[实用新型]基于实时电价的智能家居供电监控装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种基于实时电价的智能家居供电监控装置。 

背景技术：

随着电子和信息通信技术在住宅家居中的广泛使用，提出了智能家居的概念。智能家居又称智能住宅(Smart Home)，是以住宅为平台，利用自动控制技术、信息通信技术、音视频技术及安全防范技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家居日程事务的管理系统，从而提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。 

智能家居是智能电网建设的重要环节之一，而智能家居供电监控装置是智能家居设计的重要组成部分。未来智能家居的电源可以是电网，可以是光伏系统，也可以是电动汽车。三者作为智能家居的电源各有其特点，如电网供电电价是实时变化的；光伏系统是免费的，但是只能在白天发电并受天气因素的制约；电动汽车能随时充放电，但需考虑原本的驾驶功能。因此，智能家居电源的最优选择既是智能家居减少供电费用的重要方式，又是响应电网调度、构建智能电网的关键。 

目前，在智能家居中，已有学者针对智能家居通讯接口技术，双向智能电表以及智能家居三表合一装置进行了研制。然而，缺乏基于实时电价的智能家居供电监控装置的研究。因此，一种基于实时电价 的智能家居供电监控装置亟待研发。 

实用新型内容：

针对上述尚无基于实时电价的智能家居供电监控装置的现状，本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术没有根据实时电价，光伏系统和电动汽车的电能特性，来选择智能家居电源的缺点，提供一种智能家居供电监控装置。本装置不仅可以实现智能家居自主地选择电源，还可以计算智能家电预期电费以及电源预期收益。该装置具有电路简单，体积小巧，成本低廉等特点，可安装在智能住宅中，具有广阔的应用前景。 

本实用新型解决上述问题采取的技术方案是： 

一种基于实时电价的智能家居供电监控装置，包括数据采样模块、输入模块、通讯模块、单片机、辅助电路模块、显示模块和驱动模块；其特征在于：所述数据采样模块包括温度传感器、电压传感器和电流传感器，通讯模块包括CAN接口和RS-485接口。所述数据采样模块、输入模块、通讯模块和辅助电路模块接入单片机的输入端；所述单片机的输出端接入显示模块和驱动模块。本实用新型根据实时电价，光伏系统和电动汽车的电能特性，实现智能家居电源的最优选择；此外，本实用新型还具有计算智能家电预期电费以及电源预期收益的功能。 

所述数据采样模块包括温度传感器、电压传感器和电流传感器，温度传感器的型号是TP100、电压传感器的型号是ZV25-P、电流传感器的型号是ZA25-NP。所述通讯模块包括CAN接口和RS-485接 口，其型号是M49003。所述辅助电路模块包括电源电路和时钟电路；电源电路为单片机提供可靠而稳定的工作电压，其型号是LM2575-5.0，时钟电路为单片机提供稳定的工作时钟，其晶振12M，起振电容30pF。所述输出模块包括LED显示屏。所述驱动模块芯片的型号是ULN2003。 

所述单片机的型号是STC89S51。 

本实用新型所述的基于实时电价的智能家居供电监控装置的工作原理是： 

选择电源的原则在于充分利用光伏系统电能的前提下，基于实时电价选择最合理的电源。当电网负荷处于高峰时段(7：00－11：00，19：00－23：00)，实时电价处于高位时，尽可能使用光伏、电动汽车作为智能家居的电源，甚至将多余的电能反馈给电网；故单片机选择光伏系统作为智能家居的一级电源，电动汽车作为二级备用电源，而电网作为三级备用电源。在一级电源完全满足智能家居供电需求的情况下，电动汽车可以将多余的电能反馈给电网。当电网负荷处于平段(11：00－19：00)时，单片机选择光伏系统作为智能家居的一级电源，电网作为二级备用电源，而电动汽车作为三级备用电源。在一级电源完全满足智能家居供电需求的情况下，电动汽车可以将多余的电能反馈给电网。当电网负荷处于低谷时段(23：00－7：00)，实时电价处于低位时，智能家居需要尽可能使用电网提供的电能；考虑到这个时段光伏系统已经不能发电，故单片机选择电网作为智能家居的一级电源，并控制电动汽车充电。 

此外，单片机控制通讯模块定时读取当天电网24小时的实时电价，并将其存储。