Solar MonitorAI 太陽能 + IoT 工業自動化監控平台

Solar Monitor 是 3Q 為自家機房（綠能太陽能 + 儲能）開發的監控平台，從 2025 年 8 月持續迭代至今。整套系統跑在 Docker 容器、不依賴任何雲端服務、所有資料留在本機。

五個主要功能頁

平台的核心不是「太陽能」三個字，是多協定統一接入的能力。現有部署整合了 4 個來源的數據：

時序資料 pipeline

設備 (Modbus / API / TUYA)
    ↓ 30 秒輪詢
Python Collector
    ↓ 資料驗證 + 單位轉換
MySQL (時序表)
    ↓ REST / WebSocket
Next.js Frontend (React)
    ↓ 即時推播
瀏覽器 / 手機 / 平板

儀表板用 SVG 畫出能量在系統內流動的方向—— 太陽能 → 電池 / 直接給負載、電池 ↔ 逆變器、市電 ↔ 1F+2F 電表、負載分布。線條動態箭頭 + 顏色反映實際流向。

數據點重點

• 動態限流 200A — BMS 根據單體電壓 / 溫度即時調整最大充電電流（已調整 5 次）
• SOC 55% × 474AH — 庫倫計數 + OCV 查表雙重校正，不會像市售逆變器內建 SOC 飄移
• 1F ¥2.26 / 2F ¥1.99 — 兩個迴路獨立計費，累積電費同步顯示
• 逆變器 0W — 純太陽能 + 電池供電中，市電 standby

30 秒一筆儲存到 MySQL，提供任意時間區間查詢。6 條時序圖同步顯示，讓你看「電池電壓掉的時候 PV 在做什麼、電網有沒有接力」這種跨設備關聯。

市售 BMS 軟體只告訴你「整組電池 OK / 不 OK」。我們做的是每顆 cell 的即時電壓 + 溫度可視化—— 3 組電池 × 16 cell = 48 顆 cell同時呈現。

為什麼 cell 級監控重要

• 異常單體早期發現 — 一顆 cell 電壓比平均高 50mV 持續 1 小時 = 即將老化
• 平衡狀態可視 — 看出哪一顆需要 active balance、被動平衡夠不夠
• 過充 / 過放保護校準 — 不是 BMS 觸發了才知道，是看「最大單體 3.303V」就提前限流
• 溫度梯度 — 電池中間溫度比邊緣高 5°C？散熱有問題

近期進展（2026 Q2）

• BMS 前端控制卡片上線 — 把電池充放電控制與二級保護參數做進前端介面，現場直接操作，不用再進設定檔。
• 電池容量重新校準 — 依實際量測把容量基準校到 885 AH，並以「切換市電的時間點」為基準重設 SOC 起算零點，讓 SOC 估算貼近真實物理狀態。
• 充放電效率係數修正 — 修正效率補償係數後以 Docker 重建固化設定，避免「資料看起來正常、實際卻偏差」的隱性誤差累積。
• 新一代逆變器協議相容 — 盤點 SRNE V2.6.1 的 Modbus 暫存器位址變更，規劃硬體抽象層更新，確保新舊設備平滑切換、監控資料不中斷。
• 夏月費率自動切換 — 確認季節電價在新週期自動套用、無需人工介入，系統自治再進一步。
• 國定假日判斷改用官方公告 — 時間電價的假日認定改吃官方行事曆，補假與彈性放假都算對，避免尖離峰誤判造成電費估算失準。
• 發電預估演算法校正 — 依實測發電曲線修正預估模型，讓「明日可用電量」的推估更貼近真實。
• 擴容規劃中 — 正在規劃新增一組約 5 kWp 陣列與對應的控制器協調邏輯，驗證同一套監控架構在容量成長後的延展性。

看數據是 SCADA 的基本，能下指令才是 EMS（Energy Management System）。系統控制頁的所有按鈕都能透過 Modbus 寫回逆變器：

關鍵控制能力

• 排程模式切換 — 「9:00 切 PV 優先、18:00 切電池優先、22:00 切市電優先」這種時段設定
• 動態充電限流 — 手動或 AI 自動，避免單體過充
• 電力管理 — 達到 SOC 上限 / 下限自動觸發動作
• 控制歷史 — 每一次「誰、什麼時候、改了什麼」都記入 action log（稽核必備）
• BMS 二級保護 — 即使主 BMS 失效，平台層也有 cell 電壓 / 溫度警戒

