[发明专利]一种换相开关型三相负荷不平衡治理方法

权利要求书

1.一种换相开关型三相负荷不平衡治理方法，包括换相开关、单片机、电网信息采样定时器和用户电压采样定时器，所述换相开关为接触器/二极管复合开关，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，初始化单片机ADC采样通道、采样定时器和单片机的IO口；

步骤2，判断是否需要进行校准，若是，则依次进行接触器校准和电压/电流采样系数校准；否则，直接执行步骤3；

接触器校准包括以下步骤：

校准之前，将第二接触器和二极管串联后与第一接触器并联组成接触器/二极管复合开关，三个相同的接触器/二极管复合开关A、接触器/二极管复合开关B、接触器/二极管复合开关C的一端分别连接电网的A、B、C线，接触器/二极管复合开关A、接触器/二极管复合开关B、接触器/二极管复合开关C的另一端连接负载，其中负载为空载或小功率阻性负载；

接通延时校准：

通过单片机将所有接触器断开，然后控制驱动待测接触器接通，同时开启用户电压采样定时器，开始采样；采样完成后，扫描采样序列，查找电压突跳点，依据序列中电压突跳点的采样序号和采样间隔，计算接触器的接通动作延时；若没有查找到电压突跳点，则重新开始接通延时校准；

关断延时校准：

通过单片机控制驱动待测接触器断开，同时开启用户电压采样定时器，开始采样；采样完成后，扫描采样序列，寻找电压突跳点，依据序列中电压突跳点的采样序号和采样间隔，计算接触器的关断动作延时；若没有查找到电压突跳点，则重新开始关断延时校准；

对每一个接触器都进行接通延时校准和关断延时校准，获得所有接触器的接通延时和关断延时；

步骤3，所有换相开关在同一时刻配置并开启顺序定时器；

步骤4，根据计时时间判断当前时刻是否为换相时间，若是，则执行换相决策，否则返回，重新判断当前时刻是否为换相时间；

换相决策包括如下：

步骤a，依据单片机的ADC采样通道进行电网信息采样与用户电压采样，并根据获得的电网信息采样序列和用户电压采样序列计算获得A相电压、B相电压、C相电压、负载电流和用户电压有效值；

步骤b，单片机根据用户接入处的线路阻抗以及步骤a获得的A相电压、B相电压、C相电压、负载电流有效值预测换相后A相电压、B相电压和C相电压；

步骤c，比较换相后A相电压、B相电压和C相电压与当前用户电压有效值，若预测换相后A相电压、B相电压和C相电压均小于当前用户电压有效值，则不动作；否则进行换相切换，将负载切换至换相后电压最高的一相。

2.根据权利要求1所述的换相开关型三相负荷不平衡治理方法，其特征在于，步骤a中，电网信息采样的具体步骤为：

步骤a1，启动电网信息采样定时器；

步骤a2，累计电网信息采样定时器的计时时长，判断电网信息采样定时器是否溢出，若溢出，则触发电网信息ADC采样通道按照顺序采样一周，电网信息ADC采样通道的采样顺序配置为：A相电压、B相电压、C相电压、负载电流；

步骤a3，每一次采样完成后，电网信息ADC采样通道触发一次DMA，将本次采样得到的数据放入采样序列Array[]中，然后返回，重新执行步骤a2；其中，Array[4*i] 是A相电压的采样序列，i=0,1,2,……，Array[4*i+1]是B相电压的采样序列，Array[4*i+2]是C相电压的采样序列，而Array[4*i+3]是负载电流的采样序列；

步骤a4，DMA每传送一次数据，就计数一次，并判断计数值是否达到预设采样序列长度，当计数值达到预设采样序列长度时，就触发一次中断，通知单片机的存储器读取Array[]中的数据，否则不动作。

3.根据权利要求1所述的换相开关型三相负荷不平衡治理方法，其特征在于，步骤a中，在用户电压采样定时器触发的中断服务函数中用软件程序触发用户电压ADC采样通道进行用户电压采样。

4.根据权利要求1所述的换相开关型三相负荷不平衡治理方法，其特征在于，步骤2中电压/电流采样系数校准步骤如下：

通过电网信息ADC采样通道进行一次电网信息自动采样；

用万用表进行一次电网信息人工采样；

将人工采样获得的电网信息输入到程序中；

单片机通过程序自动计算自动采样获得的电网信息与人工采样获得的电网信息之间的比例，获得电压/电流采样系数。

5.根据权利要求1或4所述的换相开关型三相负荷不平衡治理方法，其特征在于：单片机将获得的接触器校准数据或电压/电流采样系数校准数据保存至片内FLASH中，断电后恢复供电时，单片机通过初始化程序将对应地址的FLASH中的内容读出来即可恢复所述接触器校准数据和所述电压/电流采样系数校准数据。