CN218446420U

CN218446420U - 一种新型能源管理系统

Info

Publication number: CN218446420U
Application number: CN202221707951.9U
Authority: CN
Inventors: 何家盛; 张庭楷; 谭奥文; 王荣君; 周诩; 徐鹏; 王领良; 林景涛; 张艳
Original assignee: Guangzhou South Electric Power Science And Technology Development Co ltd
Current assignee: Guangzhou South Electric Power Science And Technology Development Co ltd
Priority date: 2022-07-04
Filing date: 2022-07-04
Publication date: 2023-02-03
Anticipated expiration: 2032-07-04

Abstract

本实用新型提供了一种新型能源管理系统，包括：管控终端、UPS电源装置、电能计量装置、遥信模块、第一通信接口、第二通信接口、第三通信接口交换机，其中所述UPS电源模块、电能计量装置、遥信模块均与管控终端通信连接，所述管控终端通过第三通信接口与外部的管理后台、无线传感器均通信连接，所述第一通信接口、第二通信接口均与管控终端电连接，所述交换机通过以太网口与管控终端连接。本实用新型通过集成设计，通过设置不同的通信接口使管控终端能够外接不同的功能设备进行通信交互，丰富了能源管理系统的功能，通过设置UPS电源模块、电能计量装置能够有效监测不同负载能耗，进而降低系统功耗。

Description

一种新型能源管理系统

技术领域

本实用新型涉及能源管理技术领域，更具体地，涉及一种新型能源管理系统。

背景技术

低碳技术是指能够有效降低碳能源消耗、减少温室气体排放、防止气候变暖而采取的技术手段。为了实现新能源“应并尽并、能并快并”，加快推动风电、光伏发电基地建设和分布式能源就近开发利用，能源管理系统(Energy Manage System，EMS)是整个智能微网系统的核心关键设备，可以统筹协调各类分布式电源的工作，接受管理平台的调度。当前，不少厂家都设计了自己的EMS，但是存在体积大、功耗大、接口数量少、接口种类少、难扩展、缺乏本地显示装置等各式问题。

现有技术公开了一种能源管理系统，包括供暖装置、照明装置、节水装置以及主控制器，供暖装置包括与暖气源连接的供暖管和位于建筑内的第一温度传感器；所述第一温度传感器与主控制器电性连接；所述供暖管上设有电动调节阀，电动调节阀与主控制器电性连接；照明装置包括LED灯、第一无线通讯模块、智能开关、光照传感器以及第一红外传感器；所述LED灯与智能开关电性连接，所述智能开关、光照传感器和第一红外传感器均通过第一无线通讯模块与主控制器无线连接；节水装置包括第一水箱、第二水箱和水表，水表上设有与主控制器连接的水量检测器，第一水箱上设有第一阀门。该方案针对的是具体的应用负责，而不是针对智能微网系统进行能源管理。

实用新型内容

本实用新型提供了一种新型能源管理系统，该系统具有丰富的接口及功能、集成度高、功耗低。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提供了一种新型能源管理系统，包括：管控终端、UPS电源装置、电能计量装置、遥信模块、第一通信接口、第二通信接口、第三通信接口交换机，其中所述UPS电源模块、电能计量装置、遥信模块均与管控终端通信连接，所述管控终端通过第三通信接口与外部的管理后台、无线传感器均通信连接，所述第一通信接口、第二通信接口均与管控终端电连接，所述交换机通过以太网口与管控终端连接。

进一步的，所述第一通信接口为RS232通信接口，管控终端通过RS232通信接口与外部的消防系统连接。

进一步的，所述第二通信接口为CAN通信接口，管控终端通过CAN通信接口与外部的电池管理系统、空调系统连接。

进一步的，所述第三通信接口为无线通信接口，所述无线通信接口包括：4G通信接口、Zigbee通信接口，其中，管理后台通过4G通信接口与管控终端连接，无线传感器通过Zigbee通信接口与管控终端连接。

进一步的，遥信模块通过RS232通信接口与管控终端连接。

进一步的，所述遥信模块包括遥信输入模块、遥控输出模块，所述遥信输入模块的输出端与管控终端通信连接，所述遥信输入模块的输入端与急停按钮连接，所述遥控输出模块的输入端与管控终端通信连接，所述遥控输出模块的输出端分别连接风扇、照明装置。

