CN111726019A - 一种高频逆变电源功率调节方法及调节系统 - Google Patents

一种高频逆变电源功率调节方法及调节系统 Download PDF

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CN111726019A CN202010624094.5A CN202010624094A CN111726019A CN 111726019 A CN111726019 A CN 111726019A CN 202010624094 A CN202010624094 A CN 202010624094A CN 111726019 A CN111726019 A CN 111726019A
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Abstract

本发明提供了一种高频逆变电源功率调节方法及调节系统,通过判断高频逆变电源对应的实时输出功率与负载对应的实时需求功率的比值是否大于第一预设比例;若是,降低所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值,并将所述母线与电能存储装置连接,以向所述电能存储装置充电;若否,判断所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率与所述负载对应的所述实时需求功率的比值是否大于第二预设比例;若是,降低所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值;若否,升高所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值,并将所述母线与所述电能存储装置连接,所述电能存储装置向所述母线放电。本申请根据负载的需求功率实时调节电源的功率。

Description

一种高频逆变电源功率调节方法及调节系统
技术领域
本发明属于高频逆变电源技术领域,具体涉及一种高频逆变电源功率调节方法及调节系统。
背景技术
高频逆变电源,具有电源和逆变器的双重功能,一方面,它可以为负载供电,另一方面,可以根据使用者的需要适当的调整自身的输出功率,从而适应负载不同的功率需求。
母线上的负载接入并没有一定准则,常常是根据使用者的需要而随时接入随时断开的。由于母线上负载连接的不确定性,以及负载自身的功率需求的不稳定性,有时候高频逆变电源的输出功率并无法完全满足负载的需求功率,此时需要对高频逆变电源的功率进行适当调节,以满足多样化的负载功率需要。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种高频逆变电源功率调节方法,所述方法包括步骤:
计算高频逆变电源的实时输出功率;
计算母线上负载的实时需求功率;
判断所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率与所述负载对应的所述实时需求功率的比值是否大于第一预设比例;
若是,降低所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值,并将所述母线与电能存储装置连接,以向所述电能存储装置充电;
若否,判断所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率与所述负载对应的所述实时需求功率的比值是否大于第二预设比例;
若是,降低所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值;
若否,升高所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值,并将所述母线与所述电能存储装置连接,所述电能存储装置向所述母线放电。
优选地,所述计算高频逆变电源的实时输出功率包括步骤:
检测所述高频逆变电源的实时电压值;
检测所述高频逆变电源的实时电流值;
根据所述实时电压值和所述实时电流值计算所述高频逆变电源的实时输出功率。
优选地,所述计算母线上负载的实时需求功率包括步骤:
检测所述负载的实时电压值;
检测所述负载的实时电流值;
根据所述实时电压值和所述实时电流值计算所述负载的实时需求功率。
优选地,在所述计算高频逆变电源的实时输出功率之前还包括步骤:
计算所述高频逆变电源的实时输出功率;
根据所述实时输出功率设置所述第一预设比例和所述第二预设比例,其中,所述第一预设比例和所述第二预设比例均大于1,且所述第一预设比例大于所述第二预设比例。
优选地,所述降低/升高所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值包括步骤:
计算所述负载的实时需求功率A;
获取所述第二预设比例p;
根据所述实时需求功率A和所述第二预设比例p计算所述第一预设数值M,其中,M=A*p;
降低/升高所述高频逆变电源的实时输出功率至所述预设数值M。
本发明还提供了一种高频逆变电源功率调节系统,所述系统包括:
高频逆变电源,用于提供电能;
母线,用于接受所述高频逆变电源的电能,并向负载供电;所述母线与所述负载连接;
电能存储装置,用于向所述母线放电,或接受所述母线的充电;所述电能存储装置与所述母线连接;
