一種依據實時自定義曲線靈活控制的功率輸出裝置制造方法
【專利摘要】一種依據實時自定義曲線靈活控制的功率輸出裝置，該裝置由人機交互單元(4)連接控制終端單元(5)，控制終端單元(5)分別連接電流、耗電量采集單元(1)、電壓采集單元(2)、功率控制單元(3)，負載分別與電流、耗電量采集單元(1)、電壓采集單元(2)、功率控制單元(3)連接。該裝置實現了通過實時自定義曲線來控制功率按曲線值輸出到負載，同時實現了負載電流、電壓和耗電量的實時展現。
【專利說明】一種依據實時自定義曲線靈活控制的功率輸出裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及自定義靈活控制功率輸出裝置，屬于智能控制領域。

【背景技術】
[0002]智能控制理論的研究和應用是現代控制理論在深度和廣度上的拓展。21世紀以來，信息技術、計算機技術的快速發(fā)展及其他相關學科的發(fā)展和相互滲透，也推動了控制科學理論和工程研究的不斷深入，控制系統向智能控制系統的發(fā)展已成為一種趨勢。智能控制是一種新興的研究領域，不管在理論上還是實踐中，都還不成熟、不完善，需要進一步探索和開發(fā)。
[0003]調功器用于功率控制，國內文獻報道較多，智能型、數字型產品也有開發(fā)和應用，包括集單相調壓/調功于一體的調功器、具有電流限制和過流報警等保護功能的調功器、基于DSP的智能數字三相交流調壓調功器。調功器在很多方面都有應用，其中包括在電動汽車充電樁中的應用:充電樁能夠讀取車輛本身BMS系統給出的充電需求參數并轉換為曲線圖，從而根據曲線圖實時輸出車輛電池需求的最佳實時充電電壓、電流等。本發(fā)明介紹的一種依據實時自定義曲線靈活控制的功率輸出裝置，就能夠根據自定義曲線控制功率按照曲線值輸出到負載，因此在實現電動汽車充電輸出功率控制功能時，適合應用該技術。


【發(fā)明內容】

[0004]一般功率控制裝置是通過旋鈕開關調節(jié)。本發(fā)明提供了一種依據實時自定義曲線靈活控制的功率輸出裝置，該裝置實現了通過實時自定義曲線來控制功率按曲線值輸出到負載，同時實現了負載電流、電壓和耗電量的實時展現。
[0005]為了實現上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是:
一種依據實時自定義曲線靈活控制的功率輸出裝置，本發(fā)明特征在于，該裝置由人機交互單元連接控制終端單元，控制終端單元分別連接電流、耗電量采集單元、電壓采集單元、功率控制單元，負載分別與電流、耗電量采集單元、電壓采集單元、功率控制單元連接；其中:
A、電流、耗電量采集單元作為功率輸出裝置的電流、耗電量數據采集模塊，使用電能表與負載串聯，通過RS485接口與主控終端通信并進行電流、耗電量的數據采集；
B、電壓采集單元作為功率輸出裝置的電壓數據采集模塊，使用電壓傳感器與負載并聯，通過RS485接口與主控終端通信并進行電壓值采集；
C、功率控制單元作為功率輸出裝置的功率控制模塊，使用調功器與負載連接，通過RS485接口與主控端通信并進行功率調節(jié)；
D、人機交互單元作為功率輸出裝置的人機交互模塊，使用觸摸屏顯示電流、耗電量采集單元、電壓采集單元所采集的數據，并結合在觸摸屏上實時繪制的曲線來操控功率控制單元，以實現功率按曲線數值輸出到負載；
E、控制終端單元作為功率輸出裝置的主控模塊，使用MCU控制器模塊連接電流、耗電量采集單元、電壓采集單元、功率控制單元和人機交互單元，對各模塊進行統一管理控制。
[0006]本發(fā)明所述的電流、耗電量采集單元是一個能夠通過RS485接口采集負載電流及耗電量的設備；所述的電壓采集單元是一個能夠通過RS485接口采集負載交流電壓數據的裝置；所述的功率控制單元是一個能夠通過RS485接口對負載進行實時功率輸出控制的裝置；所述的人機交互單元是一個7寸觸摸屏；所述的控制終端單元是一個有多個RS485接口的MCU控制器。
[0007]本發(fā)明所述的電流、耗電量采集單元包括電流、耗電量采集設備、部署在MCU控制器上的采集電流、耗電量的軟件模塊；所述的電壓采集單元包括交流電壓傳感器、部署在MCU控制器上的采集電壓的軟件模塊；所述的功率控制單元包括調功器、部署在MCU控制器上的功率控制軟件模塊；所述的人機交互單元包括7寸觸摸屏、部署在MCU控制器上的人機交互界面軟件模塊。
