CN204101921U - 家庭能效控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种家庭能效控制系统，涉及家庭分布式能源技术领域，以提供一种能够实现产、用能设备的监控，从而使产、用能两侧的能源能够进行匹配调节，提高家庭分布式能源系统优化效果的家庭能效控制系统。本实用新型所述家庭能效控制系统，包括：产能端采集装置、用能端采集装置，与产能端采集装置、用能端采集装置连接的通讯处理装置，与通讯处理装置连接的数据处理装置，与数据处理装置连接的云端收发装置，与云端收发装置连接的控制装置，以及连接在云端收发装置和通讯处理装置之间的执行装置。本实用新型主要用于家庭分布式能源系统中。

Description

家庭能效控制系统

技术领域

本实用新型涉及家庭分布式能源技术领域，尤其涉及一种家庭能效控制系统。

背景技术

家庭分布式能源是指分布在家庭用户端的能源综合利用系统，其凭借能效利用合理、损耗小、污染少、运行灵活，系统经济性好等优势，越发受到人们的关注。

随着家庭分布式能源的快速发展，相应的家庭能效控制系统也不断完善。其中，现有技术中的家庭能效控制系统通常只针对产能侧(例如光伏组件、光热组件等)或用能侧(例如照明设备、环境调节设备等)进行监控调配。具体地，当家庭能效控制系统针对产能侧进行监控调配时，忽略了用能侧的具体需求情况，易导致产能侧的各能源分配、转换不合理；当家庭能效控制系统针对用能侧进行监控调配时，只能起到合理使用、节约能源的作用，不能根据产能侧的具体情况进行合理分配、转换能源，使用能侧的调节空间受限。

因此，如何提供一种家庭能效控制系统，能够实现产、用能设备的监控，从而使产、用能两侧的能源能够进行匹配调节，提高家庭分布式能源系统的优化效果，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种家庭能效控制系统，以提供一种能够实现产、用能设备的监控，从而使产、用能两侧的能源能够进行匹配调节，提高家庭分布式能源系统优化效果的家庭能效控制系统。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种家庭能效控制系统，包括：产能端采集装置，用于采集产能端的产能数据；用能端采集装置，用于采集用能端的用能数据；通讯处理装置，所述通讯处理装置与所述产能端采集装置、用能端采集装置连接，且用于建立与各产能设备、用能设备的通信协议；数据处理装置，所述数据处理装置与所述通讯处理装置连接，且用于根据所述产能数据和用能数据得到产能端、用能端的运行状态信息；云端收发装置，所述云端收发装置与所述数据处理装置连接，且用于获取所述产能端、用能端的运行状态信息；控制装置，所述控制装置与所述云端收发装置连接，用于接收所述产能端、用能端的运行状态信息，并发出第一控制指令给所述云端收发装置；执行装置，所述执行装置与所述云端收发装置和通讯处理装置连接，用于接收并执行所述第一控制指令。

其中，所述家庭能效控制系统还包括有数据存储装置，所述数据存储装置连接在所述数据处理装置和云端收发装置之间；所述数据存储装置用于存储所述产能端、用能端的运行状态信息。

具体地，所述数据存储装置还连接有终端收发装置；所述终端收发装置与所述执行装置连接、且还连接有移动终端装置；所述终端收发装置接收所述数据存储装置的所述产能端、用能端的运行状态信息，并传输给所述移动终端装置；所述移动终端装置用于接收所述产能端、用能端的运行状态信息，并发送第二控制指令给所述终端收发装置；所述执行装置能够接收并执行所述第二控制指令。

进一步地，所述云端收发装置能够获取所述数据存储装置中的所述产能端、用能端的运行状态信息；所述数据存储装置能够获取所述云端收发装置中的所述第一控制指令；所述终端收发装置能够获取所述数据存储装置中的所述产能端、用能端的运行状态信息；所述数据存储装置能够获取所述终端收发装置中的所述第二控制指令。

实际应用时，所述移动终端装置为手机或电脑，所述移动终端装置与所述终端收发装置之间通过有线连接的方式进行信号传输；或，通过无线网络通讯方式进行信号传输。

其中，所述控制装置中设有主干网络控制运行信息，所述控制装置根据所述主干网络控制运行信息和所述产能端、用能端的运行状态信息，发出第三控制指令给所述云端收发装置；所述执行装置能够接收并执行所述第三控制指令。

