CN206759065U

CN206759065U - 一种家庭供电***

Info

Publication number: CN206759065U
Application number: CN201621170922.8U
Authority: CN
Inventors: 张桂东; 王志洋; 陈思哲; 章云
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2016-10-26
Publication date: 2017-12-15
Anticipated expiration: 2026-10-26

Abstract

本实用新型实施例公开了一种家庭供电***，用于解决常规的家庭供电***，其输出电能的类型、幅值无法改变，当负载需要不同类型、幅值的电能时，可能需要进行多次电能变换，而且当适配器与电源或用电设备不匹配时可能会导致负载损坏，严重时还会危及人身安全；常规的家庭供电***也无法将新能源电源或储能设备的电能回馈电网；此外，常规的家庭供电***无法直接控制用电设备的开关，不能适应智能家庭电网的发展需求的技术问题。本实用新型实施例的一种家庭供电***包括：交流母线、直流母线、多端口双向变换器模块、第一CPU模块以及多个智能插座模块。

Description

一种家庭供电***

技术领域

本实用新型涉及智能家庭微电网领域，尤其涉及一种家庭供电***。

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，智能电网技术的应用、新能源发电的发展与多元化的用电设备对家庭供电***的要求越来越高。常规的家庭供电***，其输出电能的类型、幅值无法改变，当负载需要不同类型、幅值的电能时，可能需要进行多次电能变换，而且当适配器与电源或用电设备不匹配时可能会导致负载损坏，严重时还会危及人身安全；常规的家庭供电***也无法将新能源电源或储能设备的电能回馈电网；此外，常规的家庭供电***无法直接控制用电设备的开关。

在传统的家庭供电***中，不同的用电器需要进行不同的电能变换，目前主要的解决方案是利用各种不同的电源适配器或带有适配器的插线板来满足用电设备多元化的需求。而且，常规的插座不支持新能源电源和储能设备接入家庭供电***，不支持直接控制用电器的开关。

实用新型内容

本实用新型实施例公开了一种家庭供电***，解决了常规的家庭供电***，其输出电能的类型、幅值无法改变，当负载需要不同类型、幅值的电能时，可能需要进行多次电能变换，而且当适配器与电源或用电设备不匹配时可能会导致负载损坏，严重时还会危及人身安全；常规的家庭供电***也无法将新能源电源或储能设备的电能回馈电网；此外，常规的家庭供电***无法直接控制用电设备的开关，不能适应智能家庭电网的发展需求的技术问题。

本实用新型实施例提供了一种家庭供电***，包括交流母线、直流母线、多端口双向变换器模块、第一CPU模块以及至少一个智能插座模块；其中所述多端口双向变换器模块与所述交流母线、所述直流母线连接，所述多端口双向变换器模块与所述智能插座模块连接；所述第一CPU模块分别与所智能插座模块和所述多端口双向变换器模块连接。

优选地，所述智能插座模块包括：

带有通讯接口的插座、第二CPU模块、开关模块；

其中所述开关模块与所述多端口双向变换器模块连接，所述第二CPU模块分别与所述智能插座模块中带有通讯接口的插座、开关模块及所述第一CPU模块连接。

优选地，所述多端口双向变换器模块输出交流交流220V、交流110V、直流5V、直流12V、直流48V。

优选地，还包括：新能源或储能设备。

优选地，所述第一CPU模块，用于接收接入智能插座模块的负载的电能类型、幅值信息时，控制多端口双向变换器模块输出相应类型、幅值的电能和实现负载与所述多端口双向变换器模块的正确连接，接收接入智能插座模块的新能源或储能设备所发出的电能类型信息时，控制多端口双向变换器模块，向交流母线或直流母线回馈电能。

优选地，所述第一CPU模块，还用于所述控制单元控制多端口双向变换器模块输出相应类型、幅值的电能和/或向交流母线或直流母线回馈电能后，记录智能插座模块的负载用电功率和新能源发电功率，同时与电网进行信息交互。

