CN105515055A - 一种智能家居电能控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种智能家居电能控制方法及系统，包括：获取当前时间段内的供电电能数据，所述供电电能数据包括：电网电能电价、光伏电能电价和储能电池的储能，处理所述供电电能数据，确定供电电能优化策略，根据所述用电优化策略对供电电能进行控制。本发明通过比较所述电网电能电价和所述光伏电能电价，优先使用电价较低的供电方式，而且当储能电池中储能已满时，且所述储能电池储能前的电价都要比当前状态下的电网电能电价和光伏电能电价低，则优先采用储能电池供电，如果所述储能电池储能未满，则使用当前电价最低的供电方式对储能电池充电，这样就均衡优化了各种供能方式，降低了用电费用，而且起到了节约能源的作用。

Description

一种智能家居电能控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电子工程技术领域，特别是涉及一种智能家居电能控制方法及系统。

背景技术

随着生活水平的提高和住房条件的改善，人们开始追求更加安全、智能、舒适的生活环境，智能家居的概念应运而生。智能家居是当今兴起的一种家庭电器用电管理模式平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体，保证了高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。智能家居中的家庭用电管理能实时检测家用电器的运行状态和电能消耗，更加方便、智能地远程控制电器设备，通过合理安排电器工作时间，能有效地减少居民用电费用。

现有的智能家居一般利用的电能包括电网电能、光伏电能和储能电池电能，但是智能家居在控制电器设备利用电能时无法根据实际的情况均衡用电，造成用电费用的增加。例如电网停电，导致电网电能无法利用，储能电池中如果没有存储电能，则只能利用光伏电能，如果此时光伏电价较高，则没有起到降低居民用电费用的效果，反而造成了不必要的增加；或者，如果光伏电能和储能电池无法使用，只能使用电网电能，且此时电能电价高于光伏电价，则又造成了用电费用的增加。

发明内容

本发明实施例中提供了一种智能家居电能控制方法及系统，以解决现有的智能家居无法根据实际情况均衡用电的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一种智能家居电能控制方法，所述方法包括：

获取当前时间段内的供电电能数据，所述供电电能数据包括：电网电能电价、光伏电能电价和储能电池的储能；

处理所述供电电能数据，确定供电电能优化策略；

根据所述用电优化策略对供电电能进行控制。

优选地，所述处理供电电能数据，确定用电优化策略，包括：

如果所述电网电能电价高于于所述光伏电能电价，发出光伏电能供电指令；或者，

如果所述电网电价低于或等于所述光伏电能电价，发出电网电能供电指令；或者，

如果所述电网电能、光伏电能供电出现故障或者当前电网电能、光伏电能可正常供电但电网电能电价和光伏电能电价均高于储能电池充电前的电价，发出储能电池供电指令。

优选地，所述根据用电优化策略对电能进行控制，包括：

如果接收到的指令信号为光伏电能供电，则优先利用光伏电能供电；或者，

如果接收到的指令信号为电网电能供电，则优先利用电网电能供电；或者，

如果接收到的指令信号为储能电池供电，则利用储能电池电能供电，如果储能电池储能即将耗尽，供电方式转换为当前优先利用的功能方式供电。

优选地，所述优先利用光伏电能供电时，还包括：

计算当前用电设备消耗的电能；

如果光伏电能不能满足当用电设备消耗的电能，则使用电网电能或储能电池辅助供电。

优选地，使用光伏电能供电或者使用电网电能供电时，还包括：

判断当前储能电池的储能状态，如果当前储能电池储能未满，则利用光伏电能或者电网电能对所述储能电池进行充电。

一种智能家居电能控制系统，所述方法包括：

获取模块，用于获取当前时间段内的供电电能数据，所述供电电能数据包括：电网电能电价、光伏电能电价和储能电池的储能；

处理模块，用于处理所述供电电能数据，确定供电电能优化策略；

控制模块，用于根据所述用电优化策略对供电电能进行控制。

优选地，所述处理模块包括：

比较单元，用于比较电网电能电价与光伏电能电价或者储能电池的充电电价与当前电价最低的供能方式电价进行比较；

确定单元，用于根据所述比较单元比较的结果确定供能方式；

指令发出单元，用于发出供能方式指令信号。

优选地，所述控制模块包括：

指令接收单元，用于接收供电方式指令信号；

控制单元，用于根据所述指令信号对供电电能进行控制。

优选地，所述控制单元包括：

计算单元，用于计算当前用电设备消耗的电能；

判断单元，用于判断当前储能电池的储能状态；

转换单元，用于根据实际情况切换供电电能方式。

由以上技术方案可见，本发明实施例提供的一种智能家居电能控制方法及系统，所述方法包括：获取当前时间段内的供电电能数据，所述供电电能数据包括：电网电能电价、光伏电能电价和储能电池的储能，处理所述供电电能数据，确定供电电能优化策略，根据所述用电优化策略对供电电能进行控制。本发明通过比较所述电网电能电价和所述光伏电能电价，优先使用电价较低的供电方式，而且当储能电池中储能已满时，且所述储能电池储能前的电价都要比当前状态下的电网电能电价和光伏电能电价低，则优先采用储能电池供电，如果所述储能电池储能未满，则使用当前电价最低的供电方式对储能电池充电，这样就均衡优化了各种供能方式，降低了用电费用，而且起到了节约能源的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种智能家居电能控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种智能家居电能控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

