一種單相供用電系統及接入該系統的用電器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及供用電領域，具體而言涉及一種單相供用電系統及接入該系統的用電器。
【背景技術】
[0002]現在供電線路都是以交流電形式接入用戶，然后在用戶內分布若干交流接口，用戶的用電器通過與交流接口相連獲取交流電源后，再分配給自身的交流動力系統使用，同時用電器還在自身設置直流變換裝置，將所獲取的交流電變換成直流電后供給用電器的直流控制系統使用，直流控制系統用來實現對交流動力系統的控制。這種方式的弊端是，每個用電器的直流控制系統都需要一個交流變直流的電源裝置，即使工作時完全不需要交流動力而只需要直流的用電器也要通過直流電源才能獲得直流電，每個用電器都配備直流電源不僅造成材料、制作上的成本，每個用電器都要進行交流變直流的轉換也造成了供用電步驟的冗余繁瑣、低效和浪費，還存在較大安全隱患。此外，現在許多用戶都自設了太陽能供電系統，但是由于這種交流供用電模式，使得太陽能發出的電需要先入網，而不能先供給用戶使用，這樣每戶太陽能設備都需要配備逆變器等裝置，導致了設備成本和輸電損耗。凡此種種都說明，目前的供用電系統存在很大的弊端，缺乏簡潔高效的供用電設計，與目前大力發展、使用新能源的趨勢也不能完美銜接。
【發明內容】
[0003]本發明的目的之一是提供一種單相供用電系統，該系統對交流供電線路接入住戶后的線路及用電器進行了全新的設計和安排，簡潔高效，能夠完美融合新能源發電系統，降低了用電成本，提高了用電安全性，為通過電力載波實現物聯網和智能家居搭建了理想平臺。
[0004]為了實現上述目的，本發明采取如下技術方案:
一種單相供用電系統，包括接入用戶的交流供電線路，其特征在于，所述交流供電線路接入用戶后分成交流負載線路和經直流變換后的直流負載線路，交流負載線路在用戶內分布有交流用電接口，直流負載線路在用戶內分布有直流用電接口，用戶內需要交流動力的用電器的動力系統接入交流用電接口，用戶內需要交流動力的用電器的控制系統接入直流用電接口，用戶內需要直流動力的用電器接入直流用電接口。
[0005]進一步的，所述需要交流動力的用電器的控制系統的通訊收發端分別經電容連接到直流用電接口的正負端，該控制系統的供電正負端分別經電感連接到直流用電接口的正負端；需要直流動力的用電器的通訊收發端分別經電容連接到直流用電接口正負端，需要直流動力的用電器的供電正負端分別經電感連接到直流用電接口的正負端。
[0006]更進一步的，所述直流負載線路上還接有路由器，所述路由器的通訊發收端分別經電容連接到直流負載線路的正負端，所述路由器的供電正負端分別經電感連接到直流負載線路正負端。
[0007]上述系統還可包括太陽能供電系統，所述太陽能供電系統的直流輸出接口與所述直流負載線路相連。
[0008]上述系統還可包括蓄電池供儲電系統，所述蓄電池供儲電系統與所述太陽能供電系統的直流輸出接口相并聯。
[0009]上述直流變換采用雙向逆變器實現。交流供電線路和交流負載線路的相電壓為220V，所述直流負載線路的電壓不高于安全電壓。
[0010]本發明的另一個目的是提供一種接入上述系統的專用用電器，通過如下方案實現:
一種用電器，包括交流動力系統和直流控制系統，直流控制系統對交流動力系統進行控制，其特征在于，所述交流動力系統留有交流用電接頭，所述直流控制系統留有直流用電接頭，直流控制系統的通訊收發端分別經電容連接于直流用電接頭的正負端，直流控制系統的供電正負端分別經電感連接有直流用電接頭的正負端。
[0011]上述用電器可以是空調、電冰箱、熱水器、電視機、微波爐等。
[0012]本發明具有以下有益效果:首先，交流供電線路入戶后分成交流負載線路與直流負載線路，相應的將用電器交流動力系統接入交流負載線路，而將用電器的直流控制系統和需要直流動力的用電器直接接入直流負載線路，這樣通過一個總的直流變換電源即可為各設備供直流電流，各設備即不需要再單獨配備直流電源，節約了耗材和制作成本，同時此系統還可以直接吸收太陽能所發直流電，而避免以往先入網再取電的不合理做法，蓄電池供電系統起到對直流電源供存的作用。因為各用電器控制系統均接入直流電流，這樣通過直流電力載波能夠實現網絡傳輸系統對各用電器的控制，從而使本系統成為物聯網或智能家居的平臺。本系統創造性的克服傳統供用電思維，通過線路交流與直流的分配以及用電器分別接入交直流的設計與安排，實現了供用電方式的簡潔與高效，這樣大大減少了交流電的使用，提高了操作安全性，同時也與太陽能供電系統無縫連接，極大提高了各用戶新能源開發和使用的積極性。本發明中配合供用電系統使用的用電器，分別設置了兩個接口，即交流動力系統留有用于與外界電源相連接的交流用電接口，直流控制系統留有用于與外界通訊和供電用的直流用電接口，使得能夠與本供用電系統完美對接。
【附圖說明】
[0013]圖1本發明電路結構不意圖；
圖2路由器通訊和供電示意圖；
