專利名稱：一種智能功率分配方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種智能功率分配方法及裝置，屬于住宅小區(qū)電カ保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前的住宅小區(qū)或辦公樓宇一般都未采取功率分配措施，隨著各種家用、辦公電器的普及，住房、辦公室的用電量增加較大，特別是在ー些小區(qū)、辦公樓采用電采暖、空調(diào)后，用電量急劇增加，如果每個(gè)用戶都不加控制的使用家里或辦公室的各種電器，超過(guò)分配給每戶的功率配額或電表的容量，將會(huì)使小區(qū)或樓宇的變壓器或用戶的電表嚴(yán)重超負(fù)荷運(yùn)行，如果增加變壓器容量或更換更大容量的電表，需要増加巨額的電カ增容費(fèi)。也不利于節(jié)能的原則。為了解決上述矛盾，有些小區(qū)或樓宇、單個(gè)用戶采取了功率分配方案，但目前的功率分配器智能程度低，在功率分配器中安裝有多路電カ控制開(kāi)關(guān)，體積大； 功率分配器同控制電器之間采用多路(有幾個(gè)控制點(diǎn)就有幾路)輸出，較粗的電カ導(dǎo)線不方便安裝，施工成本高。如果是對(duì)已經(jīng)裝修完的房屋進(jìn)行改造，則更困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種智能功率分配方法及裝置，以每個(gè)家庭為單元，自動(dòng)調(diào)配用電功率，在不增容電カ的情況下，解決用戶因住宅電カ容量不足，不能正常使用可控電器的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的ー種智能功率分配方法是通過(guò)控制每個(gè)用電戶不超過(guò)功率配額從而保證用戶電表和整個(gè)小區(qū)或樓宇電力變壓器的安全；將用戶的各種電器按用電類型劃分成必保電器和可控電器兩大類；通過(guò)安裝在每戶的智能功率分配器實(shí)時(shí)監(jiān)控該用戶正在使用的必保電器的實(shí)際功率，在確保必保電器用電的前提下，將功率配額剩余的功率分配給可控電器；將用戶實(shí)時(shí)使用的總功率控制在功率配額范圍內(nèi)。上述智能功率分配器僅設(shè)有一路電カ輸入和一路電カ輸出，通過(guò)設(shè)在智能功率分配器內(nèi)電カ輸入和電カ輸出之間的自動(dòng)開(kāi)關(guān)，確保每戶的必保電器用電總功率不超過(guò)該用戶分配的功率配額。上述智能功率分配器通過(guò)設(shè)在智能功率分配器內(nèi)的電流傳感器和電壓傳感器與智能功率分配器內(nèi)的微程序控制器控制可控電器中部分或全部電器的通斷。所述微程序控制器內(nèi)儲(chǔ)存有用戶的功率配額，微程序控制器通過(guò)采集、計(jì)算得到每個(gè)可控電器的功率以及各可控電器的優(yōu)先級(jí)別數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，微程序控制器根據(jù)功率配額和必保電器實(shí)際所用功率計(jì)算出剰余功率，然后根據(jù)剩余功率和每個(gè)可控電器的功率以及各可控電器的優(yōu)先級(jí)別，微程序控制器再根據(jù)可控電器用電的實(shí)際需求，計(jì)算輸出ー組控制信號(hào)，控制信號(hào)通過(guò)智能功率分配器內(nèi)的控制信號(hào)輸出接ロ遠(yuǎn)程控制可控電器中部分或全部電器的通斷。