电子负载的制作方法

1.本公开涉及交直电源技术领域，尤其涉及一种电子负载。


背景技术：

2.在交直电源类产品的实验、测试、检定、老化等过程中，通常采用模拟负载来模拟用户负荷。模拟交直电源常用的阻性、容性、感性或混合型负载，这类模拟负载特性曲线单一，功率调节不方便，通常采用多个开关来进行负载分档调节。负载精度高、负载稳定性高和动态调节快速的电子负载解决了这一难题。
3.馈能式电子负载是电子负载中的一种。其主要是将输出的功率通过变换器逆变直接回馈到外部电网。
4.但是其必须接入外部电网才能使用，需要给馈能式电子负载使用的地区先架设外部电网后才能对电能进行回收。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种电子负载，不需先架设外部电网就能实现馈电至外部电网。
6.本公开提供了一种电子负载，所述电子负载包括：
7.第一电源变换模块，所述第一电源变换模块用于连接至外部被测电源以测试外部被测电源并输出电能；
8.储能模块，储能模块连接至第一电源变换模块以储存第一电源变换模块输出的电能；
9.并网模块，并网模块连接至储能模块以将储能模块的储存的电能并馈电至外部电网；
10.控制模块，控制模块连接至第一电源变换模块、储能模块和并网模块，以获取并控制各个模块的输入和输出的电能。
11.可选的，所述控制模块包括：
12.采样单元，采样单元连接至第一电源变换模块、储能模块和并网模块以采集第一电源变换模块、储能模块和并网模块输入和输出的电能参数，
13.mcu，mcu连接至第一电源变换模块、储能模块、并网模块和采样单元，以根据所述电能参数输出控制信号调节第一电源变换模块、储能模块和并网模块输入和输出的电能。
14.可选的，所述电能参数包括第一电源变换模块、储能模块和并网模块输入和输出的电压、电流和频率。
15.可选的，所述电子负载还包括计时器，计时器连接至控制模块，计时器储存有预设时段，以在预设时段内，触发控制模块控制并网模块输出的电能实现并网馈电，在预设时段外，触发控制模块控制并网模块不输出电能。
16.可选的，所述预设时段预设为当地外部电网的高电价时段。
17.可选的，所述并网模块包括：
18.并网逆变器，并网逆变器连接至储能电池组，以获取储能电池组的电能并输出电能；
19.并网接触器，并网接触器的一端连接至并网逆变器，另一端连接至外部电网，以控制电子负载离开或并入外部电网。
20.可选的，所述电子负载还包括：
21.显控面板，显控面板连接至控制单元以获取显示和修改第一电源变换模块的输入电压。
22.可选的，所述显控面板还连接至计时器，以修改计时器的预设时段。
23.可选的，所述电子负载还包括：用于远程通信的通讯模块和远程监控模块，通讯模块连接至控制单元以获取第一电源变换模块输入的电能大小并发送至远程监控单元。
24.可选的，所述并网模块还连接至第一电源变换模块，以获取第一电源变换模块输出的电能并馈电至外部电网。
25.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
26.本公开实施例提供的一种电子负载，通过第一电源变换模块模拟实际工作状态进行控制，实时动态调节第一电源变换模块的输入电流或电压的工作曲线，模拟实际工况，实现了测试外部被测电源和老化外部被测电源的作用。
27.并进一步设置了储能模块，储能模块储存第一电源变换模块的输出电能，可在没有外部电网的环境中对离网电源，例如逆变器、后备直流电源等进行使用。在储能完毕后可将储能好的电子负载移动到有外部电网的环境进行回馈外部电网放电，实现了电能在异步空间上的回收。
附图说明
28.图1为本公开实施例所述电子负载之一；
29.图2为本公开实施例所述电子负载之二；
30.图3为本公开实施例所述电子负载之三；
31.图4为本公开实施例所述电子负载之四；
32.图5为本公开实施例所述电子负载之五；
