一种依据实时自定义曲线灵活控制的功率输出装置制造方法
【专利摘要】一种依据实时自定义曲线灵活控制的功率输出装置，该装置由人机交互单元(4)连接控制终端单元(5)，控制终端单元(5)分别连接电流、耗电量采集单元(1)、电压采集单元(2)、功率控制单元(3)，负载分别与电流、耗电量采集单元(1)、电压采集单元(2)、功率控制单元(3)连接。该装置实现了通过实时自定义曲线来控制功率按曲线值输出到负载，同时实现了负载电流、电压和耗电量的实时展现。
【专利说明】一种依据实时自定义曲线灵活控制的功率输出装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及自定义灵活控制功率输出装置，属于智能控制领域。
【背景技术】
[0002]智能控制理论的研究和应用是现代控制理论在深度和广度上的拓展。21世纪以来，信息技术、计算机技术的快速发展及其他相关学科的发展和相互渗透，也推动了控制科学理论和工程研究的不断深入，控制系统向智能控制系统的发展已成为一种趋势。智能控制是一种新兴的研究领域，不管在理论上还是实践中，都还不成熟、不完善，需要进一步探索和开发。
[0003]调功器用于功率控制，国内文献报道较多，智能型、数字型产品也有开发和应用，包括集单相调压/调功于一体的调功器、具有电流限制和过流报警等保护功能的调功器、基于DSP的智能数字三相交流调压调功器。调功器在很多方面都有应用，其中包括在电动汽车充电桩中的应用:充电桩能够读取车辆本身BMS系统给出的充电需求参数并转换为曲线图，从而根据曲线图实时输出车辆电池需求的最佳实时充电电压、电流等。本发明介绍的一种依据实时自定义曲线灵活控制的功率输出装置，就能够根据自定义曲线控制功率按照曲线值输出到负载，因此在实现电动汽车充电输出功率控制功能时，适合应用该技术。
【发明内容】
[0004]一般功率控制装置是通过旋钮开关调节。本发明提供了一种依据实时自定义曲线灵活控制的功率输出装置，该装置实现了通过实时自定义曲线来控制功率按曲线值输出到负载，同时实现了负载电流、电压和耗电量的实时展现。
[0005]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:
一种依据实时自定义曲线灵活控制的功率输出装置，本发明特征在于，该装置由人机交互单元连接控制终端单元，控制终端单元分别连接电流、耗电量采集单元、电压采集单元、功率控制单元，负载分别与电流、耗电量采集单元、电压采集单元、功率控制单元连接；其中:
A、电流、耗电量采集单元作为功率输出装置的电流、耗电量数据采集模块，使用电能表与负载串联，通过RS485接口与主控终端通信并进行电流、耗电量的数据采集；
B、电压采集单元作为功率输出装置的电压数据采集模块，使用电压传感器与负载并联，通过RS485接口与主控终端通信并进行电压值采集；
C、功率控制单元作为功率输出装置的功率控制模块，使用调功器与负载连接，通过RS485接口与主控端通信并进行功率调节；
D、人机交互单元作为功率输出装置的人机交互模块，使用触摸屏显示电流、耗电量采集单元、电压采集单元所采集的数据，并结合在触摸屏上实时绘制的曲线来操控功率控制单元，以实现功率按曲线数值输出到负载；
E、控制终端单元作为功率输出装置的主控模块，使用MCU控制器模块连接电流、耗电量采集单元、电压采集单元、功率控制单元和人机交互单元，对各模块进行统一管理控制。
[0006]本发明所述的电流、耗电量采集单元是一个能够通过RS485接口采集负载电流及耗电量的设备；所述的电压采集单元是一个能够通过RS485接口采集负载交流电压数据的装置；所述的功率控制单元是一个能够通过RS485接口对负载进行实时功率输出控制的装置；所述的人机交互单元是一个7寸触摸屏；所述的控制终端单元是一个有多个RS485接口的MCU控制器。
[0007]本发明所述的电流、耗电量采集单元包括电流、耗电量采集设备、部署在MCU控制器上的采集电流、耗电量的软件模块；所述的电压采集单元包括交流电压传感器、部署在MCU控制器上的采集电压的软件模块；所述的功率控制单元包括调功器、部署在MCU控制器上的功率控制软件模块；所述的人机交互单元包括7寸触摸屏、部署在MCU控制器上的人机交互界面软件模块。