从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：

本实用新型实施例提供了一种家庭供电***，包括交流母线、直流母线、多端口双向变换器模块、第一CPU模块以及至少一个智能插座模块；其中所述多端口双向变换器模块与所述交流母线、所述直流母线连接，所述多端口双向变换器模块与所述智能插座模块连接；所述第一CPU模块分别与所智能插座模块和所述多端口双向变换器模块连接。本实施例中，通过交流母线、直流母线、多端口双向变换器模块、第一CPU模块以及至少一个智能插座模块；其中所述多端口双向变换器模块与所述交流母线、所述直流母线连接，所述多端口双向变换器模块与所述智能插座模块连接；所述第一CPU模块分别与所智能插座模块和所述多端口双向变换器模块连接，解决了常规的家庭供电***，其输出电能的类型、幅值无法改变，当负载需要不同类型、幅值的电能时，可能需要进行多次电能变换，而且当适配器与电源或用电设备不匹配时可能会导致负载损坏，严重时还会危及人身安全；常规的家庭供电***也无法将新能源电源或储能设备的电能回馈电网；此外，常规的家庭供电***无法直接控制用电设备的开关，不能适应智能家庭电网的发展需求的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例中提供的一种家庭供电***装置的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中提供的一种传统的家庭式电路结构示意图；

图3为本发明实施例中提供的一种传统供电***下用电设备的接入方式的结构示意图；

图4为本发明实施例中提供的一种家庭供电***下用电设备的接入方式的结构示意图；

附图说明：1交流母线、2直流母线、3多端口双向变换模块、4第一CPU模块、5AC220V、6AC110V、7DC 5V、8DC 12V、9DC48V、10第二CPU模块、11智能插座模块、12开关模块、13带有通讯接口的插座、14用电设备、15电流适配器、16电能变换模块、17AC/DC模块、18直流用电器、19交流用电器、20DC/AC模块。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种家庭供电***，用于解决常规的家庭供电***，其输出电能的类型、幅值无法改变，当负载需要不同类型、幅值的电能时，可能需要进行多次电能变换，而且当适配器与电源或用电设备不匹配时可能会导致负载损坏，严重时还会危及人身安全；常规的家庭供电***也无法将新能源电源或储能设备的电能回馈电网；此外，常规的家庭供电***无法直接控制用电设备的开关，不能适应智能家庭电网的发展需求的技术问题。

请参阅图1，本实用新型实施例中提供的一种家庭供电***装置的一个实施例包括：

交流母线1、直流母线2、多端口双向变换器模块3、第一CPU模块4以及至少一个智能插座模块11；其中所述多端口双向变换器模块3与所述交流母线1、所述直流母线2连接，所述多端口双向变换器模块3与所述智能插座模块11连接；所述第一CPU模块4分别与所智能插座模块11和所述多端口双向变换器模块3连接。

进一步地，所述智能插座模块11包括：

带有通讯接口的插座13、第二CPU模块10、开关模块12；

其中所述开关模块12与所述多端口双向变换器模块3连接，所述智能插座模块中的第二CPU模块10分别与所述智能插座模块11中带有通讯接口的插座13、开关模块12及所述家庭能源路由器中的第一CPU模块4连接。

进一步地，所述多端口双向变换器模块3输出交流220V5、交流110V5、直流5V7、直流12V8、直流48V9。

进一步地，还包括：新能源或储能设备。

进一步地，所述第一CPU模块，用于接收接入智能插座模块的负载的电能类型、幅值信息时，控制多端口双向变换器模块输出相应类型、幅值的电能和实现负载与所述多端口双向变换器模块的正确连接，接收接入智能插座模块的新能源或储能设备所发出的电能类型信息时，控制多端口双向变换器模块，向交流母线或直流母线回馈电能。

进一步地，所述第一CPU模块，还用于所述控制单元控制多端口双向变换器模块输出相应类型、幅值的电能和/或向交流母线或直流母线回馈电能后，记录智能插座模块的负载用电功率和新能源发电功率，同时与电网进行信息交互。

本实施例中，通过交流母线1、直流母线2、多端口双向变换器模块3、第一CPU模块4以及至少一个智能插座模块11；其中所述多端口双向变换器模块3与所述交流母线1、所述直流母线2连接，所述多端口双向变换器模块3与所述智能插座模块11连接；所述第一CPU模块4分别与所智能插座模块11和所述多端口双向变换器模块3连接，解决了常规的家庭供电***，其输出电能的类型、幅值无法改变，当负载需要不同类型、幅值的电能时，可能需要进行多次电能变换，而且当适配器与电源或用电设备不匹配时可能会导致负载损坏，严重时还会危及人身安全；常规的家庭供电***也无法将新能源电源或储能设备的电能回馈电网；此外，常规的家庭供电***无法直接控制用电设备的开关，不能适应智能家庭电网的发展需求的技术问题。

