[发明专利]一种家庭突发用电和可变参数的能源优化管理系统及方法

权利要求书

1.一种家庭突发用电和可变参数的能源优化管理系统，其特征在于，包括若干个用电器、若干个电量控制模块、网关、移动终端和服务器；

每个所述用电器均与一个对应的电量控制模块连接，所述电量控制模块通过网关分别与服务器和移动终端连接；

所述电量控制模块包括设置单元、电力输出单元、用电量采集单元、控制单元、手动用电开关和无线通信单元；

所述设置单元、电力输出单元、用电量采集单元、手动用电开关和无线通信单元均与控制单元连接，所述电力输出单元、用电量采集单元均与用电器连接，所述电力输出单元还与手动用电开关连接，所述无线通信单元通过网关分别与服务器和移动终端通信连接。

2.根据权利要求1所述的家庭突发用电和可变参数的能源优化管理系统，其特征在于，

所述网关根据其存储的电价信息对用电器的开启时间进行调度；

所述移动终端对用电器的发送操作指令进行远程控制操作，并显示通过网关发送的用电器相关数据；

所述服务器用于存储网关上传的用电器参数数据；

所述电量控制模块用于用电器的供电控制、用电器用电量的读取和实现与网关的信息交换；

其中，所述控制单元用于读取手动用电开关状态或网关发送的指令，进而控制电力输出单元的电力输出；同时将用电器的参数数据通过无线通信单元发送给网关；

所述设置单元用于设置该单元连接的用电器的用电参数；

所述电力输出单元设置于用电器与电源之间，用于根据控制单元的指令或手动用电开关的状态给用电器供电；

所述用电量采集单元用于采集与之连接的用电器的用电量；

所述手动用电开关用于手动开启或关闭与之连接的用电器；

所述无线通信单元采用WIFI无线通信方式与网关通信。

3.根据权利要求2所述的家庭突发用电和可变参数的能源管理优化系统，其特征在于，所述用电器的参数数据包括用电器ID、自动开启标志、手动开启标志、再次启动标志、用电器功率数据、用电器用电时段起始时间点、用电器用电器时段终止时间点、用电器运行时长和用电器用电量数据。

4.根据权利要求1所述的家庭突发用电和可变参数的能源优化管理系统，其特征在于，

所述设置单元包括选择开关和电器参数显示屏，所述电器参数显示屏与控制单元连接；

所述电力输出单元包括继电器开关电路和继电器驱动电路，所述继电器开关电路通过继电器驱动电路与控制单元连接；

所述用电量采集单元包括型号为CS5490的电量采集芯片；

所述控制单元包括型号为STM32F103C的微控制器芯片；

所述无线通信单元包括型号为ESP-12的WIFI通信模块。

5.一种家庭突发用电和可变参数的能源优化管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在一个家庭的当前日期中，根据当前开启的各个用电器对应的电量控制模块中的用电器参数数据和网关内的电价信息，通过用电优化模型对当前开启的各个用电器进行用电规划；

S2、当有用电器被开启时，判断该用电器的开启类型；

若该用电器未被开启过，则进入步骤S3；

若该用电器被开启过，则进入步骤S4；

S3、通过电量控制模块控制该用电器立即开始工作，并将该用电器的参数数据发送至网关，并进入步骤S5；

S4、通过电量控制模块控制该用电器立即开始工作，并通过电量检测模块检测该用电器的参数数据是否发生变化，并将检测结果发送至网关，作为下次对该用电器进行用电规划时的数据依据，并进入步骤S6；

S5、根据当前所有未被开启过的用电器上传的参数数据和当前网关内的电价信息，通过用电优化模型对相应用电器进行用电规划，并进入步骤S6；

S6、通过网关将上传的各个用电器参数数据上传至服务器，通过服务器对用电器参数数据进行数据解析，并更新相应的用电器状态记录；

S7、重复执行步骤S2-S6，直到所有开启的用电器均已完成用电规划，根据当前日期下服务器中的最新用电器状态记录，对下一日的各个用电器进行用电规划，实现能源优化管理。