CN116661543A - 一种基于低功耗电压源的智能化调节系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于低功耗电压源的智能化调节系统及方法,属于电压源智能调节技术领域。该系统包括电路图谱初级管理模块、数据处理模块、判断模块、负载设备分析模块以及智能化调节模块;所述电路图谱初级管理模块的输出端与所述数据处理模块的输入端相连接;所述数据处理模块的输出端与所述判断模块的输入端相连接;所述判断模块的输出端与所述负载设备分析模块的输入端相连接;所述负载设备分析模块的输出端与所述智能化调节模块的输入端相连接;所述智能化调节模块的输出端与电路图谱初级管理模块的输入端相连接。本发明能够实现低功耗电压源的智能化调节,满足负载设备需求的同时,提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及电压源智能调节技术领域,具体为一种基于低功耗电压源的智能化调节系统及方法。
背景技术
随着可穿戴电子设备以及无线传感网络的更新换代,工况下的电路功耗逐渐成为制约电子产品小型化和长续航的瓶颈问题。为了适应电路超低功耗的趋势,组成电路的负载设备选择逐渐成为当前的研究趋势,传统的电路分析中,采用的电压源只需满足电路功耗,不考虑负载设备与网络的连接消耗,也不考虑新增负载设备下的容量消耗,在面对新的功能更新导致新的负载设备介入时,最常采用的方法即更换电压源,费时费力,且浪费资源,目前缺乏针对上述情况的电压源可调方案,如何降低电压源的资源损耗以及更换频次是目前需要解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于低功耗电压源的智能化调节系统及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种基于低功耗电压源的智能化调节方法,该方法包括以下步骤:
S1、获取待安装负载设备列表和电压源列表,构建初始电路图谱,所述电路图谱中包含一个电压源和若干个负载设备,且电路图谱电压源容量应满足若干个负载设备的使用需求;在实际使用过程中,初始电路图谱一般都是取总量的三分之一至二分之一之间;
S2、获取历史数据下电路图谱中的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,根据历史数据中电路图谱的新增负载结果构建负载设备分析模型,根据初始电路图谱的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,输出初始电路图谱的新增负载设备概率;
S3、设置概率阈值,若存在输出的新增负载设备概率高于概率阈值,则判断为新增负载设备,构建新增负载设备数据处理模型,对电压源调节后,形成新增负载设备的电阻数据;
S4、在待安装负载设备列表中,去除初始电路图谱中的负载设备,获取剩余负载设备的电阻数据,判断是否需要更改初始电路图谱,如不需要,输出当前的初始电路图谱至管理员端口。
根据上述技术方案,所述电压源指低功耗电压源,其为通过标准数字CMOS(CMOS是电压控制的一种放大器件,是组成CMOS数字集成电路的基本单元)技术实现的超低功耗基准电压源;
在模拟电路中,电子设备需要将真实世界的测量结果映射到电子世界中的可测的量(电压)。测量电压的衡量标准定义为基准电压。基准电压源只是一个电路或电路元件,只要电路需要,它就能提供已知电位。这可能是几分钟、几小时或几年。如果产品需要采集真实世界的相关信息,例如电池电压或电流、功耗、信号大小或特性、故障识别等,采用基准电压源可以准确量化任何信号。
获取历史数据下电路图谱中的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,根据历史数据中电路图谱的新增负载结果构建负载设备分析模型:
计算历史数据下电路图谱中的负载设备按照工况要求的持续时长结束后电压源的剩余标称容量:
其中,代表剩余标称容量;/>代表历史数据中初始的标称容量;/>代表电路图谱中负载设备i使用的标称容量;m代表历史数据下电路图谱中负载设备的数量;
获取历史数据下的电路图谱数据,其中新增负载设备记为1,未新增负载设备记为0,所述电路图谱数据包括:剩余标称容量、电路图谱中的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长;