根據(jù)上述方法構(gòu)建的本發(fā)明的ー種智能功率分配裝置為該裝置包括與僅有的一路電カ輸入連接的智能功率分配器，該智能功率分配器包括由自動(dòng)開(kāi)關(guān)、電流傳感器、電壓傳感器、微程序控制器和控制信號(hào)輸出接ロ連接組成，其自動(dòng)開(kāi)關(guān)的一端與一路電カ輸入連接，自動(dòng)開(kāi)關(guān)的另一端與僅有的一路電カ輸出連接，電流傳感器串聯(lián)在自動(dòng)開(kāi)關(guān)與一路電カ輸入之間或串聯(lián)在自動(dòng)開(kāi)關(guān)與一路電カ輸出之間；電壓傳感器的信號(hào)輸入端與電カ輸入連接，電壓傳感器和電流傳感器的輸出端與微程序控制器連接，微程序控制器與控制信號(hào)輸出接ロ連接；智能功率分 配器通過(guò)自動(dòng)開(kāi)關(guān)經(jīng)僅有的一路電カ輸出與一組必保電器開(kāi)關(guān)和ー組可控電器開(kāi)關(guān)連接，在一組可控電器開(kāi)關(guān)的另一端連接有受控制信號(hào)輸出接ロ的輸出信號(hào)控制的遠(yuǎn)程受控電カ開(kāi)關(guān)。上述遠(yuǎn)程受控電カ開(kāi)關(guān)與智能功率分配器2內(nèi)的控制信號(hào)輸出接ロ通過(guò)有線通訊或無(wú)線通訊連接。上述自動(dòng)開(kāi)關(guān)為受控功率開(kāi)關(guān)或過(guò)電流保護(hù)開(kāi)關(guān)；一組必保電器開(kāi)關(guān)和ー組可控電器開(kāi)關(guān)為空氣開(kāi)關(guān)或閘刀開(kāi)關(guān)。上述遠(yuǎn)程受控電カ開(kāi)關(guān)為受控的繼電器、可控硅、IGBT開(kāi)關(guān)。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明無(wú)需電カ外網(wǎng)增容，經(jīng)濟(jì)效益顯著。本發(fā)明的智能功率分配器進(jìn)行智能化控制，既可以控制各種電器按需要錯(cuò)峰使用，提高了電器的使用效率，又避免電カ負(fù)荷高峰疊加對(duì)變壓器或電能表可能造成的沖擊或毀壞，節(jié)省了巨額的電カ增容費(fèi)。本發(fā)明適應(yīng)面廣，擴(kuò)展方便，控制總功率(功率配額)可按需要設(shè)定，適應(yīng)各種戶型的要求。必保電器和可控電器的電カ線都并聯(lián)于功率分配器唯一的一路電カ輸出線上，用戶可自由擴(kuò)展控制路數(shù)。施工方便，施工成本低廉，功率分配器采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝在住戶配電箱內(nèi)，安裝方便；智能功率分配器的電カ電纜采用單路輸入、單路輸出接線，接線容易方便；智能功率分配器與受控電カ開(kāi)關(guān)間采用無(wú)線通訊連接，無(wú)需專門布線，費(fèi)用低、施工方便。本發(fā)明高度智能化、控制靈活，功率分配器采用微電腦控制，大部分的設(shè)定都由微電腦智能完成，很少用戶設(shè)定。因此，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅具有只需要一路動(dòng)カ輸入和一路動(dòng)カ輸出線路，即可自動(dòng)調(diào)配以家庭為單位的用電功率的優(yōu)點(diǎn)，而且還具有在不增容電カ的情況下，有效解決了用戶因住宅電カ容量不足，不能正常使用可控電器的問(wèn)題。


