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[發明專利]一種智能家居能量分配系統及其實現方法在審

專利信息
申請號: 201711170270.7 申請日: 2017-11-22
公開(公告)號: CN107968428A 公開(公告)日: 2018-04-27
發明(設計)人: 段青;盛萬興;王丹;仇紅亞;劉斌;徐嘉超;趙彩虹;馬春艷;李振;沙廣林 申請(專利權)人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網公司;華中科技大學
主分類號: H02J3/38 分類號: H02J3/38;H02J3/28;F24D15/00;F24D19/10
代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271 代理人: 徐國文
地址: 100192 北*** 國省代碼: 北京;11
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 智能家居 能量 分配 系統 及其 實現 方法
【權利要求書】:

1.一種智能家居能量分配系統,其特征在于:所述分配系統包括家庭能源側、家庭能源路由器以及家庭能量終端;

所述家庭能源側包括供熱系統和供電系統;

所述家庭能源路由器用于協調所述供熱系統的供熱和所述供電系統的供電間的能量比例;

所述家庭能量終端用于接收經家庭能源路由器協調后的所述熱能和電能。

2.如權利要求1所述的智能家居能量分配系統,其特征在于:

所述家庭能源路由器為能量優化控制調度中心,包括家庭能源轉換中心和控制中心;所述能源轉換中心用于實現所述能源側的電能的變換、天然氣燃燒產生熱能、電能轉換為熱能;控制中心對所述熱能能量集中匯聚到進行協調分配傳輸給負荷或儲電或蓄熱裝置;

所述家庭能量終端包括負荷與儲能系統。

3.如權利要求2所述的智能家居能量分配系統,其特征在于:所述供熱系統包括天然氣和太陽能加熱系統;所述供電系統包括配電網和分布式發電裝置。

4.如權利要求2所述的智能家居能量分配系統,其特征在于:所述負荷由電負荷與熱負荷組成;所述儲能系統包括儲電裝置和蓄熱裝置。

5.如權利要求2所述的智能家居能量分配系統,其特征在于:所述家庭能源轉換中心用于實現能源側電能的變換、天然氣燃燒產生熱能、電能轉換為熱能;

所述家庭能源轉換中心包括電能變換裝置、天然氣熱產裝置、熱能交換裝置以及電熱轉換裝置;

所述電能變換裝置用于實現電能與電能間直接變換;所述天然氣熱產裝置利用清潔能源天然氣燃燒產生熱能;所述熱能交換裝置用于將太陽能加熱系統產生的熱能進一步進行熱交換以達到用戶供熱的要求;所述電熱轉換裝置用于將家庭能源側經過變換的電能轉換為熱量。

6.如權利要求5所述的智能家居能量分配系統,其特征在于:所述電能變換裝置的輸入端口分別與家庭能源側的配電網以及分布式發電裝置輸出端連接;所述電能變換裝置的輸出端口分別與電熱轉換裝置的輸入端口以及家庭能量終端的電負荷、儲電裝置連接;

所述天然氣熱產裝置的輸入端口與家庭能源側天然氣的輸出端口連接;所述熱能交換裝置的輸入端口與家庭能源側太陽能加熱系統的輸出端口連接;所述天然氣熱產裝置和熱能交換裝置的輸出端口均與家庭能量終端的熱負荷和蓄熱裝置連接。

7.如權利要求6所述的智能家居能量分配系統,其特征在于:所述電熱轉換裝置的輸出裝置與家庭能量終端的熱負荷和蓄熱裝置連接。

8.如權利要求2所述的智能家居能量分配系統,其特征在于:所述控制中心包括:

控制單元:用于根據檢測系統反饋的信息,控制家庭能源側和家庭能源路由器的家庭能源轉換中心;

網絡單元:用于負責系統中個單元之間的通信,傳輸控制單元發出的控制指令;

監測單元:實時監測家庭能源側、家庭能源轉換中心的設備狀態,并以各設備運行參數的形式通過控制器單元反饋到控制單元;

控制器單元:綜合分析監測系統采集的數據,并反饋指令給各單元使其以最優方式運行;

遠程控制服務單元:用于在智能家居用戶不在家的情況下能夠遠程監視操控智能家居系統;

數據庫單元:用于實時更新并記錄智能家居各單元工作狀態,生成日志。

用于實時監測家庭能源側供能裝置發電/供熱余量、家庭能量終端負荷運行狀態、儲能裝置狀態,以及電力流網絡和熱力流網絡間的能源共享和信息交互。

9.一種智能家居能量分配系統的實現方法,其特征在于:

家庭能源側提供供熱系統和供電系統,所述供熱系統提供熱能,供電系統提供電能;

供熱系統提供的熱能和供電系統提供的電能由家庭能源路由器進行比例協調;

將協調后的熱能和電能傳輸至家庭能量終端。

10.如權利要求9所述的實現方法,其特征在于:所述供熱系統提供熱能,供電系統提供電能,包括:

由太陽能加熱系統、天然氣以及由電能經過電熱轉換裝置提供日常所需的熱能;

當分布式發電產生的電能充足時,負荷所需電能由分布式光伏發電裝置提供,多余的電能儲存在儲電系統中;

在陰雨天、光照強度不足或風力較弱條件下,負荷所需電能由配電網、分布式發電裝置以及儲電系統共同提供;或

當太陽能加熱系統、天然氣和電熱轉換裝置三種供熱系統以及配電網、分布式發電裝置供電系統同時工作時,通過家庭能源路由器的控制中心協調供熱和供電比例。

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