以电路图谱数据作为样本点数据x,以是否新增负载设备作为标签值y,y∈{0,1};则有记为新增负载设备的概率;
其中,指回归模型下的参数;以交叉熵作为代价函数进行计算得出,计算公式为:;
其中,代表训练样本数量;/>指回归模型下的真实值;/>指回归模型下的评估值;交叉熵代价函数是用来衡量预测值与实际值的一种方式,在二分类问题模型中,真实样本的标签为 [0,1],分别表示负类和正类。模型的最后通常会经过一个 Sigmoid 函数,输出一个概率值,这个概率值反映了预测为正类的可能性:概率越大,可能性越大;通过不断拟合回归模型中的数据组,从而去验证模型参数,取值中可以按照真实样本的标签去赋值,例如取1时,可以赋值0.95等方式。
设置一个概率阈值,根据初始电路图谱的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,计算电路图谱中的负载设备按照工况要求的持续时长结束后电压源的剩余标称容量,最终输出新增负载设备的概率。
如果输出的新增负载设备的概率不高于概率阈值,则输出当前图谱至管理员端口,在这样的情况下,仅受限于电压源的容量;
根据上述技术方案,在步骤S3中,计算原负载设备的功耗持续时长:
其中,指电压源的初始标称容量;i代表负载设备序号;n代表负载设备数量;代表向下取整;/>指负载设备的功耗持续时长;
其中,的计算方式如下:
其中,代表负载设备i的一天的功耗容量,单位mAh;/>代表负载设备的瞬时电流,单位mA;/>代表负载设备的待机电流,单位mA;/>代表负载设备心跳包对接网络的单次时间总长,单位h;/>代表负载设备心跳包对接网络的间隔时长,单位h;/>指一天的时长,取24小时;
在日常使用中,一般采用标称能量作为不变量,即电压源放出的总能量是确立的,根据标称能量(单位:Wh)=标称容量(单位:Ah)*标称电压(单位:V),来判断电压源的调节方式,其中标称容量是指使用1C电流放电1h放出的容量,这里以电池为例,标称电压即是由电池正负极材料决定的,正负极之间的电势差就是电池的电压,随着充电和放电的进行,电荷移动会使正负极电势差发生变化,从满电到零电量之间的电压范围也即是电压源的使用窗口。每块电池在标称能量不变的情况下,电压窗口不同,也即导致了标称容量不同,例如一块电池可以支持从4.4V放电到2.5V,而另一块电池仅支持从4.4V放电到2.8V,那么相同的能量情况下,高电压窗口的电池可以拥有更大的容量。
若存在输出的新增负载设备概率高于概率阈值,对电压源调节,形成新增负载设备的电阻数据包括:
其中,代表初始标称电压;/>代表初始电路图谱中的电流;/>代表新增负载设备的电阻数据;/>代表当前标称容量;
所述当前标称容量计算包括:
其中,指新增负载设备下的功耗持续时长;满足/>≤/>≤/>,其中,/>指电路图谱中任一负载设备的最大使用时长;在/>取最大值时,输出/>的最小值,作为新增负载设备的电阻数据。
在上述技术方案中,在负载设备变化的时候,由于电流不变,因此电压源的电压调节发生变化,形成标称容量与电压调节量之间的关系,从而可以得出最小的电阻值。
根据上述技术方案,在步骤S4中,在待安装负载设备列表中,去除初始电路图谱中的负载设备,获取剩余负载设备的电阻数据,若存在新增负载设备的电阻数据高于剩余负载设备的电阻数据的数量,超出剩余负载设备的二分之一,删除当前初始电路图谱,重新构建新的初始电路图谱;若存在新增负载设备的电阻数据高于剩余负载设备的电阻数据的数量,未超出剩余负载设备的二分之一,输出当前的初始电路图谱至管理员端口。
一种基于低功耗电压源的智能化调节系统,该系统包括:电路图谱初级管理模块、数据处理模块、判断模块、负载设备分析模块以及智能化调节模块;
所述电路图谱初级管理模块用于获取待安装负载设备列表和电压源列表,构建初始电路图谱;所述数据处理模块用于获取历史数据下电路图谱中的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,根据历史数据中电路图谱的新增负载结果构建负载设备分析模型,根据初始电路图谱的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,输出初始电路图谱的新增负载设备概率;所述判断模块用于设置概率阈值,若存在输出的新增负载设备概率高于概率阈值,则判断为新增负载设备,构建新增负载设备数据处理模型;所述负载设备分析模块基于新增负载设备数据处理模型对电压源进行调节,形成新增负载设备的电阻数据;所述智能化调节模块用于在待安装负载设备列表中,去除初始电路图谱中的负载设备,获取剩余负载设备的电阻数据,判断是否需要更改初始电路图谱,如不需要,输出当前的初始电路图谱至管理员端口;