圖I是本發(fā)明的原理 圖2是本發(fā)明裝置使用時(shí)的連接結(jié)構(gòu)示意圖。注為更清晰表達(dá)，在附圖2中僅畫出単相AC220V接入的情況，將輸入、輸出增加為三相電后，本發(fā)明適用于三相接入。附圖中的標(biāo)記為ト電カ輸入，2-智能功率分配器，3-電カ輸出，4-ー組必保電器開(kāi)關(guān),4. a. I 4. a. n、4. b. I 4. b. n -必保電器，5- —組可控電器開(kāi)關(guān),5. a. I 5. a. n、5. b. I 5. b. n -可控電器，6-自動(dòng)開(kāi)關(guān)，7-電流傳感器，8-電壓傳感器，9-微程序控制器，10-控制信號(hào)輸出接ロ，11. I ll.n-遠(yuǎn)程受控電カ開(kāi)關(guān)，12. I 12. n-溫控器，13-總
控空氣開(kāi)關(guān)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的ー種智能功率分配方法的原理，如圖I所示，該方法是通過(guò)控制每個(gè)用電戶不超過(guò)功率配額從而保證用戶電表和整個(gè)小區(qū)或樓宇電力變壓器的安全；將用戶的各種電器按用電類型劃分成必保電器和可控電器兩大類；通過(guò)安裝在每戶的智能功率分配器實(shí)時(shí)監(jiān)控該用戶正在使用的必保電器的實(shí)際功率，在確保必保電器用電的前提下，將功率配額剩余的功率分配給可控電器；保證用戶實(shí)時(shí)使用的總功率控制在功率配額范圍內(nèi)；其智能功率分配器僅設(shè)有一路電カ輸入和一路電カ輸出，通過(guò)設(shè)在智能功率分配器內(nèi)電カ輸入和電カ輸出之間的自動(dòng)開(kāi)關(guān)，確保每戶的必保電器用電總功率不超過(guò)該用戶分配的功率配額；所述智能功率分配器通過(guò)設(shè)在智能功率分配器內(nèi)的電流傳感器和電壓傳感器與智能功率分配器內(nèi)的微程序控制器控制可控電器中部分或全部電器的通斷；所述微程序控制器內(nèi)儲(chǔ)存有用戶的功率配額和每個(gè)可控電器的功率以及各可控電器的優(yōu)先級(jí)別，微程序控制器根據(jù)功率配額和必保電器實(shí)際所用功率計(jì)算出剰余功率，然后根據(jù)剰余功率和每個(gè)可控電器的功率以及各可控電器的優(yōu)先級(jí)別，微程序控制器再根據(jù)可控電器用電的實(shí)際需求，按優(yōu)先級(jí)別計(jì)算輸出一組控制信號(hào)，控制信號(hào)通過(guò)智能功率分配器內(nèi)的控制信號(hào)輸出接ロ遠(yuǎn)程控制可控電器中部分或全部電器的通斷；其可控電器是具有溫度控制功能的大功率電器，微程序控制器通過(guò)可控電器接入電源時(shí)的電流變化判斷可控電器 的工作狀態(tài)，并根據(jù)可控電器的工作狀態(tài)確定剩余功率的分配流向。根據(jù)上述方法構(gòu)建的本發(fā)明的ー種智能功率分配裝置為該裝置包括與僅有的一路電カ輸入I連接的智能功率分配器2，該智能功率分配器2包括由自動(dòng)開(kāi)關(guān)6、電流傳感器7、電壓傳感器8、微程序控制器9和控制信號(hào)輸出接ロ 10連接組成，將自動(dòng)開(kāi)關(guān)6的一端與一路電カ輸入I連接，將自動(dòng)開(kāi)關(guān)6的另一端與一路電カ輸出3連接,將電流傳感器7串聯(lián)在自動(dòng)開(kāi)關(guān)6與一路電カ輸入I之間，或?qū)㈦娏鱾鞲衅?串聯(lián)在自動(dòng)開(kāi)關(guān)6與一路電カ輸出3之間；將電壓傳感器8的信號(hào)輸入端與電カ輸入I連接，電壓傳感器8和電流傳感器7的輸出端與微程序控制器9連接，微程序控制器9與控制信號(hào)輸出接ロ 10連接；智能功率分配器2通過(guò)自動(dòng)開(kāi)關(guān)6經(jīng)僅有的一路電カ輸出3與ー組必保電器開(kāi)關(guān)4和一組可控電器開(kāi)關(guān)5連接，在ー組可控電器開(kāi)關(guān)5的另一端連接有受控制信號(hào)輸出接ロ 10的輸出信號(hào)控制的遠(yuǎn)程受控電カ開(kāi)關(guān)11. I 11. n ;該遠(yuǎn)程受控電カ開(kāi)關(guān)11. I 11. n與智能功率分配器2內(nèi)的控制信號(hào)輸出接ロ 10可通過(guò)有線通訊或無(wú)線通訊進(jìn)行連接。