CN101783603A - 提高民用电器安全节能性能的方法及民用直流供电系统 - Google Patents
提高民用电器安全节能性能的方法及民用直流供电系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101783603A CN101783603A CN 201010119074 CN201010119074A CN101783603A CN 101783603 A CN101783603 A CN 101783603A CN 201010119074 CN201010119074 CN 201010119074 CN 201010119074 A CN201010119074 A CN 201010119074A CN 101783603 A CN101783603 A CN 101783603A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- voltage
- charge
- discharge
- load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
提高民用电器安全节能性能的方法和节能型民用直流供电系统，所述供电系统包括直流电源装置，恒压恒流电路，直流负载，以及自动负载检测电路和控制模块；所述直流电源装置输出端与所述恒压恒流电路的输入端连接，所述恒压恒流电路的输出端与所述直流负载连接，所述自动负载检测电路对所述直流负载的电压或/和电流进行实时取样，并将取样信号输入给所述控制模块，所述控制模块根据输入的取样信号判断直流负载的负载变化情况，并根据判断结果输出PWM脉冲信号给所述恒压恒流电路，所述恒压恒流电路根据收到的PWM脉冲信号将输出功率调整成符合直流负载要求的输出功率。本发明具有节能、安全、节约线材和成本低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高民用电器安全节能性能的方法，以及一种节能型的可以根据负载的大小调节输出功率的民用直流供电系统。
背景技术
随着社会的不断发展，节约能源和提高电器设备的安全性能是提高能源利用效率和经济效益、保护资源和环境，以及保障人的生命安全的重要措施。目前，绝大部分民用电器表面上看都用的是交流电，实际上它们都是在用直流工作，也就是说，当市电220V交流电(有些国家或地区的市电为110V)被接入到民用电器后，如电脑、电视机、电冰箱能及现在大力推广的LED照明灯等，都会在民用电器内被单独用AC/DC电路变为直流供这些民用电器使用。这种供电模式存在如下几个方面的问题，一是能量消耗大，二是不安全，三是用户在首次购买时显得负担过重。设想一下，如果为了解决上述问题，是否可以在所有用直流电工作的民用电器(即直流负载)前加一个总直流转换电路和总恒流恒压电路给所有的民用电器(即直流负载)提供直流电呢，显然是可以的，但是，这种直流供电模式又存在当民用电器(即直流负载)的负载值发生变化时(如负载变大或变小)，就会造成总直流转换电路和总恒流恒压电路不能与总直流负载平衡，对民用电器(即直流负载)而言，会严重影响到民用电器(即直流负载)的使用寿命。这也是目前为什么没有采用直流供电的主要原因。
发明内容
本发明目的是克服上述缺陷，提供一种可以提高民用电器安全节能性能的方法。
本发明的目的之二是提供一种可节能降耗、安全性高的节能型民用直流供电系统。
本发明的技术方案是：提供一种提高民用电器安全节能性能的方法，将一定区域内的最终都是用直流电工作的直流负载(本发明中主要指最终都是用直流电工作的民用电器)，统一用一个直流电源和恒流恒压电路供电，在电路中设置自动负载检测电路和控制模块，所述自动负载检测电路对所述直流负载的电压或/和电流进行实时取样，并将取样信号输入给所述控制模块，所述控制模块根据输入的取样信号判断直流负载的负载变化情况，并根据判断结果输出PWM脉冲信号给所述恒压恒流电路，所述恒压恒流电路根据收到的PWM脉冲信号将输出功率调整成符合直流负载要求的输出功率。
所述的控制模块按如下步骤工作：
第一步、开始和参数初始化，
PA0，PA1，PA2，PA3----电量显示指示函数
PA4----市电与蓄电池组供电控制信号
PB1----电池电压检测值
PB2----负载取样电压函数值
PB3，PB4----电池放电循环计数函数
VBA----电池当前电压函数值
VB1----电池充电电量显示标志电压1
VB2----电池充电电量显示标志电压2
VB3----电池充电电量显示标志电压3
VB4----电池充电电量显示标志电压4
DBA1----电池放电电量显示标志电压1
DBA2----电池放电电量显示标志电压2
DBA3----电池放电电量显示标志电压3
DBA4----电池放电电量显示标志电压4
charge_fg1----电池充电1
charge_fg2----电池充电标志2
charge_fg3-----电池充电标志3
charge_fg4-----电池充电标志4
charge_fg5-----电池充电标志5
discharge_fg1----电池放电标志1
discharge_fg2-----电池放电标志2
discharge_fg3-----电池放电标志3
discharge_fg4-----电池放电标志4
PWM----脉宽调制函数
VLD----负载输出函数
VLD1-----负载输出门限下限值
VLD2-----负载输出门限上限值
第二步、放电和充电过程步骤
(21)、放电步骤
判断检测到的电池电压检测值PB1是否大于预定值(本例中是电压等于17.5V)，当检测到的电池电压检测值PB1大于或者等于预定值(17.5V)时，则
(211)设定市电与蓄电池组供电控制信号PA4为0，设置放电标志；
(212)测量负载取样电压PB2，并设置PWM脉宽初始值；
(213)判断负载输出值是否大于负载输出门限电压下限值；
当负载输出值小于负载输出门限下限值(VLD1)时，原来的PWM脉宽值加一，并取代原PWM脉宽值，然后重新运行步骤(213)，