33.图6为本公开实施例所述电子负载之六。
34.其中，1、第一电源变换模块；2、储能模块；3、并网模块；31、并网逆变器；32、并网接触器；4、控制模块；41、采样单元；42、mcu；5、计时器；6、显控面板；7、通讯模块；8、远程监控模块。
具体实施方式
35.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
36.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施
例，而不是全部的实施例。
37.实施例1：
38.图1为本公开实施例所述电子负载之一，用以测试外部被测电源并馈电至外部电网，如图1所示，所述电子负载包括第一电源变换模块1、储能模块2、并网模块3和控制模块4。第一电源变换模块1电连接至外部的外部被测电源，控制模块4电连接至第一电源变换模块1。控制模块4控制第一电源变换模块1的输入电能，即外部外部被测电源的输出电能，例如控制模块4控制外部第一电源变换模块1的输入的电压或电流的曲线，进而模拟不同的有功功率、无功功率、功率因数、谐波电流、波峰比、冲击、波动变化。通过实时动态调节第一电源变换模块1的输入电流或电压的工作曲线，使得电子负载得以模拟各种实际工作状态，实现测试外部被测电源的功能。
39.在本实施例中所述储能模块2为锂电池组，在其他实施例中储能模块2可以为铅酸电池组。在本实施例中，所述第一电源变换模块1为一个交流和直流通用的宽范围升降压变换器。
40.第一电源变换模块1测试外部外部被测电源时，会接收到外部外部被测电源输出的电能。控制模块4还电连接至储能模块2，储能模块2电连接至第一电源变换模块1的输出端。控制模块4根据储能模块2的电压、电流的大小，调节第一电源变换模块1将接收到的外部被测电源输入的电能转换并输出为输出相应大小的电压、电流的电能进行输出。储能模块2接收到第一电源变换模块1输出的电能并进行储存，实现了无需立即将电能回馈至外部电网。
41.控制模块4还电连接至并网模块3，并网模块3的一端连接至储能模块2，另一端连接至市电外部电网。控制模块4根据外部电网当前的电压、电流、频率的大小，控制并网模块3获取储能模块2存储的电能并输出对应外部电网当前电压、电流、频率大小的电能，以实现将储能模块2存储的电能回馈至外部电网。
42.本实施例公开的电子负载之一，通过第一电源变换模块1模拟实际工作状态进行控制，实时动态调节第一电源变换模块1的输入电流或电压的工作曲线，模拟实际工况，实现了测试外部被测电源和老化外部被测电源的作用。并进一步设置了储能模块2，储能模块2储存第一电源变换模块1的输出电能，可在没有外部电网的环境中对离网电源，例如逆变器、后备直流电源等进行使用。在储能完毕后可将储能好的电子负载移动到有外部电网的环境进行回馈外部电网放电，实现了电能在异步空间上的回收。
43.实施例2：
44.图2为本公开实施例所述的电子负载之二，如实施例1所述的电子负载，进一步的，所述控制模块4包括采样单元41和mcu42，采样单元41电连接至第一电源变换模块1、储能模块2和并网模块3。采集单元分别采集第一电源变换模块1输入和输出的电流大小、电压大小、频率大小；储能模块2输入和输出的电流大小、电压大小和频率大小；并网模块3输入和输出的电流大小、电压大小和频率大小，此中输入或输出的电流类型为直流电的其频率大小为0。
45.mcu42，mcu42分别电连接至第一电源变换模块1、储能模块2、并网模块3和采样单元41。
46.mcu42电连接至采样单元41，根据采样单元41采集到的数据控制对应模块的输出。
当采样单元41采集到的储能模块2当前的输入的电压为16v，即储能模块2预设的充电电压，此时mcu42向第一电源变换模块1输出调节信号来控制第一电源变换模块1调节输出16v的电压。当采样模块采集到外部电网当前的电压220v，50hz，mcu42向并网模块3输出调节信号来控制并网模块3获取储能模块2的电能并转换输出为电压为220v，50hz的交流电。通过上述的操作进而实现输出控制信号调节第一电源变换模块1、储能模块2和并网模块3输入和输出的电能。