為了使用和維修更加方便，可將智能功率分配器2的一路電カ輸入I通過(guò)ー個(gè)總控空氣開(kāi)關(guān)13接入市電(如圖I和圖2所示)。在圖2中僅畫出了采用單相AC220V接入的情況，如果采用三相電時(shí)，可參照?qǐng)D2的連接方式并按傳統(tǒng)三相電的連接要求進(jìn)行連接，本發(fā)明也適用于三相接入。上述自動(dòng)開(kāi)關(guān)6可采用現(xiàn)有的受控功率開(kāi)關(guān)或過(guò)電流保護(hù)開(kāi)關(guān)；一組必保電器開(kāi)關(guān)4和ー組可控電器開(kāi)關(guān)5可直接采用現(xiàn)有的空氣開(kāi)關(guān)或閘刀開(kāi)關(guān)。上述遠(yuǎn)程受控電カ開(kāi)關(guān)11. I 11. n可采用現(xiàn)有的受控的繼電器、可控硅開(kāi)關(guān)、IGBT開(kāi)關(guān)成品。上述微程序控制器9和控制信號(hào)輸出接ロ 10可直接采用現(xiàn)有的MCU成品部件安裝。使用本發(fā)明的裝置時(shí)，只需將必保電器4. a. I 4. a. n、4. b. I 4. b. n按常規(guī)分別連接在ー組必保電器開(kāi)關(guān)4上，將可控電器5. a. I 5. a. n、5.b. I 5.b.n的ー組或多組分別連接到可控電器開(kāi)關(guān)5上(如圖I和圖2所示)即成。
下面是對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施時(shí)的幾點(diǎn)說(shuō)明
1、所述的必保電器是用電時(shí)不可間斷的，無(wú)規(guī)律隨時(shí)使用電器，如照明電器、電飯煲、電冰箱等廚房電器，以及房間的電視、電腦等電器。必保電器除了自身的開(kāi)關(guān)之外，只受智能功率分配器內(nèi)的自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制。智能功率分配器不對(duì)必保電器進(jìn)行功率分配，必保電器用電不受限制，對(duì)于必保電器來(lái)說(shuō)，智能功率分配器相當(dāng)于ー個(gè)自動(dòng)通斷的保護(hù)開(kāi)關(guān)，只有在短路或超負(fù)荷時(shí)才會(huì)切斷電源。2、所述的可控電氣是指用電時(shí)可短時(shí)間斷電的、是通過(guò)溫控器控制的可有規(guī)律間隙給電的大功率電器，如空調(diào)、電地暖、沐浴熱水器、和開(kāi)水器等電器，這些電器前面一般都設(shè)有溫控器12. I 12. n，溫控器本身也能控制這些電器的通斷，溫控器12. I 12. n也可以采用現(xiàn)有的遠(yuǎn)程受控溫控器，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，溫控器切斷電源處于保溫狀態(tài)，當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí)溫控器接通電源處于加熱(制冷空調(diào)為制冷)狀態(tài)。一般這些電器連續(xù)供電并非必須的，在其保溫狀態(tài)，可以停止對(duì)其供電(即使在其處于加熱或制冷狀態(tài)時(shí)，短時(shí)中斷對(duì)其的供電，由于使用環(huán)境的熱慣性作用，其控制的溫度也不會(huì)有太大的變化)。