TAOKE EMS（型号 TK-EMS001） 是 TAOKE（东莞市韬科电子有限公司）面向储能市场打造的新一代智能监控与能量管理产品。系统集成多路工业通信接口，兼容 Modbus RTU / TCP 等主流协议，可实现 PCS 储能变流器、BMS 电池管理系统、空调 / 液冷温控设备、智能电表、防逆流电表等多设备统一接入、实时数据采集与集中控制；搭载本地 Qt 图形化触控界面与稳定可靠的 Linux 运行环境，同时支持远程 Java 后台管理系统与全平台手机 APP（Android + iOS），实现本地监控、远程管理、移动运维三位一体。
一、产品概述
TAOKE EMS 是一款高度集成、功能强大的本地监控与能量管理单元。其搭载 64 GB 存储、4 GB 运行内存的开发板，运行 Ubuntu（Linux）系统，前端采用 Qt 框架开发图形用户界面，后端通过 Modbus RTU / TCP 协议与各类储能设备通信，并通过 HTTP 接口与 MySQL 数据库同步，远程与后台管理系统对接，实现数据上云、远程策略下发及多端协同。
主要功能包括：多设备接入（PCS、BMS、温控、电表，数量可灵活配置）、实时监控、电池保护、功率限制、充放电策略、本地 GPIO 控制、系统自检、远程管理、数据同步、手机 APP 移动运维。
核心硬件参数
| 项目 | 规格 |
|---|---|
| 型号 | TK-EMS001 |
| 存储 | 64 GB |
| 运行内存 | 4 GB |
| 操作系统 | Ubuntu（Linux） |
| 显示 | 10.1 英寸触控显示屏（HDMI + TOUCH 接口） |
| 通信协议 | Modbus RTU / TCP、HTTP、MySQL |
| 本地界面 | Qt 图形化触控界面（中英文切换） |
| 远程 / 移动 | Java 后台管理系统 + 手机 APP（Android / iOS） |
产品实拍
二、软件架构
系统软件分为三层，并支持与云端 Java 后台对接，架构清晰、层级分明，确保高效稳定与可扩展性：
- 设备通信层：通过 Modbus RTU（RS485）或 Modbus TCP 与各设备通信；串口通信由独立的 Python 进程代理，提供 HTTP 接口供主程序调用，保障通信的稳定性与独立性。
- 核心服务层：C++ 编写的多线程模块，统筹管理设备对象、定时采集、数据解析、存储及控制逻辑，多线程设计提升系统响应速度。
- 人机交互层：基于 Qt 的图形界面，经过触摸屏优化，支持中英文切换，适配工业现场运维人员的使用习惯。
- Java 后台：运行在远程服务器 / 云端，通过 HTTP API 与本地 HTML 交互，MySQL 实现数据同步、远程配置、历史数据存储，打破地域限制。
三、核心功能模块
1. 系统自检
启动阶段自动执行全链路设备自检（PCS / BMS / 液冷 / 电表通信链路、服务器连接），以进度条展示整体完成度；结果以”成功 / 失败”列表呈现，失败项高亮并关联对应日志；支持”重新自检”或”跳过自检”，兼顾故障排查效率与紧急运维灵活性。
2. 实时监控大屏
中央”市电 – 工厂用电 – 储能充放电”三节点拓扑实时展示能量流向与功率（kW）；左侧电池 / PCS 状态，右侧当前运行策略、投运状态、采集与服务器连接状态；底部 24 h SOC 变化趋势；支持无操作超时（30 s~5 min 可配）自动返回大屏与登录鉴权（用户名 + 密码双重验证）。
3. 多设备数据采集
PCS（工作模式 / 电网频率 / 三相电压电流 / IGBT 温度）、BMS（SOC / SOH / 总压 / 循环次数 / 单体一致性）、液冷温控（水泵 / 压缩机 / 出水回水温度）、电表（储能表 / 防逆流表，总有功无功 / 功率因数 / 电能），均支持多设备切换，关键数据色标区分。