本实用新型实施例提供的一种家庭能效控制系统中，包括：产能端采集装置、用能端采集装置，与产能端采集装置、用能端采集装置连接的通讯处理装置，与通讯处理装置连接的数据处理装置，与数据处理装置连接的云端收发装置，与云端收发装置连接的控制装置，以及连接在云端收发装置和通讯处理装置之间的执行装置。由此分析可知，本实用新型提供的家庭能效控制系统，可以通过通讯处理装置与各产、用能设备之间进行通讯，完成各类通讯协议的生成、发送、接收和解析，并将产能端采集装置采集的产能数据、用能端采集装置采集的用能数据，传递给数据处理装置；数据处理装置接收产能数据和用能数据，通过对有效的产、用能数据进行梳理、归类和计算，得出产能端、用能端的运行状态信息，并将产能端、用能端的运行状态信息，传递给云端收发装置；云端收发装置接收产能端、用能端的运行状态信息，并传递给控制装置；控制装置根据产能端、用能端的运行状态信息，发送优化控制后的第一控制指令给云端收发装置；云端收发装置将第一控制指令发送给执行装置，执行装置根据第一控制指令执行优化控制。因此，本实用新型提供的家庭能效控制系统，能够实现产能端各产能设备和用能端各用能设备的信息监控，从而使产、用能两侧的能源能够进行匹配调节，进而实现产、用能两侧能源的产、用平衡，提高家庭分布式能源系统的优化效果。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种家庭能效控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型提供的另一种家庭能效控制系统的结构示意图；

图3为本实用新型提供的再一种家庭能效控制系统的结构示意图。

图中，1为产能端采集装置；2为用能端采集装置；3为通讯处理装置；4为数据处理装置；5为云端收发装置；6为控制装置；7为执行装置；8为数据存储装置；9为终端收发装置；10为移动终端装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例一种家庭能效控制系统进行详细描述。

本实用新型实施例提供一种家庭能效控制系统，如图1所示，包括：产能端采集装置1，用于采集产能端的产能数据；用能端采集装置2，用于采集用能端的用能数据；通讯处理装置3，通讯处理装置3与产能端采集装置1、用能端采集装置2连接，且用于建立与各产能设备、用能设备的通信协议；数据处理装置4，数据处理装置4与通讯处理装置3连接，且用于根据产能数据和用能数据得到产能端、用能端的运行状态信息；云端收发装置5，云端收发装置5与数据处理装置4连接，且用于获取产能端、用能端的运行状态信息；控制装置6，控制装置6与云端收发装置5连接，用于接收产能端、用能端的运行状态信息，并发出第一控制指令给云端收发装置5；执行装置7，执行装置7与云端收发装置5和通讯处理装置3连接，用于接收并执行第一控制指令。

本实用新型实施例提供的一种家庭能效控制系统中，包括：产能端采集装置、用能端采集装置，与产能端采集装置、用能端采集装置连接的通讯处理装置，与通讯处理装置连接的数据处理装置，与数据处理装置连接的云端收发装置，与云端收发装置连接的控制装置，以及连接在云端收发装置和通讯处理装置之间的执行装置。由此分析可知，本实用新型提供的家庭能效控制系统，可以通过通讯处理装置与各产、用能设备之间进行通讯，完成各类通讯协议的生成、发送、接收和解析，并将产能端采集装置采集的产能数据、用能端采集装置采集的用能数据，传递给数据处理装置；数据处理装置接收产能数据和用能数据，通过对有效的产、用能数据进行梳理、归类和计算，得出产能端、用能端的运行状态信息，并将产能端、用能端的运行状态信息，传递给云端收发装置；云端收发装置接收产能端、用能端的运行状态信息，并传递给控制装置；控制装置根据产能端、用能端的运行状态信息，发送优化控制后的第一控制指令给云端收发装置；云端收发装置将第一控制指令发送给执行装置，执行装置根据第一控制指令执行优化控制。因此，本实用新型提供的家庭能效控制系统，能够实现产能端各产能设备和用能端各用能设备的信息监控，从而使产、用能两侧的能源能够进行匹配调节，进而实现产、用能两侧能源的产、用平衡，提高家庭分布式能源系统的优化效果。

此处需要说明的是，上述数据处理装置4能够接收产能数据和用能数据，并对产、用能数据进行逻辑判断，筛选出合理、有效的产、用能数据，即将与普遍情况下偏差较大的产、用能数据进行排除，只辨别有效、合理的数据，删除误差数据；从而通过对有效的产、用能数据进行梳理、归类和计算，得出准确的产能端、用能端的运行状态信息，并将准确的产能端、用能端的运行状态信息，传递给云端收发装置，进而进行后续的优化控制，提高家庭能效控制系统的优化效果。