這些電器還可以根據(jù)必要性進(jìn)ー步分成不同的優(yōu)先等級(jí)，如保證飲用水的開(kāi)水器可以設(shè)定為最高優(yōu)先等級(jí)，電地暖可以設(shè)定為最低優(yōu)先等級(jí)。通過(guò)智能功率分配器根據(jù)剩余功率配額自動(dòng)控制。具體控制方法可以在可控電器的電源插座上設(shè)置遠(yuǎn)程受控電カ開(kāi)關(guān)11. I 11. n來(lái)進(jìn)行控制，也可以將受控電器溫控器本身內(nèi)部的電カ開(kāi)關(guān)(例如溫控器12. I 12. n采用遠(yuǎn)程受控溫控器)，作為遠(yuǎn)程受控電カ開(kāi)關(guān)11. I ll.n來(lái)進(jìn)行控制，遠(yuǎn)程受控電カ開(kāi)關(guān)
11.I ll.n可以是受控的繼電器、可控硅、IGBT等；通過(guò)可控電器接入電源時(shí)的電流變化，由智能功率分配器內(nèi)微程序控制器9判斷可控電器的工作狀態(tài)，并根據(jù)可控電器的エ作狀態(tài)通過(guò)智能功率分配器內(nèi)的控制信號(hào)輸出接ロ 10輸出控制信號(hào)控制遠(yuǎn)程受控電カ開(kāi)關(guān)11. I 11. n，確定剩余功率的分配流向。3、該方法是根據(jù)小區(qū)電カ變壓器的容量為每戶家庭分配功率配額；將家庭中各種家用電器按用電類型劃分成必保電器和可控電器兩大類，必保電器的優(yōu)先級(jí)別優(yōu)先于可控電器；通過(guò)安裝在每戶家庭的智能功率分配器實(shí)時(shí)監(jiān)控住宅的實(shí)際使用功率，在確保必保電器的情況下，將功率配額剩余的功率分配給可控電器；將住戶實(shí)時(shí)使用的總功率控制在功率配額范圍內(nèi)，從而將小區(qū)內(nèi)各住戶實(shí)時(shí)使用的總功率控制在小區(qū)變壓器能承受的安全范圍內(nèi)。所述智能功率分配器僅設(shè)有一路電カ輸入和一路電カ輸出，在一路電カ輸入和一路電カ輸出之間設(shè)置自動(dòng)開(kāi)關(guān)，自動(dòng)開(kāi)關(guān)根據(jù)必保電器用電總功率控制電力輸出的通斷，當(dāng)用戶的用電總功率超過(guò)功率配額時(shí)，首先通過(guò)遠(yuǎn)程控制，斷開(kāi)與可控電器連接的遠(yuǎn)程受控電カ開(kāi)關(guān)11. I 11. n，切斷可控電器的供電，在切斷所有可控電器的供電后，如果用戶的必保電器用電總功率仍然超過(guò)分配給該用戶的功率配額，智能功率分配器將通過(guò)其內(nèi)置的自動(dòng)開(kāi)關(guān)自動(dòng)切斷電源。所述用戶的用電總功率，是根據(jù)智能功率分配器內(nèi)置的電流傳感器和電壓傳感器采集到的電流和電壓值由微程序控制器計(jì)算得出。所述微程序控制器內(nèi)儲(chǔ)存有用戶的功率配額和每個(gè)可控電器的功率以及各可控電器的優(yōu)先級(jí)別，微程序控制器根據(jù)功率配額和必保電器實(shí)際所用功率計(jì)算出剰余功率，然后根據(jù)剩余功率和每個(gè)可控電器的功率以及各可控電器的優(yōu)先級(jí)別，微程序控制器再根據(jù)可控電器用電的實(shí)際需求，按優(yōu)先級(jí)別計(jì)算輸出ー組控制信號(hào)，控制信號(hào)通過(guò)智能功率分配器內(nèi)的控制信號(hào)輸出接ロ遠(yuǎn)程控制可控電器中部分或全部電器的通斷。
