[发明专利]户用分布式光伏发电系统的智能家庭能效管理系统

权利要求书

1.一种户用分布式光伏发电系统的智能家庭能效管理系统，其特征在于，包括：分布式光伏发电系统、无线通讯系统和能效管理系统，其中：分布式光伏发电系统所发电能给家庭电器负载供电、给蓄电池充电或者输送到电网，无线通讯系统包括电能采集和远程遥控的功能，把分布式光伏发电系统的发电信息、电池的电量信息和每个电器的用电信息通过ZigBee模块传送到能效管理系统，能效管理系统经过分析得出最优的用电计划以及确定每个电器的用电时间，并把电器的开关控制命令通过ZigBee模块传送到每个电器的控制模块，通过触发继电器实现对电器的远程控制。

2.根据权利要求1所述的户用分布式光伏发电系统的智能家庭能效管理系统，其特征在于，所述分布式光伏发电系统包括：太阳能电池板、蓄电池、带MPPT功能的逆变器、调压器、单向电表和双向电表，其中：太阳能电池板输出直流电能，通过调压器和蓄电池的充放电控制器相连，经过带MPPT功能的逆变器后得到220V、50Hz的电能，通过单向电表测量太阳能电池板的发电量，通过双向电表和电网、家庭供电线相连，当电网给家庭电器供电时，双向电表正转，当光伏发电量充足有余电时，双向电表反转。

3.根据权利要求1所述的户用分布式光伏发电系统的智能家庭能效管理系统，其特征在于，所述无线通讯系统包括：供电模块、计量模块、ZigBee模块和控制模块，其中：供电模块的输入电压为AC220V，输出电压为DC5V和DC3.3V；计量模块测量电器用电信息，并传给ZigBee模块；ZigBee模块将电器用电信息传给能效管理系统，经过计算后，再通过ZigBee模块把每个电器的控制信息传给控制模块，触发控制模块对电器进行开关控制。

4.根据权利要求3所述的户用分布式光伏发电系统的智能家庭能效管理系统，其特征在于，所述ZigBee模块分为节点ZigBee模块和协调点ZigBee模块两种，节点ZigBee模块是安装在每个电器上的ZigBee模块，协调点ZigBee模块是安装在能效管理系统上的ZigBee模块，组网后，每个节点ZigBee模块把计量模块传来电器用电信息通过ZigBee信号传给协调点ZigBee模块，协调点ZigBee模块把所有节点ZigBee模块传来的电器用电信号传给能效管理系统，经过计算后，协调点ZigBee模块把每个电器的控制信息传给相应节点ZigBee模块，触发控制模块对电器进行开关控制。

5.根据权利要求3所述的户用分布式光伏发电系统的智能家庭能效管理系统，其特征在于，所述计量模块测量电器用电信息，通过串口传给所述ZigBee模块。

6.根据权利要求1所述的户用分布式光伏发电系统的智能家庭能效管理系统，其特征在于，所述能效管理系统是带有数学模型算法的监控界面，包括显示每个电器的开关状态、用电信息，实现对电器的远程开关控制，显示光伏发电系统的实时发电量、蓄电池的剩余电量，制定最佳的电器用电计划。

7.根据权利要求6所述的户用分布式光伏发电系统的智能家庭能效管理系统，其特征在于，所述能效管理系统是通过VISUAL STUDIO C++中MFC库编写的带有数学模型算法的监控界面。

8.根据权利要求6所述的户用分布式光伏发电系统的智能家庭能效管理系统，其特征在于，所述能效管理系统通过将每个电器的用电功率、每日用电次数和时长输入和用电时间段输入，结合当前的光伏发电功率、当前蓄电池电量、当前电价和当前各个电器需要工作与否的状态，把一天24小时分割成480个单元，每个单元3分钟，通过遍历的方法，制定最优的电器用电计划。