其中，为了便于家庭能效控制系统中，产能端、用能端的运行状态信息的调用、统计，如图2所示，家庭能效控制系统还可以包括有用于存储产能端、用能端运行状态信息的数据存储装置8，该数据存储装置8可以连接在上述数据处理装置4和云端收发装置5之间，从而数据处理装置4能够接收产能数据和用能数据，通过对有效的产、用能数据进行梳理、归类和计算，得到产能端、用能端的运行状态信息，并将产能端、用能端的运行状态信息，传递给数据存储装置8；数据存储装置8能够将产能端、用能端的运行状态信息发送给云端收发装置5，并将上述产能端、用能端的运行状态信息进行存储，以备随时进行调用或统计等。

具体地，为了便于对家庭能效控制系统进行人为操控，提高使用者操作的便利性和实时性，以及对相关数据和信息的即时查询和读取，如图3所示，上述数据存储装置8还可以连接有终端收发装置9，进一步地，该终端收发装置9可以与上述执行装置7连接、且还可以连接有移动终端装置10。该终端收发装置9能够接收数据存储装置8中的产能端、用能端的运行状态信息，并传输给移动终端装置10；该移动终端装置10能够用于接收上述产能端、用能端的运行状态信息，并发送优化控制后的第二控制指令给终端收发装置9；终端收发装置9将第二控制指令发送给执行装置7；执行装置7能够接收第二控制指令，并根据第二控制指令执行优化控制。

实际应用时，上述第一、第二控制指令具体可以为：将产能端供电后的部分余量用于供热，将供热后的剩余电量存储；或，优先使用存储的电量用于供电、供热；或，按比例采用外部电网、热网进行匹配供用等。

进一步地，上述移动终端装置10可以为手机或电脑等人机接口设备，具体地，移动终端装置10与终端收发装置9之间可以通过有线连接的方式进行信号传输，即通过连接数据线等将移动终端装置10与终端收发装置9进行连接，从而通过数据线进行信号传输；优选地，本实用新型实施例提供的家庭能效控制系统中，移动终端装置10与终端收发装置9之间采用无线网络通讯方式进行信号传输，例如wifi或蓝牙等，从而手机、电脑等移动终端装置10匹配联通后，能够进行即时查看或优化控制等操作。

在使用手机进行优化控制时，具体可以为通过手机人为输入、设置不同的优化模式，例如出差、旅游等模式；当设置为出差或旅游优化模式时，第二控制指令可以对应为将产能端的电量全部用于供电，剩余电量进行存储，无需将电量部分转化为热量(或制冷)供应等。

实际应用时，为了便于将优化后的控制指令进行存储，以备随时进行统计，上述云端收发装置5不仅能够获取数据存储装置8中的产能端、用能端的运行状态信息；并且，数据存储装置8同样能够获取云端收发装置5中优化后的第一控制指令，并对其进行存储。当然，上述终端收发装置9不仅能够获取数据存储装置8中的产能端、用能端的运行状态信息；并且，数据存储装置8同样能够获取终端收发装置9中优化后的第二控制指令，并对其进行存储。

其中，为了实现家庭分布式能源运行信息与主干网络控制运行信息的同步，上述控制装置8中可以设有主干网络控制运行信息，并可以随时对该主干网络控制运行信息进行数据更新，从而控制装置8能够根据该主干网络控制运行信息和上述产能端、用能端的运行状态信息进行优化控制，并发送第三控制指令给云端收发装置5，进而执行装置8能够接收并执行该优化后的第三控制指令，以实现将家庭分布式能源运行信息与主干网络控制运行信息即时交互，并为区域性能源运行优化策略提供基础数据库，提高家庭能效控制系统的优化效果。

实际应用时，当主干网电力售价高于燃气售价时，上述第三控制指令具体可以为开启燃气泛能机进行发电；或，当主干网电力售价较低时，优先使用外网供电等。

此处需要补充的是，本实用新型实施例提供的家庭能效控制系统中，产能设备可以是光伏组件、光热组件或泛能机等；用能设备可以是照明设备、环境调节设备、电视、洗衣机或智能插座等；当然，产、用能设备也可以为其它组件、装置或电器，具体在此不作限制。其中，产能设备中的泛能机是一种能够多能源输入、多能源输出的能源转换装置，具体地，多能源可以为冷、热、电三联供能源。