4、所述可控電器采用間斷供電方式，智能功率分配器內(nèi)的微程序控制器通過(guò)可控電器接入或斷開(kāi)時(shí)的電流變化，判斷可控電器的工作狀態(tài)；當(dāng)可控電器接入或斷開(kāi)時(shí)，電流未發(fā)生變化，說(shuō)明可控電器工作在保溫狀態(tài)；當(dāng)可控電器接入或斷開(kāi)時(shí)，電流發(fā)生突變，說(shuō)明可控電器工作在加熱供暖(制冷空調(diào)為制冷)狀態(tài)。本發(fā)明的ー個(gè)具體實(shí)施過(guò)程說(shuō)明如下
假如有一臺(tái)100KVA的電カ變壓器為140戶住宅供電，以姆個(gè)住戶為ー個(gè)單兀,姆戶的功率配額為7KVA。在每戶安裝ー個(gè)智能功率分配器，每戶的接線原理如圖I所示。下面以三室兩廳兩衛(wèi)ー廚的住宅為例，將家里的各種家用電器按用途劃分為必保電器和可控電器兩大類。必保電器的優(yōu)先級(jí)別高于可控電器。必保電器包括必須的照明用電、廚房灶具和冰箱用電、以及電視、電腦、洗衣機(jī)、和電風(fēng)扇用電。生活必須的照明用電功率約為1KW，廚房灶具和冰箱用電功率約為3KW ；電視、電腦、洗衣機(jī)和電風(fēng)扇用電總功率約為1KW，合計(jì)為5KW。 可控電器包括各房間的電地暖用電以及衛(wèi)生間的熱水器等。各可控電器以四個(gè)房間安裝電地暖為例，每個(gè)房間的電地暖功率平均為2KW計(jì)算，衛(wèi)生間熱水器用電約為2KW。合計(jì)為10KW。住宅的總電器功率合計(jì)約為15KW，考慮到并非同時(shí)使用，按利用率50%計(jì)算也有
7.5KW，也超出了每戶的功率配額為7KA，因此需要合理對(duì)功率進(jìn)行分配使用。根據(jù)本發(fā)明的方法，將上述各電器按用途劃分成必保電器和可控電器，必保電器優(yōu)先于可控電器。優(yōu)先保證必保電器用電，在配額允許的情況下，盡可能多地開(kāi)啟電采暖(電采暖通過(guò)遠(yuǎn)程受控溫控器接入系統(tǒng))。將衛(wèi)生間中的電熱水器歸入可控電器，通過(guò)無(wú)線插座控制電熱水器的接入或斷開(kāi)。電熱水器用電的優(yōu)先級(jí)別高于其它可控電器。功率分配器控制過(guò)程為
A、必保電器功率一般不會(huì)超過(guò)功率配額，所以必保電器可長(zhǎng)期接入；當(dāng)必保電器功率偶然超過(guò)功率配額時(shí)，通過(guò)智能功率分配器內(nèi)置的自動(dòng)開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)必保電器。對(duì)于必保電器，功率分配器相當(dāng)于ー個(gè)自動(dòng)通斷的保護(hù)開(kāi)關(guān)。B、對(duì)于可控電器，利用必保電器的實(shí)際用電功率小于功率配額的剩余功率，根據(jù)可控電器實(shí)際使用的多少得到的優(yōu)先級(jí)別，控制部分或全部可控電器的溫控器繼電器(或控制電熱水器的無(wú)線插座)的通斷?？煽仉娖鞯慕尤?br> 通過(guò)功率分配器和遠(yuǎn)程受控溫控器或無(wú)線插座(遠(yuǎn)程受控溫控器或無(wú)線插座以下簡(jiǎn)稱溫控器)之間的無(wú)線通訊，控制溫控器的繼電器吸合。A、優(yōu)先保證必保電器用電后，在功率配額余量只能保證部分溫控器工作的情況下，優(yōu)先開(kāi)啟優(yōu)先系數(shù)高的部分溫控器，每20分鐘切換一次，根據(jù)各個(gè)溫控器的優(yōu)先級(jí)別，按20分鐘的時(shí)間段，分配給各個(gè)溫控器相應(yīng)比例的時(shí)間段。B、將各個(gè)溫控器的優(yōu)先級(jí)別排序，選出滿足上述接入條件的多個(gè)溫控器，對(duì)優(yōu)先級(jí)別相同的溫控器，再根據(jù)其控制的功率大小以及功率余量，按接入盡量多溫控器，使總用電功率小于且最接近總功率配額的原則，接入相應(yīng)的溫控器?？煽仉娖鞯臄嚅_(kāi)
