[發明專利]自適應阻性負載輸出功率控制器

在審

• 申請號: 201710082187.8
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN106602612A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 謝治宇
• 申請（專利權）人: 四川微云智聯科技有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電學領域，尤其涉及一種自適應阻性負載輸出功率控制器。

背景技術

在能源緊缺的大環境下，可再生的清潔能源已經逐步的走進了普通家庭的能源環境中。其中，太陽能是各種可再生能源中使用最便捷的清潔能源之一。在這樣的大背景下，也催生了很多的太陽能周邊設備，我們的MeBoost就是在這樣的大環境下應運而生。

MeBoost是一個針對太陽能用電環境中，實現對純阻性的負載(例如，熱水箱設備等)根據太陽能發電情況，調整輸出功率，從而實現了在不影響家庭正常生活使用的前提下，最大限度的降低能源消耗和提高能源使用效率。目前，在市面上也存在類似的設備(主要在海外市場，國內目前我們的首家)，但是普遍存在以下的問題：

輸出功率調整響應周期長

大多采用嘗試策略進行調整，通過逐步調整，無限接近的這種輸出功率調整方式，每次調整后的實際值與預期值都要進行反復的比較和再計算，由于電壓和負載的隨機變化，造成了需要多次調整才能達到預期，并且，出現反復調整的概率很大。綜上所述，就造成了輸出功率調整的響應周期延長。

輸出功率調整決策不準確

采用“采集->調整->采集->調整”這樣的調整決策或者是簡單的加權平均進行決策，導致了，調整后的輸出功率極大可能出現以下的結果：

不能真實的反映太陽能發電和家庭用電的實際情況，從而，導致用戶過多的從電網取電；

出現輸出功率短時間內反復的進行調整，導致輸出功率不穩定，影響終端設備的使用壽命

輸出功率調整的預期值與實際值誤差較大

由于電網和用電環境的隨機性，輸出功率調整的預期值與實際值之間的誤差會存在較大的非線性波動，通常情況下，這個誤差都在50W～200W的范圍進行浮動。

使用環境不能自適應

電網頻率不能自適應

終端設備(負載)的額定功率不能自適應

輸出功率調整的決策算法不能自適應

輸出功率調整的誤差范圍不能自適應

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種自適應阻性負載輸出功率控制器。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

本發明由執行器、采集器、純阻性負載、入戶電表組成，所述執行器和所述采集器之間通過無線信號連接，所述純阻性負載與執行器之間通過可控硅和繼電器連接，所述采集器通過電流互感器連接所述入戶電表，入戶電表連接負載。

所述負載能夠連接兩路負載。

操作方法包括以下步驟：

(1)在用戶入戶的配電箱安裝MeRFCT的電流互感器，通過按鈕將MeBoost(執行器)與MeRFCT(采集器)進行配對，完成后就可以進入正常工作狀態；

(2)MeRFCT(采集器)通過電流互感器獲取當前環境中瞬時電流的大小以及方向；

(3)MeBoost(執行器)按照策略與MeRFCT(采集器)進行射頻(RF433)通信，獲取當前的輸出值；

(4)根據輸出功率調整決策算法進行如下的決策：

a)是否調整？

b)調整多少？

(5)根據計算得出的調整預期值，MeBoost(執行器)通過MCU與過零檢測模塊的協同工作，向“可控硅”發送通斷的信號量，實現對輸出電流的通斷及其通斷時間間隔的控制，從而實現輸出功率的調整。

本發明的有益效果在于：

本發明是一種自適應阻性負載輸出功率控制器，與現有技術相比，本發明輸出功率調整快速響應，通過大量測試數據顯示，MeBoost產品的最大輸出功率調整延時不大于30s，輸出功率調整決策準確可靠，同時輸出穩定連續，輸出功率調整誤差范圍可配置，最小支持5W的功率誤差，最大支持200W的功率誤差，同時支持兩路和單路負載，自適應電網頻率和負載額定功率。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構原理圖；

圖2是本發明的兩路負載連接圖；

圖3是單路負載連接圖；

圖4是本發明的工作時序圖

圖5是本發明的輸出功率調整波形圖；

圖6是本發明的輸出功率調整算法圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：