本發(fā)明涉及太陽能控制技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種智能家用太陽能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的太陽能控制系統(tǒng)使用傳統(tǒng)的遙控器配置工作模式，操作不直觀，交互不友好，無法實現(xiàn)遠程控制，更加無法根據(jù)環(huán)境因素實現(xiàn)自動控制，而且不能通過服務器保存所有歷史數(shù)據(jù)，也不能通過APP與控制交互。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種交互簡單、操作友好，能夠?qū)崿F(xiàn)實時數(shù)據(jù)監(jiān)控、歷史數(shù)據(jù)保存、可遠程控制的智能家用太陽能控制系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種智能家用太陽能控制系統(tǒng)，包括負載、蓄電池、太陽能控制器、太陽能電池板、APP終端，所述蓄電池與負載連接，所述太陽能控制器與蓄電池連接，所述蓄電池以及負載的具體工作狀態(tài)均由太陽能控制器直接控制，所述太陽能控制器內(nèi)設有WiFi模塊，所述WiFi模塊通過AP與AWS服務器連接，并且通過AWS服務器與APP終端連接，所述太陽能電池板分別與太陽能控制器、蓄電池連接，對其進行供電；

所述WiFi模塊有STA與AP兩種工作模式，STA模式用于正常交換數(shù)據(jù)，AP模式用于smartlink，完成太陽能控制器聯(lián)網(wǎng)；

所述太陽能控制器通過WiFi模塊的smartlink方式接入廣域網(wǎng)，所述AWS服務器固定IP且全球可訪問，可管理太陽能控制器信息，包括太陽能控制器IP地址，太陽能控制器唯一碼，太陽能控制器歷史數(shù)據(jù)，太陽能控制器實時數(shù)據(jù)，同時可向APP終端轉(zhuǎn)發(fā)所有數(shù)據(jù)，所述AWS服務器保存太陽能控制器所有參數(shù)數(shù)據(jù)；

所述APP終端包含太陽能控制器實時控制和太陽能控制器歷史數(shù)據(jù)交互，包括獲取數(shù)據(jù)和下發(fā)命令的交互、獲取位置信息以及天氣信息的交互、用戶權(quán)限管理的交互、太陽能控制器聯(lián)網(wǎng)的交互；

所述APP終端能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制和手動控制；

所述APP終端能夠通過太陽能控制器進行實時監(jiān)控、獲取過去主要歷史數(shù)據(jù)、進行參數(shù)設置，實時監(jiān)控包括太陽能電池板參數(shù)、蓄電池參數(shù)、負載參數(shù)，主要歷史數(shù)據(jù)可圖表統(tǒng)計以及展示，參數(shù)設置可設置和讀取蓄電池以及負載的常用參數(shù)以及高級參數(shù)。

具體地，所述太陽能控制器聯(lián)網(wǎng)步驟如下，

1）控制太陽能控制器開機或復位，通過WiFi模塊進入AP工作模式，并開始廣播；

2）APP終端掃描太陽能控制器，獲得正在廣播的太陽能控制器Mac地址和端口號，并請求連接；

3）APP終端與太陽能控制器連接成功后，APP終端將當前WiFi的SSD以及密碼發(fā)送給太陽能控制器，太陽能控制器中的WiFi模塊保存SSD以及密碼并配置，太陽能控制器接入AP，聯(lián)網(wǎng)成功；

4）太陽能控制器中的WiFi模塊進入STA模式，可主動通過AP與AWS服務器交互，并能通過AWS服務器與APP終端交互數(shù)據(jù)。

具體地，所述APP終端的手動控制步驟如下，

1）用戶通過APP終端UI表達控制，

2）APP終端獲取用戶控制信息后將用戶行為參照數(shù)據(jù)協(xié)議打包成控制命令，

3）APP終端通過TCP/IP協(xié)議將控制命令上傳至AWS服務器，并等待太陽能控制器回傳控制狀態(tài)結(jié)果，

4）AWS服務器解析控制命令，獲取需要執(zhí)行該命令的太陽控制器ID，并等待對應太陽控制器請求獲取該命令，

5）太陽控制器端分時請求AWS服務器，并上傳太陽控制器ID，

6）AWS服務器檢測到請求命令的太陽控制器ID與APP終端上次的太陽控制器ID符合時，轉(zhuǎn)發(fā)給命令至指定太陽控制器，

7）太陽控制器獲取命令并解析，根據(jù)具體命令下發(fā)控制指令控制蓄電池、太陽能電池板或負載參數(shù)，

8）太陽控制器完成命令后回傳控制是否成功的狀態(tài)給AWS服務器，如果有返回數(shù)據(jù)需要回傳，同時太陽能控制器將數(shù)據(jù)打包并回傳，

