CN110932295A - 一种家庭式蓄电管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种家庭式蓄电管理系统，包括：智能电闸、控制设备、储能设备以及家用设备；所述储能设备能够对国家电网所提供的电能进行蓄存，并将电能储备情况发送给所述控制设备；所述智能电闸能够对国家电网的电力接入情况进行检测，并将检测信息连同自身的状态信息一并发送给所述控制设备；所述控制设备用于结合所述智能电闸发送的信息以及所述储能设备的电能储备情况确认家庭的用电环境，并制定供电策略，从而根据所制定的供电策略控制所述储能设备向所述家用设备进行供电；所述控制设备还用于在电价波谷时，控制所述储能设备进行蓄电。本系统能够在用电价波谷时进行储能，并在非电价波谷时进行使用，利用电价差节省家庭的电费支出。
Description
技术领域
本发明属于智能用电技术领域，尤其涉及一种家庭式蓄电管理系统。
背景技术
为了缓解用电高峰期的电力紧张的情况，“错峰用电”的概念在多年以前就已经被提出，国家电网根据不同的用电时间对电价制定了不同的计价标准，以调整用电结构，减少高峰用电，增加低谷用电，实现削峰填谷，进而避免电力浪费。
当前大部分家庭中没有配备独立的储能设备，一旦发生应急事件(如电网维修或因自然灾害导致停电)时，则无法向用户提供应急电力；此外，对于少部分安装有储能设备的家庭而言，在整体上缺乏合理的用电执行方案，仅能执行替换用电的动作，节电效果不明显。
随着科技水平的不断进步，物联网概念已经被越来越多的人们所接受，市场上能够通过Wi-Fi、蓝牙、zigbee等方式接入物联网平台的智能家用设备也越来越多。智能设备往往能够支持更多的智能化管理方案，可以更好的执行“错峰用电”的策略，能够为家庭节省电力成本。
发明内容
为解决上述技术问题本发明提供一种家庭式蓄电管理系统。
一种家庭式蓄电管理系统，包括：智能电闸、控制设备、储能设备以及家用设备；所述控制设备能够分别与所述智能电闸、所述储能设备以及所述家用设备通信连接；所述智能电闸和所述储能设备分别连接国家电网；所述储能设备通过所述智能电闸与所述家庭设备进行电连接；所述储能设备能够对国家电网所提供的电能进行蓄存，并将电能储备情况发送给所述控制设备；所述智能电闸能够对国家电网的电力接入情况进行检测，并将检测信息连同自身的状态信息一并发送给所述控制设备；所述控制设备用于结合所述智能电闸发送的信息以及所述储能设备的电能储备情况确认家庭的用电环境，并制定供电策略，从而根据所制定的供电策略控制所述储能设备向所述家用设备进行供电；所述控制设备还用于在电价波谷时，控制所述储能设备进行蓄电。
进一步地，所述控制设备包括：通讯模块、处理模块以及执行模块；所述通讯模块以及所述执行模块分别与所述处理模块相连接；所述通讯模块用于实时接收所述储能设备和所述智能电闸发送的信息；所述处理模块用于结合所述通讯模块所接收到的信息，确定供电策略；所述执行模块用于根据所述处理模块制定的供电策略，控制所述储能设备对所述家用设备进行供电。
进一步地，所述通讯模块还能够获取国家电网提供的电价峰谷信息，当处于电价波谷时，无需所述处理模块制定供电策略，直接通过国家电网对所述家用设备进行供电。
进一步地，所述储能设备包括第一储能单元和第二储能单元；所述第一储能单元用于在国家电网电力接入且非电价波谷时或应急状态下对所述家用设备进行供电；所述第二储能单元用于在应急状态下对所述家用设备进行供电。
进一步地，所述处理模块包括：第一判断单元、第二判断单元以及策略生成单元；所述策略生成单元分别与所述第一判断单元和所述第二判断单元相连接；所述第一判断单元与所述第二判断单元相连接；
所述第一判断单元用于根据所述通讯模块接收的信息对所述智能电闸的状态进行判断；当所述智能电闸处于打开状态时，所述策略生成单元将不生成任何供电策略；