[0008]本發(fā)明所述的人機交互界面軟件模塊，主要功能是負載電流值展示、負載耗電量展示、負載電壓值展示及根據用戶實時自定義曲線控制功率按曲線值輸出到負載的功能。
[0009]1、模塊化設計，結構清晰
功率輸出裝置包括電流、耗電量采集單元，電壓采集單元，功率控制單元(3)，人機交互單元和控制終端單元。
[0010]2、數據采集模塊
使用電能表與負載連接用于采集負載電流及耗電量，電能表通過RS485接口與主控終端進行通信，主控終端下發(fā)命令給電能表，實時采集負載的電流及耗電量數據；使用交流電壓傳感器與負載連接用于采集負載的電壓值，交流電壓傳感器通過RS485接口與主控終端進行通信，主控終端下發(fā)命令給交流電壓傳感器，實時采集負載的電壓值。
[0011]3、功率控制模塊
使用調功器與負載連接，用于對負載的輸出功率進行控制，調功器通過RS485接口與主控終端進行通信，主控終端下發(fā)命令給調功器，從而控制輸出到負載的功率產生變化。
[0012]4、人機交互及主控模塊
整個系統的軟件程序部署在主控模塊上，主控模塊通過RS485接口與各子模塊進行連接并通信，主控終端將子模塊采集的電流、電壓和耗電量信息實時展示到觸摸屏上。用戶可以在觸摸屏上以實時繪制自定義功率輸出控制曲線的方式，實時控制功率按曲線值輸出到負載。
[0013]本發(fā)明各模塊均按照常規(guī)模塊制作方法制作或購得。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
圖2為本發(fā)明的詳細電氣連接示意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結合圖1、圖2對本發(fā)明做進一步地詳細說明:
一種依據實時自定義曲線靈活控制的功率輸出裝置，本發(fā)明特征在于，該裝置由人機交互單4連接控制終端單元5，控制終端單元5分別連接電流、耗電量采集單元1、電壓采集單元2、功率控制單元3，負載分別與電流、耗電量采集單元1、電壓采集單元2、功率控制單元3連接；其中:
A、電流、耗電量采集單元I作為功率輸出裝置的電流、耗電量數據采集模塊，使用電能表與負載串聯，通過RS485接口與主控終端通信并進行電流、耗電量的數據采集；
B、電壓采集單元2作為功率輸出裝置的電壓數據采集模塊，使用電壓傳感器與負載并聯，通過RS485接口與主控終端通信并進行電壓值采集；
C、功率控制單元3作為功率輸出裝置的功率控制模塊，使用調功器與負載連接，通過RS485接口與主控端通信并進行功率調節(jié)；
D、人機交互單元4作為功率輸出裝置的人機交互模塊，使用觸摸屏顯示電流、耗電量采集單元1、電壓采集單元2所采集的數據，并結合在觸摸屏上實時繪制的曲線來操控功率控制單元3，以實現功率按曲線數值輸出到負載；
E、控制終端單元5作為功率輸出裝置的主控模塊，使用MCU控制器模塊連接電流、耗電量采集單元1、電壓采集單元2、功率控制單元3和人機交互單元4，對各模塊進行統一管理控制。
[0016]本發(fā)明所述的電流、耗電量采集單元I是一個能夠通過RS485接口采集負載電流及耗電量的設備；所述的電壓采集單元2是一個能夠通過RS485接口采集負載交流電壓數據的裝置；所述的功率控制單元3是一個能夠通過RS485接口對負載進行實時功率輸出控制的裝置；所述的人機交互單元4是一個7寸觸摸屏；所述的控制終端單元5是一個有多個RS485接口的MCU控制器。
[0017]本發(fā)明所述的電流、耗電量采集單元I包括電流、耗電量采集設備、部署在MCU控制器上的采集電流、耗電量的軟件模塊；所述的電壓采集單元2包括交流電壓傳感器、部署在MCU控制器上的采集電壓的軟件模塊；所述的功率控制單元3包括調功器、部署在MCU控制器上的功率控制軟件模塊；所述的人機交互單元4包括7寸觸摸屏、部署在MCU控制器上的人機交互界面軟件模塊。
[0018]本發(fā)明所述的人機交互界面軟件模塊，主要功能是負載電流值展示、負載耗電量展示、負載電壓值展示及根據用戶實時自定義曲線控制功率按曲線值輸出到負載的功能。