圖3直流用電器通訊和供電示意圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示，交流供電線路入戶后，分成交流負載線路5和經直流變換裝置7變換后的直流負載線路6，直流變換采用雙向逆變器實現，既可以將入戶的交流電變為直流，也可以將下述太陽能發電系統所發電量向上并入電網。交流供電線路和交流負載線路的相電壓為220V，直流負載線路的電壓不高于安全電壓。交流負載線路上留有交流用電接口 1、交流用電接口 3等，直流負載線路上留有直流用電接口 2、直流用電接口 4等。用電器12的交流動力系統通過交流用電接頭14與交流用電接口 I相連，直流控制系統通過直流用電接頭15與直流用電接口 12相連，用電器13的交流動力系統通過交流用電接頭16與交流用電接口 3相連，直流控制系統通過直流用電接頭17與直流用電接口 4相連，直流動力的用電器18通過其直流用電接頭19與直流負載線路的直流用電接口 20相連。這樣，用電器12、13的交流動力系統取用交流電，直流控制系統取用直流電，用電器18直接取用直流電。各用電器不需再單獨設置直流電源。直流用電接頭15、17、19的正、負端與相應的用電器的通訊收、發端經電容相連，用于通訊傳輸;直流用電接頭15、17、19的正、負端與相應的用電器的供電正負端經電感相連，用于穩流供電。直流用電接頭23的正、負端與路由器21的發、收端經電容相連，用于通訊傳輸;直流用電接頭23的正、負端與路由器21的供電正負端經電感相連，用于穩流供電。這樣通過電力載波對各用電器發出相應命令，實現對用電器的控制。太陽能供電系統9、蓄電池供電系統8相并聯，并接入直流負載線路6，蓄電池供電系統8可以存儲太陽能供電系統9所發電力，并且在需要時進行發電。現在我國開始推行峰谷電價，這樣本系統可以實現在深入電價較低時對蓄電池進行充電，降低用電成本。太陽能供電系統所發的電流還可以經雙向逆變器7并入電網。
[0015]接入上述供用電系統的用電器，如空調、電冰箱、熱水器、電視機、微波爐等，都可以設計成包括交流動力系統和直流控制系統，直流控制系統對交流動力系統進行控制，交流動力系統留有交流用電接頭，直流控制系統的通訊收、發端經電容連接于直流用電接頭的正、負端，供電正負端經電感連接于直流用電接頭。
[0016]本實施例只是對本發明構思和實現的一個說明，并非對其進行限制，在本發明構思下，未經實質變換的技術方案仍然在保護范圍內。
【主權項】
1.一種單相供用電系統，包括接入用戶的交流供電線路，其特征在于，所述交流供電線路接入用戶后分成交流負載線路和經直流變換后的直流負載線路，交流負載線路在用戶內分布有交流用電接口，直流負載線路在用戶內分布有直流用電接口，用戶內需要交流動力的用電器的動力系統接入交流用電接口，用戶內需要交流動力的用電器的控制系統接入直流用電接口，用戶內需要直流動力的用電器接入直流用電接口。2.如權利要求1所述的單相供用電系統，其特征在于，所述需要交流動力的用電器的控制系統的通訊收發端分別經電容連接到直流用電接口的正負端，該控制系統的供電正負端分別經電感連接到直流用電接口的正負端;需要直流動力的用電器的通訊收發端分別經電容連接到直流用電接口正負端，需要直流動力的用電器的供電正負端分別經電感連接到直流用電接口的正負端。3.如權利要求2所述的單相供用電系統，其特征在于，所述直流負載線路上還接有路由器，所述路由器的通訊發收端分別經電容連接到直流負載線路的正負端，所述路由器的供電正負端分別經電感連接到直流負載線路正負端。4.如權利要求1、2或者3所述的單相供用電系統，其特征在于，還包括太陽能供電系統，所述太陽能供電系統的直流輸出接口與所述直流負載線路相連。5.如權利要求4所述的單相供用電系統，其特征在于還包括蓄電池供儲電系統，所述蓄電池供儲電系統與所述太陽能供電系統的直流輸出接口相并聯。6.如權利要求1、2、3或者5所述的單相供用電系統，其特征在于所述直流變換采用雙向逆變器實現。7.如權利要求4所述的單相供用電系統，其特征在于所述直流變換采用雙向逆變器實現。8.如權利要求5所述的單相供用電系統，其特征在于，所述交流供電線路和交流負載線路的相電壓為220V，所述直流負載線路的電壓不高于安全電壓。9.一種用電器，包括交流動力系統和直流控制系統，直流控制系統對交流動力系統進行控制，其特征在于，所述交流動力系統留有交流用電接頭，所述直流控制系統留有直流用電接頭，直流控制系統的通訊收發端分別經電容連接于直流用電接頭的正負端，直流控制系統的供電正負端分別經電感連接有直流用電接頭的正負端。10.如權利要求7所述的用電器，其特征在于，所述用電器為空調、電冰箱、熱水器、電視機、微波爐之一。
【專利摘要】本發明公開了一種高效節能的供用電系統及接入該系統的用電器，交流供電線路接入用戶后分成交流負載線路和直流負載線路，用電器的交流動力系統接入交流負載線路，直流控制系統和需要壓直流動力的用電器接入直流負載系統，同時壓直流負載線路上還連接太陽能供電系統和蓄電池供電系統。接入該系統的用電器具有交流用電接口和直流用電接口。該系統對交流供電線路接入住戶后的線路及用電器進行了全新的設計和安排，簡潔高效，能夠完美融合能源發電系統，降低了用電成本，提高了用電安全性，為通過電力載波實現物聯網和智能家居搭建了理想平臺。
【IPC分類】H02J7/35, H02J1/10, H02J3/02
【公開號】CN105610166
【申請號】CN201610011534
【發明人】薛占鈺, 楊賢, 邢進春
【申請人】保定鈺鑫電氣科技有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年1月11日