[发明专利]一种电热转换控制的节能供热装置及节能方法

摘要

本发明公开了一种电热转换控制的节能供热装置及节能方法，包括储能控制系统、电热膜供暖系统和供暖控制系统，所述储能控制系统通过光伏转换效应将太阳能转换成热能，完成蓄电池的充电和对供暖余热能量的存储；所述电热膜供热系统在所述供暖控制系统的调控下，调整供热的传递函数进行最大利用率的优化，通过夹层电热膜对房屋进行稳定地供暖。本发明在原有供暖装置的基础上增加了太阳能的使用，对供暖过程中需要的余热存储和电池充放电过程进行了有效地处理，从而加强了供暖装置的使用效率，完成了最大化的能量利用，提高了供暖装置的经济效益和节能作用。

主权项

1.一种电热转换控制的节能供热装置，包括储能控制系统、电热膜供暖系统和供暖控制系统；所述储能控制系统，其特征在于，包括一种电热转换控制电路，可以分成电池保护模块、光伏充电模块和放电模块，可以利用太阳能完成对蓄电池的充放电控制，同时对供暖装置的余热进行能量再利用，提高能量的利用效率；所述电热膜供暖系统，在房间的墙壁夹层中添加以电热膜为主要材料的发热材料，完成对整个房间的供暖；所述供暖控制系统，通过计算对应的房间热能的传递函数，根据模型建立过程，对传递函数进行修正，从而控制供暖装置的具体供暖量和供暖时间，达到供暖效果舒适和经济效益最大化的双重需求；所述电池保护模块，包括集成芯片JP1、集成芯片U1、整流器SCR1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电感L1、电感L2、电容C1、电池BT1和电池BT2，所述集成芯片JP1的第一引脚分别与所述电感L1的一端、所述电阻R5的一端、所述集成芯片JP1的第四引脚连接，所述电感L1的另一端分别与所述电阻R5的另一端、所述电阻R4的一端连接，所述集成芯片JP1的第二引脚与所述集成芯片JP1的第五引脚均与电压信号VSS连接，所述集成芯片JP1的第三引脚与所述电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端分别与所述电阻R2的一端、所述电阻R3的一端、所述电容C1的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与所述电容C1的另一端、所述集成芯片U1的第一引脚、所述集成芯片U1的第六引脚连接，所述电阻R3的另一端与所述集成芯片U1的第七引脚连接，所述电阻R4的另一端分别与所述集成芯片U1的第四引脚、所述电感L2的一端连接，所述电感L2的另一端与所述集成芯片U1的第三引脚连接，所述集成芯片U1的第八引脚与所述整流器SCR1的正极连接，所述整流器SCR1的负极与所述电池BT1的负极连接，所述整流器SCR1的参考端分别与所述电池BT1的正极、所述电池BT2的负极连接，所述电池BT2的正极与所述集成芯片U1的第五引脚连接；所述光伏充电模块，包括集成芯片U2、运算放大器AR1、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C8、三极管Q1、三极管Q2、复合管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、可调电阻RV1、电桥RB1、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R19和电阻R20，所述电阻R14的一端与所述集成芯片U1的第二引脚连接，所述电容C4的一端分别与所述MOS管Q4的G极、所述电阻R13的一端、电压信号VSS、所述二极管D2的正极连接，所述MOS管Q4的D极与所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端接地，所述MOS管Q4的S极分别与所述电阻R9的一端、所述电阻R11的一端连接，所述电阻R9的另一端与所述集成芯片U2的第八引脚连接，所述电阻R11的另一端与所述集成芯片U2的第六引脚连接，所述电容C4的另一端与所述电阻R10的一端连接，所述电阻R10的另一端与所述集成芯片U2的第七引脚连接，所述二极管D2的负极与所述集成芯片U2的第五引脚连接，所述电阻R13的另一端与所述二极管D3的正极连接，所述二极管D3的负极与所述集成芯片U2的第四引脚连接，所述集成芯片U2的第三引脚与所述电容C5的一端连