进一步的，所述遥控输出模块包括16路独立的250V/10A的继电器输出。

进一步的，所述遥信输入模块包括16路公共点的无源输入。

进一步的，UPS电源模块、电能计量装置通过RS485通信接口与管控终端连接。

进一步的，所述交换机通过以太网口与工控一体机、储能逆变器、离并网切换柜连接。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：

本实用新型通过集成设计，通过设置不同的通信接口使管控终端能够外接不同的功能设备进行通信交互，丰富了能源管理系统的功能，通过设置UPS电源模块、电能计量装置能够有效监测不同负载能耗，进而降低系统功耗。

附图说明

图1为本实用新型一种新型能源管理系统框图。

图2为本实用新型第二实施例新型能源管理系统框图。

图3为本实用新型第三实施例新型能源管理系统框图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供了一种新型能源管理系统，包括：管控终端、UPS电源装置、电能计量装置、遥信模块、第一通信接口、第二通信接口、第三通信接口交换机，其中所述UPS电源模块、电能计量装置、遥信模块均与管控终端通信连接，所述管控终端通过第三通信接口与外部的管理后台、无线传感器均通信连接，所述第一通信接口、第二通信接口均与管控终端电连接，所述交换机通过以太网口与管控终端连接。

需要说明的是，本实用新型设置有若干通信接口，包括有4G、Ethernet、CAN、RS232、Zigbee等通信接口，在一个具体的实施例中，所述第一通信接口为RS232通信接口，所述第二通信接口为CAN通信接口，所述第三通信接口为无线通信接口，所述无线通信接口包括：4G通信接口、Zigbee通信接口，通过设置的上述通信接口管控终端可以与远端的管理后台、储能逆变器、离并网柜、电池管理系统(Battery Management System，BMS)、空调系统、消防系统、无线传感器等设备通信，通过2路RS485通信接口，管控终端可以与UPS电源模块、电能计量装置、遥信模块交互通信，从而实现EMS的掉电维持功能、电能监控功能、设备状态监控功能、外部设备驱动功能，更具体的，管控终端为基于STM32F429处理器的管控终端，该处理器资源充足，能提供4个UART串口、2路CAN接口、1路USB接口、1路百兆以太网口和1路MMC接口。

在一个具体的实施例中，UPS电源装置包括电池充电式模块电源和24V/10Ah的磷酸铁锂电池。能够在输入交流电后即可对能源管理系统内部设备供电，同时为电池进行恒流恒压充电。当电池充电完成后，电源自动转为浮充电状态；当输入交流断电时，电池能不间断为负载供电。此外，UPS电源装置具备电池远程活化启停、电池远程启停等功能，可由管控终端根据磷酸铁锂电池状态适时停止电池放电，避免电池过放。该磷酸铁锂电池通过RS485与管控终端通信，该电池充电式模块电源通过遥信、遥控模块与管控终端通信。

电能计量装置用于能源管理系统的电能计量功能。该装置通过RS485总线与管控终端通信，可以提供电压、电流、功率、谐波、电量等遥测数据，当出现过负荷、短路、缺相、停电等故障时，该装置可产生相应的告警和事件记录。该装置提供一/二回路三相电压、电流、功率、谐波、电量的计量，还可以提供诸如电流总谐波畸变率、电压总谐波畸变率、电压不平衡度、直流分量等电能质量信息。该电能计算装置通过RS485与管控终端通信。只需将外部回路的三相电压(ABCN)和三相电流接入EMS(能源管理系统)的端子即可，输入电流值最大不超过5A，必要时需要外置初级电流互感器。

实施例2

如图2所示，本实施例详细阐述遥信模块，遥信模块通过RS232通信接口与管控终端连接。进一步的，所述遥信模块包括遥信输入模块、遥控输出模块，所述遥信输入模块的输出端与管控终端通信连接，所述遥信输入模块的输入端与急停按钮连接，所述遥控输出模块的输入端与管控终端通信连接，所述遥控输出模块的输出端分别连接风扇、照明装置。

本实施例中急停按钮对外输出急停信号，用于EMS管控设备(如储能逆变器)的紧急停机。

需要说明的是，所述遥信模块包括遥信输入模块、遥控输出模块，其中，遥控输出模块包括16路独立的250V/10A的继电器输出，可以作为二次侧驱动信号驱动一次侧动作设备，也可以直接驱动小电流设备，如照明、声光告警装置、排气扇、电动百叶窗等。对外提供16路遥信输入，可以接入各类设备状态信号，如急停信号、开关机信号、风机启停信号等。

