即插即用的能量路由器及基于能量路由器的能源调度系统技术方案

本发明专利技术属于能量路由器技术领域，涉及一种即插即用的能量路由器及基于能量路由器的能源调度系统。能量路由器包括主控模块、通讯模块和接口模块，主控模块负责执行能源管理策略和算法，通讯模块负责与光伏发电系统、储能系统和智能家居设备进行数据交换和指令下发，接口模块负责提供电源、网络和显示外部接口。基于能量路由器的能源调度系统，应用前述的能量路由器，能量路由器根据台区用电需求和环境条件，对光伏发电系统、储能系统、充电设备和市电交流电进行协同控制和优化调度，控制策略包括但不限于：光伏就地消纳、储能削峰填谷、交流电平衡调节和能源互补应急。本发明专利技术实现了能量路由器即插即用、快速部署，提高设备的灵活性和可扩展性。可扩展性。

【技术实现步骤摘要】
即插即用的能量路由器及基于能量路由器的能源调度系统


[0001]本专利技术属于能量路由器
，具体涉及一种即插即用的能量路由器及基于能量路由器的能源调度系统。

技术介绍

[0002]能量路由器是一种智能化的设备，可以实现对光伏、储能、智能家居等设备的协同控制和优化调度，提高能源效率和安全性。然而，传统的能量路由器安装部署过程复杂，耗时长，成本高，不利于快速推广应用。
[0003]能量路由器的安装方法通常包括以下步骤：
[0004]步骤1.设计规划：在安装能量路由器之前，需要进行设计规划，确定最佳的位置和布线方案。这通常需要考虑到电网的能量需求、设备容量、电缆路径等因素。
[0005]步骤2.准备工作：在安装过程中，需要进行一些准备工作，例如清理安装区域，确保没有障碍物或危险因素。还需要检查所需的材料和工具，确保一切准备就绪。
[0006]步骤3.安装设备：根据设计规划，将能量路由器安装在预定的位置上。这包括固定设备、连接电源线和网络线等。
[0007]步骤4.连接电源和网络：将能量路由器连接到电源和网络。这可能涉及到插入电源线、网线等，并确保连接稳定可靠。
[0008]步骤5.配置和测试：一旦设备安装好并连接上电源和网络，需要进行配置和测试。这包括设置能量路由器的参数、验证网络连接、测试设备的工作状态等。
[0009]步骤6.整理和维护：安装完成后，整理好线缆，并进行必要的维护工作。这包括标记线缆、确保设备正常运行、定期检查和维护等。
[0010]上述的这些步骤的复杂性、耗时性和成本高昂主要取决于以下几个原因(Reason)：
[0011]R1.设备复杂性：能量路由器通常具有复杂的功能和配置选项，需要进行详细的设置和调整，这增加了安装过程的复杂性。
[0012]R2.系统集成：能量路由器可能需要与其他系统进行集成，例如能源管理系统、监控系统等。这涉及到额外的工作和调试，增加了安装的耗时。
[0013]R3.物理环境要求：能量路由器需要安装在合适的位置，可能需要进行物理布线和调整，例如安装电缆、连接到适当的电源和网络接口等。这可能涉及到建筑结构调整或专业施工，增加了成本和耗时。
[0014]R4.安全和合规性要求：在一些行业中，能量路由器的安装需要符合特定的安全和合规性要求，例如电气安全标准、防火规定等。这可能需要额外的工作和审查，增加了安装的复杂性和成本。
[0015]R5.现场条件和障碍物：安装过程可能会受到现场条件的限制和障碍物的影响，例如有限的空间、困难的访问等。这可能需要更多的人力和时间来克服这些问题。
[0016]总之，能量路由器安装的复杂性、耗时性和成本高昂，主要是由于设备复杂性、系
统集成、物理环境要求、安全合规性要求以及现场条件和障碍物等多个因素的综合影响。其中，由于目前的能量路由器大多不具备即插即用的设计，因此导致能量路由器的安装过程复杂、成本高昂。