所述第二判断单元用于在所述第一判断单元判定所述智能电闸处于闭合状态时，对国家电网的电力接入情况进行判断；当有电力接入时，所述策略生成单元生成采用将所述第一储能单元对所述家用设备进行供电的供电策略；当无电力接入时，所述策略生成单元生成采用将所述第二储能单元对所述家用设备进行供电的供电策略。
进一步地，所述处理模块包括：第一判断单元、第二判断单元、第三判断单元以及策略生成单元；所述策略生成单元分别与所述第一判断单元、所述第二判断单元以及所述第三判断单元相连接；所述第二判断单元与所述第一判断单元和所述第三判断单元相连接；
所述第一判断单元用于根据所述通讯模块接收的信息对所述智能电闸的状态进行判断；所述智能电闸处于打开状态时，所述策略生成单元将不提供任何供电策略。
所述第二判断单元用于在所述第一判断单元判定所述智能电闸处于闭合状态时，对所述第一储能单元和所述第二储能单元的供电能力进行判断；
所述第三判断单元用于在所述第二判断单元判定所述第一储能单元和或所述第二储能单元具备供电能力时，对国家电网的电力接入情况进行判断；当有电力接入，且所述第一储能单元具备供电能力时，所述策略生成单元生成采用将所述第一储能单元对所述家用设备进行供电的供电策略；当无电力接入，且所述第二储能单元具备供电能力时，所述策略生成单元生成采用将所述第二储能单元对所述家用设备进行供电的供电策略。
进一步地，当无电力接入，且所述第一储能单元和所述第二储能单元均具备供电能力时，所述策略生成单元生成优先采用将所述第二储能单元对所述家用设备进行供电的供电策略；并实时结合所述第二判断单元对所述第二储能单元供电能力的判断情况，在所述第二储能单元不具备供电能力时，切换为将所述第一储能单元对所述家用设备进行供电的供电策略。
进一步地，所述控制设备还包括：与所述执行模块相连接的记录模块；所述记录模块记录有在应急状态下各时间段家用设备的启用方案。
进一步地，在应急状态下，所述执行模块根据所述处理模块制定的供电策略，结合当前时间信息对所述记录模块所记录对应时间段启用方案中包含的所述家用设备进行供电。
进一步地，在电价波谷时段，当所述通讯模块获取到所述第一储能单元和所述第二储能单元同时存在电量未蓄满的情况，则优先通过所述执行模块控制所述第二储能单元进行蓄电。
本发明提供的家庭式蓄电管理系统，与现有技术相比，控制模块能够根据智能电闸提供的信息对家庭的用电环境进行准确识别，并根据各种用电环境分别制定不同的供电策略，同时结合储能设备对供电策略进行有效执行。可以在用电价波谷时将国家电网的电能通过储能设备进行存储，并在非电价波谷时进行使用，利用电价差节省家庭的电费支出。此外，在发生应急事件时，无需人工进行操作，控制模块能够根据制定的供电策略自动控制储能设备为家庭提供应急电力支持，实现无间断供电，智能化控制水平高，用户体验好。
附图说明
图1为本发明实施例一提供家庭式蓄电管理系统的系统架构图；
图2为图1中控制设备200的结构示意图；
图3为图1中储能设备300的结构示意图；
图4为图1中处理模块220的结构示意图；
图5为本发明实施例二提供处理模块220′的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，为本发明实施例一提供家庭式蓄电管理系统的系统架构图，该系统包括：智能电闸100、控制设备200、储能设备300以及家用设备400，其中，控制设备200能够分别与智能电闸100、储能设备300以及家用设备400通信连接；智能电闸100和储能设备300分别连接国家电网；储能设备300通过智能电闸100与家庭设备400进行电连接；储能设备300能够对国家电网所提供的电能进行蓄存，并将自身的电能储备情况发送给控制设备200。智能电闸100能够对国家电网的电力接入情况进行检测，并将检测信息连同自身的状态信息一并发送给控制设备200；控制设备200用于结合智能电闸100发送的信息以及储能设备300的电能储备情况确认家庭的用电环境，并制定供电策略，从而根据所制定的供电策略控制储能设备300向家用设备400进行供电；控制设备200还用于在电价波谷时，控制储能设备300进行蓄电。在本发明实施例中，该家用设备400的数量为至少两个。
