CN111030292A - 一种用电设备备用电源模式的功率控制方法及用电设备 - Google Patents

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Abstract

一种用电设备备用电源模式的功率控制方法，包括：步骤1，获取任意时刻的电源输出的电压值Vi；步骤2，将该时刻的电压值Vi与预先设定至少一组电压限值进行比较；其中，每组电压限值包括高于正常电压的高电压限值和低于正常电压的低电压限值；判断电压值Vi是否超出电压限值限定的范围，若未超出，则返回步骤1，若超出，则进入步骤3；步骤3，根据设定的调整幅度或调整速度降低用电设备的需求功率。通过让用电设备根据电压输出的电压值自适应的调节其所需的功率，换取用电设备能够在电网条件较差、或者备用电源功率不足、输出不稳定等情况下的连续工作，保障用户体验。

Description

一种用电设备备用电源模式的功率控制方法及用电设备
技术领域
本发明涉及功率控制方法及设备，尤其涉及一种用电设备备用电源模式的功率控制方法及用电设备。
背景技术
用电设备在一些特定的条件下，需要启用备用电源供电工作，但如果运行功率过高，可能导致用电设备停机或备用电源无法正常工作。例如，在一些电网条件不好的地区的用电设备；或者深入偏远地区施工/考察的队伍或者野外长途旅行的驴友，可能会随车携带空调，空调通过燃油发电机或者电池组+逆变器供电工作。但如果空调运行功率过高，可能会导致发电机或逆变器过载停机，严重降低用户体验。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用电设备备用电源模式的功率控制方法及用电设备，通过让用电设备自适应地调节需求功率，以匹配电源的输出功率，获得用电设备连续工作，保障用户体验。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种用电设备备用电源模式的功率控制方法，包括以下步骤：
步骤1，获取任意时刻的电源输出的电压值Vi；
步骤2，将该时刻的电压值Vi与预先设定至少一组电压限值进行比较；其中，每组电压限值包括高于正常电压的高电压限值和低于正常电压的低电压限值；判断电压值Vi是否超出电压限值限定的范围，若未超出，则返回步骤1，若超出，则进入步骤3；
步骤3，根据设定的调整幅度或调整速度降低用电设备的需求功率。
进一步地，每组所述电压限值为根据一组电压限值曲线设定，每组电压限值曲线包括：
电压幅值高于电源正常交流电波形幅值的高限值曲线，和
电压幅值低于电源正常交流电波形幅值的低限值曲线；
任意时刻的电压限值包括：该时刻高限值曲线上对应的高电压限值，和该时刻低限值曲线上对应的低电压限值。
进一步地，所述电压限值的数量为至少2组；根据每组电压限值对应设置有一个调整幅度或调整速度；
步骤2中，判断电压值Vi是否超出电压限值限定的范围的方法为，判断电压值Vi是否满足：
超过任意一个或多个高电压限值的绝对值，或
低于任意一个或多个低电压限值的绝对值；
若不满足，则电压值Vi未超出限值范围；若满足，则电压值Vi超出限值范围；
步骤3中，根据超过的最高一个高电压限值或低于的最低一个低电压限值所对应的调整幅度或调整速度，降低用电设备的功率需求。
进一步地，所述高限值曲线根据幅值从低到高指定为：第1高限值曲线到第N高限值曲线；
所述低限值曲线根据幅值从高到低指定为：第1低限值曲线到第N低限值曲线；
所述调整幅度包括：第1调整幅度至第N调整幅度；调整速度包括：第1调整速度至第N调整速度；N≥2；
在任意时刻，若满足：Vn_L≤Vi＜Vn-1_L或Vn-1_H＜Vi≤Vn_H；则以第n-1调整幅度或第n-1调整速度降低用电设备的功率需求；2≤n≤N；