控制器,用于计算所述高频逆变电源的实时输出功率、所述母线上负载的实时需求功率,以及判断所述实时输出功率与所述实时需求功率的比值大于第一预设比例和/或判断所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率与所述负载对应的所述实时需求功率的比值是否大于第二预设比例,并控制所述高频逆变电源和/或所述电能存储装置;
其中,若判断所述实时输出功率与所述实时需求功率的比值大于第一预设比例为是时,降低所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值,并将所述母线与所述电能存储装置连接,以向所述电能存储装置充电;
若判断所述实时输出功率与所述实时需求功率的比值大于第一预设比例为否时,判断所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率与所述负载对应的所述实时需求功率的比值是否大于第二预设比例;
若判断所述实时输出功率与所述实时需求功率的比值大于第二预设比例为是时,降低所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值;
若判断所述实时输出功率与所述实时需求功率的比值大于第二预设比例为否时,升高所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值,并将所述母线与所述电能存储装置连接,所述电能存储装置向所述母线放电。
优选地,所述系统包括:第一电流检测器,用于检测所述高频逆变电源的实时电流,所述第一电流检测器分别与所述高频逆变电源和所述控制器连接。
优选地,所述系统包括:第一电压检测器,用于检测所述高频逆变电源的实时电压,所述第一电压检测器分别与所述高频逆变电源和所述控制器连接。
优选地,所述系统包括:第二电流检测器,用于检测所述负载的实时电流,所述第一电流检测器分别与所述负载和所述控制器连接。
优选地,所述系统包括:第二电压检测器,用于检测所述负载的实时电压,所述第一电压检测器分别与所述负载和所述控制器连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
(1)对高频逆变电源的实时输出功率和负载的实时需求功率进行比例计算,并根据比例与预设值的比较而控制高频逆变电源的功率调节,一方面可以保证高频逆变电源的实时输出功率能够满足负载的实时需求功率,保证负载的正常工作;另一方面,可以避免高频逆变电源的实时输出功率与负载的实时需求功率之间的动态平衡,降低高频逆变电源的实时输出功率的浪费比例;
(2)针对高频逆变电源的实时输出功率和负载的实时需求功率设置了两个预设比例,并针对实时输出功率和实时需求功率二者之间的比值与两个预设比例的大小比较而分类控制高频逆变电源的功率调节情况;一方面,可以根据二者之间的比例大小进行不同程度的调节工作,另一方面,可以根据二者之间不同比例大小而针对性地控制高频逆变电源;
(3)在调节高频逆变电源的功率同时可以将高频逆变电源上多余的电能存储在电能存储装置内部,并且在高频逆变电源提供的电能不足时将电能存储装置内部存储的电能释放给负载,从而提高了能量的利用效率;一方面避免了高频逆变电源输出电能的浪费,另一方面,在高频逆变电源输出功率不足的情况下可以将存储的电能补充高频逆变电源,降低高频逆变电源的负担;
(4)采用电压检测设备和电流检测设备对高频逆变电源的电压和电流分别进行检测,进而可以对高频逆变电源的输出功率进行实时监测,便于对高频逆变电源的工作状态进行实时了解;便于后续对母线上负载的需求功率与高频逆变电源的输出功率之间的关系进行研究;
(5)采用电压检测设备和电流检测设备对母线上负载的电压和电流分别进行检测,进而可以对母线上负载的需求功率进行实时监测,便于对负载的工作状态进行实时了解;便于后续对母线上负载的需求功率与高频逆变电源的输出功率之间的关系进行研究。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种高频逆变电源功率调节方法的实施例1流程示意图;
图2是本发明提供的一种高频逆变电源功率调节方法的实施例2流程示意图;
图3是本发明提供的一种高频逆变电源功率调节方法的实施例3流程示意图;
图4是本发明提供的一种高频逆变电源功率调节方法的实施例4流程示意图;
图5是本发明提供的一种高频逆变电源功率调节系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例1
如图1,在本申请实施例中,本申请提供了一种高频逆变电源功率调节方法,所述方法包括步骤:
S1:计算高频逆变电源的实时输出功率;
S2:计算母线上负载的实时需求功率;
S3:判断所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率与所述负载对应的所述实时需求功率的比值是否大于第一预设比例;
S4:若是,降低所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值,并将所述母线与电能存储装置连接,以向所述电能存储装置充电;