在一个具体的实施例中，以太网可用于拓展以太网口，使得EMS可以与多台设备通过以太网进行通信。工控一体机为17寸全封闭工控一体机，设置有电容性触摸屏，采用ubuntu 18.04.6LTS操作系统，内存4G，固态硬盘32G，支持上电自启动。工控一体机与管控终端通过以太网连接，以“浏览器-服务器”模式工作，工控一体机作为人机交互界面，向用户提供整个系统的信息。

实施例3

如图3所示，实用新型提供了一种新型能源管理系统，包括：管控终端、UPS电源装置、电能计量装置、遥信模块、第一通信接口、第二通信接口、第三通信接口交换机，其中所述UPS电源模块、电能计量装置、遥信模块均与管控终端通信连接，所述管控终端通过第三通信接口与外部的管理后台、无线传感器均通信连接，所述第一通信接口、第二通信接口均与管控终端电连接，所述交换机通过以太网口与管控终端连接。

需要说明的是，本实用新型设置有若干通信接口，包括有4G、Ethernet、CAN、RS232、Zigbee等通信接口，在一个具体的实施例中，所述第一通信接口为RS232通信接口，所述第二通信接口为CAN通信接口，所述第三通信接口为无线通信接口，所述无线通信接口包括：4G通信接口、Zigbee通信接口、WIFI通信接口，通过设置的上述通信接口管控终端可以与远端的管理后台、储能逆变器、离并网柜、电池管理系统(Battery ManagementSystem，BMS)、空调系统、消防系统、无线传感器等设备通信，通过2路RS485通信接口，管控终端可以与UPS电源模块、电能计量装置、遥信模块交互通信，从而实现EMS的掉电维持功能、电能监控功能、设备状态监控功能、外部设备驱动功能，更具体的，管控终端为基于STM32F429处理器的管控终端，该处理器资源充足，能提供4个UART串口、2路CAN接口、1路USB接口、1路百兆以太网口和1路MMC接口。

在一个具体的实施例中，本实用新型还包括漏电断路器，所述漏电断路器用于漏电、短路、过载保护。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种新型能源管理系统，其特征在于，包括：管控终端、UPS电源装置、电能计量装置、遥信模块、第一通信接口、第二通信接口、交换机，其中所述UPS电源模块、电能计量装置、遥信模块均与管控终端通信连接，所述管控终端与外部的管理后台、无线传感器无线通信连接，所述第一通信接口、第二通信接口均与管控终端电连接，所述交换机通过以太网口与管控终端连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型能源管理系统，其特征在于，所述第一通信接口为RS232通信接口，管控终端通过RS232通信接口与外部的消防系统连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型能源管理系统，其特征在于，所述第二通信接口为CAN通信接口，管控终端通过CAN通信接口与外部的电池管理系统、空调系统连接。

4.根据权利要求1所述的一种新型能源管理系统，其特征在于，所述无线通信包括：4G通信、Zigbee通信，其中，管理后台通过4G通信接口与管控终端连接，无线传感器通过Zigbee通信接口与管控终端连接。

5.根据权利要求1所述的一种新型能源管理系统，其特征在于，遥信模块通过RS232通信接口与管控终端连接。

6.根据权利要求1所述的一种新型能源管理系统，其特征在于，所述遥信模块包括遥信输入模块、遥控输出模块，所述遥信输入模块的输出端与管控终端通信连接，所述遥信输入模块的输入端与急停按钮连接，所述遥控输出模块的输入端与管控终端通信连接，所述遥控输出模块的输出端分别连接风扇、照明装置。

7.根据权利要求6所述的一种新型能源管理系统，其特征在于，所述遥控输出模块包括16路独立的250V/10A的继电器输出。

8.根据权利要求6所述的一种新型能源管理系统，其特征在于，所述遥信输入模块包括16路公共点的无源输入。

9.根据权利要求1所述的一种新型能源管理系统，其特征在于，UPS电源模块、电能计量装置通过RS485通信接口与管控终端连接。

10.根据权利要求1所述的一种新型能源管理系统，其特征在于，所述交换机通过以太网口与工控一体机、储能逆变器、离并网切换柜连接。