CN111416856A - 一种基于物联网平台的家庭储能管理系统及监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于物联网管理领域，提供了一种基于物联网平台的家庭储能管理系统，包括设备端、WIFI蓝牙模块、物联网云端及监控端，所述设备端与所述WIFI蓝牙模块及监控端通讯连接，所述WIFI蓝牙模块与所述物联网云端通讯连接，所述物联网云端及WIFI蓝牙模块与所述监控端通讯连接。厂家可以通过监控端实时观察设备的各项参数数据，用户可以在移动端随时随地查询到设备的数据，实时了解设备的使用状况，且当设备的某项数据发生异常时，会及时的通知厂家和用户，做到对故障的产品进行实时判断和远程控制，能对产品进行定位，能实时了解到系统的状态信息，提高了产品售后维护效率，大大降低了售后维护成本，提高品牌信誉度。
Description
技术领域
本发明属于物联网管理领域，尤其涉及一种基于物联网平台的家庭储能管理系统及监控方法。
背景技术
现有的家庭储能产品由储能单元化进行叠加，单个储能单元都内置一个BMS(电池管理系统)，单元内的BMS只对本单元进行监控，实现单元化独立控制，整个产品电量的大小取决于单个储能单元电量的大小和储能单元的并联数。储能单元内的BMS分为采集模块，信息处理模块、控制模块和通信模块。采集模块专门采集所有串联电池单体的单体电压值和单体温度值，总电压值，总电流值，电压值精度再0.001V，温度的精度再1℃，电流值精确到0.01A，采集模块将数据传输至信息处理模块，供其进行内部数据运算和逻辑判断；信息处理模块将采集模块的信息进行一定的算法处理和判断，经过处理后的数据，根据产品的设计和定义，输出故障信息和控制信息给控制模块，输出内部数据的详细信息至通信模块；控制模块根据信息处理模块传输的故障信息，对产品的输出进行开管控制个告警控制；通信模块将信息处理模块传输的数据，跟进已制定好的通信协议，按照协议内容格式，将系统内详细信息对外输出给配套的设备产品，如逆变器、能量管理系统等，配套的产品根据得到的数据进行逻辑判断和数据处理，配套的产品有客户提供；
但是，整个运营产品的BMS只是限制在当地进行内部处理，如果产品出现异常，厂家无法获取到系统信息，对故障的产品不能进行实时判断和远程控制，只能安排人员到达现场进行处理，效率低，成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网平台的家庭储能管理系统及监控方法，旨在解决现有技术对家庭储能系统的管理监控只能在当地进行内部处理，厂家及用户无法实时获取系统状态的问题。
本发明是这样实现的，本发明提供了一种基于物联网平台的家庭储能管理系统，其特征在于，包括设备端、WIFI蓝牙模块、物联网云端及监控端，所述设备端与所述WIFI蓝牙模块及监控端通讯连接，所述WIFI蓝牙模块与所述物联网云端通讯连接，所述物联网云端及WIFI蓝牙模块与所述监控端通讯连接。
本发明的进一步技术方案是：所述基于物联网平台的家庭储能管理系统还包括数据采集器，所述数据采集器设于所述设备端上，用于收集所述设备端的总电压，总电流，SOC，SOH、电芯温度，MOS温度，环境温度，单体电压，系统告警信息及系统保护信息；所述系统告警信息包括单体过充告警、单体过放告警、总压过充告警、总压过放报警、充电过流告警、放电过流告警、充电温度过高告警、充电温度过低告警、放电温度过高告警、放电温度过低告警、MOS温度过高告警、电量过低告警；所述系统保护信息包括单体过充保护、单体过放保护、总压过充保护、总压过放保护、充电过流保护、放电过流保护、充电温度过高保护、充电温度过低保护、放电温度过高保护、MOS温度过高保护、放电温度过低保护。
本发明的进一步技术方案是：所述基于物联网平台的家庭储能管理系统还包括移动端，所述移动端与所述物联网云端及WIFI蓝牙模块通讯连接，用于为用户提供实时消息推送。