通過(guò)智能功率分配器和溫控器之間的無(wú)線通訊控制溫控器的繼電器斷開(kāi)。
A、分配給某臺(tái)20分鐘時(shí)間段后，如果分配器檢測(cè)到有相應(yīng)的電流増加，說(shuō)明該溫控器工作在加熱供暖狀態(tài)，這時(shí)智能功率分配器將控制其接入20分鐘，當(dāng)分配給該溫控器的20分鐘時(shí)間段結(jié)束，如果下一次不再分配功率給該溫控器，該溫控器斷開(kāi)；
B、分配給某臺(tái)20分鐘時(shí)間段后，如果智能功率分配器檢測(cè)到?jīng)]有相應(yīng)的電流増加，說(shuō)明該溫控器工作在保溫狀態(tài)，這時(shí)智能功率分配器將控制其接入5分鐘，如果5分鐘內(nèi)，智能功率分配器沒(méi)有檢測(cè)到電流的増加，說(shuō)明該溫控器仍然工作在保溫狀態(tài)，分配器將斷開(kāi)該溫控器；
C、有必保電器接入，所有用電總功率操過(guò)功率配額時(shí)，對(duì)于已經(jīng)接入的溫控器，按照溫控器控制功率的大小以及超出功率配額部分的功率大小，斷開(kāi)盡量少的溫控器，使總用電功率小于且最接近總功率配額的原則，斷開(kāi)相應(yīng)的溫控器。
權(quán)利要求
1.ー種智能功率分配方法，其特征在于該方法是通過(guò)控制每個(gè)用戶用電功率不超過(guò)功率配額，從而保證用戶電表和整個(gè)小區(qū)或樓宇電力變壓器的安全；將用戶的各種電器按用電類型劃分成必保電器和可控電器兩大類；通過(guò)安裝在每戶的智能功率分配器實(shí)時(shí)監(jiān)控該用戶正在使用的必保電器的實(shí)際功率，在確保必保電器用電的前提下，將功率配額剩余的功率分配給可控電器；保證用戶實(shí)時(shí)使用的總功率控制在功率配額范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能功率分配方法，其特征在于所述智能功率分配器僅設(shè)有一路電カ輸入和一路電カ輸出，通過(guò)設(shè)在智能功率分配器內(nèi)電カ輸入和電カ輸出之間的自動(dòng)開(kāi)關(guān)，確保每戶的必保電器用電總功率不超過(guò)該用戶分配的功率配額。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能功率分配方法，其特征在于所述智能功率分配器通過(guò)設(shè)在智能功率分配器內(nèi)的電流傳感器和電壓傳感器與智能功率分配器內(nèi)的微程序控制器控制可控電器中部分或全部電器的通斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能功率分配方法，其特征在于所述微程序控制器內(nèi)儲(chǔ)存有用戶的功率配額，微程序控制器通過(guò)采集、計(jì)算得到每個(gè)可控電器的功率以及各可控電器的優(yōu)先級(jí)別數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，微程序控制器根據(jù)功率配額和必保電器實(shí)際所用功率計(jì)算出剰余功率，然后根據(jù)剩余功率和每個(gè)可控電器的功率以及各可控電器的優(yōu)先級(jí)另IJ，微程序控制器再根據(jù)可控電器用電的實(shí)際需求，計(jì)算輸出一組控制信號(hào)，控制信號(hào)通過(guò)智能功率分配器內(nèi)的控制信號(hào)輸出接ロ遠(yuǎn)程控制可控電器中部分或全部電器的通斷。