9）APP終端獲取控制結(jié)果，參照協(xié)議數(shù)據(jù)各個字段，并在UI上予以展示，至此一次完成的命令下發(fā)流程結(jié)束。

具體地，所述APP終端的自動控制是基于位置信息、天氣信息、蓄電池狀態(tài)以及負載狀態(tài)數(shù)據(jù)總和分析后，提取出有用信息，得出控制邏輯，生產(chǎn)控制命令，其步驟如下，

1）通過獲得用戶位置當天和未來幾天天氣情況，預測太陽能電池板為了幾天的發(fā)電量，從而適當調(diào)整負載功率，保證在天氣情況日照不足的情況下，電池續(xù)航連續(xù)，

2）通過獲得并分析蓄電池電量剩余情況，自動調(diào)整負載功率，保證電池續(xù)航，

3）通過獲得負載工作情況適當調(diào)整太陽能板的充放電功率，保護蓄電池使用壽命。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明智能家用太陽能控制系統(tǒng)使用APP終端與太陽能控制器交互，通過太陽能控制器監(jiān)控并控制蓄電池和太陽能電池板工作狀態(tài)，交互簡單、操作友好，通過APP終端實現(xiàn)遠程控制太陽能控制器；其中太陽能控制器數(shù)據(jù)、蓄電池數(shù)據(jù)和太陽能電池板數(shù)據(jù)均可存儲在AWS服務器里，其數(shù)據(jù)包括實時監(jiān)控數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，并且可通過APP終端展示。

附圖說明

圖1 是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖2 是本發(fā)明的太陽能控制器聯(lián)網(wǎng)流程圖。

圖3 是本發(fā)明APP終端的手動控制流程圖。

圖4是本發(fā)明APP終端的自動控制流程圖。

具體實施方式

請參閱圖1-4所示，本發(fā)明關(guān)于一種智能家用太陽能控制系統(tǒng)，包括負載、蓄電池、太陽能控制器、太陽能電池板、APP終端，所述蓄電池與負載連接，所述太陽能控制器與蓄電池連接，所述蓄電池以及負載的具體工作狀態(tài)均由太陽能控制器直接控制，所述太陽能控制器內(nèi)設有WiFi模塊，所述WiFi模塊通過UART接口與太陽能控制器連接，所述WiFi模塊通過AP與AWS服務器連接，并且通過AWS服務器與APP終端連接，所述太陽能電池板分別與太陽能控制器、蓄電池連接，對其進行供電；

所述WiFi模塊有STA與AP兩種工作模式，STA模式用于正常交換數(shù)據(jù)，AP模式用于smartlink，完成太陽能控制器聯(lián)網(wǎng)；

所述太陽能控制器通過WiFi模塊的smartlink方式接入廣域網(wǎng)，所述AWS服務器固定IP且全球可訪問，可管理太陽能控制器信息，包括太陽能控制器IP地址，太陽能控制器唯一碼，太陽能控制器歷史數(shù)據(jù)，太陽能控制器實時數(shù)據(jù)，同時可向APP終端轉(zhuǎn)發(fā)所有數(shù)據(jù)，所述AWS服務器保存太陽能控制器所有參數(shù)數(shù)據(jù)；

所述APP終端包含太陽能控制器實時控制和太陽能控制器歷史數(shù)據(jù)交互，包括獲取數(shù)據(jù)和下發(fā)命令的交互、獲取位置信息以及天氣信息的交互、用戶權(quán)限管理的交互、太陽能控制器聯(lián)網(wǎng)的交互；

所述APP終端能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制和手動控制；

所述APP終端能夠通過太陽能控制器進行實時監(jiān)控、獲取過去主要歷史數(shù)據(jù)、進行參數(shù)設置，實時監(jiān)控包括太陽能電池板參數(shù)、蓄電池參數(shù)、負載參數(shù)，其參數(shù)主要包括電壓、電流、功率、開關(guān)、溫度以及工作狀態(tài)；

主要歷史數(shù)據(jù)可圖表統(tǒng)計以及展示，包括當天耗電量、當天發(fā)電量、當天充電安時數(shù)、當天放電安時數(shù)、當天充電最大功率、當天放大最大功率、蓄電池當天最低電壓、蓄電池當天最高電壓、總運行天數(shù)、蓄電池總過放次數(shù)、蓄電池總充滿次數(shù)、蓄電池總充電安時數(shù)、蓄電池總放電安時數(shù)、累計發(fā)電量、累計用電量；