接，所述电容C5的另一端与所述集成芯片U2的第一引脚均接地，所述电阻R15的一端与所述集成芯片U2的第二引脚连接，所述电阻R15的另一端与所述MOS管Q5的G极连接，所述MOS管Q5的D极与所述电桥RB1的第一引脚连接，所述电桥RB1的第二引脚与所述集成芯片U2的第九引脚连接，所述集成芯片U2的第十四引脚断路，所述电桥RB1的第三引脚分别与所述可调电阻RV1的第一引脚、所述可调电阻RV1的第三引脚、所述复合管Q3的集电极连接，所述复合管Q3的基极分别与所述电阻R8的一端、所述电容C2的一端连接，所述电阻R8的另一端分别与所述集成芯片U2的第十引脚、所述电容C2的另一端连接，所述复合管Q3的发射极与所述电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端与所述三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的集电极与所述二极管D1的负极连接，所述二极管D1的正极与所述集成芯片U2的第十一引脚连接，所述三极管Q1的发射极分别与所述电阻R14的另一端、所述三极管Q2的发射极连接，所述三极管Q2的基极与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端与所述电容C3的一端连接，所述电容C3的另一端分别与所述可调电阻RV1的第二引脚、所述电阻R20的一端连接，所述电阻R20的另一端与所述运算放大器AR1的第三引脚连接，所述三极管Q2的集电极分别与所述运算放大器AR1的第二引脚、所述电阻R19的一端、所述电容C8的一端连接，所述电阻R19的另一端与所述运算放大器AR1的第六引脚连接，所述运算放大器AR1的第一引脚与所述运算放大器AR1的第四引脚、所述运算放大器AR1的第五引脚、所述运算放大器AR1的第七引脚、所述运算放大器AR1的第八引脚均为断路；所述放电模块，包括集成芯片U3、变压器T1、延时开关K1、二极管D4、三极管Q6、三极管Q7、电感L3、电感L4、电容C6、电容C7、保险丝F1、电铃LS1、可调电阻RV2、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R21、电阻R22和电阻R23，所述MOS管Q5的S极分别与所述二极管D4的正极、所述电阻R16的一端连接，所述电阻R16的另一端分别与所述电阻R17的一端、所述电容C6的一端连接，所述电容C6的另一端接地，所述电阻R17的另一端与电压信号VSS连接，所述二极管D4的负极与所述变压器T1的第一引脚连接，所述变压器T1的第二引脚与所述电阻R18的一端连接，所述电阻R18的另一端与电压信号VDD连接，所述变压器T1的第三引脚与所述三极管Q6的集电极连接，所述电桥RB1的第四引脚与所述三极管Q6的基极连接，所述三极管Q6的发射极与所述电感L4的一端连接，所述电感L4的另一端与所述集成芯片U3的第五引脚连接，所述变压器T1的第四引脚分别与所述电感L3的一端、所述电容C7的一端连接，所述电感L3的另一端接地，所述电容C7的另一端与所述集成芯片U3的第一引脚连接，所述集成芯片U3的第八引脚接地，所述集成芯片U3的第四引脚与所述电阻R21的一端连接，所述电阻R21的另一端分别与所述集成芯片U3的第十六引脚、电压信号Vin连接，所述集成芯片U3的第七引脚与所述电阻R22的一端连接，所述电阻R22的另一端与所述延时开关K1的第一引脚连接，所述集成芯片U3的第九引脚与所述延时开关K1的第二引脚连接，所述电容C8的另一端与所述集成芯片U3的第十二引脚连接，所述集成芯片U3的第十四引脚与电压信号Vout连接，所述集成芯片U3的第二引脚与所述集成芯片U3的第三引脚、所述集成芯片U3的第六引脚、所述集成芯片U3的第十引脚、所述集成芯片U3的第十一引脚、所述集成芯片U3的第十三引脚、所述集成芯片U3的第十五引脚均为断路，所述延时开关K1的第三引脚与所述可调电阻RV2的第二引脚连接，所述可调电阻RV2的第一引脚分别与所述可调电阻RV2的第三引脚、所述三极管Q7的集电极、所述保险丝F1的一端、所述电铃LS1的一端连接，所述延时开关K1的第四引脚与所述电阻R23的一端连接，所述电阻R23的另一端与所述三极管Q7的基极连接，所述三极管Q7的发射极与所述电铃LS1的另一端、所述保险丝F1的另一端均接地。