能源規劃需要看「明天天氣、現在電池 SOC、電價時段、過去 24 小時負載趨勢、發電預報」一堆變數。我們做了兩條獨立決策路徑：

Solar Monitor 真正的價值不在「監控太陽能」，而是把一個工業現場該有的監控元件做齊了 — 抽掉太陽能領域知識，剩下的就是一個可以接任何設備的監控平台骨幹。

同架構已驗證 / 規劃中的應用場景

軟體層（全 Open Source）

• 前端：Next.js 14 + React 18 + TypeScript + TailwindCSS + shadcn/ui
• 後端：Python 3.11 + Flask + Flask-SocketIO + APScheduler
• Modbus：PyModbusTCP（TCP）+ pymodbus（RTU over RS-485）
• 資料庫：MySQL 8（30s 採樣 → 多年歷史）
• AI：Anthropic Claude API（claude-sonnet / haiku 可選）
• 部署：Docker Compose（solar-frontend / solar-service / solar-mysql 三容器）

硬體層

• 主機：Mini PC（NUC 等）+ 8GB RAM + 256GB SSD，~NT$15,000
• Modbus 介面：USB-to-RS485 轉換器（RTU），逆變器直接走 TCP
• 網路：RJ45 接到內網 switch，建議獨立 VLAN 隔離工業設備

整套部署成本（不含設備本身）

※ 跟 Wonderware / iFix 一套 50 萬起跳 + 每年 20% 維護費比，整體 TCO 降低 60-80%。

自家機房 12 kWp 光電 + 三組並聯儲能 24/7 運轉，這半年系統從「看得到」走到「算得出省多少、自己決定怎麼切」：

• 切換指令「寫入後回讀驗證」+ 失敗歷史比對2026 年 8 月 — 近 20 天 27 次成功切換的電壓／電量／負載條件對照，異常能用資料回溯而不是猜。
• 明日切市電時機決策表2026 年 8 月 — 把「切太早浪費光電、切太晚充不飽」攤成表：各時點的中位／保守情境、隔日最低電量風險、推薦時點，以 48 小時總電費最低為依據。
• 省錢儀表板 + 30 日每日省錢柱狀圖2026 年 8 月 — 以「光電替代掉的市電度數 × 當時段真實費率」算今天／本月／今年／近 12 個月省下金額；同一面板列出啟用中的自動規則與上次執行時間。老闆一眼看到太陽能到底幫公司省了多少。
• 電量兩端錨點自動校準2026 年 7 月 — 切市電門檻電壓強制 0%、充飽電壓強制 100%，中間純庫倫計數；每次完整循環後自適應更新真實容量。電量顯示越用越準。
• 依 BMS 單體電壓的動態充電限流（定案）2026 年 7 月 — 每 30 秒讀 48 顆電芯，最高單體 3.60V 允許 180A → 3.95V 降到 0A，含單組過流守門、告警反應、反灌保護、抖動保護。電池不會因一顆電芯衝高而跳保護或減壽。
• 電池展望：一句話回答「今晚電池撐得過去嗎」2026 年 7 月 — 光電預報 − 負載預測積分，即時算出預計何時充飽／用盡／明早剩多少；電池滿時改用近 3 小時峰值估真實發電能力。
• 發電預報升級：歷史基線校正 + 準確度追蹤2026 年 6 月 — 每日 5 次抓 72 小時預報，用一年多歷史做月／時天花板修正，每晚比對「預測 vs 實際」滾動校正。預報越用越準，是所有排程與省錢建議的基礎。
• 雙電表實體切換自動化 + 三組 BMS 遠端控制2026 年 5 月 — 依時段自動挑便宜的電表（逆變運行中才准切，避免負載瞬斷）；遠端一鍵校時三組 BMS、開關充放電（含防誤觸確認）。

看Solar Monitor · 能源監控全部 10 條開發紀錄

如果你的工廠 / 機房 / 公司 / 多店家有以下情境，可以聊聊：

• 有多種設備想整合成一個 dashboard，但沒適合的市售方案（或太貴）
• 有現成 SCADA 但太老舊 / 太封閉 / 換廠商要鉅額授權費，想替換
• 想加AI 輔助決策但不知道從哪開始
• 是太陽能 / 儲能 / 充電樁業者，想要不綁逆變器品牌的監控軟體

我們會先到現場勘查（看設備、看網路、看現有系統），1-2 週給規劃書 + 報價，諮詢免費。