CN101577431A - 一种家用综合节电器 - Google Patents

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韦修实
殷振康
闭祖陆
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Abstract

本发明涉及一种家用综合节电器。本发明涉及电力行业，特别是一种家庭使用的节电装置。它包括无功补偿电路(1)，电压检测(UT)、电流检测(CT)、过零检测(Q1)连接进控制器(PC)，微电脑控制器(PC)输出的四路控制信号中有三路控制无功补偿开关(2)即继电器开关(KM1)、(KM2)、(KM3)的闭合，另一路控制双向可控硅(3)调整市电电压。本发明对电网的实时监控实时补偿，并增加了谐波滤波电路，消除其对电网的影响，减少多余电能的损耗，抑制高次谐波和瞬变(电压和电流)的产生，优化供电参数，降低多余电流，提高供电品质从而保护用电设各、延长电器使用寿命。

Description

一种家用综合节电器
技术领域
本发明涉及电力行业，特别是一种家庭使用的节电装置。
背景技术
随着科学技术的日益发展和经济的飞速增长，人们日常生活不断提高，各类家用电器纷纷进入我们的每家每户，家庭用电负荷不断加大，电费支出、家用电器的维修和更换费用也在不断提高，怎样才能最大限度的节约用电减少电费支出，保护家用电器、延长使用寿命已成为每个家庭的迫切愿望。
另一方面，能源的开发和控制是一个世界性的课题，它直接关系到人类的生存和发展，每个国家都在奋力寻求解决能源的有效方案，能源的储量是有限的，解决能源问题的重点自然就落到了能源控制，电能是应用最广泛的一种能源方式，而中国正面临着长期性的电力短缺和紧张。据国外一项研究报告指明：中国目前的电力缺口9.93％，到2010年将剧增至15％以上，并且国内的电力来源的结构也对未来的电力市场造成了巨大的潜在性威胁，我国已由原来的煤炭生产国和消费国转为进口国，电力成本将因此而不断上扬，随着电力的普及，家庭用电负荷的不断增长，即使接近亚洲市场的平均电力使用水平，都会使我国的电力市场不堪重负。因此，合理的利用电能，节约电能，改善供电品质，提高用电质量，满足人们日常生活的需要和愿望已是势在必行。
目前市场上的家用节电器要么采用电容补偿的来提高用电器的功率因数来达到节能的目的，要么采用可控硅调压调功的来达到节能的目的；前者采用无功补偿减少了家庭电器的无功损耗，但由于家庭用电系统的功率是实时变化的，无功补偿补偿存在欠补和过补，这时用电量不会减少反而增加，对电网出力有影响；后者采用调功调压来降低电器的功率，实质上是可控硅斩波，电能输出波形是不连续的，这会产生谐波，对电网的影响很大，并降低了用电系统的功率因数，增加了用电量；这两种方式没有从根本解决电能浪费的问题，还对电网产生影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有效降低能耗的家用综合节电器。
本发明的目的是通过如下途径实现的：一种家用综合节电器，包括无功补偿电路，电压检测UT、电流检测CT、过零检测Q1连接进控制器PC，微电脑控制器PC输出的四路控制信号中有三路控制无功补偿开关即继电器开关KM1、KM2、KM3的闭合，另一路控制双向可控硅调整市电电压。上述主电路的输入端USr接有短路过流保护开关S。
本发明一种家用综合节电器调整改善了供电参数，保证了良好的供电品质，消除容易损坏家用电器的过压和谐波，保护电器提高用电质量，延长家用电器的使用寿命，减少过剩有功功率的多余损耗，在确保家用电器的正常工作状态下最大限度的节省电能，减少家庭电费支出，节电率一般在15％-30％，家用电器的使用寿命可延长1.5倍以上。
本发明对电网的实时监控实时补偿，并增加了谐波滤波电路，消除其对电网的影响，减少多余电能的损耗，抑制高次谐波和瞬变(电压和电流)的产生，优化供电参数，降低多余电流，提高供电品质从而保护用电设各、延长电器使用寿命
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细说明：
图1为本发明原理方框图；
图2为本发明电路图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明一种家用综合节电器的工作原理在于减少多余电能的损耗，抑制高次谐波和瞬变(电压和电流)的产生，优化供电参数，降低多余电流，提高供电品质从而保护用电设各、延长电器使用寿命。
一种家用综合节电器，包括无功补偿电路1，电压检测UT、电流检测CT、过零检测Q1连接进控制器PC，微电脑控制器PC输出的四路控制信号中有三路控制无功补偿开关2即继电器开关KM1、KM2、KM3的闭合，另一路控制双向可控硅3调整市电电压。上述主电路的输入端USr接有短路过流保护开关S。
该家用综合节电器以过零检测Q1检测市电电压过零点为相位的基准点，电流检测CT检测电流的相位和幅值、电压检测UT检测电压的相位和幅值，通过微电脑控制器PC计算出功率因数和市电电压有效值。微电脑控制器PC根据功率因数值控制无功补偿电容C的投入多少来提高功率因数以及微电脑控制器PC根据市电电压有效值的多少来调整电压值，防止过高电压损坏家用电器。
接通市电后正玄波正半周电压上升到3V时促使过零检测Q1中的发光二极管发光，光敏二极管Q导通，光敏二极管Q给微电脑控制器一个低电平信号，微电脑控制器PC经过检测这个低电平的下降沿判断市电为3V时的时间点。这种设计改进了过零检测变压器检测零点延迟不确定的因数，降低了成本、使过零检测电路能集成化。以这个时间点为相位基准点，微电脑控制器PC接收电压检测UT和电流检测CT送来的电压和电流信号计算出电压和电流的相位以及幅值，然后计算出电路的功率因数。微电脑控制器PC根据功率因数的大小来控制投入或者撤出补偿电容C，以此来时实地控制功率因数在0.95以上，提高家用电器的有功功率的使用效率。同时补偿电容并联在电路中也能够吸收脉冲电路，减少线损。如果电压过高微电脑控制器PC就控制可控硅调整电压使电压保持在家电允许的范围内。补偿电容也能吸收电路的脉冲电流，保护家用电器，降低线损。微电脑控制器PC含有高次谐波滤波电路模块，对电网输入和可控硅调压输出进行滤波，净化电网输入并消除可控硅斩波产生的高次谐波，从而达到用电系统节能环保的目的。

Claims (2)

1.一种家用综合节电器，包括无功补偿电路(1)，其特征是：电压检测(UT)、电流检测(CT)、过零检测(Q1)连接进控制器(PC)，微电脑控制器(PC)输出的四路控制信号中有三路控制无功补偿开关(2)即继电器开关(KM1)、(KM2)、(KM3)的闭合，另一路控制双向可控硅(3)调整市电电压。
2.如权利要求1所述的一种家用综合节电器，其特征在于：上述主电路的输入端(USr)接有短路过流保护开关(S)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105096504A (zh) * 2015-08-31 2015-11-25 成都科创城科技有限公司 一种基于脑肌电信号反馈控制的智能家居设备
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C57 Notification of unclear or unknown address
DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Yin Zhenkang

Document name: Notice of application for publication of patent for invention and entry into the substantive examination procedure

DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Guilin Keyu Power Energy Saving Equipment Co., Ltd.

Document name: Notification that Application Deemed to be Withdrawn

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20091111