S5:若否,判断所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率与所述负载对应的所述实时需求功率的比值是否大于第二预设比例;
S6:若是,降低所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值;
S7:若否,升高所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值,并将所述母线与所述电能存储装置连接,所述电能存储装置向所述母线放电。
在本申请实施例中,首先计算高频逆变电源的实时输出功率,同时计算母线上负载的实时需求功率,然后计算实时输出功率与所述实时需求功率的比值,并判断此比值是否大于第一预设比例,如果此比值大于第一预设比例,此时,说明所述高频逆变电源的实时输出功率很充裕,在保证母线上负载完全消耗的情况下,还剩有较多的余量,此时,一方面,降低所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值,另一方面,将母线与电能存储装置连接,以向所述电能存储装置充电,将多余电量存储至电能存储装置中;如果此比值小于第一预设比例,此时再判断此比值是否大于第二预设比例,如果此比值大于第二预设比例,此时,说明所述高频逆变电源的实时输出功率相对充裕,在保证母线上负载完全消耗的情况下,还剩有少量的余量,此时,降低所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值即可;如果此比值小于第二预设比例,此时,说明所述高频逆变电源的实时输出功率不充裕,此时,一方面升高所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值,另一方面,将所述母线与所述电能存储装置连接,所述电能存储装置向所述母线放电,对母线进行电能补充,为负载提供充足的电能。
实施例2
如图2,在本申请实施例中,步骤S1中的计算高频逆变电源的实时输出功率包括步骤:
S101:检测所述高频逆变电源的实时电压值;
S102:检测所述高频逆变电源的实时电流值;
S103:根据所述实时电压值和所述实时电流值计算所述高频逆变电源的实时输出功率。
在本申请实施例中,首先检测所述高频逆变电源的实时电压值U1,同时检测所述高频逆变电源的实时电流值I1,然后根据所述实时电压值U1和所述实时电流值I1计算所述高频逆变电源的实时输出功率W1,其中,W1=U1*I1。
实施例3
如图3,在本申请实施例中,步骤S2中的计算母线上负载的实时需求功率包括步骤:
S201:检测所述负载的实时电压值;
S202:检测所述负载的实时电流值;
S203:根据所述实时电压值和所述实时电流值计算所述负载的实时需求功率。
在本申请实施例中,首先检测所述负载的实时电压值U2,同时检测所述负载的实时电流值I2,然后根据所述实时电压值U2和所述实时电流值I2计算所述母线上负载的实时输出功率W2,其中,W2=U2*I2。
在本申请实施例中,在所述计算高频逆变电源的实时输出功率之前还包括步骤:
计算所述高频逆变电源的实时输出功率;
根据所述实时输出功率设置所述第一预设比例和所述第二预设比例,其中,所述第一预设比例和所述第二预设比例均大于1,且所述第一预设比例大于所述第二预设比例。
在本申请实施例中,具体地,第一预设比例为1.1,而第二预设比例为1.05。一般的,在高频逆变电源实际工作中,考虑到接入母线的负载的不确定性(比如突然在某时刻接入某个负载),为了能够满足诸如此类的突发情况,高频逆变电源上的实时输出功率常需要设置一定的余量,以满足突然的负载需要。也就是说,高频逆变电源的实时输出功率与母线上负载的实时需求功率的比值大于1。在本申请实施例中,此比值具有两级,第一级为1.05,为较低的余量,而第二级为1.1,为较高的余量。
实施例4
如图4,在本申请实施例中,所述降低/升高所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值包括步骤:
S401:计算所述负载的实时需求功率A;
S402:获取所述第二预设比例p;
S403:根据所述实时需求功率A和所述第二预设比例p计算所述第一预设数值M,其中,M=A*p;
S404:降低/升高所述高频逆变电源的实时输出功率至所述预设数值M。
在本申请实施例中,首先可以计算出线负载的实时需求功率A,然后获取预设置的第二预设比例p,接着根据所述实时需求功率A和所述第二预设比例p计算所述第一预设数值M,其中,M=A*p;最后将高频逆变电源的实时输出功率至所述预设数值M即刻。
如图5,在本申请实施例中,本发明还提供了一种高频逆变电源功率调节系统,所述系统包括:
高频逆变电源10,用于提供电能;
母线20,用于接受所述高频逆变电源10的电能,并向负载90供电;所述母线20与所述负载90连接;
电能存储装置30,用于向所述母线20放电,或接受所述母线20的充电;所述电能存储装置30与所述母线20连接;
控制器40,用于计算所述高频逆变电源10的实时输出功率、所述负载90的实时需求功率,以及判断所述实时输出功率与所述实时需求功率的比值大于第一预设比例和/或判断所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率与所述负载对应的所述实时需求功率的比值是否大于第二预设比例,并控制所述高频逆变电源10和/或所述电能存储装置30;