本发明的进一步技术方案是：所述设备端上设有告警系统，所述告警系统与所述数据采集器通讯，所述告警系统与所述监控端通讯，用于检测所述数据采集器采集的数据是否正常。
本发明的进一步技术方案是：所述物联网云端上设有触发器，用于触发所述物联网云端发送告警信息给所述移动端及监控端。
本发明的另一目的在于提供一种基于物联网平台的家庭储能管理系统的监控方法，包括以下步骤：
S1：所述监控端通过所述WIFI蓝牙模块在所述设备端设置参数阈值，用户通过所述移动端在所述物联网云端上注册并绑定账号；
S2：所述数据采集器实时采集所述设备端的参数数据，并将参数数据通过所述WIFI蓝牙模块传输至所述物联网云端及告警系统；
S3：在所述告警系统中将所述数据采集器所采集的参数数据与步骤S1中预先设置的参数阈值进行比较，如果超过参数阈值，则向所述物联网云端、移动端及监控端发送告警信息，如果未超过参数阈值，则不发送告警信息；
S4：用户通过所述移动端从所述物联网云端获取所述设备端的实时参数数据，厂家通过所述监控端从所述物联网云端获取所述设备端的参数数据。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤S1中的所述参数阈值与所述步骤S2中的参数数据一一对应。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤S3包括以下步骤：
S31：将所述设备端的每一项参数数据与所述步骤S1中已设置的每一项的参数阈值进行比较；
S32：如果采集的参数数据超过已设置的参数阈值，则所述告警系统通过所述WIFI蓝牙模块将告警信息发送至所述物联网云端，并触发设于所述物联网云端上的触发器，所述触发器向所述移动端及监控端发送告警通知；
S33：如果采集的参数数据未超过已设置的参数阈值，则不发送告警信息。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤S32包括以下步骤：
S32A：如果某一参数数据的实时检测值大于已设置的参数阈值，且这个状态持续三秒，则所述告警系统会触发一个相应的告警或者保护标志位，如果参数数据的实时检测值大于已设置的参数阈值但不超过三秒，则不处理；
S32B：如果所述WIFI蓝牙模块检测到所述告警系统告警或者保护的标志位被置位1，则触发所述触发器，并将告警和保护标志位进行解析，将解析后的告警或者保护事件，以及对应的参数数据发送至所述移动端及监控端，所述家庭储能管理系统后台对事件及相应的数据进行存档，所述家庭储能管理系统后台会一直对这个产品进行故障状态的标定，直到人工手动清除告警或者保护事件；如果所述WIFI蓝牙模块未检测到所述告警系统告警或者保护的标志位被置位1，则不处理。
本发明的进一步技术方案是：所述监控端可以实时查看某一产品的实时信息、系统告警信息、故障信息及出厂信息，可修改所述设备端的地址，远程进行程序升级及远程控制系统输出开关。
本发明的有益效果是：厂家可以通过监控端实时观察设备的各项参数数据，用户可以在移动端随时随地查询到设备的数据，实时了解设备的使用状况，且当设备的某项数据发生异常时，会及时的通知厂家和用户，做到对故障的产品进行实时判断和远程控制，能对产品进行定位，能实时了解到系统的状态信息，提高了产品售后维护效率，大大降低了售后维护成本，提高品牌信誉度。
附图说明
图1是本发明各个模块间的关系图；
图2是本发明监控方法的流程图；
图3是本发明步骤S3的流程图；
图4是本发明步骤S32的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
图1示出了本发明提供的一种基于物联网平台的家庭储能管理系统，其特征在于，包括设备端、WIFI蓝牙模块、物联网云端及监控端，所述设备端与所述WIFI蓝牙模块及监控端通讯连接，所述WIFI蓝牙模块与所述物联网云端通讯连接，所述物联网云端及WIFI蓝牙模块与所述监控端通讯连接。
