一种插座及其线路管理方法与流程

本发明涉及电气设备技术领域，更具体地说，涉及一种插座，还涉及一种插座的线路管理方法。

背景技术：

随着电气、电子技术的不断发展，智能电网技术不断应用，新能源发电也将以各种形式广泛接入电网，家庭用电设备变得越来越多元，而且，用电设备的多元化对家庭供电系统的要求越来越高。在新能源发电100％接入的情况下，家庭用电包括电网取电和新能源发电。在理想状态下，电网取电保持恒定，新能源电能全部被家庭用电设备消耗。然而新能源电能的缺陷在于不能像火电等传统能源持续稳定供电，新能源的电能质量较差，有着间歇性和不稳定的问题，不能将其直接接入家庭电网，否则会对家用电器造成不可逆转的损毁，甚至对电网系统造成非常严重的损害。

现有的家用插座只能为家用电器接通电源，而一些敏感型负载对电能质量要求较高，如果电能质量过差会使家用电器不能正常工作，如果情况严重甚至会造成家用电器的损毁，敏感型负载一般多为一些精密的高科技电子产品，一旦损毁往往造成很严重的经济损失。而非敏感型负载对电能质量的要求不高，在电能质量较差的时候，比如实际电压不足额定电压时也是可以工作的。

综上所述，如何有效地解决插座无法同时满足敏感性负载和非敏感型负载电能质量需要的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种插座，以解决插座无法同时满足敏感性负载和非敏感型负载电能质量需要的问题。本发明还提供了一种插座的线路管理方法，具有上述技术效果。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种插座，包括：

电流采集模块，用于采集与负载连接的插座的输出电流，并将电流信号发送至CPU模块；

所述CPU模块，用于根据接收的所述电流信号进行数据处理，并判断所述负载的负载类型，根据所述负载类型发送控制信号触发分类切换开关模块启动；

所述分类切换开关模块，用于根据接收到的所述控制信号将线路切换至与所述负载相对应的负载总线。

优选地，所述CPU模块包括：

谐波含量识别模块，用于对所述电流信号进行快速傅里叶变换，识别所述电流信号中的各次谐波含量，并将谐波含量信息发送至负载类型判断模块；

所述负载类型判断模块，判断所述谐波含量信息中奇次谐波含量是否依次降低、总谐波失真是否小于5％、3次谐波含有率是否小于15％且5次谐波含有率是否小于10％，若是，则所述负载为非敏感负载，发送第一控制信号至所述分类切换开关模块，将所述线路切换至非敏感负载总线；

若否，所述负载为敏感负载，发送第二控制信号至所述分类切换开关模块，将所述线路切换至敏感负载总线。

优选地，所述电流采集模块可具体为电流传感器。

一种插座的线路管理方法，包括：

采集与负载连接的插座的输出电流；

对电流信号进行数据处理，判断所述负载的负载类型；

根据所述负载类型将线路切换至与所述负载相对应的负载总线。

优选地，所述对电流信号进行数据处理，判断所述负载的负载类型，具体包括：

对所述电流信号进行快速傅里叶变换，识别所述电流信号中的各次谐波含量；

判断所述谐波含量信息中奇次谐波含量是否依次降低、总谐波失真是否小于5％、3次谐波含有率是否小于15％且5次谐波含有率是否小于10％，若是，则所述负载为非敏感负载，将所述线路切换至非敏感负载总线；

若否，所述负载为敏感负载，将所述线路切换至敏感负载总线。

本发明提供的插座，包括电流采集模块、CPU模块和分类切换开关模块。其中，电流采集模块采集与负载连接的插座的输出电流，并将电流信号发送至CPU模块，CPU模块对电流信号进行数据处理，并判断负载的负载类型，分类切换开关根据负载类型将线路切换至与负载相对应的负载总线上。应用本发明提供的插座及其线路管理方法，通过对负载类型进行识别，解决家庭用电从电网取电不均衡的问题，能够满足从电网中获取的电能保持恒时恒量，不会造成电网的用电负荷总量过高或者过低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的插座的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的插座的结构框架示意图。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种插座，以解决插座无法同时满足敏感性负载和非敏感型负载电能质量需要的问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-图2，图1为本发明实施例提供的插座的结构示意图；图2为本发明实施例提供的插座的结构框架示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供的插座包括：

电流采集模块1，用于采集与负载连接的插座的输出电流，并将电流信号发送至CPU模块2；

CPU模块2，用于根据接收的电流信号进行数据处理，并判断负载的负载类型，根据负载类型发送控制信号触发分类切换开关模块3启动；

为了对输出电流进行采集，可通过设置电流采集模块实现，CPU模块对电流信号进行处理，可通过预设程序或算法进行处理，负载包括敏感负载和非敏感负载，根据不同的负载类型发送控制信号触发分类切换开关模块启动。CPU模块可具体为芯片，通过设置在插座上完成数据处理，当然，在其他实施例中，也可以通过插座与其他形式的处理器连接，如电脑等具有数据处理功能的装置连接以对电流信号进行处理，当然，此种设置方式操作复杂且增加成本，具体的，可根据实际的生产需要自行进行设置，均在本发明的保护范围内。