下面对本实用新型实施例提供的一种家庭能效控制系统中产、用能两侧能源的匹配调节进行举例说明。

其中，本实用新型实施例提供的家庭能效控制系统可以是系统内部的产、用能匹配。具体地，当家庭整体的用电、热需求恒定，中午太阳光照度较高时，光伏发电量较大，光电、光热满足家庭需求，产能余量可以存储到蓄电池；到夜晚，光照度很低，光伏发电量几乎为零，优先使用蓄电池中的电量，蓄电池余量不足时，采用燃气泛能机发电满足家庭电力、热力供应，家庭电热比与泛能机电热比不均衡时，采用外部电网、热网进行比例匹配。

进一步地，本实用新型实施例提供的家庭能效控制系统可以是基于主干网络控制运行信息的产、用能优化匹配。外网电价中午到晚间为峰值，此时光伏发电量充足，满足家庭自用的同时，可以优先上主干网出售；傍晚光伏发电量减弱，家庭需求不能满足。此时燃气价格处于波谷，发电成本低于外网电力售价，可以开启燃气泛能机发电，满足自家用电需求的同时将余电、余热上传主干网。

另外，本实用新型实施例提供的家庭能效控制系统，可以实现能源数据远程实时传输、能源动态监测、分项分类分户计量、能耗定额和指标考核、能效分析评估、能源使用可视化管理、用能情况分析、配网运行管理、设备运行控制、节能目标预测与控制、用能优化策略和能源管理决策支持。此外，本实用新型实施例提供的家庭能效控制系统，能够提供多种能耗分析如同比、环比、排名等方式，可实现对区域能耗、具体能耗类型、设备类型能耗进行分析，分析时段可提供日分析、周分析、月分析、年分析以及任意指定时段内的数据分析。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种家庭能效控制系统，其特征在于，包括：

产能端采集装置，用于采集产能端的产能数据；

用能端采集装置，用于采集用能端的用能数据；

通讯处理装置，所述通讯处理装置与所述产能端采集装置、用能端采集装置连接，且用于建立与各产能设备、用能设备的通信协议；

数据处理装置，所述数据处理装置与所述通讯处理装置连接，且用于根据所述产能数据和用能数据得到产能端、用能端的运行状态信息；

云端收发装置，所述云端收发装置与所述数据处理装置连接，且用于获取所述产能端、用能端的运行状态信息；

控制装置，所述控制装置与所述云端收发装置连接，用于接收所述产能端、用能端的运行状态信息，并发出第一控制指令给所述云端收发装置；

执行装置，所述执行装置与所述云端收发装置和通讯处理装置连接，用于接收并执行所述第一控制指令。

2.根据权利要求1所述的家庭能效控制系统，其特征在于，所述家庭能效控制系统还包括有数据存储装置，所述数据存储装置连接在所述数据处理装置和云端收发装置之间；

所述数据存储装置用于存储所述产能端、用能端的运行状态信息。

3.根据权利要求2所述的家庭能效控制系统，其特征在于，所述数据存储装置还连接有终端收发装置；所述终端收发装置与所述执行装置连接、且还连接有移动终端装置；

所述终端收发装置接收所述数据存储装置的所述产能端、用能端的运行状态信息，并传输给所述移动终端装置；所述移动终端装置用于接收所述产能端、用能端的运行状态信息，并发送第二控制指令给所述终端收发装置；

所述执行装置能够接收并执行所述第二控制指令。

4.根据权利要求3所述的家庭能效控制系统，其特征在于，所述云端收发装置能够获取所述数据存储装置中的所述产能端、用能端的运行状态信息；

所述数据存储装置能够获取所述云端收发装置中的所述第一控制指令；

所述终端收发装置能够获取所述数据存储装置中的所述产能端、用能端的运行状态信息；

所述数据存储装置能够获取所述终端收发装置中的所述第二控制指令。

5.根据权利要求3所述的家庭能效控制系统，其特征在于，所述移动终端装置为手机或电脑，所述移动终端装置与所述终端收发装置之间通过有线连接的方式进行信号传输；

或，通过无线网络通讯方式进行信号传输。

6.根据权利要求1-5任一项所述的家庭能效控制系统，其特征在于，所述控制装置中设有主干网络控制运行信息，所述控制装置根据所述主干网络控制运行信息和所述产能端、用能端的运行状态信息，发出第三控制指令给所述云端收发装置；

所述执行装置能够接收并执行所述第三控制指令。