一、家庭储能痛点与需求

经济性不足：静态储能策略难以匹配动态电价，峰谷套利收益低；

绿电消纳低效：光伏自发自用率不足50%，余电上网收益微薄；

安全风险突出：电池过充/过放加速衰减，热失控隐患缺乏预警；

用户体验差：多设备控制分散，无法远程监控与策略优化。

二、解决方案架构与核心技术

1. 系统设计理念

以“AI策略驱动、安全主动防护、能源零浪费”**为目标，构建家庭能源自治闭环。

2. 技术架构

[设备层]：光伏组件、储能电池、逆变器、智能电表 →  

[边缘层]：EMS家庭网关（本地实时计算） →  

[云平台]：AI优化引擎（电价预测、负荷预测、寿命管理） →  

[应用层]：家庭能源App（策略可视化、远程控制）

3. 核心功能模块

动态充放电优化

基于本地电价与气象数据，AI算法自动生成充放电计划，实现**“光伏优先自用、谷电低价充电、尖峰高价放电”**，典型场景下用电成本降低40%；

支持余电上网收益模拟，自动切换“自用模式”与“售电模式”（如德国电价场景下，年度收益提升300欧元）。

全栈安全防护

电池级保护：智能温控（温差＜3℃） + 析锂预警（精度＞90%）；

系统级防护：AI预测电池健康度（SOH误差＜5%），异常状态自动切换至安全模式；

应急备电：电网断电时0ms切换至储能供电，保障冰箱、网络等关键负载运行。

智能家居联动

接入空调、电动汽车充电桩等设备，动态调节用电优先级（如电价高峰时段暂停充电桩运行）；

通过App实时查看发电/用电/储能数据，支持语音控制（兼容Amazon Alexa、Google Home）。

三、典型场景与数据验证

场景1：家庭光储一体化（5kW光伏+10kWh储能）

痛点：光伏自发自用率仅45%，余电上网收益低，电池寿命3年衰减至80%。

方案：

EMS动态调节储能充放电，匹配晴天/阴天发电曲线；

谷电时段（0:00-8:00）充电，尖峰时段（18:00-22:00）放电。

效果：

光伏自用率提升至85%，年度电费节省1200元；

电池年衰减率＜3%，寿命延长至8年以上。

场景2：电动汽车家庭充电协同

痛点：夜间充电叠加家庭负荷，导致需量电费激增。

方案：

EMS识别电价尖峰时段，自动延迟充电至谷电时段；

储能系统在用电高峰期为家庭负载供电，降低电网取电功率。

效益：

家庭月度需量电费降低35%；

电动汽车充电成本下降50%。

四、技术优势与用户价值

技术壁垒

全球首个通过TÜV认证的家庭储能EMS系统，支持光伏、储能、充电桩多协议兼容；

自研轻量化AI算法，可在低算力网关（如树莓派）实现毫秒级响应。

用户价值

经济性：投资回收周期缩短至4-5年（传统方案7-8年）；

便捷性：App一键生成能源报告，自动申报政府补贴（如美国ITC退税）；

环保价值：家庭碳足迹减少60%，支持碳中和目标。

扩展性

虚拟电厂（VPP）接入：聚合家庭储能参与电网需求响应，获取额外收益（如澳大利亚用户年度增收500澳元）；

氢能融合：未来兼容家用氢燃料电池，实现冬季长时备电。

五、方案部署与支持

硬件配置

EMS家庭网关（含4G/Wi-Fi）、电流传感器、环境监测模块；

适配主流品牌电池（特斯拉Powerwall、比亚迪Battery-Box）。

服务承诺

7×24小时远程运维，故障响应＜1小时；

软件终身OTA升级，支持政策规则自动同步。