本实用新型涉及智能家庭供电系统,，具体涉及一种光伏电站供电系统,属于太阳能光伏发电技术领域。
背景技术：
在能源枯竭及环境污染问题日益严重的今天,光伏发电是未来可再生能源应用的一种重要方法。光伏发电的应用目前主要分为2类，集中式大功率电站以及分布式的个人电站。其是利用光伏组件(如：采用特殊材料诸如晶硅板)逆变器，等设备组成的发电体系(将光伏组件产生的直流电转化为交流电)，输入到电网或用户的光伏发电系统。光伏发电的监控体系主要负责光伏电站的各设备(逆变器，汇流盒等)的数据采集，并通过有线或无线(如GPRS、以太网、WIFI等)方式将采集的信息上传至服务器，用户可以实现远程的对发电情况的实时查看和数据管理。随着光伏发电的日益发展，监控体系也更加智能化。所以监控设备不能仅仅满足于数据信息及时传输的中间作用，应更加智能化的实现信息一定程度上的调节机制。
光伏电站所发的电超出用户使用的部分一般情况会传输至电网，避免多余电量的浪费。在某些场合下，会出现光伏电站所发的电未选择传输至电网或也不能传输至电网时。浪费了光伏电站所产生的电。
技术实现要素：
为此，本实用新型的目的之一，在于最大化的利用光伏电站产生的电供给家庭用户。实现光伏电站的效益最大化。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种智能家庭供电系统包含：光伏电站，所述光伏电站，包括：
光伏组件，逆变器，所述逆变器电性连接至所述光伏组件，以将从光伏电池组件接收的低直流电压经DC转AC转换成为稳定的正弦波交流电；
监控设备，电性连接至所述逆变器，接收并采样所述逆变器的工作参数，并将采样的参数信息传输至远端的服务器；
光伏计量表，电性连接至所监控设备，以计算所述光伏电站的产生的电量；
双向计量表，包含，电流检测装置，电性连接至所述光伏计量表及电网，用以统计所述光伏电站输送至电网的电量及统计电网输入的电量；以及
家庭负载，电性连接至所述双向计量表，用以接收所述光伏电站供给的电能和/或所述电网供给的电能。
优选的，该家庭供电系统包含：至少一个智能控制开关，电性连接至可储能的用电装备和/或储能装备，触发所述智能控制开关以将所述可储能的用电装备或所述储能装备智能接入供电系统，接收所述光伏电站输送的电能。
优选的，该家庭供电系统进一步的包含，至少一个智能控制开关，电性连接至家庭负载中的可储能的用电装备和/或储能装备及所述双向计量表，接收双向计量表传输的信息并控制所述智能控制开关将所述可储能的用电装备或所述储能装备智能接入供电系统，接收所述光伏电站输送的电能。
优选的，该智能家庭供电系统进一步的包含，智能控制开关，电性连接至双向计量表，所述智能控制开关的额定电流不超过32A。
优选的，该双向计量表，包含无线模块，无线连接至智能控制开关，以传输所述双向计量表发出的指令。
优选的，该双向计量表，包含电流采样电路，电性连接至所述光伏计量表及电网，所述采样电路检测流入所述电网的电流，将检测的信息通过所述无线模块反馈至连接的所述智能控制开关。
优选的，该电流采样电路，包含电流传感器，其包含第一侧及第二侧；所述第一侧的A端电性连接光伏计量表，第一侧的B端电性连接电网，其中第一侧流过电流时，第二侧的内部电阻采样信号后传输至连接的运算放大器的2信号输入端，所述运算放大器运算后其输出端输出正弦模拟电压信号，所述模拟电压信号传输至所述双向计量表的处理器以估算所述第一侧流过的电流值。
优选的，该采样电路检测流入所述电网的电流，若检测的电流超出设定阈值时，所述双向计量表向监控设备或智能控制开关发出信号。
优选的，该智能控制开关，包含无线模块，红外模块，连接至服务器或智能设备；用以依据预定的程序或远程控制智能控制开关的开或关，从而接通其所连接的可储能的用电装备接入供电系统。
优选的，该系统还包括智能控制开关，所述智能控制开关包含有无线模块，所述无线模块连接至所述逆变器，当智能控制开关识别出可储能的用电装备或储能装备达到设定的阈值时，反馈信号至所述逆变器，所述逆变器响应所述信号以降功率发电。
相对于现有技术中的方案，本实用新型的优点：
1：当双向电流表采样有电流传输至网电时，即有大于用户用电的能量产生时，将信号传至智能控制开关或智能设备，智能控制开关依据预设的程序开启可储能的用电装备或储能电池并将其接入供电系统，已接收光伏电站传输的电能；或用户通过智能设备远程控制智能控制开关的开或关来使用可储能的用电装备(热水器等)或储能装备。
2：在满足光伏电站发电的要求同时，通过对用户的部分电器的开启实现能量的高效智能化利用。提高经济效益。