所述电路图谱初级管理模块的输出端与所述数据处理模块的输入端相连接;所述数据处理模块的输出端与所述判断模块的输入端相连接;所述判断模块的输出端与所述负载设备分析模块的输入端相连接;所述负载设备分析模块的输出端与所述智能化调节模块的输入端相连接;所述智能化调节模块的输出端与电路图谱初级管理模块的输入端相连接。
根据上述技术方案,所述电路图谱初级管理模块包括数据采集单元和电路图谱构建单元;
所述数据采集单元用于获取待安装负载设备列表和电压源列表;所述电路图谱构建单元用于构建初始电路图谱,所述电路图谱中包含一个电压源和若干个负载设备,且电路图谱电压源容量应满足若干个负载设备的使用需求;
所述数据采集单元的输出端与所述电路图谱构建单元的输入端相连接。
根据上述技术方案,所述数据处理模块包括历史数据分析单元和模型输出单元;
所述历史数据分析单元用于获取历史数据下电路图谱中的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,根据历史数据中电路图谱的新增负载结果构建负载设备分析模型;所述模型输出单元根据初始电路图谱的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,代入负载设备分析模型,输出初始电路图谱的新增负载设备概率;
所述历史数据分析单元的输出端与所述模型输出单元的输入端相连接。
根据上述技术方案,所述判断模块包括阈值设立单元和模型构建单元;
所述阈值设立单元用于设置概率阈值;所述模型构建单元用于存在输出的新增负载设备概率高于概率阈值,则判断为新增负载设备,构建新增负载设备数据处理模型;
所述阈值设立单元的输出端与所述模型构建单元的输入端相连接。
根据上述技术方案,所述负载设备分析模块包括数据结果处理单元和电阻数据输出单元;
所述数据结果处理单元基于新增负载设备数据处理模型对电压源进行调节;所述电阻数据输出单元用于形成新增负载设备的电阻数据;
所述数据结果处理单元的输出端与所述电阻数据输出单元的输入端相连接。
根据上述技术方案,所述智能化调节模块包括选择单元和判断单元;
所述选择单元用于在待安装负载设备列表中,去除初始电路图谱中的负载设备,获取剩余负载设备的电阻数据;所述判断单元用于判断是否需要更改初始电路图谱,若存在新增负载设备的电阻数据高于剩余负载设备的电阻数据的数量,超出剩余负载设备的二分之一,删除当前初始电路图谱,重新构建新的初始电路图谱;若存在新增负载设备的电阻数据高于剩余负载设备的电阻数据的数量,未超出剩余负载设备的二分之一,输出当前的初始电路图谱至管理员端口;
所述选择单元的输出端与所述判断单元的输入端相连接。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明能够适应低功耗趋势,在采用的电压源满足电路功耗的同时,考虑负载设备与网络的连接消耗以及新增负载设备下的容量消耗,给出电压源的智能化调节方式,在总的标称能量不变的前提下,构建电压源可调方案,降低电压源的资源损耗以及更换频次,提供工况效率,对电压源的数字化分析以及智能化调节技术具有重要的意义。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明一种基于低功耗电压源的智能化调节系统及方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,在本实施例一中,提供一种基于低功耗电压源的智能化调节方法,其中包括:获取待安装负载设备列表和电压源列表,构建初始电路图谱,所述电路图谱中包含一个电压源和若干个负载设备,且电路图谱电压源容量应满足若干个负载设备的使用需求;例如,在本实施例中,初始容量为100的情况下一般以占用50%的情况为基准建立初始电路图谱;