在任意时刻，若满足：Vi＜VN_L或Vi＞VN_H，则以第N调整幅度或第N调整速度降低用电设备的功率需求；
其中：Vn_H为第n高限值曲线的高电压限值，Vn-1_H为第n-1高限值曲线的高电压限值；Vn_L为第n低限值曲线的低电压限值；Vn-1_L为第n-1低限值曲线的低电压限值；VN_L为第N低限值曲线的低电压限值，VN_H为第N高限值曲线的高电压限值。
进一步地，所述电压限值曲线为与电源输出的标准正弦交流电相位相同的正弦波曲线。
进一步地，所述电压值Vi为单次测量值、或多次测量值取平均值、或经过滤波后的值。
进一步地，所述用电设备为空调，降低所述空调的功率需求的方法包括A、B、C其中任意一项或多项：
A、以设定的调整幅度或调整速度降低所述空调的压缩机频率；
B、以设定的调整幅度或调整速度降低所述空调的风机转速；
C、以设定的调整幅度或调整速度加大所述空调的电子膨胀阀开度。
进一步地，所述电压限值为设定的电源电压值，或根据电源正常电压的百分比设定的限值。
一种用电设备，包括：
电压检测模块，用于获取任意时刻的电源输出的电压值Vi；
存储模块，用于存储预先设定的至少一组电压限值；每组电压限值包括：高于正常电压的高电压限值和低于正常电压的低电压限值；
主控模块，用于将电压值Vi与预先设定的至少一组电压限值进行比较，判断电源输出电压值Vi是否满足：超过任意一个或多个高电压限值，或低于任意一个或多个低电压限值；若满足则输出控制指令；
执行模块，根据控制指令以设定的调整幅度或速度降低功率需求。
进一步地，所述用电设备为空调，所述执行模块包括：电子膨胀阀驱动模块、风机驱动模块和压机驱动模块。
本发明的实施例一的一种用电设备备用电源模式的功率控制方法，相比较现有技术，具有如下优点：
本发明通过获取任意时刻的电源输出的电压值Vi；并与预先设定至少一组电压限值进行比较；若超出电压限值范围，则根据设定的调整幅度或调整速度降低用电设备的需求功率。通过让用电设备根据电压输出的电压值自适应的调节其所需的功率，换取用电设备能够在电网条件较差、或者备用电源功率不足、输出不稳定等情况下的连续工作，保障用户体验。
附图说明
附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是本发明的功率控制方法的流程示意图；
图2是本发明的电源输出的正常交流电正弦波形示意图；
图3是本发明的实施例一的周期限值曲线示意图；
图4是本发明实施例三的周期限值曲线示意图；
图5是本发明实施例四的用电设备原理示意图；
图6是本发明实施例五的用电设备原理示意图；
图7是本发明实施例五的用电设备连接电源的原理示意图；
图8是本发明实施例六的空调的功率控制方法流程示意图；
图9是本发明实施例七的电压对时间t’积分运算原理示意图。
图中：101、电压检测模块；102、存储模块；103、主控模块；104、执行模块104。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
实施例一
参照图1，一种用电设备备用电源模式的功率控制方法，包括以下步骤：
步骤1，获取任意时刻的电源输出的电压值Vi；本实施例中，用电设备可以在每间隔T时间获取一次电源输出的电压值Vi；所述电源为市电、或者发电机、或者UPS和逆变器；
步骤2，将该时刻的电压值Vi与预先设定至少一组电压限值进行比较；其中，每组电压限值包括高于正常电压的高电压限值和低于正常电压的低电压限值；判断电压值Vi是否超出电压限值限定的范围，若未超出，则返回步骤1，若超出，则进入步骤3；
步骤3，根据设定的调整幅度或调整速度降低用电设备的需求功率。