[0019]如圖1，本發(fā)明功率輸出裝置通過電流、耗電量采集單元I和電壓采集單元2采集負載的電流、耗電量和電壓數據，通過功率控制單元3控制負載的輸出功率，通過人機交互單元4顯示負載的電流、耗電量和電壓數據并通過繪制自定義曲線來控制功率按曲線值輸出到負載，控制終端單元5整體控制管理各個子單元模塊。
[0020]如圖2，本發(fā)明功率輸出裝置主要由數據采集裝置、調功器、人機交互裝置和主控終端構成。
[0021]其中數據采集裝置包括電流、耗電量采集裝置、交流電壓傳感器、部署在主控終端上的采集電流、耗電量和電壓數據的軟件模塊；其中調功器包括PWM波形發(fā)生器、雙向可控硅、部署在主控終端上控制負載功率輸出的軟件模塊；其中人機交互裝置包括觸摸屏、部署在主控終端上用于展現電流、耗電量和電壓值的軟件模塊和讓用戶繪制曲線的軟件模塊；其中主控終端包括具有多個RS485接口的MCU控制板以及部署在MCU控制板上的軟件模塊。
[0022]其中主控終端通過RS485接口與電能表、交流電壓傳感器和調功器通信，將電能表、交流電壓傳感器探測到的實時電流、耗電量和電壓值展現到觸摸屏上；用戶能夠在觸摸屏上自定義繪制曲線，由主控終端通過控制調功器，實時地根據曲線值輸出相應的功率到負載。
【權利要求】
1.一種依據實時自定義曲線靈活控制的功率輸出裝置，其特征在于，該裝置由人機交互單元(4)連接控制終端單元(5)，控制終端單元(5)分別連接電流、耗電量采集單元(I)、電壓采集單元(2)、功率控制單元(3)，負載分別與電流、耗電量采集單元(I)、電壓采集單元⑵、功率控制單元⑶連接；其中: A、電流、耗電量采集單元(I)作為功率輸出裝置的電流、耗電量數據采集模塊，使用電能表與負載串聯，通過RS485接口與主控終端通信并進行電流、耗電量的數據采集； B、電壓采集單元(2)作為功率輸出裝置的電壓數據采集模塊，使用電壓傳感器與負載并聯，通過RS485接口與主控終端通信并進行電壓值采集； C、功率控制單元(3)作為功率輸出裝置的功率控制模塊，使用調功器與負載連接，通過RS485接口與主控端通信并進行功率調節(jié)； D、人機交互單元(4)作為功率輸出裝置的人機交互模塊，使用觸摸屏顯示電流、耗電量采集單元(I)、電壓采集單元(2)所采集的數據，并結合在觸摸屏上實時繪制的曲線來操控功率控制單元(3)，以實現功率按曲線數值輸出到負載； E、控制終端單元(5)作為功率輸出裝置的主控模塊，使用MCU控制器模塊連接電流、耗電量采集單元(I)、電壓采集單元(2)、功率控制單元(3)和人機交互單元(4)，對各模塊進行統一管理控制。
2.根據權利要求1所述的一種依據實時自定義曲線靈活控制的功率輸出裝置，其特征在于，所述的電流、耗電量采集單元(I)是一個能夠通過RS485接口采集負載電流及耗電量的設備；所述的電壓采集單元(2)是一個能夠通過RS485接口采集負載交流電壓數據的裝置；所述的功率控制單元(3)是一個能夠通過RS485接口對負載進行實時功率輸出控制的裝置；所述的人機交互單元(4)是一個7寸觸摸屏；所述的控制終端單元(5)是一個有多個RS485接口的MCU控制器。
3.根據權利要求1所述的一種依據實時自定義曲線靈活控制的功率輸出裝置，其特征在于，所述的電流、耗電量采集單元(I)包括電流、耗電量采集設備、部署在MCU控制器上的采集電流、耗電量的軟件模塊；所述的電壓采集單元(2)包括交流電壓傳感器、部署在MCU控制器上的采集電壓的軟件模塊；所述的功率控制單元(3)包括調功器、部署在MCU控制器上的功率控制軟件模塊；所述的人機交互單元(4)包括7寸觸摸屏、部署在MCU控制器上的人機交互界面軟件模塊。
4.根據權利要求3所述的一種依據實時自定義曲線靈活控制的功率輸出裝置，其特征在于，所述的人機交互界面軟件模塊，功能是負載電流值展示、負載耗電量展示、負載電壓值展示及根據用戶實時自定義曲線控制功率按曲線值輸出到負載的功能。
【文檔編號】G05F1/66GK104516392SQ201410846517
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月31日 優(yōu)先權日:2014年12月31日
【發(fā)明者】賀子康, 楊春超, 馮浩, 楊映春 申請人:昆明能訊科技有限責任公司