[发明专利]一种电热器件瞬间功率增强装置及其控制方法

说明书

本发明属于电热器件领域，具体涉及一种电热器件的功率增强装置及其控制方法。一种电热器件瞬间功率增强装置，包括电池模块、供电切换开关、控制器和状态采集器。电池模块可通过连接至交流电源进行充电并可通过供电切换开关连接至电热器件开关进行放电。供电切换开关可切换交流电输入或电池模块对电热器件进行供电。状态采集器用于检测电热器件开关和电热器件的状态并输出信号至控制器，控制器控制电池模块充电或放电，电池模块充电时由交流电输入对电热器件供电。供电切换开关可在电池模块短时间内的高功率输出和电网交流电的额定功率持续输出之间智能快速切换，可应用于已有电热器件升级和新一代电热器件制造。

技术领域

本发明属于电热器件领域，具体涉及一种电热器件的功率增强装置及其控制方法。

背景技术

生活中电热器件有着广泛的应用，如远红外热辐射电热地暖、空调电辅热设备、即热型电热水器、室外化学除冰设备等。电热元件在一些情况下需要较大的瞬间功率/电流以达到最佳的加热效果，但电源的功率极限与导线的电流极限限制了最大瞬间功率，极大影响了电热元件的性能发挥。比如，理想的远红外热辐射电热地暖系统与空调电辅热设备应该在启动时输出数倍于正常工作时的加热功率，将电热器件从低温快速提升到设定的工作温度；理想的即热型电热水器应该做到热水即开即出，即提供数倍于额定功率的初始加热功率输出，将处于低温状态的电热器件迅速升温至工作温度，在尽可能短的时间给出预定温度的热水；理想的室外化雪除冰设备也应当迅速将工作区域温度从低于冰点拉升到冰点以上，以实现快速消除前期累积的冰雪。上述理想的电热器件需要数倍于额定功率的的瞬间功率，而这样大功率的负载往往需要对已有电气线路进行改造升级甚至需要升级电网入户线路。这样做不但实施过程复杂、成本高昂，而且增加了电气线路安全隐患。因此，目前这类电热器件只能以牺牲性能为代价来控制最大瞬间功率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种无需改造现有电气线路即可短时间内增强电热器件功率的装置及其控制方法。

为了解决以上技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种电热器件瞬间功率增强装置，包括电池模块、供电切换开关、控制器和状态采集器。电池模块可通过连接至交流电源进行充电并可通过供电切换开关连接至电热器件开关进行放电。供电切换开关可切换交流电输入或电池模块对电热器件进行供电。电池模块内设有与供电切换开关互锁的串并联转换开关与充放电转换开关。状态采集器用于检测电热器件开关和电热器件的状态并输出信号至控制器。控制器接收状态采集器信号，可根据状态采集器的信号控制电池模块内的串并联转换开关与充放电转换开关。电池模块还包括电池电压检测装置，电池电压检测装置用于检测电池的输出电压并将反映电池输出电压的信号传送给控制器，控制器可根据该信号控制电池模块充电或放电。

进一步的，电池模块内串并联转换开关与充放电转换开关共同连接至控制器输出端。

进一步的，电池模块内串并联转换开关和充放电转换开关均与所述供电切换开关逻辑互锁，电池模块处于串联放电状态时，供电切换开关断开交流输入，连接电池模块；电池模块处于并联充电状态时，供电切换开关断开与电池模块连接，连接交流输入。

一种电热器件瞬间功率增强装置的控制方法，当电热器件温度低于预设温度阈值且电热器件开关闭合时，控制器通过控制电池模块内的串并联转换开关与充放电转换开关，使电池模块交流电输入端断开，进入串联放电模式，供电切换开关同时切换至电池模块对电热器件进行供电。

进一步的，当电池模块进入串联放电模式，控制器开始通过电池电压检测装置监测电池输出电压，如果电池输出电压低于预设电压阈值，控制器通过控制串并联转换开关和充放电转换开关，使电池模块交流电输入端闭合，进入并联充电模式，供电切换开关同时切换至交流电输入对电热器件进行供电。