当用电设备的需求功率调整完毕后，则返回步骤1。
本实施例的电源为交流电源，其输出的正弦波交流电波形如图2所示，因电源输出的电压随着时间做周期性的变化，本实施例通过设定电压限值曲线来设定电压限值，每组所述电压限值为根据一组电压限值曲线设定，所述电压限值曲线为与电源输出的标准正弦交流电相位相同的正弦波曲线。
参照图3，每组电压限值曲线包括：
电压幅值高于电源正常交流电波形幅值的高限值曲线H，和
电压幅值低于电源正常交流电波形幅值的低限值曲线L；
在任意时刻的电压限值包括：该时刻高限值曲线H上对应的高电压限值，和该时刻低限值曲线L上对应的低电压限值。
实施例二
在实施例一的基础上，根据用电设备期望的配置和期望的使用环境设定；设定所需的电压限值的组数，本实施例包括至少2组电压限值；
根据每组电压限值对应设置有一个调整幅度或调整速度；
步骤2中，判断电压值Vi是否超出电压限值限定的范围的方法为，判断电压值Vi是否满足：
超过任意一个或多个高电压限值的绝对值，或
低于任意一个或多个低电压限值的绝对值；
若不满足，则电压值Vi未超出限值范围；若满足，则电压值Vi超出限值范围；
在步骤2中，电压值Vi可能同时超过多个电压限值，因此，步骤3中，根据超过的最高一个高电压限值或低于的最低一个低电压限值所对应的调整幅度或调整速度，降低用电设备的功率需求。
所述高限值曲线根据幅值从低到高指定为：第1高限值曲线到第N高限值曲线；
所述低限值曲线根据幅值从高到低指定为：第1低限值曲线到第N低限值曲线；
所述调整幅度包括：第1调整幅度至第N调整幅度；调整速度包括：第1调整速度至第N调整速度；N≥2；
在任意时刻，若满足：Vn_L≤Vi＜Vn-1_L或Vn-1_H＜Vi≤Vn_H；则以第n-1调整幅度或第n-1调整速度降低用电设备的功率需求；2≤n≤N；
在任意时刻，若满足：Vi＜VN_L或Vi＞VN_H，则以第N调整幅度或第N调整速度降低用电设备的功率需求；
其中：Vn_H为第n高限值曲线的高电压限值，Vn-1_H为第n-1高限值曲线的高电压限值；Vn_L为第n低限值曲线的低电压限值；Vn-1_L为第n-1低限值曲线的低电压限值；VN_L为第N低限值曲线的低电压限值，VN_H为第N高限值曲线的高电压限值。
所述电压值Vi为单次测量值、或多次测量值取平均值、或经过滤波后的值。
本实施中，所述电压限值为设定的电源电压值，或根据电源正常电压的百分比设定的限值。
实施例三：
本实施例在实施例二的基础上，以设定2组电压限值为例进行说明。
参照图4，本实施例中，第1高限值曲线H1的高电压限值为V1_H，第2高限值曲线H2的高电压限值为V2_H；第1低限值曲线L1的低电压限值为V1_L，第2低限值曲线L2的低电压限值为V2_L；
步骤2中，判断任意时刻电压值Vi是否超出电压限值限定的范围包括：
如果该时刻V1_L≤Vi≤V1_H，则用电设备的需求功率不做调整；
如果该时刻V2_L≤Vi＜V1_L或V1_H＜Vi≤V2_H，则控制用电设备以设定的第1调整速度或第1调整幅度降低用电设备的需求功率；
如果该时刻Vi＜V2_L或Vi＞V2_H，则控制用电设备以设定的第2调整速度或第2调整幅度降低用电设备的需求功率。
当用电设备的需求功率调整完毕后，则返回执行步骤1。
实施例四：
参照图5，本实施例提供一种用电设备，包括：
电压检测模块，用于获取任意时刻的电源输出的电压值Vi；
存储模块，用于存储预先设定的至少一组电压限值；每组电压限值包括：高于正常电压的高电压限值和低于正常电压的低电压限值；
主控模块，用于将电压值Vi与预先设定的至少一组电压限值进行比较，判断电源输出电压值Vi是否满足：超过任意一个或多个高电压限值，或低于任意一个或多个低电压限值；若满足则输出控制指令；