请参阅图2，为图1中控制设备200的结构示意图。该控制设备200包括通讯模块210、处理模块220以及执行模块230，其中，通讯模块210以及执行模块230分别与处理模块220相连接；通讯模块210用于实时接收储能设备300和智能电闸100发送的信息；。处理模块220用于结合通讯模块210所接收到的各类信息，对家庭的用电环境进行确认，即明确家庭当前是否需要进行用电，如不需要用电，则无需制定供电策略；如需要进行用电，则依据不同的信息内容分别制定不同的供电策略。执行模块230用于根据处理模块220制定的供电策略，控制储能设备300对家用设备400进行供电。在本发明实施例中，该通讯模块210还能够获取国家电网提供的电价峰谷信息，当处于电价波谷时，则无需处理模块220制定供电策略，可直接通过国家电网对家用设备进行供电。
在本发明又一实施例中，该控制设备还包括与执行模块相连接的记录模块；该记录模块记录有在应急状态下各时间段家用设备的启用方案。当在应急状态下，执行模块根据处理模块制定的供电策略，结合当前时间信息对记录模块所记录对应时间段启用方案中包含的所述家用设备进行供电。在本发明优选实施例中，执行模块还能够结合家用设备的实际启用情况，对不存在启用方案中的家用设备进行自动关闭。
参阅图3，为图1中储能设备300的结构示意图。该储能设备300包括第一储能单元310和第二储能单元320，第一储能单元310与第二储能单元320相连接。其中该第一储能单元310主要用于在非应急状态下，即在有国家电网电力接入的非电价波谷时段，结合处理模块220制定的供电策略对家用设备400进行供电。该第二储能单元320主要用于在应急状态下结合处理模块220制定的供电策略对家用设备400进行供电。在本发明优选实施例中，该第一储能单元能够在应急状态下，替代第二储能单元对家用设备进行供电。在本发明实施例中，在电价波谷时段，当通讯模块210获取到第一储能单元310和第二储能单元320同时存在电量未蓄满的情况，则优先通过执行模块330控制第二储能单元320进行蓄电。在本发明其他实施例中，该第一储能单元与第二储能单元也可以为无连接关系的独立单元。
请参阅图4，为图1中处理模块220的结构示意图。该处理模块220包括：第一判断单元221、第二判断单元222以及策略生成单元223。其中，策略生成单元223分别与第一判断单元221和第二判断单元222相连接；第一判断单元221与第二判断单元222相连接。
具体的，第一判断单元221用于根据通讯模块210接收的信息对智能电闸100的状态进行判断，当智能电闸100处于打开状态时，说明此时家庭中可能存在如电路检修、安装电器等无需用电的情况，此时策略生成单元223将不生成任何供电策略；当智能电闸100处于闭合状态时，则默认家庭当前需要进行用电，需要通过第二判断单元222对家庭用电环境进行进阶判断。第二判断单元222用于在第一判断单元221判定智能电闸100处于闭合状态时，进阶对国家电网的电力是否进行接入的情况进行判断，该判断主要依赖于智能电闸100所提供的国家电网电力接入的检测情况；当有电力接入时，策略生成单元223生成采用将第一储能单元310对家用设备400进行供电的供电策略；当无电力接入时，策略生成单元223生成采用将第二储能单元320对所述家用设备进行供电的供电策略。
需要说明的是，在本发明实施例中，执行模块230应当在非电价波谷(不限制于电价波峰)时，对策略生成单元223生成的将第一储能单元310对家用设备400进行供电的供电策略进行执行。在本发明优选实施例中，执行模块具体在电价波峰时执行上述供电策略。