技术实现思路

[0017]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种采用模块化技术和智能控制实现能量路由器快速安装部署、即插即用的设计。本专利技术所采用的技术方案如下：
[0018]即插即用的能量路由器，包括依次电性连接的主控模块、通讯模块和接口模块，主控模块负责执行能源管理策略和算法，通讯模块负责与光伏发电系统、储能系统和智能家居设备进行数据交换和指令下发，接口模块负责提供电源、网络和显示外部接口；
[0019]主控模块包括处理器和存储器，所述处理器为微处理器或FPGA，具有计算、决策和执行的能力，存储器用于存储程序代码、配置数据和运行时的数据；通讯模块负责能量路由器与外部系统或设备进行通信，支持多种通信协议，包括但不限于以太网、无线网络和串行通信接口；接口模块是能量路由器与外部设备或能源系统和负载之间进行连接的接口，包括但不限于电源接口、能源系统接口、负载接口和数据接口；
[0020]主控模块、通讯模块和接口模块上分别设置智能识别芯片、功率端口和通信端口，功率端口包括但不限于：直流功率连接端口和交流功率连接端口，通信端口包括但不限于：以太网接口、串口接口和无线通信接口，智能识别芯片中包含该模块的类型、参数和状态信息。
[0021]优选的，主控模块包括时钟、电源管理电路和辅助电路。
[0022]优选的，主控模块利用人工智能算法优化设备的运行策略，具体技术方案如下：
[0023]能量路由器通过传感器、智能电表或者环境监测设备获取数据，采集到的数据进行数据清洗、归一化和滤波预处理以及特征提取，选择人工智能算法建立能量路由器的优化模型，根据所选的人工智能算法，建立优化模型，优化模型考虑的因素包括但不限于能源的产能和消耗、负载需求、电网条件、用户需求和环境因素，能量路由器通过优化模型最大化能源利用，使用历史数据和模拟数据对建立的优化模型进行训练和优化，根据优化模型的结果，制定决策和控制策略指导能量路由器的运行，将优化策略实施到能量路由器和能源调度系统中，并进行实时监控和反馈。
[0024]优选的，决策和控制策略包括但不限于：调整能源系统的输出、负载的分配和调度和储能系统的管理。
[0025]基于能量路由器的能源调度系统，应用前述的即插即用的能量路由器，包括以下步骤：
[0026]能量路由器与远端的能源调度系统云平台实现双向交互通讯，接收云平台发送的数据和指令，向光伏发电系统、储能系统和充电设备以及市电网络和其他设备发送指令；能量路由器收集光伏发电系统、储能系统和充电设备以及市电网络和其他设备的分析数据，将采集的实时数据发送给云平台；
[0027]能量路由器根据台区的用电需求和环境条件，对光伏发电系统、储能系统、充电设备和市电交流电进行协同控制和优化调度，控制策略包括但不限于：光伏就地消纳、储能削峰填谷、交流电平衡调节和能源互补应急。
[0028]优选的，交流电平衡调节的方法是：根据交流电网的运行状态和质量要求，调节交流电的功率因数、无功补偿和谐波抑制，改善电压质量，提高供电可靠性。
[0029]优选的，能源互补应急的方法是：当出现异常情况或极端天气时，根据不同的运行模式，调整光伏、储能和交流电的组合方式，保障重要负荷的正常供应。
[0030]本专利技术的有益效果：
[0031]与传统能量路由器相比，本专利技术能实现了能量路由器的即插即用、快速部署，并根据不同需求替换的不同功能模块。该设计可简化现场施工，减少人力和材料的浪费，降低成本和风险；提高施工质量和效率，缩短工期和验收时间；增强设备的标准化和可移动性，方便维护和升级；适应不同的场景和需求，提高设备的灵活性和可扩展性。本专利技术通过预制化模块技术，增强设备的标准化和可移动性，方便维护和升级，适应不同的场景和需求，提高设备的灵活性和可扩展性。
附图说明：
[0032]图1是本专利技术实施例的能量路由器的硬件架构示意图；
[0033]图2是本专利技术实施例的能量路由器的组成模块之间的通讯连接方式示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.即插即用的能量路由器，其特征在于，包括依次电性连接的主控模块、通讯模块和接口模块，主控模块负责执行能源管理策略和算法，通讯模块负责与光伏发电系统、储能系统和智能家居设备进行数据交换和指令下发，接口模块负责提供电源、网络和显示外部接口；主控模块包括处理器和存储器，所述处理器为微处理器或FPGA，具有计算、决策和执行的能力，存储器用于存储程序代码、配置数据和运行时的数据；通讯模块负责能量路由器与外部系统或设备进行通信，支持多种通信协议，包括但不限于以太网、无线网络和串行通信接口；接口模块是能量路由器与外部设备或能源系统和负载之间进行连接的接口，包括但不限于电源接口、能源系统接口、负载接口和数据接口；主控模块、通讯模块和接口模块上分别设置智能识别芯片、功率端口和通信端口，功率端口包括但不限于：直流功率连接端口和交流功率连接端口，通信端口包括但不限于：以太网接口、串口接口和无线通信接口，智能识别芯片中包含该模块的类型、参数和状态信息。2.根据权利要求1所述的即插即用的能量路由器，其特征在于，主控模块包括时钟、电源管理电路和辅助电路。3.根据权利要求1所述的即插即用的能量路由器，其特征在于，主控模块利用人工智能算法优化设备的运行策略，具体技术方案如下：能量路由器通过传感器、智能电表或者环境监测设备获取数据，采集到的数据进行数据清洗、归一化和滤波预处理以及特征提取，选择人工智能算法建立能量路由器的优化模型，根据所选的人工智能算法，建立优化模型，优化模型考虑的因素包括但不限于能源的产能和消耗、负载需求、电网条件、用户...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，刘鼎立，李洪全，丁浩，商和龙，邹成杰，赵晨阳，李晓晗，李硕，姜涛，李宣宁，贾文斐，李付辉，穆丽君，李明，展振亮，冯晓朴，
申请(专利权)人：山东电工豪迈节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：