[发明专利]自适应阻性负载输出功率控制器

说明书

技术领域

本发明涉及电学领域，尤其涉及一种自适应阻性负载输出功率控制器。

背景技术

在能源紧缺的大环境下，可再生的清洁能源已经逐步的走进了普通家庭的能源环境中。其中，太阳能是各种可再生能源中使用最便捷的清洁能源之一。在这样的大背景下，也催生了很多的太阳能周边设备，我们的MeBoost就是在这样的大环境下应运而生。

MeBoost是一个针对太阳能用电环境中，实现对纯阻性的负载(例如，热水箱设备等)根据太阳能发电情况，调整输出功率，从而实现了在不影响家庭正常生活使用的前提下，最大限度的降低能源消耗和提高能源使用效率。目前，在市面上也存在类似的设备(主要在海外市场，国内目前我们的首家)，但是普遍存在以下的问题：

输出功率调整响应周期长

大多采用尝试策略进行调整，通过逐步调整，无限接近的这种输出功率调整方式，每次调整后的实际值与预期值都要进行反复的比较和再计算，由于电压和负载的随机变化，造成了需要多次调整才能达到预期，并且，出现反复调整的概率很大。综上所述，就造成了输出功率调整的响应周期延长。

输出功率调整决策不准确

采用“采集->调整->采集->调整”这样的调整决策或者是简单的加权平均进行决策，导致了，调整后的输出功率极大可能出现以下的结果：

不能真实的反映太阳能发电和家庭用电的实际情况，从而，导致用户过多的从电网取电；

出现输出功率短时间内反复的进行调整，导致输出功率不稳定，影响终端设备的使用寿命

输出功率调整的预期值与实际值误差较大

由于电网和用电环境的随机性，输出功率调整的预期值与实际值之间的误差会存在较大的非线性波动，通常情况下，这个误差都在50W～200W的范围进行浮动。

使用环境不能自适应

电网频率不能自适应

终端设备(负载)的额定功率不能自适应

输出功率调整的决策算法不能自适应

输出功率调整的误差范围不能自适应

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种自适应阻性负载输出功率控制器。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明由执行器、采集器、纯阻性负载、入户电表组成，所述执行器和所述采集器之间通过无线信号连接，所述纯阻性负载与执行器之间通过可控硅和继电器连接，所述采集器通过电流互感器连接所述入户电表，入户电表连接负载。

所述负载能够连接两路负载。

操作方法包括以下步骤：

(1)在用户入户的配电箱安装MeRFCT的电流互感器，通过按钮将MeBoost(执行器)与MeRFCT(采集器)进行配对，完成后就可以进入正常工作状态；

(2)MeRFCT(采集器)通过电流互感器获取当前环境中瞬时电流的大小以及方向；

(3)MeBoost(执行器)按照策略与MeRFCT(采集器)进行射频(RF433)通信，获取当前的输出值；

(4)根据输出功率调整决策算法进行如下的决策：

a)是否调整？

b)调整多少？

(5)根据计算得出的调整预期值，MeBoost(执行器)通过MCU与过零检测模块的协同工作，向“可控硅”发送通断的信号量，实现对输出电流的通断及其通断时间间隔的控制，从而实现输出功率的调整。

本发明的有益效果在于：

本发明是一种自适应阻性负载输出功率控制器，与现有技术相比，本发明输出功率调整快速响应，通过大量测试数据显示，MeBoost产品的最大输出功率调整延时不大于30s，输出功率调整决策准确可靠，同时输出稳定连续，输出功率调整误差范围可配置，最小支持5W的功率误差，最大支持200W的功率误差，同时支持两路和单路负载，自适应电网频率和负载额定功率。

附图说明

图1是本发明的整体结构原理图；

图2是本发明的两路负载连接图；

图3是单路负载连接图；

图4是本发明的工作时序图

图5是本发明的输出功率调整波形图；

图6是本发明的输出功率调整算法图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：