请参阅图5，为本发明实施例二提供处理模块220′的结构示意图。该处理模块220′包括：第一判断单元221′、第二判断单元222′、第三判断单元223′以及策略生成单元224′。策略生成单元224′分别与第一判断单元221′、第二判断单元222′以及第三判断单元223′相连接；第二判断单元222′与第一判断单元221′和所述第三判断单元223′相连接。
在本实施例中，第一判断单元221′用于根据通讯模块210接收的信息对智能电闸100的状态进行判断，当智能电闸100处于打开状态时，说明此时家庭中可能存在如电路检修、安装电器等无需用电的情况，此时策略生成单元224′将不生成任何供电策略；当智能电闸100处于闭合状态时，则默认家庭当前需要进行用电，需要通过第二判断单元222′以及第三判断单元223′对家庭用电环境进行进阶判断。第二判断单元222′用于在第一判断单元221′判定智能电闸100处于闭合状态时，对第一储能单元310和第二储能单元320的供电能力进行判断；
第三判断单元223′用于在第二判断单元222′判定第一储能单元310和或第二储能单元320具备供电能力时，对国家电网的电力接入情况进行判断；当有电力接入，且第一储能单元310具备供电能力时，策略生成单元224′生成采用将第一储能单元310对家用设备400进行供电的供电策略；当无电力接入，且第二储能单元320具备供电能力时，策略生成单元224′生成采用将第二储能单元320对家用设备400进行供电的供电策略；当无电力接入，且第一储能单元310和第二储能单元320均具备供电能力时，策略生成单元224′生成优先采用将第二储能单元320对家用设备400进行供电的供电策略；并实时结合第二判断单元222′对第二储能单元320供电能力的判断情况，在第二储能单元320不具备供电能力时，无需人工进行操作，自动切换为将第一储能单元310对家用设备400进行供电的供电策略。需要说明的是，在本发明实施例中，执行模块230应当在非电价波谷(不限制于电价波峰)时，对策略生成单元224′生成的将第一储能单元310对家用设备400进行供电的供电策略进行执行。在本发明优选实施例中，执行模块具体在电价波峰时执行上述供电策略。
本发明提供的家庭式蓄电管理系统，与现有技术相比，控制模块能够根据智能电闸提供的信息对家庭的用电环境进行准确识别，并根据各种用电环境分别制定不同的供电策略，同时结合储能设备对供电策略进行有效执行。可以在用电价波谷时将国家电网的电能通过储能设备进行存储，并在非电价波谷时进行使用，利用电价差节省家庭的电费支出。此外，在发生应急事件时，无需人工进行操作，控制模块能够根据制定的供电策略自动控制储能设备为家庭提供应急电力支持，实现无间断供电，智能化控制水平高，用户体验好。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明，比如作为一个实施例的特征可用于另一实施例而得到又一实施例。凡在运用本发明的技术构思之内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。
Claims (10)
1.一种家庭式蓄电管理系统，其特征在于，包括：智能电闸、控制设备、储能设备以及家用设备；所述控制设备能够分别与所述智能电闸、所述储能设备以及所述家用设备通信连接；所述智能电闸和所述储能设备分别连接国家电网；所述储能设备通过所述智能电闸与所述家庭设备进行电连接；所述储能设备能够对国家电网所提供的电能进行蓄存，并将电能储备情况发送给所述控制设备；所述智能电闸能够对国家电网的电力接入情况进行检测，并将检测信息连同自身的状态信息一并发送给所述控制设备；所述控制设备用于结合所述智能电闸发送的信息以及所述储能设备的电能储备情况确认家庭的用电环境，并制定供电策略，从而根据所制定的供电策略控制所述储能设备向所述家用设备进行供电；所述控制设备还用于在电价波谷时，控制所述储能设备进行蓄电。