參數(shù)設置可設置和讀取蓄電池以及負載的常用參數(shù)以及高級參數(shù)，蓄電池常用參數(shù)包括系統(tǒng)電壓、蓄電池標稱容量、蓄電池類型，蓄電池高級參數(shù)包括超壓電壓、充電限制電壓、均衡充電電壓、提升充電電壓、浮充充電電壓、提升充電電壓、過放返回電壓、欠壓警告電壓、過放電壓、放電限制電壓、過放延時時間、均衡充電時間、提升充電時間、均衡充電間隔、溫度補償系數(shù)，負載常用參數(shù)包括負載工作模式、光控延時時間、光控電壓，負載高級參數(shù)包括第一段工作時間、第一段工作功率、第二段工作時間、第二段工作功率、第三段工作時間、第三段工作效率、最亮工作時間、最亮工作功率。

其中，蓄電池可為鉛酸電池、鋰電池、開口電池、膠體電池、密封電池以及自定義的各種電池，30W-200W功率的太陽能電池板均可適用。

具體地，所述太陽能控制器聯(lián)網(wǎng)步驟如下，

1）控制太陽能控制器開機或復位，通過WiFi模塊進入AP工作模式，并開始廣播；

2）APP終端掃描太陽能控制器，獲得正在廣播的太陽能控制器Mac地址和端口號，并請求連接；

3）APP終端與太陽能控制器連接成功后，APP終端將當前WiFi的SSD以及密碼發(fā)送給太陽能控制器，太陽能控制器中的WiFi模塊保存SSD以及密碼并配置，太陽能控制器接入AP，聯(lián)網(wǎng)成功；

4）太陽能控制器中的WiFi模塊進入STA模式，可主動通過AP與AWS服務器交互，并能通過AWS服務器與APP終端交互數(shù)據(jù)。

具體地，所述APP終端的手動控制步驟如下，

1）用戶通過APP終端UI表達控制，

2）APP終端獲取用戶控制信息后將用戶行為參照數(shù)據(jù)協(xié)議打包成控制命令，

3）APP終端通過TCP/IP協(xié)議將控制命令上傳至AWS服務器，并等待太陽能控制器回傳控制狀態(tài)結(jié)果，

4）AWS服務器解析控制命令，獲取需要執(zhí)行該命令的太陽控制器ID，并等待對應太陽控制器請求獲取該命令，

5）太陽控制器端分時請求AWS服務器，并上傳太陽控制器ID，

6）AWS服務器檢測到請求命令的太陽控制器ID與APP終端上次的太陽控制器ID符合時，轉(zhuǎn)發(fā)給命令至指定太陽控制器，

7）太陽控制器獲取命令并解析，根據(jù)具體命令下發(fā)控制指令控制蓄電池、太陽能電池板或負載參數(shù)，

8）太陽控制器完成命令后回傳控制是否成功的狀態(tài)給AWS服務器，如果有返回數(shù)據(jù)需要回傳，同時太陽能控制器將數(shù)據(jù)打包并回傳，

9）APP終端獲取控制結(jié)果，參照協(xié)議數(shù)據(jù)各個字段，并在UI上予以展示，至此一次完成的命令下發(fā)流程結(jié)束。

具體地，所述APP終端的自動控制是基于位置信息、天氣信息、蓄電池狀態(tài)以及負載狀態(tài)數(shù)據(jù)總和分析后，提取出有用信息，得出控制邏輯，生產(chǎn)控制命令，其步驟如下，

1）通過獲得用戶位置當天和未來幾天天氣情況，預測太陽能電池板為了幾天的發(fā)電量，從而適當調(diào)整負載功率，保證在天氣情況日照不足的情況下，電池續(xù)航連續(xù)，

2）通過獲得并分析蓄電池電量剩余情況，自動調(diào)整負載功率，保證電池續(xù)航，

3）通過獲得負載工作情況適當調(diào)整太陽能板的充放電功率，保護蓄電池使用壽命。

APP終端能夠自動獲取所在地理位置和天氣信息，自動調(diào)節(jié)太陽能控制器工作方式，自動調(diào)節(jié)蓄電池充放電狀態(tài)，通過APP終端自動控制，避免不專業(yè)的用戶盲目操作系統(tǒng)，導致系統(tǒng)損壞。

以上實施方式僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。