3:避免有电流流向电网(满足部分地区的要求)。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型实施例的光伏电站系统的结构示意图；
图2为图1中家庭负载的结构示意图；
图3为图1中双向计量表的电流采样拓扑电路示意图；
图4为智能控制开关与远端服务器连接的示意图；
具体实施方式(列举几个能实施的方案)：
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例：
如图1所示为光伏电站系统的结构示意图，光伏电站1发电产生的电依次流入监控设备2，光伏电站计量表3，双向计量表4；光伏电站1发电产生的电通过双向计量表4后一般会分支为家庭负载和电网5。
上述实施方式中，光伏电站的系统功率视应用场合而定，其是利用将多个光伏组件(如单片组件的参数：60片多晶组片，输出功率270W-285W；开路电压38V)产生的直流电经过逆变器(如单个逆变器的功率介于250W-1000W)转(DC/AC)换后，转换成符合要求的电能输入至电网或用户的家庭负载。
如图2所示为图1中家庭负载的示意图，其可包括：照明光源，电热水器，储能装置(如，储能电池)，空调，其他用电设备。
上述实施方式中，光伏电站的系统处于第一工作模式时，光伏电站所产生的电优先提供给家庭负载，双向计量表检测到有电流向电网的电流(即：当光伏电站发电量超过家庭负载的耗电量)，为了避免多余的电流向电网，此时双向计量表向服务器或智能控制开关发出指令。这样最大化的利用光伏电站所产生的电能。但是当光伏电站产生的电量不够时家庭负载使用时差额部分由电网补充。
在一实施例中，双向计量表通过无线模块将其电流采样电路检测的信息传输至所连接的服务器或智能设备(如，智能手机等)，这样用户远程接收到双向计量表发过来的信息，远程控制所连接的智能控制开关的接通，进而将家庭的可储能的用电装备(如，热水器，空调，电池)接收光伏电站所产生的电能。这样最大化的利用光伏电站所产生的电能。
在一实施例中，双向计量表通过无线模块将其电流采样电路检测的信息传输至所连接的至所连接的服务器或智能设备(如，智能手机等)，该服务器或智能设备接收到双向计量表发过来的信息(指示电流流向家庭负载)，通过服务器或智能设备安装的APP软件控制所连接的智能控制开关的接通，进而将家庭的储能设备(如，电池)接收光伏电站所产生的电能。这样最大化的利用光伏电站所产生的电能。如：家庭负载中包含储能电池，热水器，这时储能电池，热水器分别配置有智能控制开关；第一智能控制开关连接储能电池，第二智能控制开关连接热水器，第一智能控制开关与第二智能控制开关电性连接，预先设定优先触发第一智能控制开关；第一智能控制开关接收到双向计量表的信号后控制其所连接的储能电池接入供电系统接收光伏电站产生的电能；智能控制开关与储能电池的充电模块电性连接并进行信息交互，当智能控制开关检测出该储能电池充电至预定条件时；双向计量表还检测到有电流流向电网，触发第二智能控制开关以开启电热水器，热水器工作水温达到预定一定温度，热水器停止工作；双向计量表还检测有电流向电网时，双向计量表或第二智能控制开关向其连接的逆变器光发出指令停止发电或降功率发电；经过一段时间后热水器温度降低，再次启动热水器工作。最大化的使用光伏电站所产生的电。提高系统的利用率，提高用户体验。
在一实施例中如：家庭负载中包含储能电池，储能电池配置有智能控制开关；智能控制开关连接储能电池，智能控制开关依据预设的程序，接收到双向计量表的信号后控制其所连接的储能电池接入供电系统接收光伏电站产生的电能；智能控制开关与储能电池的充电模块电性连接并进行信息交互，当智能控制开关检测出该储能电池充电至预定条件时；双向计量表还检测到有电流流向电网，双向计量表或智能控制开关向其连接的逆变器光发出指令停止发电或降功率发电。最大化的使用光伏电站所产生的电。提高系统的利用率，提高用户体验。
在一实施例中如：家庭负载中包含热水器，热水器配置有智能控制开关；智能控制开关连接热水器，智能控制开关依据预设的程序，接收到双向计量表的信号后控制其所连接的热水器接入供电系统接收光伏电站产生的电能；智能控制开关与热水器电性连接并进行信息交互，热水器工作水温达到预定一定温度，热水器停止工作；双向计量表还检测有电流向电网时，双向计量表或智能控制开关向其连接的逆变器光发出指令停止发电或降功率发电；经过一段时间后热水器温度降低，再次启动热水器工作。最大化的使用光伏电站所产生的电。提高系统的利用率，提高用户体验。
