一种工业电力设备及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种工业电力设备及其控制方法，该工业电力设备包括储能装置、采样电路、补偿电路、控制电路，储能装置一端接入市电充电，另一端在功率因数补偿、调峰或应急供电时输出电能；采样电路采集电路工作状态并输出到控制电路，控制电路根据电路工作状态和储能装置的剩余电量控制补偿电路进行功率因数补偿、调峰时期控制储能装置向电路输出电能或充电、或应急供电时控制储能装置向电路输出电能。通过本方案即可实现在工业用电过程中的储能、功率因数补偿、电力调峰和应急供电，省去了单独的发电机、功率因数补偿装置和UPS，同时还实现了电力调峰，简化了工业电力管理，降低了生产过程中的电力设备成本。
【专利说明】—种工业电力设备及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业电力设备领域，尤其涉及一种工业电力设备及其控制方法。
【背景技术】
[0002]在工业生产过程中，为了保证工业生产过程的稳定性和电能的利用率，工厂一般都备有发电机在停电时进行供电，备有UPS保证生产活动不因停电而突然中断，备有功率因素补偿装置保证电能的利用效率，同时还对梯度收费过程中的高峰期用电无法避开。
[0003]多种设备的使用为工业生产管理增加了难度，提高了生产的成本，整体而言缺少一种集成度高的工业用电管理设备。
【发明内容】
[0004]本发明提出了一种集储能、功率因数补偿、电力调峰和应急供电合一的工业电力设备及该设备的控制方法。
[0005]为实现上述设计，本发明采用以下技术方案:
[0006]一方面采用一种工业电力设备，包括储能装置、采样电路、补偿电路、控制电路，所述储能装置一端接入市电充电，另一端在功率因数补偿、调峰或应急供电时输出电能；所述采样电路采集电路工作状态并输出到所述控制电路，所述控制电路根据电路工作状态和储能装置的剩余电量控制补偿电路进行功率因数补偿、调峰时期控制储能装置向电路输出电能或充电、或应急供电时控制储能装置向电路输出电能。
[0007]其中，所述采样电路包括电流采样电路和电压采样电路。
[0008]其中，所述储能装置为锂电池。
[0009]另一方面米用一种工业电力设备的控制方法，包括:
[0010]采样电路采集电路工作状态；
[0011]当电路中出现功率因数过低时，控制电路控制补偿电路进行功率因数补偿；
[0012]当电路处于用电高峰期或电费高峰期时，控制电路控制储能装置向电路输出电倉泛;
[0013]当电路断电时，控制电路控制储能装置向电路输出电能。
[0014]其中，还包括:当电路处于用电低谷期或电费低谷期时，控制电路控制储能装置充电。
[0015]其中，还包括:当电路未断电且储能装置中电能输出达到阈值时，控制电路控制储能装置停止输出电能。
[0016]其中，所述阈值为储能装置的最大存储量的75%?85%。
[0017]其中，所述阈值为储能装置的最大存储量的80%。
[0018]其中，所述储能装置为锂电池。
[0019]本发明的有益效果在于:通过对电路采样，判断电路的工作状态，根据工作状态对电路进行自动控制，通过本方案中的设备即可实现在工业用电过程中的储能、功率因数补偿、电力调峰和应急供电，省去了单独的发电机、功率因数补偿装置和UPS，同时还实现了电力调峰，简化了工业电力管理，降低了生产过程中的电力设备成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本发明实施例提供的一种工业电力设备的结构方框图。
[0022]图2是本发明实施例提供的一种工业电力设备的控制方法的第一个实施例的方法流程图。
[0023]图3是本发明实施例提供的一种工业电力设备的控制方法的第二个实施例的方法流程图。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]请参考图1，其是本发明实施例提供的一种工业电力设备的结构方框图。本实施例的装置主要用于工业生产过程中对用电进行管理，包括保证电力提供的持续性，电力提供的质量，工业用电的高峰错开。如图所示，该工业电力设备包括:包括储能装置150、采样电路110、补偿电路130、控制电路120，所述储能装置150—端接入市电充电，另一端在功率因数补偿、调峰或应急供电时输出电能；所述采样电路110采集电路工作状态并输出到所述控制电路120，所述控制电路120根据电路工作状态和储能装置150的剩余电量控制储能装置150向补偿电路130的功率因数补偿供电、调峰时期控制储能装置向电路输出电能或充电、或应急供电时控制储能装置向电路输出电能。所述采样电路110包括电流采样电路和电压采样电路。所述储能装置150为锂电池。
[0026]通过对电路采样，判断电路的工作状态，根据工作状态对电路进行自动控制，通过本方案中的设备即可实现在工业用电过程中的储能、功率因数补偿、电力调峰和应急供电，省去了单独的发电机、功率因数补偿装置和UPS，同时还实现了电力调峰，简化了工业电力管理，降低了生产过程中的电力设备成本。更具体地，所述采样电路110采集电路中的样本，将样本与所述控制电路120中的标准电流或标准电压进行对比，判断电路中的状态，然后控制电路120控制各电路输出响应的电流电压对状态进行调节，恢复到理想的状态，具体的异常状态包括功率因数过低和电路断电，分别需要进行无功补偿和快速应急供电。至于调峰则是根据预设的收费阶段和用电高峰阶段进行储能装置150的充电或放电控制。因为储能装置150的输入输出的智能是直流电，所以其充电端与主电路需要通过AC/DC电路160连接，放电端与主电路通过DC/AC电路140连接。采样电路110包括电流采样电路和电压采样电路，可以对电路的采样更为精确，控制更为准确。储能装置150为锂电池，技术成熟，储能量大。
