[发明专利]一种智能单相用电识别保护控制器及其控制方法

权利要求书

1.一种智能单相用电识别保护控制器，其特征在于：其包括接入外部电源的防浪涌保护模块、电流电压测量及切换模块、连接负载的电子保护开关模块、微处理器及外围电路模块，所述微处理器与所述电流电压测量及切换模块、所述电子保护开关模块电信号连接，所述电流电压测量及切换模块包括设置在所述防浪涌保护模块输出电路上的量程逐渐增大的若干电流互感器、通过电压变换器与所述防浪涌保护模块输出端连接的测量芯片、设置在所述电流互感器输出端的漏电流传感器，每个所述电流互感器分别通过继电器开关与所述微处理器电气连接。

2.如权利要求1所述的智能单相用电识别保护控制器，其特征在于：所述电压变换器将AC220V变换成所述微处理器可以处理识别的交流信号，该信号一路进入到所述测量芯片中，另一路进入到所述微处理器的ADC转换电路中。

3.如权利要求1所述的智能单相用电识别保护控制器，其特征在于：所述外围电路模块包括与所述微处理器电气连接的WIFI电路、存储器、OLED显示及按键单元以及过载指示、短路指示和漏电指示。

4.一种基于权利要求1所述的智能单相用电识别保护控制器的控制方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1：初始化程序；

S2：执行交流采集及切换逻辑；

S3：执行有效值及功率、功角读取逻辑；

S4：执行电流谐波畸变率计算逻辑；

S5：执行状态学习与存储逻辑；

S6：执行状态辨识与搜索逻辑；

S7：执行短路与过载自适应保护逻辑；

S8：执行漏电保护与电压异常保护逻辑；

S9：执行WIFI通讯与数据传输远程控制逻辑；

S10：执行人机界面处理逻辑；

S11：重复执行步骤S2～S9。

5.如权利要求4所述的智能单相用电识别保护控制器的控制方法，其特征在于：所述交流采集及切换逻辑包括以下步骤，

微处理器依次分别控制其中一个继电器闭合，其他的继电器断开，读取闭合的继电器对应的电流互感器的输出值，得到测算电流；比较所述测算电流与设定的测量门槛的大小，并根据比较结果确定进行测量的电流互感器，并存储对应的测算电流；读取电压变换器输出值Uln，计算该输出值的基波幅值大小Uln1；读取漏电流传感器的输出值ILD，启动ADC进行模数转换，测算漏电电流基波幅值ILD1大小。

6.如权利要求4所述的智能单相用电识别保护控制器的控制方法，其特征在于：所述有效值及功率、功角读取逻辑包括以下步骤，

S301：有效值及功率、功角读取逻辑开始；

S302：通过SPI2读取测量芯片获得Uln全波有效值Ulnrms；

S303：通过SPI2读取测量芯片获得Iln全波有效值Ilnrms；

S304：通过SPI2读取测量芯片获得负载有功功率Pln；

S305：通过SPI2读取测量芯片获得负载功率角PFln。

7.如权利要求4所述的智能单相用电识别保护控制器的控制方法，其特征在于：所述电流谐波畸变率计算逻辑包括以下步骤，

S401：电流谐波畸变率计算逻辑开始；

S402：从Iacduf采样数据区读取数据计算Iln基波幅值Iln1；

S403：计算谐波电流总畸变率

THDiz＝SQRT(Ilnrms*Ilnrms-Iln1*Iln1)/Iln1*100％；

S404：计算偶数次谐波畸变率

THDi2n＝SQRT(Σ(I2*I2+……I2n*I2n)/Iln1*100％；

S405：计算奇数次谐波畸变率

THDi(2n+1)＝SQRT(Σ(I3*I3+……I(2n+1)*I(2n+1))/Iln1*100％。