获取历史数据下电路图谱中的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,根据历史数据中电路图谱的新增负载结果构建负载设备分析模型,根据初始电路图谱的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,输出初始电路图谱的新增负载设备概率;
所述电压源指低功耗电压源,其为通过标准数字CMOS技术实现的超低功耗基准电压源;
获取历史数据下电路图谱中的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,根据历史数据中电路图谱的新增负载结果构建负载设备分析模型:
计算历史数据下电路图谱中的负载设备按照工况要求的持续时长结束后电压源的剩余标称容量:
其中,代表剩余标称容量;/>代表历史数据中初始的标称容量;/>代表电路图谱中负载设备i使用的标称容量;m代表历史数据下电路图谱中负载设备的数量;
获取历史数据下的电路图谱数据,其中新增负载设备记为1,未新增负载设备记为0,所述电路图谱数据包括:剩余标称容量、电路图谱中的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长;
以电路图谱数据作为样本点数据x,以是否新增负载设备作为标签值y,y∈{0,1};则有记为新增负载设备的概率;
其中,指回归模型下的参数;以交叉熵作为代价函数进行计算得出,计算公式为:;
其中,代表训练样本数量;/>指真实值;/>指模型下的评估值;设置一个概率阈值,根据初始电路图谱的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,计算电路图谱中的负载设备按照工况要求的持续时长结束后电压源的剩余标称容量,最终输出新增负载设备的概率。
在步骤S3中,计算原负载设备的功耗持续时长:
其中,指电压源的初始标称容量;i代表负载设备序号;n代表负载设备数量;代表向下取整;/>指负载设备的功耗持续时长;
其中,的计算方式如下:
其中,代表负载设备i的一天的功耗容量,单位mAh;/>代表负载设备的瞬时电流,单位mA;/>代表负载设备的待机电流,单位mA;/>代表负载设备心跳包对接网络的单次时间总长,单位h;/>代表负载设备心跳包对接网络的间隔时长,单位h;/>指一天的时长,取24小时;
在本实施例中,以一个低功耗负载设备的续航时间进行示例:设置电压源容量为250mAh,10分钟发送一次心跳包对接网络,每次5秒30mA瞬时电流,待机20uA电流,计算如下:单次对接网络耗电:30mA x 5s = 150mAs = 0.04166mAh;单日对接网络次数:144次(单日为1440分钟);单日对接网络总时间:5s x 144 = 720s=0.2h;单日待机总时间:24h -0.2h = 23.8h;单日总功耗:(23.8h x 20uA) + (144x 0.04166mAh) = 6.48mAh;
则当前电压源容量可使用天数约为38天。
若存在输出的新增负载设备概率高于概率阈值,对电压源调节,形成新增负载设备的电阻数据包括:
其中,代表初始标称电压;/>代表初始电路图谱中的电流;/>代表新增负载设备的电阻数据;/>代表当前标称容量;
所述当前标称容量计算包括:
其中,指新增负载设备下的功耗持续时长;满足/>≤/>≤/>,其中,/>指电路图谱中任一负载设备的最大使用时长;在/>取最大值时,输出/>的最小值,作为新增负载设备的电阻数据。
在本实施例中,最大值可取/>,取/>时,则/>最大,则/>最小,/>均为定值,此时/>取最小值,以最小电阻为例,从而对后续新增负载进行分析处理;
在待安装负载设备列表中,去除初始电路图谱中的负载设备,获取剩余负载设备的电阻数据,若存在新增负载设备的电阻数据高于剩余负载设备的电阻数据的数量,超出剩余负载设备的二分之一,删除当前初始电路图谱,重新构建新的初始电路图谱;若存在新增负载设备的电阻数据高于剩余负载设备的电阻数据的数量,未超出剩余负载设备的二分之一,输出当前的初始电路图谱至管理员端口。
在本实施例二中,提供一种基于低功耗电压源的智能化调节系统,该系统包括:电路图谱初级管理模块、数据处理模块、判断模块、负载设备分析模块以及智能化调节模块;
