一種含分布式電源管理的智能交互終端設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含分布式電源管理的智能交互終端設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動下，智慧化家庭已經(jīng)成為現(xiàn)實，各種“物聯(lián)網(wǎng)家電”如全自動洗衣機、數(shù)字化微波爐、數(shù)字電視機、智能電冰箱等通過物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)“高效、節(jié)能、安全、環(huán)?！钡摹肮?、控、營” 一體化。作為家庭用電監(jiān)管的終端智能用電交互終端，擔負著對家電設(shè)備的能源和信息一體化的集成控制，通過綜合分析環(huán)境參數(shù)、歷史用電、實際用電負荷和電價結(jié)構(gòu)等信息，制定出電能的控制管理，使智能家居達到經(jīng)濟、環(huán)保和舒適的目的。當前智能交互終端系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)家庭能源管理和智能家電控制，提高節(jié)能意識，減少高峰用電和電費支出，指導(dǎo)用戶有序、經(jīng)濟用電，滿足智能電網(wǎng)下智能化需求側(cè)控制的要求等。
[0003]隨著環(huán)境保護，以及石化能源枯竭等的問題，分布式電源的發(fā)展得到各國的重視。在智能家居中，用戶的能源可以來自于各種可再生能源，如:風力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、太陽能熱交換系統(tǒng)等。為了更加有效的利用各種能源，一些家庭還將擁有各種儲能系統(tǒng)。但同時作為能量的產(chǎn)生和消耗單元時，家庭能量使用方式將與傳統(tǒng)能量使用方式有很大區(qū)另O，各種智能電器設(shè)備將能夠以不同的響應(yīng)方式參與用能量大小及用能量時間的調(diào)節(jié)，家庭擁有的電動汽車和儲能設(shè)備也將通過充放電控制參與用能量的調(diào)節(jié)，而且電價的變化、用戶與電網(wǎng)之間的互動模式等都需要在用戶的用能管理上加以有效考慮。
[0004]未來家居中的能源來源的多樣化、能量使用方式的靈活化、與電網(wǎng)之間的互動化為家居能量控制提出了新的挑戰(zhàn)。作為家庭能量控制的中樞，智能交互終端的開發(fā)具有重要的經(jīng)濟和社會價值。目前，國內(nèi)外智能用電交互終端及相應(yīng)技術(shù)層出不窮，但大都沒有考慮家庭分布式電源的接入后的交互情況，更無法綜合考慮可再生分布式能源、智能家電、電動汽車、儲能、電價等情況下的智能家居的能量綜合優(yōu)化及管控。隨著分布式電源的大規(guī)模推廣及進入千家萬戶，智能家居首先需要解決家庭用電從生產(chǎn)到使用的一體化管控和交互。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型提供了一種含分布式電源管理的智能交互終端設(shè)備，本實用新型解決了家庭分布式電源的接入后，家庭用電從生產(chǎn)到使用一體化管控和交互的問題，詳見下文描述:
[0006]一種含分布式電源管理的智能交互終端設(shè)備，所述智能交互終端設(shè)備采用嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，所述嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用片上系統(tǒng)，所述智能交互終端設(shè)備包括:數(shù)據(jù)采集模塊和能量管理模塊，
[0007]所述數(shù)據(jù)采集模塊外接感應(yīng)器、電能表和分布式電源終端，用于采集分布式電源的環(huán)境數(shù)據(jù)、模擬量數(shù)據(jù)、逆變器工作數(shù)據(jù)及電能量數(shù)據(jù)；
[0008]所述能量管理模塊用于對智能家居的能量進行管控。
[0009]其中，智能交互終端設(shè)備還外接Internet通信模塊、本地通信模塊、電源模塊、存儲器、觸摸屏顯示電路和按鍵；
[0010]其中，所述電源模塊包括:電阻，
[0011]所述電阻的一端連接5V電源、所述電阻的另一端分別與二極管的陰極、第一電容的一端、第二電容的一端以及變壓芯片的輸入端相連；所述變壓芯片輸出端分別與第二電解電容的正極端、第三電容的一端以及第四電容的一端相連；
[0012]所述二極管的陽極、所述第一電容的另一端、所述第二電容的另一端、所述變壓芯片的接地端、所述第二電解電容的負極端、所述第二電容另一端以及所述第四電容另一端均接地；所述變壓芯片輸出3.3V電壓。
[0013]其中，所述本地通信模塊為:
[0014]FTTH光纖通信、電力線寬帶通信、電力線載波通信、RS485、RS232、ZigBee或W1-Fi無線通信。
[0015]本實用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是:該智能交互終端采用嵌入式結(jié)構(gòu)，具有很好的擴展性；能夠監(jiān)測和展示家庭負荷的用電、分布式電源的發(fā)電、環(huán)境信息等內(nèi)容；可實現(xiàn)對智能家居的能量綜合優(yōu)化及管控。解決家庭分布式電源的接入后，家庭用電從生產(chǎn)到使用一體化管控和交互的問題。