[0008]本发明所述的人机交互界面软件模块，主要功能是负载电流值展示、负载耗电量展示、负载电压值展示及根据用户实时自定义曲线控制功率按曲线值输出到负载的功能。
[0009]1、模块化设计，结构清晰
功率输出装置包括电流、耗电量采集单元，电压采集单元，功率控制单元(3)，人机交互单元和控制终端单元。
[0010]2、数据采集模块
使用电能表与负载连接用于采集负载电流及耗电量，电能表通过RS485接口与主控终端进行通信，主控终端下发命令给电能表，实时采集负载的电流及耗电量数据；使用交流电压传感器与负载连接用于采集负载的电压值，交流电压传感器通过RS485接口与主控终端进行通信，主控终端下发命令给交流电压传感器，实时采集负载的电压值。
[0011]3、功率控制模块
使用调功器与负载连接，用于对负载的输出功率进行控制，调功器通过RS485接口与主控终端进行通信，主控终端下发命令给调功器，从而控制输出到负载的功率产生变化。
[0012]4、人机交互及主控模块
整个系统的软件程序部署在主控模块上，主控模块通过RS485接口与各子模块进行连接并通信，主控终端将子模块采集的电流、电压和耗电量信息实时展示到触摸屏上。用户可以在触摸屏上以实时绘制自定义功率输出控制曲线的方式，实时控制功率按曲线值输出到负载。
[0013]本发明各模块均按照常规模块制作方法制作或购得。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的详细电气连接示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合图1、图2对本发明做进一步地详细说明:
一种依据实时自定义曲线灵活控制的功率输出装置，本发明特征在于，该装置由人机交互单4连接控制终端单元5，控制终端单元5分别连接电流、耗电量采集单元1、电压采集单元2、功率控制单元3，负载分别与电流、耗电量采集单元1、电压采集单元2、功率控制单元3连接；其中:
A、电流、耗电量采集单元I作为功率输出装置的电流、耗电量数据采集模块，使用电能表与负载串联，通过RS485接口与主控终端通信并进行电流、耗电量的数据采集；
B、电压采集单元2作为功率输出装置的电压数据采集模块，使用电压传感器与负载并联，通过RS485接口与主控终端通信并进行电压值采集；
C、功率控制单元3作为功率输出装置的功率控制模块，使用调功器与负载连接，通过RS485接口与主控端通信并进行功率调节；
D、人机交互单元4作为功率输出装置的人机交互模块，使用触摸屏显示电流、耗电量采集单元1、电压采集单元2所采集的数据，并结合在触摸屏上实时绘制的曲线来操控功率控制单元3，以实现功率按曲线数值输出到负载；
E、控制终端单元5作为功率输出装置的主控模块，使用MCU控制器模块连接电流、耗电量采集单元1、电压采集单元2、功率控制单元3和人机交互单元4，对各模块进行统一管理控制。
[0016]本发明所述的电流、耗电量采集单元I是一个能够通过RS485接口采集负载电流及耗电量的设备；所述的电压采集单元2是一个能够通过RS485接口采集负载交流电压数据的装置；所述的功率控制单元3是一个能够通过RS485接口对负载进行实时功率输出控制的装置；所述的人机交互单元4是一个7寸触摸屏；所述的控制终端单元5是一个有多个RS485接口的MCU控制器。
[0017]本发明所述的电流、耗电量采集单元I包括电流、耗电量采集设备、部署在MCU控制器上的采集电流、耗电量的软件模块；所述的电压采集单元2包括交流电压传感器、部署在MCU控制器上的采集电压的软件模块；所述的功率控制单元3包括调功器、部署在MCU控制器上的功率控制软件模块；所述的人机交互单元4包括7寸触摸屏、部署在MCU控制器上的人机交互界面软件模块。
[0018]本发明所述的人机交互界面软件模块，主要功能是负载电流值展示、负载耗电量展示、负载电压值展示及根据用户实时自定义曲线控制功率按曲线值输出到负载的功能。
[0019]如图1，本发明功率输出装置通过电流、耗电量采集单元I和电压采集单元2采集负载的电流、耗电量和电压数据，通过功率控制单元3控制负载的输出功率，通过人机交互单元4显示负载的电流、耗电量和电压数据并通过绘制自定义曲线来控制功率按曲线值输出到负载，控制终端单元5整体控制管理各个子单元模块。
[0020]如图2，本发明功率输出装置主要由数据采集装置、调功器、人机交互装置和主控终端构成。
[0021]其中数据采集装置包括电流、耗电量采集装置、交流电压传感器、部署在主控终端上的采集电流、耗电量和电压数据的软件模块；其中调功器包括PWM波形发生器、双向可控硅、部署在主控终端上控制负载功率输出的软件模块；其中人机交互装置包括触摸屏、部署在主控终端上用于展现电流、耗电量和电压值的软件模块和让用户绘制曲线的软件模块；其中主控终端包括具有多个RS485接口的MCU控制板以及部署在MCU控制板上的软件模块。
[0022]其中主控终端通过RS485接口与电能表、交流电压传感器和调功器通信，将电能表、交流电压传感器探测到的实时电流、耗电量和电压值展现到触摸屏上；用户能够在触摸屏上自定义绘制曲线，由主控终端通过控制调功器，实时地根据曲线值输出相应的功率到负载。
【权利要求】
1.一种依据实时自定义曲线灵活控制的功率输出装置，其特征在于，该装置由人机交互单元(4)连接控制终端单元(5)，控制终端单元(5)分别连接电流、耗电量采集单元(I)、电压采集单元(2)、功率控制单元(3)，负载分别与电流、耗电量采集单元(I)、电压采集单元⑵、功率控制单元⑶连接；其中: A、电流、耗电量采集单元(I)作为功率输出装置的电流、耗电量数据采集模块，使用电能表与负载串联，通过RS485接口与主控终端通信并进行电流、耗电量的数据采集； B、电压采集单元(2)作为功率输出装置的电压数据采集模块，使用电压传感器与负载并联，通过RS485接口与主控终端通信并进行电压值采集； C、功率控制单元(3)作为功率输出装置的功率控制模块，使用调功器与负载连接，通过RS485接口与主控端通信并进行功率调节； D、人机交互单元(4)作为功率输出装置的人机交互模块，使用触摸屏显示电流、耗电量采集单元(I)、电压采集单元(2)所采集的数据，并结合在触摸屏上实时绘制的曲线来操控功率控制单元(3)，以实现功率按曲线数值输出到负载； E、控制终端单元(5)作为功率输出装置的主控模块，使用MCU控制器模块连接电流、耗电量采集单元(I)、电压采集单元(2)、功率控制单元(3)和人机交互单元(4)，对各模块进行统一管理控制。
2.根据权利要求1所述的一种依据实时自定义曲线灵活控制的功率输出装置，其特征在于，所述的电流、耗电量采集单元(I)是一个能够通过RS485接口采集负载电流及耗电量的设备；所述的电压采集单元(2)是一个能够通过RS485接口采集负载交流电压数据的装置；所述的功率控制单元(3)是一个能够通过RS485接口对负载进行实时功率输出控制的装置；所述的人机交互单元(4)是一个7寸触摸屏；所述的控制终端单元(5)是一个有多个RS485接口的MCU控制器。
3.根据权利要求1所述的一种依据实时自定义曲线灵活控制的功率输出装置，其特征在于，所述的电流、耗电量采集单元(I)包括电流、耗电量采集设备、部署在MCU控制器上的采集电流、耗电量的软件模块；所述的电压采集单元(2)包括交流电压传感器、部署在MCU控制器上的采集电压的软件模块；所述的功率控制单元(3)包括调功器、部署在MCU控制器上的功率控制软件模块；所述的人机交互单元(4)包括7寸触摸屏、部署在MCU控制器上的人机交互界面软件模块。
4.根据权利要求3所述的一种依据实时自定义曲线灵活控制的功率输出装置，其特征在于，所述的人机交互界面软件模块，功能是负载电流值展示、负载耗电量展示、负载电压值展示及根据用户实时自定义曲线控制功率按曲线值输出到负载的功能。
【文档编号】G05F1/66GK104516392SQ201410846517
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年12月31日 优先权日:2014年12月31日
【发明者】贺子康, 杨春超, 冯浩, 杨映春 申请人:昆明能讯科技有限责任公司