当负载输出值大于负载输出门限下限值(VLD1)时，判断负载输出值是否小于负载输出门限电压上限值(VLD2)，如果大于输出门限电压上限值(VLD2)，则调整原来的PWM脉宽值减一，并取代原PWM脉宽值，然后重新运行步骤(213)，如果小于输出门限电压上限值(VLD2)，则输出恒定的PWM值；
判断电池放电标志1，即discharge_fg1，是否等于1，
当discharge_fg1不等于1，则
判断电池当前电压值VBA1是否大于电池放电电量显示标志电压1 DBA1，
当VBA1大于DBA1时，则设定电量显示指示函数PA0~PA3为1，跳至运行步骤(212)；
当VBA1小于或者等于DBA1时，则设定discharge_fg1为1；
当discharge_fg1等于1，则判断电池放电标志2，即discharge_fg2，是否等于1，
当discharge_fg2不等于1，则
判断电池当前电压值VBA1是否大于电池放电电量显示标志电压2 DBA2，
当VBA1大于DBA2时，则设定电量显示指示函数PA0~PA2为1，PA3为0，跳至运行步骤(212)；
当VBA1小于或者等于DBA2时，则设定discharge_fg2为1；
当discharge_fg2等于1，则判断电池放电标志3，即discharge_fg3，是否等于1，
当discharge_fg3不等于1，则
判断电池当前电压值VBA1是否大于电池放电电量显示标志电压3 DBA3，
当VBA1大于DBA3时，则设定电量显示指示函数PA0和PA1为1，PA2和PA3为0，跳至运行步骤(212)；
当VBA1小于或者等于DBA3时，则设定discharge_fg3为1；
当discharge_fg3等于1，则判断电池放电标志4，即discharge_fg4，是否等于1，
当discharge_fg4不等于1，则
判断电池当前电压值VBA1是否大于电池放电电量显示标志电压4 DBA4，
当VBA1大于DBA4时，则设定电量显示指示函数PA0为1，PA1~PA3为0，跳至运行步骤(212)；
当VBA1小于或者等于DBA4时，则设定discharge_fg4为1；
当discharge_fg4等于1，则将市电与蓄电池组供电控制信号PA4设为1，电池放电循环记述函数PB3，PB4设为1；
跳至运行第二步；
(22)、充电步骤
当检测到的电池电压小于预定值(17.5V)时，则
设置市电与蓄电池组供电控制信号PA4等于1，
(23)、当PA4等于1时，则读取电池当前电压VBA的值预定次，预定次必须是大于或等于3次(本发明中为18次)，去掉最大值和最小值后取其平均值为新的VBA值，继续下一步骤；
判断电池充电标志1，即charge_fg1，是否等于1，当电池充电标志1不等于1时，则判断电池当前电压VBA是否大于电池充电电量显示标志电压1 VB1，
当VBA小于VB1时，则设定电量显示指示函数PA0~PA3为0，跳至运行步骤(23)；
当VBA大于或者等于VB1时，则设置charge_fg1为1；
当charge_fg1等于1，则判断电池充电标志2，即charge_fg2，是否等于1，
当charge_fg2不等于1，则判断电池当前电压VBA是否大于电池充电电量显示标志电压2VB2，当VBA小于VB2时，则设定电量显示指示函数PA0为1，PA1~PA3为0，跳至运行步骤(23)；
当VBA大于或者等于VB2时，则设定charge_fg2为1；
当charge_fg2等于1，则继续下一步骤；
判断电池充电标志3，即charge_fg3，是否等于1，
当charge_fg3不等于1，则
判断电池当前电压VBA是否大于电池充电电量显示标志电压3 VB3，
当VBA小于VB3时，则设定电量显示指示函数PA0和PA1为1，PA2和PA3为0，跳至运行步骤(23)；
当VBA大于或者等于VB3时，则设定charge_fg3为1；
当charge_fg3等于1，则判断电池充电标志4，即charge_fg4，是否等于1，
当charge_fg4不等于1，则
判断电池当前电压VBA是否大于电池充电电量显示标志电压4 VB4，
当VBA小于VB4时，则设定电量显示指示函数PA0~PA2为1，PA3为0，跳至运行步骤(23)；
当VBA大于或者等于VB4时，则设定charge_fg4为1；
当charge_fg4等于1，则判断电池充电标志5，即charge_fg5，是否等于1，
当charge_fg5不等于1，则
判断电池当前电压VBA是否大于预定值，本实施例中的预定值是18V，
当VBA小于预定值(18V)时，则设定电量显示指示函数PA0~PA3为1，跳至运行步骤(23)；
当VBA大于或者等于预定值(本例中为18V)时，则设定charge_fg5为1；
当charge_fg5等于1，则设定市电与蓄电池组供电控制信号PA4设为0，跳至运行第二步。
本发明中，如果，PA4＝0时，蓄电池组或备用直流电源供电；PA4＝1时，AC/DC模块供电。
本发明还提供一种安全节能型民用直流供电系统，包括直流电源装置，恒压恒流电路，直流负载，以及自动负载检测电路和控制模块；所述直流电源装置输出端与所述恒压恒流电路的输入端连接，所述恒压恒流电路的输出端与所述直流负载连接，所述自动负载检测电路对所述直流负载的电压或/和电流进行实时取样，并将取样信号输入给所述控制模块，所述控制模块根据输入的取样信号判断直流负载的负载变化情况，并根据判断结果输出PWM脉冲信号给所述恒压恒流电路，所述恒压恒流电路根据收到的PWM脉冲信号将输出功率调整成符合直流负载要求的输出功率。
本发明中，当所述直流电源装置的种类大于或者等于2个种类时，所述节能型民用直流供电系统还包括一输出控制电路，所述输出控制电路选择其中一路直流电源装置供电。
本发明中，当直流电源装置为太阳能时，所述节能型民用直流供电系统还包括太阳能转换模块，电能转换控制模块以及蓄电池模块；所述太阳能转换模块与所述电能转换控制模块的输入端连接，所述电能转换控制模块的输出端分别与所述蓄电池模块和输出控制电路连接。
所述蓄电池模块包括蓄电池组和用于给所述蓄电池组充电或放电起平衡作用的电池平衡系统。