在一实施例中如：家庭负载中包含多个可储能用电设备或储能电池时，分别为每个可储能用电设备或储能电池配置智能控制开关；该多个智能控制开关之间电性连接，设定开启的顺序，以将器连接的用电设备接入用电系统。这样最大化的使用光伏电站所产生的电。提高系统的利用率，提高用户体验。
在一实施例中，智能控制开关电性连接光伏电站中的监控设备，通过该监控设备同时会给逆变器发出工作指令(如，停止工作，降低功率工作)，使其家庭负载优先使用光伏电站发的电,防止多余的电流向电网。
图3为图1中双向计量表的电流采样电路拓扑示意图；电流采样电路包含，电流传感器L，电阻R1-R6，运算放大器U；电流传感器的第一侧包含A端及B端，以流过电流(流向电网)，电流传感器的第二侧的一端接地，第二侧的另一端电性连接至电阻R1的一端以及电阻R2的一端；电阻R2的另一端电性连接至运算放大器U的正极端；电阻R1的另一端电性连接至电阻R3的一端，电阻R3的另一端电性连接至运算放大器U的负极端，放大器U的负极端与放大器U输出端间连接电阻R4；放大器U的正极端电性连接至电阻R6的一端，电阻R6的另一端电性连接至参考电压端7及电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接至内部参考端；电流Ip经电流传感器的A端后经B端流出，经电流传感器L(电流互感器)内部电阻采样后传输至运算放大器U(简称“运放”)，运算放大器U运算后其输出端8输出一个以2.5V为基准的正弦模拟电压信号，输入至双向计量表的处理器(图未示，输入至双向计量表的处理器模数转换口)以估算输入的电流值。其中，端口8为运放的输出端，端口9接地端，端口7为参考电压输入端，端口10为供电端，intREF端为参考端。其中，A端，B端分别包含，3个触点。通过触点的连接，调整流进电流传感器的电流。如，流进25A,12A,8A。电流传感器L选取合适的匝数比1:100～1:250。其大概的机理，电流采样电路，包含电流传感器，其包含第一侧及第二侧；所述第一侧的A端电性连接光伏计量表，第一侧的B端电性连接电网，其中第一侧流过电流时，第二侧的内部电阻采样信号后传输至连接的运算放大器的2信号输入端，运算放大器运算后其输出端输出正弦模拟电压信号，模拟电压信号传输至所述双向计量表的处理器以估算所述第一侧流过的电流值。这样与原来的双向计量表相比(仅采用霍尔电流传感器)采用该电流采样电路,提高了检测的准确度以及精度。本实施例中，双向计量表包含有处理器，用以信号处理以及计量。本实施例中，双向计量表从电网侧取电。
在一实施例中，如图4所示，用户可通过在远端进行控制，具体的如通过在智能设备(智能手机)安装的APP进行控制或远端服务器远程控制智能控制开关的开或关，进而将家庭负载中的可储能用电设备或储能电池接入供电系统，以接收光伏电站传输的电能。这样最大化的利用光伏电站产生的电能。
在一实施例中，监控设备或双向计量表还包含；无线通讯模块，蓝牙，红外，zigbee方式与智能控制开关连接。
在一实施例中，双向计量表配有存储单元，用于储存监控设备检出的信息；监控设备还配有一读取该存储单元存储信息的接口。较佳的，选用USB接口，mini USB接口，Type-C接口等。只要等读取存储单元存储的信息即可。
在一实施例中，智能控制开关可为具有wifi模块，红外遥控的智能插座，通过该wifi模块，红外遥控连接至监控设备或双向计量表，接收监控设备或双向计量表的控制指令。这样用户可以远程遥控智能控制开关连接可储能用电设备或储能电池。
在一实施例中，该双向计量表的电流检测装置检测出流向电网的电流超过设置阈值时(如0.1A，1A视应用情况，有时只要检出有电流)，向其连接的智能控制开关发出电流流向家庭负载的指令(信号)，智能控制开关依据预设的开启程序或通过智能设备(智能手机)控制智能控制开关的接通将家庭负载中的可储能用电设备或储能电池接入供电系统，以接收光伏电站传输的电能。这样最大化的利用光伏电站产生的电能。
在一实施例中，该双向计量表的电流采样电路检测出流向电网的电流超过设置阈值时(如0.1A，1A视应用情况，有时只要检出有电流)，向其连接的智能控制开关发出电流流向家庭负载的指令(信号)，智能控制开关依据预设的开启程序或通过智能设备(智能手机)控制智能控制开关的接通将家庭负载中的可储能用电设备或储能电池接入供电系统，以接收光伏电站传输的电能。这样最大化的利用光伏电站产生的电能。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。