[发明专利]家庭电能分配控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电能控制系统领域，特别涉及一种家庭电能分配控制系统及方法。

背景技术

日常生活的现代化使冰箱、微波炉、烤箱、电饼铛、热水器、电压力煲、电暖气等家用电器走进了千家万户，但在人们尽情享受这些电器时，时而会有突然断电、跳闸等问题发生，给生活带来负面影响。究其原因，一部分是由于多种电器同时供电，导致用电负荷超载，电路进入自动保护；另一部分是由于某种电器发生故障，电流过大导致电路中断。供电线路的超负荷运行给家庭用电造成严重的安全隐患，长期超负荷运行会使线路老化，发生漏电，极易引起事故的发生。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中缺陷，通过一种家庭电能分配控制系统，在各个时间段合理开启或关闭相应电器，在保证用电安全的前提下满足人们对电器的使用需求。

为实现上述目的，本发明提供一种家庭电能分配控制方法，包括如下步骤：

1）总电源电压检测装置检测总电源电压、电流检测装置检测各电器回路的空载电压和开启电流，使用状态检测装置检测各电器的工作状态，时间记录装置检测各电器的工作和非工作时间，并将检测结果传输给单片机控制单元的记忆装置和计算装置；

2）计算装置计算各电器的电压降和电功率，以及家庭电能分配控制系统的总电压降和总电功率，并计算出各电器的工作时间段，然后将计算结果传送给记忆装置进行存储；

3）在某一时刻，比较装置将计算装置的计算结果与记忆装置中相应的额定数据进行比较；

4）根据比较装置的结果向相应的供电输出控制装置发送断电或通电指令。

重复步骤1）至4），用以实时对各电器进行电能分配。

根据各电器的需求情况适时地调整家庭电能分配控制系统中各电器的工作状态，可避免系统超负荷运行带来的负面影响，减少了安全隐患，为使用者的生活带来了安全保障。

上述技术方案中，比较装置的结果中某电器的即时电流值超出其正常电流范围，则判定此电器出现故障，向相应的供电输出控制装置发送断电指令。电器故障的及早发现可以避免因此引起的事故，安全系数提高。

上述技术方案中，如果判定某电器出现故障，还包括向LED灯发送相应电器闪烁指令的步骤。LED灯的闪烁可以直观地告知使用者故障电器的存在，为使用者及时修理电器提供时间和安全的保障。

上述技术方案中，步骤4）还包括：

当比较装置的结果中检测的即时总功率为系统额定功率的80%以上，并检测到系统的即时总电压降比记忆装置中的额定总电压降大时，则

41a）从记忆装置中寻找已开启但不在本时间段工作的一个或多个电器；

42a）在计算装置中计算上述各电器断开后的即时总功率和即时总电压降；

43a）在比较装置中将即时总功率和即时总电压降与记忆装置的总功率和总电压降进行比较；

44a）如果前者小于后者，则以关闭最少电器为原则选择需要关闭的电器，并向相应的供电输出控制装置发送断电指令。

通过精确计算后可以发现在不超过额定功率的情况下存在的电压降增大，以防某电器的启动给其他电器带来影响。

上述技术方案中，步骤4）还包括：

当比较装置的结果中检测的即时总电流为系统额定电流的90%以上时，则

41b）从记忆装置中寻找已开启但不在本时间段工作的一个或多个电器；

42b）在计算装置中计算上述各电器断开后的即时总功率和即时总电压降；

43b）在比较装置中将上述即时总功率和即时总电压降与记忆装置中的总功率和总电压降进行比较；

44b）如果前者小于后者，则以关闭最少电器为原则选择需要关闭的电器，并向相应的供电输出控制装置发送断电指令。

在达到额定电流的90%以上时及时关闭某些非必要的电器可以有效预防系统超负荷运行，杜绝安全事故的发生。

上述技术方案中，还包括：

当比较装置的结果中检测到某电器停止工作，且即时总电流为系统额定电流的90%以下，或检测的即时总功率为系统额定功率的80%以下，且系统的即时总电压降比记忆装置中的额定总电压降小时，则

从记忆装置中寻找未开启且不在本时间段使用的电器；

在计算装置中计算上述电器开启后的即时总功率和即时总电压降；

在比较装置中将上述即时总功率和即时总电压降与记忆装置的总功率和总电压降进行比较；

如果前者小于后者，则向相应的供电输出控制装置发送通电指令。