【附圖說明】
[0016]圖1為一種含分布式電源管理的智能交互終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為智能交互終端設(shè)備外接模塊的示意圖；
[0018]圖3為外接的電源電路的模塊圖。
[0019]附圖中，各部件的列表如下:
[0020]1:數(shù)據(jù)采集模塊；2:能量管理模塊；
[0021]3:1nternet通信模塊；4:觸摸屏顯示電路和按鍵；
[0022]5:電源模塊；6:存儲器；
[0023]7:本地通信模塊；SoC:片上系統(tǒng)；
[0024]8:通信解析模塊；9:數(shù)據(jù)處理模塊；
[0025]10:實時監(jiān)測模塊。
【具體實施方式】
[0026]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0027]—種含分布式電源管理的智能交互終端設(shè)備，如圖1所示，能夠?qū)崿F(xiàn)包括用電信息采集功能、發(fā)電實時數(shù)據(jù)監(jiān)測功能、能量管理控制和用電信息服務(wù)等功能，
[0028]作為優(yōu)選，對于用電信息采集功能，根據(jù)用電特性不同，用能設(shè)備分為可控和不可控兩大類，系統(tǒng)采集可控用能設(shè)備的用電信息，不可控設(shè)備則通過智能電表整體監(jiān)測。通過實時采集并存儲設(shè)備運行狀態(tài)、負荷電能消耗、電價及報警事件等信息，向用戶展示家居的用電實況，使用戶能夠方便獲得、全面掌握家庭能源消耗情況。同時通過Internet與售電公司主站進行數(shù)據(jù)交互，獲取當前的電價信息與下一時段的電價，實時顯示在終端上。
[0029]作為優(yōu)選，對于發(fā)電實時數(shù)據(jù)監(jiān)測功能，配合感應(yīng)器、電能表和分布式電源終端等設(shè)備，實現(xiàn)分布式電源的環(huán)境數(shù)據(jù)、模擬量數(shù)據(jù)、逆變器工作數(shù)據(jù)及電能量數(shù)據(jù)的采集，并在分布式電源各類采集數(shù)據(jù)的完整性和準確性滿足要求的前提下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合統(tǒng)計功能；并結(jié)合環(huán)境數(shù)據(jù)(以光伏為例，環(huán)境信息數(shù)據(jù)包括光照強度、光線入射角度等)，實現(xiàn)短期和中長期(下一天)的發(fā)電功率預(yù)測。
[0030]作為優(yōu)選，對于能量管理控制功能，分為短時間尺度和長時間尺度。對于短時間尺度下，系統(tǒng)根據(jù)實時狀態(tài)下分布式電源、負荷、電價、環(huán)境參數(shù)、用戶需求等數(shù)據(jù)，進行能量實時優(yōu)化控制，控制相關(guān)設(shè)備動作達到能源優(yōu)化控制的目的。對于長時間尺度下，根據(jù)電網(wǎng)側(cè)各種激勵政策和運行信息(如分時電價)，以及發(fā)電、負荷預(yù)測數(shù)據(jù)向用戶提供分布式發(fā)電和儲能管理及用電決策，供用戶用電參考，在節(jié)約資源的同時減少用戶不必要的用電開銷。
[0031]作為優(yōu)選，對于用電信息服務(wù)包括多種輔助功能，通過展示這些信息，提供給用戶，以增加終端的易用性和人性化，以提高用電服務(wù)質(zhì)量。用電信息服務(wù)包括:終端在主界面上顯示用戶電費余額查詢、欠費提醒、欠費斷電預(yù)警、斷電、復(fù)電等；公共的信息的展示，主要包含天氣、用電政策、用電宣傳、日歷時鐘、使用說明等。
[0032]作為優(yōu)選，嵌入式處理器采用SoC(System on Chip)片上系統(tǒng)，SoC系統(tǒng)具有微小型化、高可靠性、低功耗等特點，并且具有高度的模塊化和擴展性；具備文件和目錄管理、設(shè)備支持、多任務(wù)、網(wǎng)絡(luò)支持、圖形窗口以及用戶界面等功能。該系統(tǒng)集成芯片在一個芯片上集成處理器、存儲器、I/O接口、通訊接口等部件，實現(xiàn)信號采集、轉(zhuǎn)換、存儲、處理等功能。
[0033]作為優(yōu)選，外圍硬件主要包括用電部分的可控智能負荷設(shè)備和智能插座，發(fā)電部分的分布式電源及其逆變器，以及電力調(diào)節(jié)部分的儲能。
[0034]電動汽車如果實現(xiàn)電動汽車向電網(wǎng)反送電(Vehicle-to-grid，V2G)功能，貝Ij可認為是儲能設(shè)備，否則，則認為負荷設(shè)備。分布式電源的現(xiàn)場設(shè)備層包括數(shù)字電能量表、分布式電源及其控制器、分布式電源接入點測控單元以及保護開關(guān)等。數(shù)字電能量表實現(xiàn)對用戶端計量，以RS-485通信的方式抄表，能統(tǒng)計電壓越限時間和電壓合格率，及時發(fā)現(xiàn)計量故障如電量飛走、停走、超差及時鐘異常、電池欠壓等信息。分布式電源控制器根據(jù)管理層指令控制分布式電源同步并網(wǎng)，并根據(jù)給定的控制模式和控制參考值實現(xiàn)對分布式電源的控制。
[0035]對于家庭負荷，根據(jù)用電特性不同，主要分為不可控設(shè)備、可控用能設(shè)備兩大類。對于可控負荷，又分為智能設(shè)備和非智能設(shè)備。智能設(shè)備具有與智能