所述蓄电池组是铁电池组。
所述节能型民用直流供电系统还包括显示模块，所述显示模块与所述控制模块连接。
所述节能型民用直流供电系统还包括终端用户配电箱，所述自动负载检测电路与所述终端用户配电箱连接，所述终端用户配电箱与直流负载连接。
所述直流电源装置是AC/DC转换器，或太阳能光伏转换装置或风力发电装置。
本发明与现有技术相比，本发明具有如下优点，优点之一在于本发明具有自动检测输出功率的功能，能够根据负载的数量不同来调整输出电流，使得民用电器的生产不仅可以省掉内部AC TO DC的转换电路和恒流恒压的电路，而且可以节约成本，提高生产效率；优点二，该发明采用光能作为系统能源的主要来源，既环保又安全，采用铁电池组做为储能部分，循环寿命超过3000个循环，寿命达到10年。优点之三，该发明采用国家正在大力推广的直流供电LED照明灯，可以去掉逆变电路，减少电路的损耗。优点四，该发明采用500wh为一个储能单元，便于级联和拆卸，便于批量生产。优点五，该发明可以自动识别进行交流主流却换转换，当储能电池模块容量低于警戒容量时系统自动切换为交流转换模块供电，将市电通过一个转换模块将交流直接转换为所需要的低压直流供电。
总而言之，民用电力到户后通过本发明系统转换后全部转换为直流低压，使用更安全。该系统转换为直流后，经过负载取样模块，准确检测到负载需要的功率，调整输出电流，达到恒流，恒压输出。节约了所有家用电器中的AC TO DC的转换电路，不仅节约了产品的成本，同时也降低了AC TO DC中转换功率的损耗，提高能源的利用率。基于这来两个方面损耗的降低，使得我们的太阳能供电系统发挥了他的最大利用效率，减去了电路转换和逆变中的损耗，使得民用直流供电系统得以实现。本发明中，从直流电源装置以后，由于其输出的电压是低压直流，对导线的安全要求降低，故导线的涂敷层要求降低，从而大大降低导线的材料成本。以一个家庭三居室(100平米计)，按现行使用220V的导线计算，大约需要600元人民币的导线费用，而用本发明后，导线的费用可以降低200元人民币左右，全国、全世界有多少个家庭，故使用本技术仅就导线的成本就可以带来巨大的社会效益，同时，也可以大大减少涂敷对环境的污染。
附图说明
图1是本发明一种实施例的方框结构示意图。
图2是本发明中的供电电路选择的一种实施例的方框结构示意图。
图3是图1加以改进后的一种实施例的方框结构示意图。
图4是与图3基本对应的电路原理结构示意图。
图5是本发明中的蓄电池模块中的平衡电路的结构示意图。
图6是本发明中的控制模块工作流程结构示意图。
具体实施方式
请参见图1，图1是本发明一种实施例的方框结构示意图。本发明揭示的是一种节能型的民用直流供电系统，主要包括直流电源装置，本实施例中，直流电源装置可以AC/DC转换器，或者是太阳能光伏装置或风能发电装置，只要是能提供直流电源的装置均可以使用；也就是说，本发明中的所述直流电源可以由交流电通过AC/DC转换器转换为的直流电，或者由可再生能源转换为的直流电，蓄电池等方式提供。
恒压恒流电路，其作用在于将直流电源装置的输入电压或者电流转换为与直流负载匹配的输出电压或者电流；
自动负载检测电路，在本实施例中，其工作原理如下：在直流负载的前端部分有一个电压或电流检测电路，或者是电压和电流同时检测的电路，本发明中，首先将输出电压恒定在固定的输出值上，当输出电压低于所设固定电压的90％时，电流或/和电压检测电路检测输出电流或/和电压的大小，得出检测信号。
控制模块(MCU)，可以为单片机控制，本发明中的控制模块的芯片U1采用是台湾核泰公司生部的型号为HT46R52A芯片，当然，也可以采用其他控制方式，芯片数量可以是一片或者多片(根据客户要求或者实现功能的多少决定)。在本实施例中为单片机，其主要作用是根据自动负载检测电路所得到的检测信号，与系统设置的预定值进行比较判断，根据判断结果调整控制模块的输出PWM占空比，增加或减小负载输出能力，提高或降低负载的带载水平(即调整恒流恒压电路的带载水平)；再检测输出电压值，依次类推，直到输出电压控制在固定输出电压的95％以内，达到输出平衡，停止负载调节稳定输出，达到动态自动负载输出检测的目的。也就是所谓的控制主回路的输出。
直流负载，包括有LED照明灯以及其他直流装置，在本实施例中是LED照明灯。显然，直流负载也可以是电视机，电脑等，只要是实际工作时，采用的是直流电工作的负载均是直流负载包括的范围。
当然，本发明还可以增加无线接收模块和无线发射模块，实现遥控功能。
本发明可以以一个家庭住宅为一个单无区域，也可以以一个工厂的照明或/和办公室工作用电为一个或多外单元区域来组织实施。
请参见图2，图2是本发明中的供电电路选择的一种实施例的方框结构示意图。当本发明的直流电源为两种或两种以上时，图2中只画出了两种，一种为市电通过AC TO DC电路，将交流电变为直流电作为直流负载的电源，另一种为蓄电池组作为直流负载的电源，这时，本发明就需要增加一个输出控制电路，该输出控制电路受控制模块MCU的控制，而选择哪一路电来为直流负载提供电源。
请参见图3和图4，图3是将图1和图2综合后提出的一种实用的实施例方框示意图，它是在图1和图2的基础上增加了一些其它功能的电路方框示意图。图4是对图3的电路方框图采用基本相对应(电路原理图中省略了框图中的一部分常用的电路原理图)的电路原理示意图。图3和图4所采用的直流电源的种类两种，一种是由交流电(如市电)通过AC/DC变换器转换为直流电，另一种是用太阳能转换为直流电；显然，本发明中也可以两种以上不同种类的组合。图3和图4所示实施例，除了图1所示实施例所具有的直流电源装置、恒压恒流电路、自动负载检测电路、控制模块和直流负载外，还包括如下模块：
第二直流电源装置，为本发明提供第二种直流电源。图3和图4中是以太阳能转换模块为例说明的，实际上，第二直流电源装置也可以其它直流电源，如风能发电装置等。
由于本发明中的第二直流电源装置是太阳能电能转换模块，所以，本发明还增加了电能转换控制模块、电池组的平衡电路以及蓄电池组。