2.如权利要求1所述的蓄电管理系统，其特征在于，所述控制设备包括：通讯模块、处理模块以及执行模块；所述通讯模块以及所述执行模块分别与所述处理模块相连接；所述通讯模块用于实时接收所述储能设备和所述智能电闸发送的信息；所述处理模块用于结合所述通讯模块所接收到的信息，确定供电策略；所述执行模块用于根据所述处理模块制定的供电策略，控制所述储能设备对所述家用设备进行供电。
3.如权利要求2所述的蓄电管理系统，其特征在于：所述通讯模块还能够获取国家电网提供的电价峰谷信息，当处于电价波谷时，无需所述处理模块制定供电策略，直接通过国家电网对所述家用设备进行供电。
4.如权利要求3所述的蓄电管理系统，其特征在于：所述储能设备包括第一储能单元和第二储能单元；所述第一储能单元用于在国家电网电力接入且非电价波谷时或应急状态下对所述家用设备进行供电；所述第二储能单元用于在应急状态下对所述家用设备进行供电。
5.如权利要求4所述的蓄电管理系统，其特征在于，所述处理模块包括：第一判断单元、第二判断单元以及策略生成单元；所述策略生成单元分别与所述第一判断单元和所述第二判断单元相连接；所述第一判断单元与所述第二判断单元相连接；
所述第一判断单元用于根据所述通讯模块接收的信息对所述智能电闸的状态进行判断；当所述智能电闸处于打开状态时，所述策略生成单元将不生成任何供电策略；
所述第二判断单元用于在所述第一判断单元判定所述智能电闸处于闭合状态时，对国家电网的电力接入情况进行判断；当有电力接入时，所述策略生成单元生成采用将所述第一储能单元对所述家用设备进行供电的供电策略；当无电力接入时，所述策略生成单元生成采用将所述第二储能单元对所述家用设备进行供电的供电策略。
6.如权利要求4所述的蓄电管理系统，其特征在于，所述处理模块包括：第一判断单元、第二判断单元、第三判断单元以及策略生成单元；所述策略生成单元分别与所述第一判断单元、所述第二判断单元以及所述第三判断单元相连接；所述第二判断单元与所述第一判断单元和所述第三判断单元相连接；
所述第一判断单元用于根据所述通讯模块接收的信息对所述智能电闸的状态进行判断；所述智能电闸处于打开状态时，所述策略生成单元将不提供任何供电策略。
所述第二判断单元用于在所述第一判断单元判定所述智能电闸处于闭合状态时，对所述第一储能单元和所述第二储能单元的供电能力进行判断；
所述第三判断单元用于在所述第二判断单元判定所述第一储能单元和或所述第二储能单元具备供电能力时，对国家电网的电力接入情况进行判断；当有电力接入，且所述第一储能单元具备供电能力时，所述策略生成单元生成采用将所述第一储能单元对所述家用设备进行供电的供电策略；当无电力接入，且所述第二储能单元具备供电能力时，所述策略生成单元生成采用将所述第二储能单元对所述家用设备进行供电的供电策略。
7.如权利要求6所述的蓄电管理系统，其特征在于：当无电力接入，且所述第一储能单元和所述第二储能单元均具备供电能力时，所述策略生成单元生成优先采用将所述第二储能单元对所述家用设备进行供电的供电策略；并实时结合所述第二判断单元对所述第二储能单元供电能力的判断情况，在所述第二储能单元不具备供电能力时，切换为将所述第一储能单元对所述家用设备进行供电的供电策略。
8.如权利要求1-7中任一项所述的蓄电管理系统，其特征在于，所述控制设备还包括：与所述执行模块相连接的记录模块；所述记录模块记录有在应急状态下各时间段家用设备的启用方案。
9.如权利要求8所述的蓄电管理系统，其特征在于：在应急状态下，所述执行模块根据所述处理模块制定的供电策略，结合当前时间信息对所述记录模块所记录对应时间段启用方案中包含的所述家用设备进行供电。
10.如权利要求4-7中任一项所述的蓄电管理系统，其特征在于：在电价波谷时段，当所述通讯模块获取到所述第一储能单元和所述第二储能单元同时存在电量未蓄满的情况，则优先通过所述执行模块控制所述第二储能单元进行蓄电。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200327 |