[0027]以下是本发明提供的实施中一种工业电力设备的控制方法的实施例，以下实施例是对前述工业电力设备的控制流程的具体说明。
[0028]请参考图2，其是本发明实施例提供的一种工业电力设备的控制方法的第一个实施例的方法流程图。如图所示，该方法包括:
[0029]步骤S201:采样电路采集电路工作状态。
[0030]步骤S202:当电路中出现功率因数过低时，控制电路控制补偿电路进行功率因数补偿。
[0031]步骤S203:当电路处于用电高峰期或电费高峰期时，控制电路控制储能装置向电路输出电能。
[0032]步骤S204:当电路断电时，控制电路控制储能装置向电路输出电能。
[0033]通过上述步骤，判断电路中的工作状态，根据电路的工作状态，对电路进行调整，具体包括功率因数补偿、高峰时期储能装置放电、断电时应急供电。通过本方案中的方法即可实现在工业用电过程中的储能、功率因数补偿、电力调峰和应急供电，省去了单独的发电机、功率因数补偿装置和UPS，同时还实现了电力调峰，简化了工业电力管理，降低了生产过程中的电力设备成本。
[0034]请参考图3，其是本发明实施例提供的一种工业电力设备的控制方法的第二个实施例的方法流程图。如图所示，该方法包括:
[0035]步骤S301:采样电路采集电路工作状态。
[0036]步骤S302:当电路中出现功率因数过低时，控制电路控制补偿电路进行功率因数补偿。
[0037]步骤S303:当电路处于用电高峰期或电费高峰期时，控制电路控制储能装置向电路输出电能。
[0038]步骤S304:当电路断电时，控制电路控制储能装置向电路输出电能。
[0039]步骤S305:当电路处于用电低谷期或电费低谷期时，控制电路控制储能装置充电。
[0040]步骤S306:当电路未断电且储能装置中电能输出达到阈值时，控制电路控制储能装置停止输出电能。
[0041]步骤S305进一步提高了电能的错峰利用，在低谷期向储能装置充电，降低电费投入，降低电路压力。步骤S306的设置进一步保证了在电路断电的情况下有电可用，只要市电没断开，就要保证储能装置里有一定的电量。
[0042]优选地，所述阈值为储能装置的最大存储量的75%?85%。
[0043]电量最好保留在一定程度，剩余电量不得少于15%到25%，具体地可以根据储能装置的电量大小和生产过程中耗电速度进行设置。
[0044]进一步地，所述阈值为储能装置的最大存储量的80%。
[0045]对于大部分的设备和状态而言，保留20%的电量即可确保电量在断电初期够用。
[0046]优选地，所述储能装置为锂电池。
[0047]锂电池的使用寿命、蓄电能力、安全性在现有技术属于综合评价最高的。
[0048]以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种工业电力设备，其特征在于，包括储能装置、采样电路、补偿电路、控制电路，所述储能装置一端接入市电充电，另一端在功率因数补偿、调峰或应急供电时输出电能；所述采样电路采集电路工作状态并输出到所述控制电路，所述控制电路根据电路工作状态和储能装置的剩余电量控制补偿电路进行功率因数补偿、调峰时期控制储能装置向电路输出电能或充电、或应急供电时控制储能装置向电路输出电能。
2.根据权利要求1所述的工业电力设备，其特征在于，所述采样电路包括电流采样电路和电压采样电路。
3.根据权利要求1所述的工业电力设备，其特征在于，所述储能装置为锂电池。
4.一种工业电力设备的控制方法,其特征在于,包括: 采样电路采集电路工作状态； 当电路中出现功率因数过低时，控制电路控制补偿电路进行功率因数补偿； 当电路处于用电高峰期或电费高峰期时，控制电路控制储能装置向电路输出电能； 当电路断电时，控制电路控制储能装置向电路输出电能。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，还包括:当电路处于用电低谷期或电费低谷期时，控制电路控制储能装置充电。
6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，还包括:当电路未断电且储能装置中电能输出达到阈值时，控制电路控制储能装置停止输出电能。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述阈值为储能装置的最大存储量的 75%?85%。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述阈值为储能装置的最大存储量的 80%。
9.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述储能装置为锂电池。
【文档编号】H02J3/32GK103956762SQ201410186707
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2014年5月5日
【发明者】李署明, 黄祖发, 陈志伟 申请人:广东志成冠军集团有限公司