上述太阳能电能转换模块可以由太阳能电池转化板(1.5m×1.0m×0.5m，170w转换功率)直接将太阳能转换为直流低压能量源，通过电能转换模块将能量转换为适合铁电池的充电电流和安全的充电电压，经过电池组的均衡电路给铁电池组充电，完成储能过程。所述太阳能转换模块与所述电能转换控制模块的输入端连接，所述电能转换控制模块的输出端与所述蓄电池模块连接。本实施例中的所述蓄电池模块包括蓄电池组和平衡系统，并且所述蓄电池组采用的是铁电池组。本实施例中单级储能组的储电能力为500WH/组，可以根据用户实际需要进行级联(增加太阳能转换模组和储能模组的数量)，白天有效充电时间设计为6小时，设计考虑到实用性，必须要6个小时内完成500Wh充电储能，以保证用户一晚的用电量。并且铁电池作为储能模块，具有电池寿命长，体积小，便于安装和级联等优点。
与此上述功能相配合，控制模块还增加了电池组容量的检测功能；检测电池的能量状态功能，以及警告显示模块，电池的能量状态可以通过警告显示模块进行显示；电池故障的检测功能；电池温度的检测功能，判断电池组是否温度过高，如果温度超过预定值，则切断充电电路。
在储能过程中(或完成储能)，太阳能转换模块将输出稳定的低压直流电源给到所述输出控制模块，输出控制模块受所述控制模块的控制，决定采用哪一路直流电源装置提供的直流电给到用户使用。在本实施例中，具体实施方案为：通过所述控制模块检测到电池组目前剩余容量给出判断信号，当信号为低电平，电子控制开关打开，由储能电池组供电，当判断信号为高电平时，电池容量低，由AC/DC直流电源回路供电。
本发明还可以包括显示模块，所述显示模块与所述控制模块连接。所述显示模块可以包括有警告显示模块、电量显示模块或者寿命实用显示模块等，所述显示模块可以根据其他客户的要求加以设置。
本发明还设置有终端用户配电箱，所述自动负载检测电路与所述终端用户配电箱连接，所述终端用户配电箱与直流负载连接。
所述节能型的民用直流供电系统根据所述控制模块所收到的各种信号，支持三种供电方式：a，当检测到储能电池的容量在警戒之下，自动切换为交流供电。b，当电池容量在设计的警戒容量之上，用储能电池的能量供电。c，当储能电池已经充满电，但是检测到太阳能系统还可以提供转换能量，系统支持将太阳能直接转换给配电箱给终端用户使用，使得太阳能得到充分利用能量，当系统检测到终端用户的耗电太阳能不能独立承担，储能电池组自动提供补充能量，来维持用户的使用，确保用户的电器不受影响。
图4中的芯片U2可以采用凌特芯片中的型号为LT6106的芯片；芯片U3可以采用台湾核泰的型号为HT7150芯片；芯片U5可以采用TI公司的型号为TL494芯片，芯片U5和芯片U6可以采用AOS公司的型号为AO4433芯片，芯片U8可以采用日本精工的型号为S-8254芯片，集成电路D2、D12和D13可以采用AOS公司的型号为AO4817集成块。
请参见图5，图5是本发明中的蓄电池模块中的电池平衡电路的结构示意图。本发明中，蓄电池模块包括电池平衡电路和蓄电池组，电池平衡电路由多外蓄电池串联而成，分别受各自的电量控制模块控制，当其中一个蓄电池电压过低时，则其它蓄电池的在其电量控制模块的控制下，放电达到平衡，然后，再整体充电。这种电池平衡电路是现有技术，基详细的工作原理，本发明中不再重述。
请参见图6，图6是本发明中的控制模块工作流程结构示意图。
本发明中的控制模块按如下步骤工作：
第一步、开始和参数初始化，
PA0，PA1，PA2，PA3----电量显示指示函数
PA4----市电与蓄电池组供电控制信号
PB1----电池电压检测值
PB2----负载取样电压函数值
PB3，PB4----电池放电循环计数函数
VBA----电池当前电压函数值
VB1----电池充电电量显示标志电压1
VB2----电池充电电量显示标志电压2
VB3----电池充电电量显示标志电压3
VB4----电池充电电量显示标志电压4
DBA1----电池放电电量显示标志电压1
DBA2----电池放电电量显示标志电压2
DBA3----电池放电电量显示标志电压3
DBA4----电池放电电量显示标志电压4
charge_fg1----电池充电1
charge_fg2----电池充电标志2
charge_fg3-----电池充电标志3
charge_fg4-----电池充电标志4
charge_fg5-----电池充电标志5
discharge_fg1----电池放电标志1
discharge_fg2-----电池放电标志2
discharge_fg3-----电池放电标志3
discharge_fg4-----电池放电标志4
PWM----脉宽调制函数
VLD----负载输出函数
VLD1-----负载输出门限下限值
VLD2-----负载输出门限上限值
第二步、放电和充电过程步骤
(21)、放电步骤
判断检测到的电池电压检测值PB1是否大于预定值(本例中是电压等于17.5V)，
当检测到的电池电压检测值PB1大于或者等于预定值(本实施例中为17.5V)时，则
(211)设定市电与蓄电池组供电控制信号PA4为0，设置放电标志；
(212)测量负载取样电压PB2，并设置PWM脉宽初始值；
(213)判断负载输出值是否大于负载输出门限电压下限值；
当负载输出值小于负载输出门限下限值(VLD1)时，原来的PWM脉宽值加一，并取代原PWM脉宽值，然后重新运行步骤(213)，
当负载输出值大于负载输出门限下限值(VLD1)时，判断负载输出值是否小于负载输出门限电压上限值(VLD2)，如果大于输出门限电压上限值(VLD2)，则调整原来的PWM脉宽值减一，并取代原PWM脉宽值，然后重新运行步骤(213)，如果小于输出门限电压上限值(VLD2)，则输出恒定的PWM值；
判断电池放电标志1，即discharge_fg1，是否等于1，
当discharge_fg1不等于1，则
判断电池当前电压值VBA1是否大于电池放电电量显示标志电压1 DBA1，
当VBA1大于DBA1时，则设定电量显示指示函数PA0~PA3为1，跳至运行步骤(212)；
当VBA1小于或者等于DBA1时，则设定discharge_fg1为1；
当discharge_fg1等于1，则判断电池放电标志2，即discharge_fg2，是否等于1，