优先地，所述基于物联网平台的家庭储能管理系统还包括数据采集器，所述数据采集器设于所述设备端上，用于收集所述设备端的总电压，总电流，SOC，SOH、电芯温度，MOS温度，环境温度，单体电压，系统告警信息及系统保护信息；所述系统告警信息包括单体过充告警、单体过放告警、总压过充告警、总压过放报警、充电过流告警、放电过流告警、充电温度过高告警、充电温度过低告警、放电温度过高告警、放电温度过低告警、MOS温度过高告警、电量过低告警；所述系统保护信息包括单体过充保护、单体过放保护、总压过充保护、总压过放保护、充电过流保护、放电过流保护、充电温度过高保护、充电温度过低保护、放电温度过高保护、MOS温度过高保护、放电温度过低保护。
优先地，所述基于物联网平台的家庭储能管理系统还包括移动端，所述移动端与所述物联网云端及WIFI蓝牙模块通讯连接，用于为用户提供实时消息推送。
优先地，所述设备端上设有告警系统，所述告警系统与所述数据采集器通讯，所述告警系统与所述监控端通讯，用于检测所述数据采集器采集的数据是否正常。
优先地，所述物联网云端上设有触发器，用于触发所述物联网云端发送告警信息给所述移动端及监控端。
家庭储能管理系统是对家里所有电器设备的电压、电流等数据进行监控调节的系统，现有的管理系统在单个储能单元都内置一个BMS(电池管理系统)，单元内的BMS只对本单元进行监控，实现单元化独立控制。既当某一设备的参数出现异常，则BMS会发出警告，用户可以通知厂家派维修人员上门维修。现有技术的监管方法无法让厂家和用户随时随地知道设备的实时状况，同时无法及时知道故障的原因并进行修复，可能导致设备报废的严重后果。
本发明提供了一种基于物联网平台的家庭储能管理系统，它通过设置所述WIFI蓝牙模块，赋予每一个所述设备端一个地址，将每个地址的信息以模块化形式上传至所述物联网云端，则用户和厂家可以通过地址查询了解到具体的某一设备的实时状况。用户可以通过所述移动端的APP在所述WIFI蓝牙模块上利用WIFI的名称及密码注册，则且所述WIFI蓝牙模块在所述物联网云端上完成注册和绑定账户操作，则可以实现移动端、WIFI蓝牙模块及物联网云端三者的实时通讯。所述数据采集器设于所述设备端上，所述设备端包括每一个电器设备及设于每一个电器设备上的BMS，所述数据采集器与每一个BMS连接，收集参数数据并通过所述WIFI蓝牙模块传输至所述物联网云端及告警系统，且如果所述告警系统监测到某一参数数据超过了先前厂家设置的参数阈值，则会发出告警信息，用户在手机上可以接收到告警信息推送，厂家也可以在后台接收到告警信息，同时所述WIFI蓝牙模块可以对告警事件进行解析，所以厂家可以针对特定的情况及时做出对应的举措。同时，如果并无异常情况发生，则将参数数据储存在所述物联网云端上，并由所述物联网云端发送给所述移动端及监控端，用户可以通过APP，厂家可以通过系统后台随时了解设备状况。
图2示出了本发明提供的一种基于物联网平台的家庭储能管理系统的监控方法，包括以下步骤：
S1：所述监控端通过所述WIFI蓝牙模块在所述设备端设置参数阈值，用户通过所述移动端在所述物联网云端上注册并绑定账号；
S2：所述数据采集器实时采集所述设备端的参数数据，并将参数数据通过所述WIFI蓝牙模块传输至所述物联网云端及告警系统；
S3：在所述告警系统中将所述数据采集器所采集的参数数据与步骤S1中预先设置的参数阈值进行比较，如果超过参数阈值，则向所述物联网云端、移动端及监控端发送告警信息，如果未超过参数阈值，则不发送告警信息；
S4：用户通过所述移动端从所述物联网云端获取所述设备端的实时参数数据，厂家通过所述监控端从所述物联网云端获取所述设备端的参数数据。
优先地，所述步骤S1中的所述参数阈值与所述步骤S2中的参数数据一一对应。
优先地，所述步骤S3包括以下步骤：
S31：将所述设备端的每一项参数数据与所述步骤S1中已设置的每一项的参数阈值进行比较；
S32：如果采集的参数数据超过已设置的参数阈值，则所述告警系统通过所述WIFI蓝牙模块将告警信息发送至所述物联网云端，并触发设于所述物联网云端上的触发器，所述触发器向所述移动端及监控端发送告警通知；