其中,若判断所述实时输出功率与所述实时需求功率的比值大于第一预设比例为是时,降低所述高频逆变电源10的实时输出功率至预设数值,并将所述母线20与所述电能存储装置30连接,以向所述电能存储装置30充电;
若判断所述实时输出功率与所述实时需求功率的比值大于第一预设比例为否时,判断所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率与所述负载对应的所述实时需求功率的比值是否大于第二预设比例;
若判断所述实时输出功率与所述实时需求功率的比值大于第二预设比例为是时,降低所述高频逆变电源10的实时输出功率至预设数值;
若判断所述实时输出功率与所述实时需求功率的比值大于第二预设比例为否时,升高所述高频逆变电源10的实时输出功率至预设数值,并将所述母线20与所述电能存储装置30连接,所述电能存储装置30向所述母线20放电。
在本申请实施例中,首先控制器40计算高频逆变电源10的实时输出功率,同时控制器40计算负载90的实时需求功率,然后控制器40计算实时输出功率与所述实时需求功率的比值,并判断此比值是否大于第一预设比例,如果此比值大于第一预设比例,此时,说明所述高频逆变电源10的实时输出功率很充裕,在保证负载90完全消耗的情况下,还剩有较多的余量,此时,一方面,控制器40降低所述高频逆变电源10的实时输出功率至预设数值,另一方面,控制器40将母线20与电能存储装置30连接,以向所述电能存储装置30充电,将多余电量存储至电能存储装置30中;如果此比值小于第一预设比例,此时再判断此比值是否大于第二预设比例,如果此比值大于第二预设比例,此时,说明所述高频逆变电源10的实时输出功率相对充裕,在保证负载90完全消耗的情况下,还剩有少量的余量,此时,控制器40降低所述高频逆变电源10的实时输出功率至预设数值即可;如果此比值小于第二预设比例,此时,说明所述高频逆变电源10的实时输出功率不充裕,此时,一方面控制器40升高所述高频逆变电源10的实时输出功率至预设数值,另一方面,控制器40将所述母线20与所述电能存储装置30连接,所述电能存储装置30向所述母线20放电,对母线20进行电能补充,为负载90提供充足的电能。
在本申请实施例中,所述系统包括:第一电流检测器50和第一电压检测器60,第一电流检测器50用于检测所述高频逆变电源10的实时电流,所述第一电流检测器50分别与所述高频逆变电源10和所述控制器40连接;第一电压检测器60用于检测所述高频逆变电源10的实时电压,所述第一电压检测器60分别与所述高频逆变电源10和所述控制器40连接。控制器40获取第一电流检测器50的实时电流检测值和第一电压检测器60的实时电压检测值,并根据实时电流检测值和实时电压检测值而得到高频逆变电源10的实时输出功率。
在本申请实施例中,所述系统包括:第二电流检测器70和第二电压检测器80,第二电流检测器70用于检测所述负载90的实时电流,所述第一电流检测器50分别与所述负载90和所述控制器40连接;第二电压检测器80用于检测所述负载90的实时电压,所述第一电压检测器60分别与所述负载90和所述控制器40连接。控制器40获取第二电流检测器70的实时电流检测值和第二电压检测器80的实时电压检测值,并根据实时电流检测值和实时电压检测值而得到负载90的实时需求功率。
在本申请实施例中,控制器40可以采用PLC控制器,或者使用单片机。
本申请提供的一种高频逆变电源功率调节方法及调节系统具有如下有益效果:
(1)对高频逆变电源的实时输出功率和负载的实时需求功率进行比例计算,并根据比例与预设值的比较而控制高频逆变电源的功率调节,一方面可以保证高频逆变电源的实时输出功率能够满足负载的实时需求功率,保证负载的正常工作;另一方面,可以避免高频逆变电源的实时输出功率与负载的实时需求功率之间的动态平衡,降低高频逆变电源的实时输出功率的浪费比例;
(2)针对高频逆变电源的实时输出功率和负载的实时需求功率设置了两个预设比例,并针对实时输出功率和实时需求功率二者之间的比值与两个预设比例的大小比较而分类控制高频逆变电源的功率调节情况;一方面,可以根据二者之间的比例大小进行不同程度的调节工作,另一方面,可以根据二者之间不同比例大小而针对性地控制高频逆变电源;
(3)在调节高频逆变电源的功率同时可以将高频逆变电源上多余的电能存储在电能存储装置内部,并且在高频逆变电源提供的电能不足时将电能存储装置内部存储的电能释放给负载,从而提高了能量的利用效率;一方面避免了高频逆变电源输出电能的浪费,另一方面,在高频逆变电源输出功率不足的情况下可以将存储的电能补充高频逆变电源,降低高频逆变电源的负担;
(4)采用电压检测设备和电流检测设备对高频逆变电源的电压和电流分别进行检测,进而可以对高频逆变电源的输出功率进行实时监测,便于对高频逆变电源的工作状态进行实时了解;便于后续对母线上负载的需求功率与高频逆变电源的输出功率之间的关系进行研究;
(5)采用电压检测设备和电流检测设备对母线上负载的电压和电流分别进行检测,进而可以对母线上负载的需求功率进行实时监测,便于对负载的工作状态进行实时了解;便于后续对母线上负载的需求功率与高频逆变电源的输出功率之间的关系进行研究。