当discharge_fg2不等于1，则
判断电池当前电压值VBA1是否大于电池放电电量显示标志电压2 DBA2，
当VBA1大于DBA2时，则设定电量显示指示函数PA0~PA2为1，PA3为0，跳至运行步骤(212)；
当VBA1小于或者等于DBA2时，则设定discharge_fg2为1；
当discharge_fg2等于1，则判断电池放电标志3，即discharge_fg3，是否等于1，
当discharge_fg3不等于1，则
判断电池当前电压值VBA1是否大于电池放电电量显示标志电压3 DBA3，
当VBA1大于DBA3时，则设定电量显示指示函数PA0和PA1为1，PA2和PA3为0，跳至运行步骤(212)；
当VBA1小于或者等于DBA3时，则设定discharge_fg3为1；
当discharge_fg3等于1，则判断电池放电标志4，即discharge_fg4，是否等于1，
当discharge_fg4不等于1，则
判断电池当前电压值VBA1是否大于电池放电电量显示标志电压4 DBA4，
当VBA1大于DBA4时，则设定电量显示指示函数PA0为1，PA1~PA3为0，跳至运行步骤(212)；
当VBA1小于或者等于DBA4时，则设定discharge_fg4为1；
当discharge_fg4等于1，则将市电与蓄电池组供电控制信号PA4设为1，电池放电循环记述函数PB3，PB4设为1；
跳至运行第二步；
(22)、充电步骤
当检测到的电池电压小于预定值(17.5V)时，则
设置市电与蓄电池组供电控制信号PA4等于1，
(23)、当PA4等于1时，则读取电池当前电压VBA的值预定次，预定次必须是大于或等于3次(本发明中为18次)，去掉最大值和最小值后取其平均值为新的VBA值，继续下一步骤；
判断电池充电标志1，即charge_fg1，是否等于1，当电池充电标志1不等于1时，则判断电池当前电压VBA是否大于电池充电电量显示标志电压1 VB1，
当VBA小于VB1时，则设定电量显示指示函数PA0~PA3为0，跳至运行步骤(23)；
当VBA大于或者等于VB1时，则设置charge_fg1为1；
当charge_fg1等于1，则判断电池充电标志2，即charge_fg2，是否等于1，
当charge_fg2不等于1，则判断电池当前电压VBA是否大于电池充电电量显示标志电压2VB2，当VBA小于VB2时，则设定电量显示指示函数PA0为1，PA1~PA3为0，跳至运行步骤(23)；
当VBA大于或者等于VB2时，则设定charge_fg2为1；
当charge_fg2等于1，则继续下一步骤；
判断电池充电标志3，即charge_fg3，是否等于1，
当charge_fg3不等于1，则
判断电池当前电压VBA是否大于电池充电电量显示标志电压3 VB3，
当VBA小于VB3时，则设定电量显示指示函数PA0和PA1为1，PA2和PA3为0，跳至运行步骤(23)；
当VBA大于或者等于VB3时，则设定charge_fg3为1；
当charge_fg3等于1，则判断电池充电标志4，即charge_fg4，是否等于1，
当charge_fg4不等于1，则
判断电池当前电压VBA是否大于电池充电电量显示标志电压4 VB4，
当电池当前电压VBA小于VB4时，则设定电量显示指示函数PA0~PA2为1，PA3为0，跳至运行步骤(23)；
当电池当前电压VBA大于或者等于电池充电电量显示标志电压4 VB4时，则设定charge_fg4为1；
当charge_fg4等于1，则判断电池充电标志5，即charge_fg5，是否等于1，
当charge_fg5不等于1，则
判断电池当前电压VBA是否大于预定值，本实施例中电池当前电压VBA的预定值是18V，
当电池当前电压VBA小于预定值(本实施例中为18V)时，则设定电量显示指示函数PA0~PA3为1，跳至运行步骤(23)；
当VBA大于或者等于预定值(本例中为18V)时，则设定charge_fg5为1；
当charge_fg5等于1，则设定市电与蓄电池组供电控制信号PA4设为0，跳至运行第二步。
本发明中，如果，PA4＝0时，蓄电池组供电；PA4＝1时，AC/DC模块供电。
本发明还提供了一种提高民用电器安全节能性能的方法，将一定区域内的最终都是用直流电工作的直流负载(即民用电器)，统一用一个直流电源和恒流恒压电路供电，在电路中设置自动负载检测电路和控制模块，所述自动负载检测电路对所述直流负载的电压或/和电流进行实时取样，并将取样信号输入给所述控制模块，所述控制模块根据输入的取样信号判断直流负载的负载变化情况，并根据判断结果输出PWM脉冲信号给所述恒压恒流电路，所述恒压恒流电路根据收到的PWM脉冲信号将输出功率调整成符合直流负载要求的输出功率。
有关本方法中的控制模块的工作过程，上面已结合附图6进行了详细说明，这里不再赘述。
Claims (10)
1.提高民用电器安全节能性能的方法，其特征在于：将一定区域内的最终都是用直流电工作的直流负载(民用电器)，统一用一个直流电源装置和恒流恒压电路供电，在电路中设置自动负载检测电路和控制模块，所述自动负载检测电路对所述直流负载的电压或/和电流进行实时取样，并将取样信号输入给所述控制模块，所述控制模块根据输入的取样信号判断直流负载的负载变化情况，并根据判断结果输出PWM脉冲信号给所述恒压恒流电路，所述恒压恒流电路根据收到的PWM脉冲信号将输出功率调整成符合直流负载要求的输出功率。
2.根据权利要求1所述的提高民用电器安全节能性能的方法，其特征在于：所述的控制模块按如下步骤工作：
第一步、开始和参数初始化，
PA0，PA1，PA2，PA3----电量显示指示函数
PA4----市电与蓄电池组供电控制信号
PB1----电池电压检测值
PB2----负载取样电压函数值
PB3，PB4----电池放电循环计数函数
VBA----电池当前电压函数值
VB1----电池充电电量显示标志电压1
VB2----电池充电电量显示标志电压2
VB3----电池充电电量显示标志电压3