S33：如果采集的参数数据未超过已设置的参数阈值，则不发送告警信息。
优先地，所述步骤S32包括以下步骤：
S32A：如果某一参数数据的实时检测值大于已设置的参数阈值，且这个状态持续三秒，则所述告警系统会触发一个相应的告警或者保护标志位，如果参数数据的实时检测值大于已设置的参数阈值但不超过三秒，则不处理；
S32B：如果所述WIFI蓝牙模块检测到所述告警系统告警或者保护的标志位被置位1，则触发所述触发器，并将告警和保护标志位进行解析，将解析后的告警或者保护事件，以及对应的参数数据发送至所述移动端及监控端，所述家庭储能管理系统后台对事件及相应的数据进行存档，所述家庭储能管理系统后台会一直对这个产品进行故障状态的标定，直到人工手动清除告警或者保护事件；如果所述WIFI蓝牙模块未检测到所述告警系统告警或者保护的标志位被置位1，则不处理。
优先地，所述监控端可以实时查看某一产品的实时信息、系统告警信息、故障信息及出厂信息，可修改所述设备端的地址，远程进行程序升级及远程控制系统输出开关。
本发明还提供了一种基于物联网平台的家庭储能管理系统的监控方法，通过所述数据采集器收集各个设备上的BMS中的数据信息，并传输给所述WIFI蓝牙模块，所述WIFI蓝牙模块按照各个设备的地址区分数据生成报告，上传至所述物联网云端，并由所述物联网云端推送消息至所述移动端及监控端。同时所述数据采集器收集的数据还会发送给所述告警系统，所述告警系统会将每一个数据与预设的参数阈值进行对比，参数阈值由所述监控端设置，厂家可以进行阈值修改。如果超出了阈值范围，则所述告警系统会等待三秒，如果三秒后系统依旧处于告警状态，则所述WIFI蓝牙模块检测到所述告警系统告警或者保护的标志位被置位1，则触发所述触发器，并将告警和保护标志位进行解析，将解析后的告警或者保护事件，以及对应的参数数据发送至所述移动端及监控端。如果三秒后警报取消，则系统认为可能是其他某些因素造成的假象，则不处理。当系统发生告警事件后，所述告警系统会通过WIFI蓝牙模块触发所述触发器，所述触发器将告警信号发送给所述移动端及监控端，提醒用户及厂家此时系统整处于异常状态，系统后台对事件及相应的数据进行存档且会一直对这个产品进行故障状态的标定，直到人工手动清除告警或者保护事件。
如果系统并未发现异常，则不发出报警信号，则用户可以登录APP查询某一地址下的某一种电器的实时安全状况，同时厂家也可以在监控系统的显示屏上实时观察数据变动。在正常情况下用户与厂家可以实时监控，在异常情况下可以及时了解故障区域，并及时进行排查维修，真正做到了实时远程监控，提高售后效率，降低售后维护成本，提高品牌信誉度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于物联网平台的家庭储能管理系统，其特征在于，包括设备端、WIFI蓝牙模块、物联网云端及监控端，所述设备端与所述WIFI蓝牙模块及监控端通讯连接，所述WIFI蓝牙模块与所述物联网云端通讯连接，所述物联网云端及WIFI蓝牙模块与所述监控端通讯连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网平台的家庭储能管理系统，其特征在于，所述基于物联网平台的家庭储能管理系统还包括数据采集器，所述数据采集器设于所述设备端上，用于收集所述设备端的总电压，总电流，SOC，SOH、电芯温度，MOS温度，环境温度，单体电压，系统告警信息及系统保护信息；所述系统告警信息包括单体过充告警、单体过放告警、总压过充告警、总压过放报警、充电过流告警、放电过流告警、充电温度过高告警、充电温度过低告警、放电温度过高告警、放电温度过低告警、MOS温度过高告警、电量过低告警；所述系统保护信息包括单体过充保护、单体过放保护、总压过充保护、总压过放保护、充电过流保护、放电过流保护、充电温度过高保护、充电温度过低保护、放电温度过高保护、MOS温度过高保护、放电温度过低保护。