47.实施例3：
48.图3为本公开实施例所述的电子负载之三，如实施例1所述的电子负载，进一步的，还包括计时器5，计时器5电连接至控制单元，计时器5储存有预设时段，在本实施例中所述预设时段设置为当地的外部电网的高电价时段。当本实施例的电子负载连接至外部电网时，计时器5在当地的外部电网为低电价时段时，例如第一天18:00-第二天的6:00会发出离网触发信号至控制模块4，控制模块4接收到该离网触发信号后，会控制并网模块3断开与外部电网的电连接，或者将并网模块3的输出调整为0，进而实现离网的操作。
49.计时器5在当地的外部电网为高电价时段时会发出信号触发，例如在6：01-15.59分会发出并网触发信号至控制模块4，控制模块4接收到该并网触发信号后，会控制并网块连接至外部电网，或者根据外部电网的电压和频率调节并网模块3输出电能。
50.本公开实施例所述的电子负载之三，通过计时器5实现在预设的高电价时间触发电子负载并入外部电网回馈电能，并且在预设的低电价时间触发电子负载离开外部电网保留电能。与普通的回馈式电子负载相比，本实施例提供的电子负载之三，通过在高电价的时候放电，低电价的时候蓄电，可以最大程度的获得经济效益。
51.实施例4：
52.本公开实施例所述的电子负载之四，如实施例1所述的电子负载，进一步的，所述并网模块3包括并网逆变器31和并网接触器32，并网逆变器31的一端电连接至储能模块2，另一端电连接至并网接触器32的输入端，并网接触器32的输出端电连接至外部电网。所述并网逆变器31用于获取储能模块2储存的电能，并变换输出为正常外部电网的电压大小和频率大小的交流电。所述并网接触器32用于控制是否连接至外部电网。
53.控制模块4连接至并网逆变器31和并网接触器32，通过检测并网逆变器31的输入电压和电流以及外部电网的电压和频率，控制并网逆变器31进行调节，以输出对应外部电网的电压和频率。控制模块4发出离网触发信号控制并网接触器32断开进而实现与外部电网断开连接的离开外部电网的操作。控制模块4发出并网触发信号控制并网逆变器31闭合，进而实现连接至外部电网馈能的并入外部电网的操作。
54.实施例5：
55.本公开实施例所述的电子负载之五，如实施例1所述的电子负载，进一步的，还包括显控面板6、用于远程通信的通讯模块7和远程监控模块8。
56.显控面板6电连接至控制模块4，用以获取控制模块4获取得到的第一电源变换模块1输入的电流大小、电压大小、频率大小进行展示。
57.并可在显控面板6中对第一电源变换模块1的参数进行修改，以调控第一电源变换模块1模拟不同的有功功率、无功功率、功率因数、谐波电流、波峰比、冲击、波动变化。通过实时动态调节第一电源变换模块1的输入电流或电压的工作曲线用以模拟各种负载的实际
工作状态，实现调节测试外部被测电源的功能。
58.显控面板6还电连接至计时器5，用以修改计时器5内存储的预设时段。例如工作人员在显控面板6总修改预设时段为9:00-15:00，显控面板6将该数据发送给计时器5，以覆盖并修改计时器5中储存的原有预设时段。
59.用于远程通信的通讯模块7电连接至控制模块4，通讯模块7通过远程通信连接至远程监控模块8，所述远程通讯的方式包括无线电、有线光纤。
60.具体的，通讯模块7从控制模块4获取得到第一电源变换模块1输入的电流大小、电压大小、频率大小，并通过无线通信的方式发送给远程监控模块8。在本实施例中，所述远程监控模块8为专用于显示信息的app，工作人员可以根据app显示的参数远程判断本实施例5所述的电子负载是否工作正常。
61.实施例6:
62.本公开实施例所述的电子负载之六，如实施例1所述的电子负载，进一步的，并网模块3还电连接至第一电源变换模块1的输出端。本实施例6所述电子负载，在并网模块3连接至外部电网的情况下，在储能模块2出现故障时，例如储能模块2已经储满电量时，或者被储能模块2自带的bms(电池管理系统)切断向外部的输入输出时，可以直接从第一电源变换模块1的输出端获取电能并向外部电网馈电。
63.本实施例6所述的电子负载之六系统的鲁棒性更高。
64.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
65.以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.电子负载，其特征在于，所述电子负载包括：第一电源变换模块，所述第一电源变换模块用于连接至外部被测电源以测试外部被测电源并输出电能；储能模块，储能模块连接至第一电源变换模块以储存第一电源变换模块输出的电能；并网模块，并网模块连接至储能模块以将储能模块的储存的电能并馈电至外部电网；控制模块，控制模块连接至第一电源变换模块、储能模块和并网模块，以获取并控制各个模块的输入和输出的电能。2.根据权利要求1所述的电子负载，其特征在于，所述控制模块包括：采样单元，采样单元连接至第一电源变换模块、储能模块和并网模块以采集第一电源变换模块、储能模块和并网模块输入和输出的电能参数，mcu，mcu连接至第一电源变换模块、储能模块、并网模块和采样单元，以根据所述电能参数输出控制信号调节第一电源变换模块、储能模块和并网模块输入和输出的电能。3.根据权利要求2所述的电子负载，其特征在于，所述电能参数包括第一电源变换模块、储能模块和并网模块输入和输出的电压、电流和频率。4.根据权利要求1所述的电子负载，其特征在于，所述电子负载还包括计时器，计时器连接至控制模块，计时器储存有预设时段，以在预设时段内，触发控制模块控制并网模块输出的电能实现并网馈电，在预设时段外，触发控制模块控制并网模块不输出电能。5.根据权利要求4所述的电子负载，其特征在于，所述预设时段预设为当地外部电网的高电价时段。6.根据权利要求1所述的电子负载，其特征在于，所述并网模块包括：并网逆变器，并网逆变器连接至储能电池组，以获取储能电池组的电能并输出电能；并网接触器，并网接触器的一端连接至并网逆变器，另一端连接至外部电网，以控制电子负载离开或并入外部电网。7.根据权利要求1所述的电子负载，其特征在于，所述电子负载还包括：显控面板，显控面板连接至控制单元以获取显示和修改第一电源变换模块的输入电压。8.根据权利要求7所述的电子负载，其特征在于，所述显控面板还连接至计时器，以修改计时器的预设时段。9.根据权利要求1所述的电子负载，其特征在于，所述电子负载还包括：用于远程通信的通讯模块和远程监控模块，通讯模块连接至控制单元以获取第一电源变换模块输入的电能大小并发送至远程监控单元。10.根据权利要求1所述的电子负载，其特征在于，所述并网模块还连接至第一电源变换模块，以获取第一电源变换模块输出的电能并馈电至外部电网。

技术总结
本公开涉及电源老化技术领域，尤其涉及一种电子负载，包括：第一电源变换模块，所述第一电源变换模块用于连接至外部被测电源以测试外部被测电源并输出电能。储能模块，储能模块连接至第一电源变换模块以储存第一电源变换模块输出的电能。并网模块，并网模块连接至储能模块以将储能模块的储存的电能并馈电至外部电网。控制模块，控制模块连接至第一电源变换模块、储能模块和并网模块，以获取并控制各个模块的输入和输出的电能。本公开所述的电子负载可在没有电网的环境中对离网电源，例如逆变器、后备直流电源等进行使用。在储能完毕后可将储能好的电子负载移动到有电网的环境进行回馈电网放电，实现了电能在异步空间上的回收。收。收。


技术研发人员：潘世高 黄敏 潘成
受保护的技术使用者：航天柏克（广东）科技有限公司
技术研发日：2021.12.22
技术公布日：2022/3/8