4. 电池保护
基于 SOC、电压、温度阈值的完善保护策略；后台定时任务每 5 秒精准检查，触发保护条件即向 PCS 发送功率 0 指令并记录日志，防止过充过放，保障电池与系统安全。
5. 功率限制
以变压器红线功率（示例 500 kW）为安全基准的动态功率控制：实时采集防逆流电表，总功率超红线即调节储能充放电功率，防变压器过载与防逆流；并支持基于 SOC 的功率限制（如 SOC>95% 限充、<5% 限放）。
6. 充放电策略
支持最多 10 个充电时段 + 10 个放电时段的分时功率计划，适配峰谷电价实现削峰填谷；所有分时指令均被电池保护、变压器红线、防逆流等安全逻辑高优先级拦截校验。
7. 本地 GPIO 控制
9 路数字量输入（DI）用于急停、消防、水浸、门禁、防雷等安全联锁；9 路数字量输出（DO）控制运行灯、告警灯、风扇、脱扣、合闸 / 关闸等，引脚电平以红 / 绿色标实时显示。
8. 系统配置
无操作返回大屏时间（1~60 分钟）、全局采集周期（1~3600 秒）可按场景灵活配置，兼顾数据实时性与系统性能。
9. 通信接口
PCS 走以太网 Modbus TCP；BMS / 空调 / 电表走 RS485 Modbus RTU；RS485 经 USB 转 485 或板载 UART 转 485，由 Python 串口服务器（端口 8081）统一处理，主程序经 HTTP 转发；支持 WiFi 连接。
10. 告警与监控
Web 后台管理系统 + 手机 APP（Android / iOS）提供历史数据查询、配置修改、策略下发与移动运维，随时随地掌握设备状态。
四、通信接口一览
| 设备类型 | 物理接口 | 协议 |
|---|---|---|
| PCS 储能变流器 | 以太网（TCP） | Modbus TCP |
| BMS 电池管理系统 | RS485 | Modbus RTU |
| 空调 / 液冷温控 | RS485 | Modbus RTU |
| 智能电表 / 防逆流表 | RS485 | Modbus RTU（DL/T645） |
接线示意图
下图为本机（IO 转接板 V2.2）的接口与典型接线示意：电源 12–24V 输入、24V→19V 输出供 Jetson Orin Nano；4 路隔离 RS485（可接 BMS、PCS、电表、温控）、1 路 CAN；9 路光耦隔离数字输入（DI）与 9 路数字输出（DO，其中 PO1–PO3 为继电器干接点）；以及 2 组 40-Pin 扩展排针。
五、典型应用
- 工商业削峰填谷：按峰谷电价自动制定充放电策略，谷段从电网充电、峰段向负载放电，降低企业用电成本并平滑负荷曲线、减少变压器扩容压力。
- 微电网稳定运行：协调光伏、储能、柴油发电机等多种能源形式，实现孤岛运行与并网模式无缝切换，保障关键负载持续供电，提升供电可靠性与抗扰动能力。
- 光储充一体化电站：优先消纳光伏发电，多余电能存入电池，在光伏出力不足或电价高峰时放电，同时为充电桩提供稳定功率。
- 备用电源与应急供电：实时监测市电，中断时快速切换至电池放电模式，保障医院、数据中心等关键负载不间断运行，并具备完善电池保护以延长寿命。
项目现场实拍
六、制造商
本产品由 东莞市韬科电子有限公司（TAOKE） 自主研发与交付，公司专注于嵌入式软硬件开发、工业自动化控制及储能系统解决方案，提供从硬件设计、软件开发到系统集成的一站式服务，可根据客户需求提供高度定制化的能源管理与自动化控制方案。
品牌说明：TAOKE（东莞市韬科电子有限公司）与 TAOYAN（东莞市韬延电子科技有限公司）为同一家公司，本页展示的 EMS 系统、硬件产品及项目交付资料统一以 TAOKE 品牌对外呈现。公司统一地址：东莞市横沥镇康乐路13号。