参见图1，为本发明实施例提供的一种智能家居电能控制方法的流程示意图，所述方法包括：

S101，获取当前时间段内的供电电能数据，所述供电电能数据包括：电网电能电价、光伏电能电价和储能电池的储能；

电网电能时介入电网侧获取的，电网电能电价一般是国家规定的，浮动不会很大，只要在一段时间内获取就可以；光伏电能是由光伏发电站发电得来，由于光伏电能时一种新兴的环保能源，可能开始投入设备等会影响电价，后续的光伏电能电价可能会低于电网电能电价，如果当天光伏发电站出现设备故障或者光线不利于光伏发电，也会影响光伏电能的输出和光伏电能电价。

储能电池是为智能家居提供电能的备用能源，主要是在前期通过电网电能或者光伏电能对储能电池进行充电，实时获取储能电池的储能量，可以保证储能电池达到较高的利用率，不会出现一直处于储能未满或一直储能已满未使用两种情况。

S102，处理所述供电电能数据，确定供电电能优化策略；

所述优化策略是根据S101中获取的数据来确定，首先比较所述电网电能电价与所述光伏电能电价，如果所述电网电能电价高于于所述光伏电能电价，此时使用光伏电能为智能家居的用电设备供电可以节省用电费用，发出光伏电能供电指令；

如果所述电网电价低于或等于所述光伏电能电价，使用电网电能为智能家居的用电设备供电可以节省用电费用此时发出电网电能供电指令；

如果所述电网电能、光伏电能供电出现故障或者当前电网电能、光伏电能可正常供电但电网电能电价和光伏电能电价均高于储能电池充电前的电价，发出储能电池供电指令。

例如在某一时刻只能电网电能供电，而此时电网电能电价是每度电0.8元，但是储能电池充电时，电价是每度电0.6元，显然此时使用储能电池供电是更节省用电费用的，此时会优先选择储能电池供电，发出储能电池供电指令。

S103，根据所述用电优化策略对供电电能进行控制；

所述供电电能控制是根据S102中发出的指令信号来进行的，所述指令信号包括：光伏电能供电指令信号、电网电能供电指令信号和储能电池供电指令信号，如果接收到的指令信号为光伏电能供电，则优先利用光伏电能供电；如果接收到的指令信号为电网电能供电，则优先利用电网电能供电；如果接收到的指令信号为储能电池供电，则利用储能电池电能供电，如果储能电池储能即将耗尽，供电方式转换为当前优先利用的供能方式供电。

如果是光伏电能供电时，还需要计算当前用电设备消耗的电能，如果光伏电能不能满足当用电设备消耗的电能，则使用电网电能或储能电池辅助供电。

智能家居中包括各种家用电器如空调，取暖器，洗衣机，冰箱，插电式混合动力汽车等。令a表示电器，A代表所有家用电器的集合，则电器每天电量消耗矢量为X[1，2，3，...,T]。T代表每个用电时间段，以1个小时为最小时间间隔即用电间隔t∈X[1，2，3，...,T],t为控制策略中所划分的时间段，设定为t时间段内电器消耗的电能，为t时刻光伏电能增量，Δp^t为t时刻光伏电能增量与各电器用能增量的差值。

如果Δp^t大于或等于0，即时刻光伏电能增量满足各电器用能增量的需要。则此时利用光伏电能供电。

如果Δp^t小于0，即时刻光伏电能增量小于各电器用能增量。如果电池储能为零，则使用电网电能；若电池有电量存储且当下电网电价为峰价，则使用电池里的电能，否则用电网电能。

使用光伏电能供电或者使用电网电能供电时，还需要判断当前储能电池的储能状态，如果当前储能电池储能未满，则利用光伏电能或者电网电能对所述储能电池进行充电。

由上述实施例可见，本实施例提供的一种智能家居电能控制方法所述方法包括：获取当前时间段内的供电电能数据，所述供电电能数据包括：电网电能电价、光伏电能电价和储能电池的储能，处理所述供电电能数据，确定供电电能优化策略，根据所述用电优化策略对供电电能进行控制。本发明通过比较所述电网电能电价和所述光伏电能电价，优先使用电价较低的供电方式，而且当储能电池中储能已满时，且所述储能电池储能前的电价都要比当前状态下的电网电能电价和光伏电能电价低，则优先采用储能电池供电，如果所述储能电池储能未满，则使用当前电价最低的供电方式对储能电池充电，这样就均衡优化了各种供能方式，降低了用电费用，而且起到了节约能源的作用。