应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种高频逆变电源功率调节方法,其特征在于,所述方法包括步骤:
计算高频逆变电源的实时输出功率;
计算母线上负载的实时需求功率;
判断所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率与所述负载对应的所述实时需求功率的比值是否大于第一预设比例;
若是,降低所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值,并将所述母线与电能存储装置连接,以向所述电能存储装置充电;
若否,判断所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率与所述负载对应的所述实时需求功率的比值是否大于第二预设比例;
若是,降低所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值;
若否,升高所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值,并将所述母线与所述电能存储装置连接,所述电能存储装置向所述母线放电。
2.根据权利要求1所述的高频逆变电源功率调节方法,其特征在于,所述计算高频逆变电源的实时输出功率包括步骤:
检测所述高频逆变电源的实时电压值;
检测所述高频逆变电源的实时电流值;
根据所述实时电压值和所述实时电流值计算所述高频逆变电源的实时输出功率。
3.根据权利要求1所述的高频逆变电源功率调节方法,其特征在于,所述计算母线上负载的实时需求功率包括步骤:
检测所述负载的实时电压值;
检测所述负载的实时电流值;
根据所述实时电压值和所述实时电流值计算所述负载的实时需求功率。
4.根据权利要求1所述的高频逆变电源功率调节方法,其特征在于,在所述计算高频逆变电源的实时输出功率之前还包括步骤:
计算所述高频逆变电源的实时输出功率;
根据所述实时输出功率设置所述第一预设比例和所述第二预设比例,其中,所述第一预设比例和所述第二预设比例均大于1,且所述第一预设比例大于所述第二预设比例。
5.根据权利要求1所述的高频逆变电源功率调节方法,其特征在于,所述降低/升高所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值包括步骤:
计算所述负载的实时需求功率A;
获取所述第二预设比例p;
根据所述实时需求功率A和所述第二预设比例p计算第一预设数值M,其中,M=A*p;
降低/升高所述高频逆变电源的实时输出功率至所述预设数值M。
6.一种高频逆变电源功率调节系统,其特征在于,所述系统包括:
高频逆变电源,用于提供电能;
母线,用于接受所述高频逆变电源的电能,并向负载供电;所述母线与所述负载连接;
电能存储装置,用于向所述母线放电,或接受所述母线的充电;所述电能存储装置与所述母线连接;
控制器,用于计算所述高频逆变电源的实时输出功率、所述母线上负载的实时需求功率,以及判断所述实时输出功率与所述实时需求功率的比值大于第一预设比例和/或判断所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率与所述负载对应的所述实时需求功率的比值是否大于第二预设比例,并控制所述高频逆变电源和/或所述电能存储装置;
其中,若判断所述实时输出功率与所述实时需求功率的比值大于第一预设比例为是时,降低所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值,并将所述母线与所述电能存储装置连接,以向所述电能存储装置充电;
若判断所述实时输出功率与所述实时需求功率的比值大于第一预设比例为否时,判断所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率与所述负载对应的所述实时需求功率的比值是否大于第二预设比例;
若判断所述实时输出功率与所述实时需求功率的比值大于第二预设比例为是时,降低所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值;
若判断所述实时输出功率与所述实时需求功率的比值大于第二预设比例为否时,升高所述高频逆变电源对应的所述实时输出功率至预设数值,并将所述母线与所述电能存储装置连接,所述电能存储装置向所述母线放电。
7.根据权利要求6所述的高频逆变电源功率调节系统,其特征在于,所述系统包括:第一电流检测器,用于检测所述高频逆变电源的实时电流,所述第一电流检测器分别与所述高频逆变电源和所述控制器连接。
8.根据权利要求6所述的高频逆变电源功率调节系统,其特征在于,所述系统包括:第一电压检测器,用于检测所述高频逆变电源的实时电压,所述第一电压检测器分别与所述高频逆变电源和所述控制器连接。
9.根据权利要求7所述的高频逆变电源功率调节系统,其特征在于,所述系统包括:第二电流检测器,用于检测所述负载的实时电流,所述第一电流检测器分别与所述负载和所述控制器连接。
10.根据权利要求8所述的高频逆变电源功率调节系统,其特征在于,所述系统包括:第二电压检测器,用于检测所述负载的实时电压,所述第一电压检测器分别与所述负载和所述控制器连接。
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