参考图2，为传统的家庭电网结构。目前家庭中，部分用电设备，如风扇、洗衣机、洗碗机等交流用电器19，直接从220V市电上取电。随着家庭用电的多元化，越来越多的用电设备本质上需要的是直流电，如：计算机、笔记本、手机、电动车、直流变频空调等直流用电器18，需要将交流电转换为直流电后使用。中间这级AC/DC模块17或者DC/AC模块20大约消耗10％的电能。在消耗电能的同时也可能会因为适配器与电源或用电设备不匹配时产生负载损坏，严重时还会危及人身安全。同时由于常规的家庭供电***没有提供能源回馈，无法接入新能源发电或储能设备。此外，常规的家庭供电***无法直接控制用电设备的开关，不能适应智能家庭电网的发展需求。

参考图3，为传统供电***下用电设备14的接入方式，不同用电设备14的从供电***取电时需要不同种类的电源适配器15或电能变换模块16。参考图4，为本实用新型能源路由器下用电设备的接入方式，当不同的用电设备14需要取电时只需直接接入插座中，即可满足不同用电设备的用电需求。

参考图1，一种家庭供电***，包括交流母线1、直流母线2、多端口双向变换器模块3、第一CPU模块4、以及多个智能插座模块11。多端口双向变换器模块3与所述交流母线1、所述直流母线2连接，所述多端口双向变换器模块3与所述多个智能插座模块11连接；所述第一CPU模块4分别与所述多个智能插座模块11和所述多端口双向变换器模块3连接，以获取负载所需电能的类型、幅值信息，根据负载所需电能的类型、幅值信息，控制多端口双向变换器模块3输出相应类型、幅值的电能，同时控制多个智能插座模块11实现各负载与多端口双向变换器模块3各端口的正确连接。

所述多端口双向变换器模块可以输出多种不同类型、幅值的常用电能，包括但不限于交流220V5、交流110V6、直流5V7、直流12V8、直流48V9。

所述智能插座模块11由带有通讯接口的插座13、第二CPU模块10、开关模块12组成；所述智能插座模块11中的开关模块12与所述多端口双向变换器模块3连接，所述第二CPU模块10分别与所述智能插座模块11中带有通讯接口的插座13、开关模块12及所述家庭能源路由器中的第一CPU模块4连接。所述智能插座模块11中的第二CPU模块10能够获取接入插座设备的信息，能够控制智能插座模块11中的开关模块12，能够与家庭能源路由器中的第一CPU模块4相互传递信息及控制指令。

当所述智能插座模块11与新能源电源或储能设备连接时，将所连接新能源电源或储能设备所发出电能的类型信息传给所述智能插座模块11中的第二CPU模块10；并将新能源电源或储能设备所发出电能的类型信息传递给家庭能源路由器，家庭路由器中的第一CPU模块4根据这些信息控制多端口双向变换器模块3，向交流母线1或直流母线2回馈电能。

所述的家庭供电***可取替现有各类负载的电源适配器，减少现有用电设备的体积、重量。

以上对本实用新型所提供的一种家庭供电***进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1.一种家庭供电***，包括交流母线、直流母线，其特征在于，还包括：

多端口双向变换器模块、第一CPU模块以及至少一个智能插座模块；其中所述多端口双向变换器模块与所述交流母线、所述直流母线连接，所述多端口双向变换器模块与所述智能插座模块连接；所述第一CPU模块分别与所智能插座模块和所述多端口双向变换器模块连接。

2.根据权利要求1所述的家庭供电***，其特征在于，所述智能插座模块包括：

带有通讯接口的插座、第二CPU模块、开关模块；

3.根据权利要求2所述的家庭供电***，其特征在于，所述多端口双向变换器模块输出交流交流220V、交流110V、直流5V、直流12V、直流48V。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的家庭供电***，其特征在于，还包括：新能源或储能设备。