执行模块，根据控制指令以设定的调整幅度或速度降低功率需求。
所述用电设备可以为大功率并且降低功率不会严重影响使用效果的任何电器；比如空调、冰箱、冷柜、电饭锅等。
实施例五：
参照图6和图7，本实施例在实施例四的基础上，以空调为用电设备进行说明，所述执行模块包括：电子膨胀阀驱动模块、风机驱动模块和压机驱动模块。
降低所述空调的功率需求的方法包括A、B、C其中任意一项或多项：
A、以设定的调整幅度或调整速度降低所述空调的压缩机频率；
B、以设定的调整幅度或调整速度降低所述空调的风机转速；
C、以设定的调整幅度或调整速度加大所述空调的电子膨胀阀开度。
实施例六
本实施例在实施例五的基础上，设定2组电压限值时，空调的功率控制方法，参照图8；
先设定电压限值，并保存在存储模块中，电源检测模块，获取任意时刻的电压值Vi；并将电压值发送给主控模块，主控模块将电源输出电压值与电压限值进行比较；
如果该时刻V1_L≤Vi≤V1_H，则用电设备的需求功率不做调整；
如果该时刻V2_L≤Vi＜V1_L或V1_H＜Vi≤V2_H，则控制空调以设定的第1调整幅度Δf1降低压缩机频率，和/或以第1调整幅度Δv1降低风机转速，和/或以第1调整幅度ΔS1增大电子膨胀阀开度；
或者控制空调以设定的第1调整速度ΔVf1降低压缩机频率，和/或以第1调整速度ΔVv1降低风机转速，和/或以第1调整速度ΔVS1增大电子膨胀阀开度；
如果该时刻Vi＜V2_L或Vi＞V2_H，则控制空调以设定的第2调整幅度Δf2降低压缩机频率，和/或以第2调整幅度Δv2降低风机转速，和/或以第2调整幅度ΔS2增大电子膨胀阀开度；
或者控制空调以设定的第2调整速度ΔVf2降低压缩机频率，和/或以第2调整速度ΔVv2降低风机转速，和/或以第2调整速度ΔVS2增大电子膨胀阀开度。
需要说明的时候，所述空调可降低转速的风机为冷媒蒸发侧的风机，在制冷模式下为内机风机，在制热模式下为外机风机。
实施例七
参照图9，本实施例与实施例一基本相同，其不同之处在于，本实施例通过设定电压限值曲线，在该曲线一个正半周期或负半周期内任意时刻t’时，通过电压对时间t’进行积分运算，得到该曲线所与坐标轴之间形成的面积，利用该积分运算的结果设定电压限值；每组电压限值包括一个高电压限值曲线和一个低电压限值曲线分别进行积分运算计算得到的值。通过实时采集实际电压，随时间t’进行积分计算，获得的积分值和上述电压限值进行比较，若高于高电压限值或低于低电压限值；判断电压值Vi是否超出电压限值限定的范围。同理，可设定多组电压限值。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述发明的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种用电设备备用电源模式的功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，获取任意时刻的电源输出的电压值Vi；
步骤2，将该时刻的电压值Vi与预先设定至少一组电压限值进行比较；其中，每组电压限值包括高于正常电压的高电压限值和低于正常电压的低电压限值；判断电压值Vi是否超出电压限值限定的范围，若未超出，则返回步骤1，若超出，则进入步骤3；
步骤3，根据设定的调整幅度或调整速度降低用电设备的需求功率。
2.如权利要求1所述的一种用电设备备用电源模式的功率控制方法，其特征在于：每组所述电压限值为根据一组电压限值曲线设定，每组电压限值曲线包括：
电压幅值高于电源正常交流电波形幅值的高限值曲线，和
电压幅值低于电源正常交流电波形幅值的低限值曲线；
任意时刻的电压限值包括：该时刻高限值曲线上对应的高电压限值，和该时刻低限值曲线上对应的低电压限值。