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网平台的家庭储能管理系统，其特征在于，所述基于物联网平台的家庭储能管理系统还包括移动端，所述移动端与所述物联网云端及WIFI蓝牙模块通讯连接，用于为用户提供实时消息推送。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网平台的家庭储能管理系统，其特征在于，所述设备端上设有告警系统，所述告警系统与所述数据采集器通讯，所述告警系统与所述监控端通讯，用于检测所述数据采集器采集的数据是否正常。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网平台的家庭储能管理系统，其特征在于，所述物联网云端上设有触发器，用于触发所述物联网云端发送告警信息给所述移动端及监控端。
6.一种根据权利要求1-5所述的基于物联网平台的家庭储能管理系统的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：所述监控端通过所述WIFI蓝牙模块在所述设备端设置参数阈值，用户通过所述移动端在所述物联网云端上注册并绑定账号；
S2：所述数据采集器实时采集所述设备端的参数数据，并将参数数据通过所述WIFI蓝牙模块传输至所述物联网云端及告警系统；
S3：在所述告警系统中将所述数据采集器所采集的参数数据与步骤S1中预先设置的参数阈值进行比较，如果超过参数阈值，则向所述物联网云端、移动端及监控端发送告警信息，如果未超过参数阈值，则不发送告警信息；
S4：用户通过所述移动端从所述物联网云端获取所述设备端的实时参数数据，厂家通过所述监控端从所述物联网云端获取所述设备端的参数数据。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网平台的家庭储能管理系统的监控方法，其特征在于，所述步骤S1中的所述参数阈值与所述步骤S2中的参数数据一一对应。
8.根据权利要求7所述的一种基于物联网平台的家庭储能管理系统的监控方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：
S31：将所述设备端的每一项参数数据与所述步骤S1中已设置的每一项的参数阈值进行比较；
S32：如果采集的参数数据超过已设置的参数阈值，则所述告警系统通过所述WIFI蓝牙模块将告警信息发送至所述物联网云端，并触发设于所述物联网云端上的触发器，所述触发器向所述移动端及监控端发送告警通知；
S33：如果采集的参数数据未超过已设置的参数阈值，则不发送告警信息。
9.根据权利要求8所述的一种基于物联网平台的家庭储能管理系统的监控方法，其特征在于，所述步骤S32包括以下步骤：
S32A：如果某一参数数据的实时检测值大于已设置的参数阈值，且这个状态持续三秒，则所述告警系统会触发一个相应的告警或者保护标志位，如果参数数据的实时检测值大于已设置的参数阈值但不超过三秒，则不处理；
S32B：如果所述WIFI蓝牙模块检测到所述告警系统告警或者保护的标志位被置位1，则触发所述触发器，并将告警和保护标志位进行解析，将解析后的告警或者保护事件，以及对应的参数数据发送至所述移动端及监控端，所述家庭储能管理系统后台对事件及相应的数据进行存档，所述家庭储能管理系统后台会一直对这个产品进行故障状态的标定，直到人工手动清除告警或者保护事件；如果所述WIFI蓝牙模块未检测到所述告警系统告警或者保护的标志位被置位1，则不处理。
10.根据权利要求9所述的一种基于物联网平台的家庭储能管理系统的监控方法，其特征在于，所述监控端可以实时查看某一产品的实时信息、系统告警信息、故障信息及出厂信息，可修改所述设备端的地址，远程进行程序升级及远程控制系统输出开关。
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