VB4----电池充电电量显示标志电压4
DBA1----电池放电电量显示标志电压1
DBA2----电池放电电量显示标志电压2
DBA3----电池放电电量显示标志电压3
DBA4----电池放电电量显示标志电压4
charge_fg1----电池充电1
charge_fg2----电池充电标志2
charge_fg3-----电池充电标志3
charge_fg4-----电池充电标志4
charge_fg5-----电池充电标志5
discharge_fg1----电池放电标志1
discharge_fg2-----电池放电标志2
discharge_fg3-----电池放电标志3
discharge_fg4-----电池放电标志4
PWM----脉宽调制函数
VLD----负载输出函数
VLD1-----负载输出门限下限值
VLD2-----负载输出门限上限值
第二步、放电和充电过程步骤
(21)、放电步骤
判断检测到的电池电压检测值PB1是否大于预定值，
当检测到的电池电压检测值PB1大于或者等于预定值时，则
(211)设定市电与蓄电池组供电控制信号PA4为0，设置放电标志；
(212)测量负载取样电压PB2，并设置PWM脉宽初始值；
(213)判断负载输出值是否大于负载输出门限电压下限值；
当负载输出值小于负载输出门限下限值VLD1时，原来的PWM脉宽值加一，并取代原PWM脉宽值，然后重新运行步骤(213)，
当负载输出值大于负载输出门限下限值VLD1时，判断负载输出值是否小于负载输出门限电压上限值VLD2，如果大于输出门限电压上限值VLD2，则调整原来的PWM脉宽值减一，并取代原PWM脉宽值，然后重新运行步骤(213)，如果小于输出门限电压上限值VLD2，则输出恒定的PWM值；
判断电池放电标志1，即discharge_fg1，是否等于1，
当discharge_fg1不等于1，则
判断电池当前电压值VBA1是否大于电池放电电量显示标志电压1 DBA1，
当VBA1大于DBA1时，则设定电量显示指示函数PA0~PA3为1，跳至运行步骤(212)；
当VBA1小于或者等于DBA1时，则设定discharge_fg1为1；
当discharge_fg1等于1，则判断电池放电标志2，即discharge_fg2，是否等于1，
当discharge_fg2不等于1，则
判断电池当前电压值VBA1是否大于电池放电电量显示标志电压2 DBA2，
当电池当前电压值VBA1大于电池放电电量显示标志电压2 DBA2时，则设定电量显示指示函数PA0~PA2为1，PA3为0，跳至运行步骤(212)；
当电池当前电压值VBA1小于或者等于电池放电电量显示标志电压2 DBA2时，则设定discharge_fg2为1；
当discharge_fg2等于1，则判断电池放电标志3，即discharge_fg3，是否等于1，
当discharge_fg3不等于1，则
判断电池当前电压值VBA1是否大于电池放电电量显示标志电压3 DBA3，
当电池当前电压值VBA1大于电池放电电量显示标志电压3 DBA3时，则设定电量显示指示函数PA0和PA1为1，PA2和PA3为0，跳至运行步骤(212)；
当电池当前电压值VBA1小于或者等于电池放电电量显示标志电压3 DBA3时，则设定discharge_fg3为1；
当discharge_fg3等于1，则判断电池放电标志4，即discharge_fg4，是否等于1，
当discharge_fg4不等于1，则
判断电池当前电压值VBA1是否大于电池放电电量显示标志电压4DBA4，
当电池当前电压值VBA1大于DBA4时，则设定电量显示指示函数PA0为1，PA1~PA3为0，跳至运行步骤(212)；
当电池当前电压值VBA1小于或者等于电池放电电量显示标志电压4 DBA4时，则设定discharge_fg4为1；
当discharge_fg4等于1，则将市电与蓄电池组供电控制信号PA4设为1，电池放电循环记述函数PB3，PB4设为1；
跳至运行第二步；
(22)、充电步骤
当检测到的电池电压小于预定值时，则
设置市电与蓄电池组供电控制信号PA4等于1，
(23)、当市电与蓄电池组供电控制信号PA4等于1时，则读取电池当前电压VBA的值预定次，预定次必须是大于或等于3次，去掉最大值和最小值后取其平均值为新的VBA值，继续下一步骤；
判断电池充电标志1，即charge_fgl，是否等于1，当电池充电标志1不等于1时，则判断电池当前电压VBA是否大于电池充电电量显示标志电压1 VB1，
当VBA小于VB1时，则设定电量显示指示函数PA0~PA3为0，跳至运行步骤(23)；
当VBA大于或者等于VB1时，则设置charge_fg1为1；
当charge_fg1等于1，则判断电池充电标志2，即charge_fg2，是否等于1，
当charge_fg2不等于1，则判断电池当前电压VBA是否大于电池充电电量显示标志电压2 VB2，当VBA小于VB2时，则设定电量显示指示函数PA0为1，PA1~PA3为0，跳至运行步骤(23)；
当VBA大于或者等于VB2时，则设定charge_fg2为1；
当charge_fg2等于1，则继续下一步骤；
判断电池充电标志3，即charge_fg3，是否等于1，
当charge_fg3不等于1，则
判断电池当前电压VBA是否大于电池充电电量显示标志电压3 VB3，
当VBA小于VB3时，则设定电量显示指示函数PA0和PA1为1，PA2和PA3为0，跳至运行步骤(23)；
当VBA大于或者等于VB3时，则设定charge_fg3为1；
当charge_fg3等于1，则判断电池充电标志4，即charge_fg4，是否等于1，
当charge_fg4不等于1，则
判断电池当前电压VBA是否大于电池充电电量显示标志电压4VB4，
当VBA小于VB4时，则设定电量显示指示函数PA0~PA2为1，PA3为0，跳至运行步骤(23)；
当VBA大于或者等于VB4时，则设定charge_fg4为1；
当charge_fg4等于1，则判断电池充电标志5，即charge_fg5，是否等于1，