与本发明提供的一种智能家居电能控制方法实施例相对应，本发明还提供了一种智能家居电能控制系统。

参见图2，为本发明实施例提供的一种智能家居电能控制系统的结构示意图，所述系统包括：

获取模块201，用于获取当前时间段内的供电电能数据，所述供电电能数据包括：电网电能电价、光伏电能电价和储能电池的储能；

处理模块202，用于处理所述供电电能数据，确定供电电能优化策略；所述处理模块201包括比较单元、确定单元和指令发出单元。

所述比较单元用于比较电网电能电价与光伏电能电价或者储能电池的充电电价与当前电价最低的供能方式电价进行比较；所述确定单元用于根据所述比较单元比较的结果确定供能方式；所述指令发出单元，用于发出供能方式指令信号。

控制模块203，用于根据所述用电优化策略对供电电能进行控制，所述控制模块包括指令接收单元和控制单元。

所述指令接收单元用于接收供电方式指令信号；所述控制单元用于根据所述指令信号对供电电能进行控制，其中所述控制单元又包括：计算单元、判断单元和转换单元。

所述计算单元用于计算当前用电设备消耗的电能；所述判断单元用于判断当前储能电池的储能状态；所述转换单元用于根据实际情况切换供电电能方式。

由上述实施例可见，本实施例提供的一种智能家居电能控制系统，所述系统包括：获取模块201、处理模块202和控制模块203,通过比较所述电网电能电价和所述光伏电能电价，优先使用电价较低的供电方式，而且当储能电池中储能已满时，且所述储能电池储能前的电价都要比当前状态下的电网电能电价和光伏电能电价低，则优先采用储能电池供电，所述系统均衡优化了各种供能方式，降低了用电费用，而且起到了节约能源的作用。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

需要说明的是，在本文中，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。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，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。

Claims (9)

1.一种智能家居电能控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取当前时间段内的供电电能数据，所述供电电能数据包括：电网电能电价、光伏电能电价和储能电池的储能；

处理所述供电电能数据，确定供电电能优化策略；

根据所述用电优化策略对供电电能进行控制。

2.根据权利要求1所述的智能家居电能控制方法，其特征在于，所述处理供电电能数据，确定用电优化策略，包括：

如果所述电网电能电价高于所述光伏电能电价，发出光伏电能供电指令；或者，

如果所述电网电价低于或等于所述光伏电能电价，发出电网电能供电指令；或者，

如果所述电网电能、光伏电能供电出现故障或者当前电网电能、光伏电能可正常供电但电网电能电价和光伏电能电价均高于储能电池充电前的电价，发出储能电池供电指令。

3.根据权利要求1所述的智能家居电能控制方法，其特征在于，所述根据用电优化策略对电能进行控制，包括：

如果接收到的指令信号为光伏电能供电，则优先利用光伏电能供电；或者，

如果接收到的指令信号为电网电能供电，则优先利用电网电能供电；或者，

如果接收到的指令信号为储能电池供电，则利用储能电池电能供电，如果储能电池储能即将耗尽，供电方式转换为当前优先利用的功能方式供电。

4.根据权利要求3所述的智能家居电能控制方法，其特征在于，所述优先利用光伏电能供电时，还包括：

计算当前用电设备消耗的电能；

如果光伏电能小于当用电设备消耗的电能，则使用电网电能或储能电池辅助供电。

5.根据权利要求3所述的智能家居电能控制方法，其特征在于，使用光伏电能供电或者使用电网电能供电时，还包括：

判断当前储能电池的储能状态，如果当前储能电池储能未满，则利用光伏电能或者电网电能对所述储能电池进行充电。

6.一种智能家居电能控制系统，其特征在于，所述方法包括：

获取模块，用于获取当前时间段内的供电电能数据，所述供电电能数据包括：电网电能电价、光伏电能电价和储能电池的储能；

处理模块，用于处理所述供电电能数据，确定供电电能优化策略；

控制模块，用于根据所述用电优化策略对供电电能进行控制。

7.根据权利要求6所述的智能家居电能控制系统，其特征在于，所述处理模块包括：

比较单元，用于比较电网电能电价与光伏电能电价或者储能电池的充电电价与当前电价最低的供能方式电价进行比较；

确定单元，用于根据所述比较单元比较的结果确定供能方式；

指令发出单元，用于发出供能方式指令信号。

8.根据权利要求6所述的智能家居电能控制系统，其特征在于，所述控制模块包括：

指令接收单元，用于接收供电方式指令信号；

控制单元，用于根据所述指令信号对供电电能进行控制。

9.根据权利要求8所述的智能家居电能控制系统，其特征在于，所述控制单元包括：

计算单元，用于计算当前用电设备消耗的电能；

判断单元，用于判断当前储能电池的储能状态；

转换单元，用于根据实际情况切换供电电能方式。