5.ー種智能功率分配裝置，其特征在于包括與僅有的一路電カ輸入(I)連接的智能功率分配器(2)，該智能功率分配器(2)包括由自動(dòng)開(kāi)關(guān)(6)、電流傳感器(7)、電壓傳感器(8)、微程序控制器(9)和控制信號(hào)輸出接ロ( 10)連接組成，其自動(dòng)開(kāi)關(guān)(6)的一端與一路電カ輸入(I)連接，自動(dòng)開(kāi)關(guān)(6)的另一端與僅有的一路電カ輸出(3)連接，電流傳感器(7)串聯(lián)在自動(dòng)開(kāi)關(guān)(6)與一路電カ輸入(I)之間或串聯(lián)在自動(dòng)開(kāi)關(guān)(6)與一路電カ輸出(3)之間；電壓傳感器(8)的信號(hào)輸入端與電カ輸入(I)連接，電壓傳感器(8)和電流傳感器(7)的輸出端與微程序控制器(9)連接，微程序控制器(9)與控制信號(hào)輸出接ロ(10)連接；智能功率分配器(2)通過(guò)自動(dòng)開(kāi)關(guān)(6)經(jīng)僅有的一路電カ輸出(3)與ー組必保電器開(kāi)關(guān)(4)和ー組可控電器開(kāi)關(guān)(5)連接，在ー組可控電器開(kāi)關(guān)(5)的另一端連接有受控制信號(hào)輸出接ロ(10)的輸出信號(hào)控制的遠(yuǎn)程受控電カ開(kāi)關(guān)(11. I 11. n)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能功率分配裝置，其特征在于所述遠(yuǎn)程受控電カ開(kāi)關(guān)(11. I ll.n)與智能功率分配器(2)內(nèi)的控制信號(hào)輸出接ロ(10)通過(guò)有線通訊或無(wú)線通訊連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能功率分配裝置，其特征在干自動(dòng)開(kāi)關(guān)(6)為受控功率開(kāi)關(guān)或過(guò)電流保護(hù)開(kāi)關(guān)；ー組必保電器開(kāi)關(guān)(4)和ー組可控電器開(kāi)關(guān)(5)為空氣開(kāi)關(guān)或閘刀開(kāi)關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能功率分配裝置，其特征在于遠(yuǎn)程受控電カ開(kāi)關(guān)(11. I ll.n)為受:控的繼電器、可控娃、IGBT開(kāi)關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種智能功率分配方法及裝置，該方法是通過(guò)控制每個(gè)用電戶不超過(guò)功率配額從而保證用戶電表和整個(gè)小區(qū)或樓宇電力變壓器的安全；將用戶的各種電器按用電類型劃分成必保電器和可控電器兩大類；通過(guò)安裝在每戶的智能功率分配器實(shí)時(shí)監(jiān)控該用戶正在使用的必保電器的實(shí)際功率，在確保必保電器用電的前提下，將功率配額剩余的功率分配給可控電器；保證用戶實(shí)時(shí)使用的總功率控制在功率配額范圍內(nèi)。本發(fā)明無(wú)需電力外網(wǎng)增容，經(jīng)濟(jì)效益顯著?？杀苊怆娏ω?fù)荷高峰疊加對(duì)變壓器或電能表造成的沖擊或毀壞，節(jié)省了巨額的電力增容費(fèi)。本發(fā)明適應(yīng)面廣，擴(kuò)展方便，適應(yīng)各種戶型的要求。
文檔編號(hào)H02J13/00GK102868216SQ20111019047
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者楊鳴峰 申請(qǐng)人:楊鳴峰