当charge_fg5不等于1，则
判断电池当前电压VBA是否大于预定值，本实施例中的预定值是18V，
当VBA小于预定值时，则设定电量显示指示函数PA0~PA3为1，跳至运行步骤(23)；
当VBA大于或者等于预定值时，则设定charge_fg5为1；
当charge_fg5等于1，则设定市电与蓄电池组供电控制信号PA4设为0，跳至运行第二步。
3.节能型民用直流供电系统，包括直流电源装置，恒压恒流电路，以及直流负载，所述直流电源装置输出端与所述恒压恒流电路的输入端连接，所述恒压恒流电路的输出端与所述直流负载连接，其特征在于，
还包括：自动负载检测电路和控制模块；
所述自动负载检测电路对所述直流负载的电压或/和电流进行实时取样，并将取样信号输入给所述控制模块，所述控制模块根据输入的取样信号判断直流负载的负载变化情况，并根据判断结果输出PWM脉冲信号给所述恒压恒流电路，所述恒压恒流电路根据收到的PWM脉冲信号将输出功率调整成符合直流负载要求的输出功率。
4.根据权利要求3所述的节能型民用直流供电系统，其特征在于：当所述直流电源装置的种类大于或者等于2个种类时，所述节能型民用直流供电系统还包括一输出控制电路，所述输出控制电路选择其中一路直流电源装置供电。
5.根据权利要求3或4所述的节能型民用直流供电系统，其特征在于：当直流电源装置为太阳能时，所述节能型民用直流供电系统还包括太阳能转换模块，电能转换控制模块以及蓄电池；所述太阳能转换模块与所述电能转换控制模块的输入端连接，所述电能转换控制模块的输出端分别与所述蓄电池模块和输出控制电路连接。
6.根据权利要求5所述的节能型民用直流供电系统，其特征在于：所述蓄电池模块包括蓄电池组和用于给所述蓄电池组充电或放电起平衡作用的电池平衡系统。
7.根据权利要求6所述的节能型民用直流供电系统，其特征在于：所述蓄电池组是铁电池组。
8.根据权利要求3或4所述的节能型民用直流供电系统，其特征在于：所述节能型民用直流供电系统还包括显示模块，所述显示模块与所述控制模块连接。
9.根据权利要求3或4所述的节能型民用直流供电系统，其特征在于：所述节能型民用直流供电系统还包括终端用户配电箱，所述自动负载检测电路与所述终端用户配电箱连接，所述终端用户配电箱与直流负载连接。
10.根据权利要求3或4所述的节能型民用直流供电系统，其特征在于：所述直流电源装置是AC/DC转换器，或太阳能光伏转换装置或风力发电装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101190749A CN101783603B (zh) | 2010-03-05 | 2010-03-05 | 提高民用电器安全节能性能的方法及民用直流供电系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101190749A CN101783603B (zh) | 2010-03-05 | 2010-03-05 | 提高民用电器安全节能性能的方法及民用直流供电系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101783603A true CN101783603A (zh) | 2010-07-21 |
| CN101783603B CN101783603B (zh) | 2012-09-12 |
Family
ID=42523453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010101190749A Active CN101783603B (zh) | 2010-03-05 | 2010-03-05 | 提高民用电器安全节能性能的方法及民用直流供电系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101783603B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105813299A (zh) * | 2014-12-31 | 2016-07-27 | 广州励丰文化科技股份有限公司 | 基于区域功率供电的舞台、影视灯光供电控制方法及系统 |
| CN110707797A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-01-17 | 国网河南省电力公司南阳供电公司 | 一种混合储能装置的恒压输出系统 |
| CN111913110A (zh) * | 2019-05-10 | 2020-11-10 | 维谛技术有限公司 | 一种市电电池配置评估方法和系统 |
| CN112622679A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-04-09 | 蚌埠睿德新能源科技有限公司 | 一种充电器 |
| CN112824909A (zh) * | 2019-11-20 | 2021-05-21 | 半导体元件工业有限责任公司 | 电量计电路和控制从电池到负载的电流的占空比的方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107957556A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-04-24 | 邱诗俊 | 一种基于nb-iot的蓄电池健康检测的系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2742655Y (zh) * | 2004-07-06 | 2005-11-23 | 马军兴 | 自然能无逆变可组并直流电源 |
| WO2008102543A1 (ja) * | 2007-02-19 | 2008-08-28 | Institute For Energy Application Technologies Co., Ltd. | 急速充電用電力供給装置および急速充電用電力供給方法 |