3.如权利要求2所述的一种用电设备备用电源模式的功率控制方法，其特征在于：所述电压限值的数量为至少2组；根据每组电压限值对应设置有一个调整幅度或调整速度；
步骤2中，判断电压值Vi是否超出电压限值限定的范围的方法为，判断电压值Vi是否满足：
超过任意一个或多个高电压限值的绝对值，或
低于任意一个或多个低电压限值的绝对值；
若不满足，则电压值Vi未超出限值范围；若满足，则电压值Vi超出限值范围；
步骤3中，根据超过的最高一个高电压限值或低于的最低一个低电压限值所对应的调整幅度或调整速度，降低用电设备的功率需求。
4.如权利要求3所述的一种用电设备备用电源模式的功率控制方法，其特征在于，所述高限值曲线根据幅值从低到高指定为：第1高限值曲线到第N高限值曲线；
所述低限值曲线根据幅值从高到低指定为：第1低限值曲线到第N低限值曲线；
所述调整幅度包括：第1调整幅度至第N调整幅度；调整速度包括：第1调整速度至第N调整速度；N≥2；
在任意时刻，若满足：Vn_L≤Vi＜Vn-1_L或Vn-1_H＜Vi≤Vn_H；则以第n-1调整幅度或第n-1调整速度降低用电设备的功率需求；2≤n≤N；
在任意时刻，若满足：Vi＜VN_L或Vi＞VN_H，则以第N调整幅度或第N调整速度降低用电设备的功率需求；
其中：Vn_H为第n高限值曲线的高电压限值，Vn-1_H为第n-1高限值曲线的高电压限值；Vn_L为第n低限值曲线的低电压限值；Vn-1_L为第n-1低限值曲线的低电压限值；VN_L为第N低限值曲线的低电压限值，VN_H为第N高限值曲线的高电压限值。
5.如权利要求2-4任一项所述的一种用电设备备用电源模式的功率控制方法，其特征在于，所述电压限值曲线为与电源输出的标准正弦交流电相位相同的正弦波曲线。
6.如权利要求1-4任一项所述的一种用电设备备用电源模式的功率控制方法，其特征在于，所述电压值Vi为单次测量值、或多次测量值取平均值、或经过滤波后的值。
7.如权利要求1-4任一项所述的一种用电设备备用电源模式的功率控制方法，其特征在于，所述用电设备为空调，降低所述空调的功率需求的方法包括A、B、C其中任意一项或多项：
A、以设定的调整幅度或调整速度降低所述空调的压缩机频率；
B、以设定的调整幅度或调整速度降低所述空调的风机转速；
C、以设定的调整幅度或调整速度加大所述空调的电子膨胀阀开度。
8.如权利要求1-4任一项所述的一种用电设备备用电源模式的功率控制方法，其特征在于，所述电压限值为设定的电源电压值，或根据电源正常电压的百分比设定的限值。
9.一种用电设备，其特征在于，包括：
电压检测模块，用于获取任意时刻的电源输出的电压值Vi；
存储模块，用于存储预先设定的至少一组电压限值；每组电压限值包括：高于正常电压的高电压限值和低于正常电压的低电压限值；
主控模块，用于将电压值Vi与预先设定的至少一组电压限值进行比较，判断电源输出电压值Vi是否满足：超过任意一个或多个高电压限值，或低于任意一个或多个低电压限值；若满足则输出控制指令；
执行模块，根据控制指令以设定的调整幅度或速度降低功率需求。
10.如权利要求9所述的一种用电设备，其特征在于，所述用电设备为空调，所述执行模块包括：电子膨胀阀驱动模块、风机驱动模块和压机驱动模块。
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CN114844157A (zh) * 2022-05-16 2022-08-02 深圳前海云充科技有限公司 一种调节输出功率的方法、装置、终端设备及存储介质

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