分类切换开关模块3，用于根据接收到的控制信号将线路切换至与负载相对应的负载总线。

本发明提供的插座，包括电流采集模块、CPU模块和分类切换开关模块。其中，电流采集模块采集与负载连接的插座的输出电流，并将电流信号发送至CPU模块，CPU模块对电流信号进行数据处理，并判断负载的负载类型，分类切换开关根据负载类型将线路切换至与负载相对应的负载总线上。本发明提供的插座及插座的线路管理方法，通过对负载类型进行识别，解决家庭用电从电网取电不均衡的问题，能够满足从电网中获取的电能保持恒时恒量，不会造成电网的用电负荷总量过高或者过低的问题。

具体的，CPU模块2包括：

谐波含量识别模块，用于对电流信号进行快速傅里叶变换，识别电流信号中的各次谐波含量，并将谐波含量信息发送至负载类型判断模块；

负载类型判断模块，判断谐波含量信息中奇次谐波含量是否依次降低、总谐波失真是否小于5％、3次谐波含有率是否小于15％且5次谐波含有率是否小于10％，若是，则负载为非敏感负载，发送第一控制信号至分类切换开关模块3，将线路切换至非敏感负载总线；

若否，负载为敏感负载，发送第二控制信号至分类切换开关模块3，将线路切换至敏感负载总线。

谐波识别模块对电流采集模块采集的电流信号进行快速傅里叶变换，来识别电流信号中各次谐波含量，具体的，上述过程可通过预设算法实现，负载类型判断模块通过各次谐波含量的特征来识别家用电器的负载类型，电流谐波特征具体为奇次谐波含量是否依次降低、总谐波失真是否小于5％、3次谐波含有率是否小于15％且5次谐波含有率是否小于10％，在上述条件均为是的情况下，则家电的负载类型可判定为阻性负载，进而可判定该负载为非敏感负载，负载类型判断模块发送第一控制信号至分类切换开关模块，分类切换开关模块根据第一控制信号将线路切换至非敏感负载总线。否则，负载为敏感负载，谐波识别模块发送第二控制信号至分类切换开关模块，分类切换开关模块根据第二控制信号将线路切换至敏感负载总线。敏感总线上的电压为标准市电，而非敏感总线上的电能可接入非标准市电的电能源。

更进一步地，电流采集模块1可具体为电流传感器。电流传感器可准确的将电流信息发送至CPU模块进行数据处理，且装置简单便于安装、成本低。当然，在其他实施例中，也可以选择其他形式的装置对电流信号进行采集，此处较为优选的实施方案，可根据实际需要自行进行设置，均在本发明的保护范围内。

本发明可简单、快速、准确识别出家用电器的负载类型，无需人工检测电器负载类型以及检测家用电器的负载敏感性。该装置可充分根据家用电器的需求侧响应，利用非敏感负载来解决新能源模块所产生的电能总量的波动问题，避免电能资源的浪费，做到物尽其用。此外在实时电价的条件下，还可以通过调控非敏感负载的用电量来规避高峰时刻的高电价。

基于上述实施例提供的一种插座，本发明还提供了一种插座的线路管理方法，该方法包括：

采集与负载连接的插座的输出电流；

对电流信号进行数据处理，判断所述负载的负载类型；

根据所述负载类型将线路切换至与所述负载相对应的负载总线。

本发明提供的插座及一种插座的线路管理方法，包括电流采集模块、CPU模块和分类切换开关模块。其中，电流采集模块采集与负载连接的插座的输出电流，并将电流信号发送至CPU模块，CPU模块对电流信号进行数据处理，并判断负载的负载类型，分类切换开关根据负载类型将线路切换至与负载相对应的负载总线上。该装置通过对负载类型进行识别，解决家庭用电从电网取电不均衡的问题，能够满足从电网中获取的电能保持恒时恒量，不会造成电网的用电负荷总量过高或者过低的问题。

具体的，对电流信号进行数据处理，判断负载的负载类型，具体包括：

对电流信号进行快速傅里叶变换，识别电流信号中的各次谐波含量；

判断谐波含量信息中奇次谐波含量是否依次降低、总谐波失真是否小于5％、3次谐波含有率是否小于15％且5次谐波含有率是否小于10％，若是，则负载为非敏感负载，将线路切换至非敏感负载总线；

若否，负载为敏感负载，将线路切换至敏感负载总线。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的一种插座及其线路管理方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。