| CN201252662Y (zh) * | 2008-05-09 | 2009-06-03 | 深圳市东辰科技有限公司 | 利用开关电源芯片实现高亮led灯的恒流驱动电路 |
| CN201378812Y (zh) * | 2009-02-23 | 2010-01-06 | 中山大洋电机股份有限公司 | 一种供电控制装置及其应用的通风换气装置 |
-
2010
- 2010-03-05 CN CN2010101190749A patent/CN101783603B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2742655Y (zh) * | 2004-07-06 | 2005-11-23 | 马军兴 | 自然能无逆变可组并直流电源 |
| WO2008102543A1 (ja) * | 2007-02-19 | 2008-08-28 | Institute For Energy Application Technologies Co., Ltd. | 急速充電用電力供給装置および急速充電用電力供給方法 |
| CN201252662Y (zh) * | 2008-05-09 | 2009-06-03 | 深圳市东辰科技有限公司 | 利用开关电源芯片实现高亮led灯的恒流驱动电路 |
| CN201378812Y (zh) * | 2009-02-23 | 2010-01-06 | 中山大洋电机股份有限公司 | 一种供电控制装置及其应用的通风换气装置 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105813299A (zh) * | 2014-12-31 | 2016-07-27 | 广州励丰文化科技股份有限公司 | 基于区域功率供电的舞台、影视灯光供电控制方法及系统 |
| CN111913110A (zh) * | 2019-05-10 | 2020-11-10 | 维谛技术有限公司 | 一种市电电池配置评估方法和系统 |
| CN111913110B (zh) * | 2019-05-10 | 2023-03-14 | 维谛技术有限公司 | 一种市电电池配置评估方法和系统 |
| CN110707797A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-01-17 | 国网河南省电力公司南阳供电公司 | 一种混合储能装置的恒压输出系统 |
| CN112824909A (zh) * | 2019-11-20 | 2021-05-21 | 半导体元件工业有限责任公司 | 电量计电路和控制从电池到负载的电流的占空比的方法 |
| CN112622679A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-04-09 | 蚌埠睿德新能源科技有限公司 | 一种充电器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101783603B (zh) | 2012-09-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101783603B (zh) | 提高民用电器安全节能性能的方法及民用直流供电系统 | |
| CN103855790A (zh) | 具有储能功能的智能光伏发电系统及其控制方法 | |
| CN201398159Y (zh) | 家用太阳能、风能和市电联网型供电系统 | |
| CN103066679B (zh) | 一种通用型通信基站太阳能风能集中供电系统及其控制方法 | |
| CN101459997A (zh) | 具有自适应调节能力的风光互补路灯智能控制器 | |
| CN102523662A (zh) | 一种基于风光互补的公路隧道分布式照明系统 | |
| CN103547043B (zh) | 一种led集中式直流微网供电系统及供电控制方法 | |
| CN204928230U (zh) | 二义性专用电源控制器 | |
| CN206100534U (zh) | 一种利用光伏mppt供电系统的led控制装置 | |
| CN105262158A (zh) | 一种家用储能控制电路 | |
| CN102497003A (zh) | 用于太阳能光伏led照明的市电后备控制装置及控制方法 | |
| CN204333966U (zh) | 一种基于单片机的智能低压动态无功补偿装置 | |
| CN103187794B (zh) | 混合逆变装置 | |
| CN102299531A (zh) | 风光互补发电系统的智能控制装置及其控制方法 | |
| TWI425734B (zh) | Hybrid Smart Power Manager and Method | |
| CN201742117U (zh) | 风光互补发电装置 | |
| CN101800479A (zh) | 一种智能退火的电源控制装置 | |
| CN102087001B (zh) | 太阳能led自动转换器 | |
| CN201238202Y (zh) | 非并网风光电源的配套充放、储配、供用电独立电站 | |
| CN102638053A (zh) | 一种具有最大功率跟踪系统的太阳能并网逆变器 | |
| CN205070582U (zh) | 一种具有风光互补发电功能的智能家居供电设备 | |
| CN204597592U (zh) | 一种智能化锂电池车载充电机 | |
| CN201479046U (zh) | 一种基于太阳能发电储能的动态电压恢复系统 | |
| CN104333941A (zh) | 一种可监控的风光互补路灯控制器及其控制方法 | |
| CN104659897A (zh) | 一种运动会馆用光伏并网供电系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |