电能输出方法、装置、供电设备及存储介质与流程

1.本发明涉及供电领域，尤其涉及一种电能输出方法、装置、供电设备及存储介质。


背景技术：

2.随着电力电子技术的进步，每个家庭中可设置的家用电器的数量和种类逐渐增加。为提高生活水平，用户会在家庭中设置高工作功率的家用电器，如设置电热水器、电暖气及制冷设备等工作功率会超过2200w的家用电器。然而，通常家庭用电的电力布线的供电标准为220v-10a，即电力布线中的交流电的额定功率不超过2200w。
3.由于受到家庭供电标准的限制，家庭中设置的家用电器的工作功率超过2200w，将导致家庭总电源开关频繁跳闸，进而导致家用电器无法正常运行。此外，当家用电器的工作功率超过2200w，而家庭总电源供电的额定功率不超过2200w时，还会增加发生电气故障的概率，进而造成起火事故。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种电能输出方法、装置、供电设备及存储介质，以解决家用电器受到家庭用电的电力布线限制的问题。
5.第一方面，本技术提供一种电能输出方法，应用于包括供电电源和储能装置的供电设备，所述供电设备与用电负载连接，所述方法包括：
6.获取所述用电负载的工作状态，其中，所述工作状态包括开启状态和关闭状态；
7.若所述用电负载的工作状态为关闭状态，将所述供电电源输出的电能存储至所述储能装置；
8.若所述用电负载的工作状态为开启状态，且所述用电负载的工作功率大于所述供电电源的额定功率，将所述供电电源和所述储能装置输出的电能混合输出至所述用电负载。
9.结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述供电设备还包括可再生电源，所述将所述供电电源输出的电能存储至所述储能装置，包括：
10.将所述供电电源、所述可再生电源输出的电能混合存储至所述储能装置；
11.所述供电电源和所述储能装置输出的电能混合输出至所述用电负载，包括：
12.将所述供电电源、所述储能装置及所述可再生电源输出的电能混合输出至所述用电负载。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述将所述供电电源、所述储能装置及所述可再生电源输出的电能混合输出至所述用电负载，包括：
13.配置所述供电电源、所述储能装置、所述可再生电源之间的第一电能输出比例；
14.基于所述第一电能输出比例混合所述供电电源、所述储能装置、所述可再生电源输出的电能，得到供电电能，并将所述供电电能输出至用电负载。
15.结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述将所述供电电源输出的电能混合存储至所述储能装置，包括：
16.配置所述供电电源与所述可再生电源之间的第二电能输出比例；
17.基于所述第二电能输出比例混合所述供电电源、所述可再生电源输出的电能，得到储能电能，并将所述储能电能存储至所述储能装置。
18.结合第一方面，在第四种可能的实现方式中，所述将所述供电电源和所述储能装置输出的电能混合输出至所述用电负载，包括：
19.当所述用电负载的供电方式为直流供电，将所述供电电源和所述储能装置输出的电能混合为直流供电电流，并输出所述直流供电电流至所述用电负载；
20.当所述用电负载的供电方式为交流供电，将所述供电电源和所述储能装置输出的电能混合为交流供电电流，并输出所述交流供电电流至所述用电负载。
21.结合第一方面，在第五种可能的实现方式中，所述若所述用电负载的工作状态为关闭状态，将所述供电电源输出的电能存储至所述储能装置，包括：
22.获取所述储能装置的荷电状态，其中，所述荷电状态包括未满电状态和满电能状态；
23.若所述用电负载的工作状态为关闭状态且所述储能装置的荷电状态为未满电状态，将所述供电电源输出的电能存储至所述储能装置，直到所述储能装置的荷电状态为满电能状态。
24.结合第一方面，在第六种可能的实现方式中，所述方法还包括：
25.当检测到所述储能装置发生故障时，切断所述储能装置与所述供电电源的电连接。
26.第二方面，本技术提供一种电能输出装置，应用于包括储能装置和供电电源的供电设备，所述供电设备与用电负载连接，所述装置包括：
27.状态获取模块，用于获取所述用电负载的工作状态，其中，所述工作状态包括开启状态和关闭状态；
28.电能存储模块，用于若所述用电负载的工作状态为关闭状态，将所述供电电源输出的电能存储至所述储能装置；
29.电能输出模块，用于若所述用电负载的工作状态为开启状态，且所述用电负载的工作功率大于所述供电电源的额定功率，将所述供电电源和所述储能装置输出的电能混合输出至所述用电负载。
30.第三方面，本技术提供一种供电设备，所述供电设备包括储能装置、供电电源、存储器及处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器执行时，实现如第一方面所述的电能输出方法。
31.第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如第一方面所述的电能输出方法。
32.本技术提供了一种电能输出方法，应用于包括供电电源和储能装置的供电设备，所述供电设备与用电负载连接，所述方法包括：获取所述用电负载的工作状态；若所述用电负载的工作状态为关闭状态，将所述供电电源输出的电能存储至所述储能装置；若所述用电负载的工作状态为开启状态，且所述用电负载的工作功率大于所述供电电源的额定功率，将所述供电电源和所述储能装置输出的电能混合输出至所述用电负载。当用电负载的工作功率超过供电电源的额定功率时，通过储能装置输出的存储电能为用电负载补充功
率，保证负载设备以工作功率可靠运行。同时，对用电负载供电过程中，不需要对家庭电力布线设计进行调整改造，避免了对电力布线的调整改造引起的电气事故。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
34.图1示出了本发明实施例提供的电能输出方法的流程图；
35.图2示出了本发明实施例提供的供电设备的结构示意图；
36.图3示出了本发明实施例提供的电能输出装置的结构示意图。
37.主要元件符号说明：
38.200-供电设备、300-用电负载、400-电能输出装置；210-供电电源、220-储能装置、230-可再生电源、410-状态获取模块、420-电能存储模块、430-电能输出模块。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中附图，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。
40.通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
41.在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
42.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
43.除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
44.实施例1
45.请参阅图1，图1示出了本发明实施例提供的电能输出方法的流程图。图1中的电能输出方法应用于包括供电电源和储能装置的供电设备，所述供电设备与用电负载连接，图1中的电能输出方法包括以下步骤：
46.步骤101，获取所述用电负载的工作状态。
47.用电负载是由多个需要使用电能的负载设备组成，举例而言，用电负载可以由电
热水器、电暖气及制冷设备等负载设备组成。供电设备需实时获取用电负载的工作状态，其中，工作状态包括开启状态和关闭状态，以通过用电负载的工作状态，确定是否需向用电负载提供电能，保证负载设备可靠运行。
48.需要理解的是，用电负载包括的负载设备是根据实际需求设置的，储能装置为任意用于存储电能及输出电能的设备，供电电源为任意用于为用电负载提供电能的设备，在此不做限定。为便于理解本技术，本实施例中，供电电源为与市电连接的设备，用于输出220v的交流电的。储能装置由预设数量的储能电池组成，储能电池可采用多串单并、多串多并等连接方式，储能电池可选用充电电池、液流电池、飞轮电池、超级电容器等，在此不做赘述。
49.步骤102，若所述用电负载的工作状态为关闭状态，将所述供电电源输出的电能存储至所述储能装置。
50.本实施例中，储能装置受结构设计限制，无法进行长时间的输出电能。与市电连接的供电电源可长时间输出电能，若用电负载的工作状态为关闭状态，供电设备可不输出电能至用电负载，将供电电源输出的电能存储至储能装置。供电电源与储能装置连接，当储能装置存储的电能完全释放后，不需维护人员更换新的储能装置，由供电电源为储能装置提供了可存储的电能，保证储能装置的长时间可靠运行。
51.作为一个示例，所述若所述用电负载的工作状态为关闭状态，将所述供电电源输出的电能存储至所述储能装置，包括：
52.获取所述储能装置的荷电状态，其中，所述荷电状态包括未满电状态和满电能状态；
53.若所述用电负载的工作状态为关闭状态且所述储能装置的荷电状态为未满电状态，将所述供电电源输出的电能存储至所述储能装置，直到所述储能装置的荷电状态为满电能状态。
54.获取储能装置的荷电状态，其中，荷电状态包括未满电状态和满电能状态。若用电负载的工作状态为关闭状态且储能装置为未满电状态，将供电电源输出的电能存储至储能装置，直到储能装置由未满电状态切换为满电能状态。若储能装置为满电能状态，供电电源不输出电能至储能装置，避免储能装置出现过电流及过电压等故障，导致储能装置损坏。
55.步骤103，若所述用电负载的工作状态为开启状态，且所述用电负载的工作功率大于所述供电电源的额定功率，将所述供电电源和所述储能装置输出的电能混合输出至所述用电负载。
56.本实施例中，供电电源提供交流电的额定功率不超过2200w。当用电负载处于开启状态，且用电负载包括的负载设备的工作功率超过2200w时，用电负载的工作功率大于供电电源的额定功率，供电电源和储能装置同时输出电能至用电负载。通过储能装置输出的电能补偿用电负载功率超过2200w的部分，保证负载设备的可靠运行，避免了负载设备的工作功率超过供电电源的额定功率而造成的电气事故。同时，不需要对家庭电力布线设计进行调整改造，避免了对电力布线的调整改造引起的电气事故，进而避免了电气事故造成的火灾。
57.需要理解的是，若即用电负载的工作功率小于或等于供电电源的额定功率，即用电负载的工作功率未超过2200w，可直接将供电电源输出的电能输出至用电负载，不需要储
能装置输出电能至用电负载。
58.作为一个示例，所述供电设备还包括可再生电源，所述供电设备还包括可再生电源，所述将所述供电电源输出的电能存储至所述储能装置，包括：
59.将所述供电电源、所述可再生电源输出的电能混合存储至所述储能装置；
60.所述供电电源和所述储能装置输出的电能混合输出至所述用电负载，包括：
61.将所述供电电源、所述储能装置及所述可再生电源输出的电能混合输出至所述用电负载。请一并参阅图2，图2示出了本发明实施例提供的供电设备的结构示意图。供电设备200包括供电电源210、储能装置220、可再生电源230及用电负载300。
62.供电电源210通过储能装置220连接用电负载300，且供电电源210还直接连接用电负载300。可再生电源230分别连接储能装置220、用电负载300。
63.若用电负载300为关闭状态，将供电电源210和可再生电源230输出的电能混合存储至储能装置220，通过存储可再生电源230产生的电能，提高了对可再生能源的利用率，降低了供电电源210的负荷。若用电负载300为开启状态，将供电电源210、储能装置220及可再生电源230输出的电能混合输出至用电负载300。通过储能装置220、可再生电源230输出的电能补偿用电负载功率超过2200w的部分，保证了用电负载300以工作功率可靠运行。同时，通过可再生电源230输出电能，降低了储能装置220的输出负荷，提高了储能装置220输出电能的时间。
64.需要理解的是，可再生电源230为用于将太阳能、风能等可再生能源转换电能的设备，可再生电源230的类型是根据实际需求设置的，在此不做限定。若可再生电源230无法存储转换可再生能源得到的电能，将可再生电源230转换可再生能源得到的电能输出至储能装置220，通过储能装置存储转换可再生能源得到的电能。此外，还需要理解的是，供电设备200可根据实际需求选择是否设置可再生电源230，在此不做限定。若供电设备200不包括可再生电源230，通过供电电源210、储能装置220同时输出电能至用电负载300，同样可以使得用电负载300以工作功率可靠运行，在此不做赘述。是否设置可再生电源230，并不影响本技术的供电设备200的功能实施。
65.在一个可选的示例中，供电设备包括了可再生电源，可将可再生电源输出的电能输出至用电负载。所述将所述供电电源、所述储能装置及所述可再生电源输出的电能混合输出至所述用电负载，包括：
66.配置所述供电电源、所述储能装置、所述可再生电源之间的第一电能输出比例；
67.基于所述第一电能输出比例混合所述供电电源、所述储能装置、所述可再生电源输出的电能，得到供电电能，并将所述供电电能输出至用电负载。
68.第一电能输出比例是根据实际需求设置的，在此不做限定。为便于理解本技术，本实施例中，若需输出功率为2444w的总电能至用电负载，配置供电电源输出比例为总电能90％的电能，储能装置输出比例为总电能4％的电能，可再生电源输出比例为总电能6％的电能，得到第一电能输出比例。基于第一电能输出比例混合供电电源、储能装置及可再生电源输出的电能，得到供电电能。具体地，混合供电电源输出的功率为2200w的电能、储能装置输出的功率为97.6w的电能、可再生电源输出的功率为146.4w的电能，得到2444w的供电电能。将供电电能输出至用电负载，保证用电负载的可靠运行。相对于供电电源、储能装置、可再生电源输出相同大小的电能，配置储能装置、可再生电源输出低比例的电能，能够降低储
能装置、可再生电源的输出负荷，提高储能装置、可再生电源持续输出电能的时长。
69.需要理解的是，输出供电电能至用电负载过程中，若储能装置无法继续输出电能，则由可再生电源输出比例为总电能10％的电能，若可再生电源无法继续输出电能，则由储能装置输出比例为总电能10％的电能，使得供电设备输出的电能的功率等于用电负载的工作功率，实现多电能互补，保证用电负载的可靠运行，避免发生电气事故。
70.在一个可选的示例中，供电设备包括了可再生电源，可将可再生电源输出的电能输出至储能装置。所述将所述供电电源输出的电能混合存储至所述储能装置，包括：
71.配置所述供电电源与所述可再生电源之间的第二电能输出比例；
72.基于所述第二电能输出比例混合所述供电电源、所述可再生电源输出的电能，得到储能电能，并将所述储能电能存储至所述储能装置。
73.第二电能输出比例是根据实际需求设置的，在此不做限定。配置供电电源与可再生电源之间的第二电能输出比例时，可配置可再生电源输出低比例的电能。基于第二电能输出比例混合供电电源、可再生电源输出的电能，得到储能电能，并将储能电能存储至储能装置。将可再生电源输出的电能存储至储能装置，有效利用了太阳能、风能等可再生能源，又降低了供电电源的输出负荷。
74.需要理解的是，将得到的储能电能存储至储能装置的过程中，若可再生电源无法继续输出电能，则由供电电源输出储能装置所需的全部电能。
75.作为一个示例，所述将所述供电电源和所述储能装置输出的电能混合输出至所述用电负载，包括：
76.获取所述用电负载的供电方式，其中，所述供电方式包括直流供电和交流供电；
77.当所述用电负载的供电方式为直流供电，将所述供电电源和所述储能装置输出的电能混合为直流供电电流，并输出所述直流供电电流至所述用电负载；
78.当所述用电负载的供电方式为交流供电，将所述供电电源和所述储能装置输出的电能混合为交流供电电流，并输出所述交流供电电流至所述用电负载。
79.通常接入市电的供电电源输出交流电流，储能装置输出直流电流，需获取用电负载包括的每个负载设备的供电方式。具体地，当用电负载包括的负载设备的供电方式为直流供电，通过ac(alternating current，交流电流)-dc(direct current，直流电流)转换电路将供电电源输出的交流电流转换为直流电流，使得供电设备输出直流供电电流至用电负载。当用电负载包括的负载设备的供电方式为交流供电，通过dc-ac转换电路将储能装置输出的直流电流转换为交流电流，使得供电设备输出交流供电电流至用电负载。
80.需要理解的是，若用电负载包括了供电方式为直流供电的负载设备，还包括了供电方式为交流供电的负载设备，则供电设备输出直流供电电流至用电负载中直流供电的负载设备，输出交流供电电流至用电负载中交流供电的负载设备。此外，若设置了可再生供电电源，根据用电负载的供电方式，确定是否对可再生供电电源输出电流进行转换，在此不做赘述。
81.作为一个示例，所述方法还包括：
82.当检测到所述储能装置发生故障时，切断所述储能装置与所述供电电源的电连接。
83.供电设备运行过程中，实时获取储能装置的状态。当检测到储能装置发生短路、温
度过高等故障时，切断储能装置与供电电源的电连接，避免故障的储能装置损坏供电设备，造成严重的电气事故。还需要理解的是，若设置了可再生电源，当检测到储能装置发生故障时，切断储能装置与可再生电源的连接。
84.需要理解的是，供电设备也可以包括处理器、存储器等其他的器件，供电设备还可以包括检测电路、控制电路等其他的电路，其他的器件和电路是根据实际需求设置的，在此不做限定。
85.本技术提供了一种电能输出方法，应用于包括供电电源和储能装置的供电设备，所述供电设备与用电负载连接，所述方法包括：获取所述用电负载的工作状态；若所述用电负载的工作状态为关闭状态，将所述供电电源输出的电能存储至所述储能装置；若所述用电负载的工作状态为开启状态，且所述用电负载的工作功率大于所述供电电源的额定功率，将所述供电电源和所述储能装置输出的电能混合输出至所述用电负载。当用电负载的工作功率超过供电电源的额定功率时，通过储能装置输出的存储电能为用电负载补充功率，保证负载设备以工作功率可靠运行。同时，对用电负载供电过程中，不需要对家庭电力布线设计进行调整改造，避免了对电力布线的调整改造引起的电气事故。
86.实施例2
87.请参阅图3，图3示出了本发明实施例提供的电能输出装置的结构示意图。图3中的电能输出装置400应用于包括储能装置和供电电源的供电设备，所述供电设备与用电负载连接，所述电能输出装置400包括：
88.状态获取模块410，用于获取所述用电负载的工作状态，其中，所述工作状态包括开启状态和关闭状态；
89.电能存储模块420，用于若所述用电负载的工作状态为关闭状态，将所述供电电源输出的电能存储至所述储能装置；
90.电能输出模块430，用于若所述用电负载的工作状态为开启状态，且所述用电负载的工作功率大于所述供电电源的额定功率，将所述供电电源和所述储能装置输出的电能混合输出至所述用电负载。
91.作为一个示例，所述供电设备还包括可再生电源，所述电能存储模块420还用于将所述供电电源、所述可再生电源输出的电能混合存储至所述储能装置；
92.所述电能输出模块430，还用于将所述供电电源、所述储能装置及所述可再生电源输出的电能混合输出至所述用电负载。
93.在一个可选的示例中，所述电能输出模块430，包括：
94.第一输出配置子模块，用于配置所述供电电源、所述储能装置、所述可再生电源之间的第一电能输出比例；
95.供电电能输出子模块，用于基于所述第一电能输出比例混合所述供电电源、所述储能装置、所述可再生电源输出的电能，得到供电电能，并将所述供电电能输出至用电负载。
96.在一个可选的示例中，所述电能存储模块420，包括：
97.第二输出配置子模块，用于配置所述供电电源与所述可再生电源之间的第二电能输出比例；
98.储能电能输出子模块，用于基于所述第二电能输出比例混合所述供电电源、所述
可再生电源输出的电能，得到储能电能，并将所述储能电能存储至所述储能装置。
99.作为一个示例，所述电能输出模块430，包括：
100.供电方式获取子模块，用于获取所述用电负载的供电方式，其中，所述供电方式包括直流供电和交流供电；
101.直流供电子模块，用于当所述用电负载的供电方式为直流供电，将所述供电电源和所述储能装置输出的电能混合为直流供电电流，并输出所述直流供电电流至所述用电负载；
102.交流供电子模块，用于当所述用电负载的供电方式为交流供电，将所述供电电源和所述储能装置输出的电能混合为交流供电电流，并输出所述交流供电电流至所述用电负载。
103.作为一个示例，所述电能存储模块420，包括：
104.储能装置状态子模块，用于获取所述储能装置的荷电状态，其中，所述荷电状态包括未满电状态和满电能状态；
105.存储子模块，用于若所述用电负载的工作状态为关闭状态且所述储能装置的荷电状态为未满电状态，将所述供电电源输出的电能存储至所述储能装置，直到所述储能装置的荷电状态为满电能状态。
106.作为一个示例，电能输出装置400，还包括：
107.故障检测模块，用于当检测到所述储能装置发生故障时，切断所述储能装置与所述供电电源的电连接。
108.电能输出装置400用于执行上述的电能输出方法中的对应步骤，各个功能的具体实施，在此不再一一描述。此外，实施例1中可选示例也同样适用于实施例2的电能输出装置400。
109.本技术实施例还提供一种供电设备，所述供电设备包括储能装置、供电电源、存储器及处理器，所述计算机程序在所述处理器执行时，实现如上述实施例所述的电能输出方法。
110.本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述实施例所述的电能输出方法。
111.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
112.另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
113.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
114.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。