所述电路图谱初级管理模块用于获取待安装负载设备列表和电压源列表,构建初始电路图谱;所述数据处理模块用于获取历史数据下电路图谱中的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,根据历史数据中电路图谱的新增负载结果构建负载设备分析模型,根据初始电路图谱的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,输出初始电路图谱的新增负载设备概率;所述判断模块用于设置概率阈值,若存在输出的新增负载设备概率高于概率阈值,则判断为新增负载设备,构建新增负载设备数据处理模型;所述负载设备分析模块基于新增负载设备数据处理模型对电压源进行调节,形成新增负载设备的电阻数据;所述智能化调节模块用于在待安装负载设备列表中,去除初始电路图谱中的负载设备,获取剩余负载设备的电阻数据,判断是否需要更改初始电路图谱,如不需要,输出当前的初始电路图谱至管理员端口;
所述电路图谱初级管理模块的输出端与所述数据处理模块的输入端相连接;所述数据处理模块的输出端与所述判断模块的输入端相连接;所述判断模块的输出端与所述负载设备分析模块的输入端相连接;所述负载设备分析模块的输出端与所述智能化调节模块的输入端相连接;所述智能化调节模块的输出端与电路图谱初级管理模块的输入端相连接。
所述电路图谱初级管理模块包括数据采集单元和电路图谱构建单元;
所述数据采集单元用于获取待安装负载设备列表和电压源列表;所述电路图谱构建单元用于构建初始电路图谱,所述电路图谱中包含一个电压源和若干个负载设备,且电路图谱电压源容量应满足若干个负载设备的使用需求;
所述数据采集单元的输出端与所述电路图谱构建单元的输入端相连接。
所述数据处理模块包括历史数据分析单元和模型输出单元;
所述历史数据分析单元用于获取历史数据下电路图谱中的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,根据历史数据中电路图谱的新增负载结果构建负载设备分析模型;所述模型输出单元根据初始电路图谱的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,代入负载设备分析模型,输出初始电路图谱的新增负载设备概率;
所述历史数据分析单元的输出端与所述模型输出单元的输入端相连接。
所述判断模块包括阈值设立单元和模型构建单元;
所述阈值设立单元用于设置概率阈值;所述模型构建单元用于存在输出的新增负载设备概率高于概率阈值,则判断为新增负载设备,构建新增负载设备数据处理模型;
所述阈值设立单元的输出端与所述模型构建单元的输入端相连接。
所述负载设备分析模块包括数据结果处理单元和电阻数据输出单元;
所述数据结果处理单元基于新增负载设备数据处理模型对电压源进行调节;所述电阻数据输出单元用于形成新增负载设备的电阻数据;
所述数据结果处理单元的输出端与所述电阻数据输出单元的输入端相连接。
所述智能化调节模块包括选择单元和判断单元;
所述选择单元用于在待安装负载设备列表中,去除初始电路图谱中的负载设备,获取剩余负载设备的电阻数据;所述判断单元用于判断是否需要更改初始电路图谱,若存在新增负载设备的电阻数据高于剩余负载设备的电阻数据的数量,超出剩余负载设备的二分之一,删除当前初始电路图谱,重新构建新的初始电路图谱;若存在新增负载设备的电阻数据高于剩余负载设备的电阻数据的数量,未超出剩余负载设备的二分之一,输出当前的初始电路图谱至管理员端口;
所述选择单元的输出端与所述判断单元的输入端相连接。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于低功耗电压源的智能化调节方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
S1、获取待安装负载设备列表和电压源列表,构建初始电路图谱,所述电路图谱中包含一个电压源和若干个负载设备,且电路图谱电压源容量应满足若干个负载设备的使用需求;
S2、获取历史数据下电路图谱中的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,根据历史数据中电路图谱的新增负载结果构建负载设备分析模型,根据初始电路图谱的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,输出初始电路图谱的新增负载设备概率;
S3、设置概率阈值,若存在输出的新增负载设备概率高于概率阈值,则判断为新增负载设备,构建新增负载设备数据处理模型,对电压源调节后,形成新增负载设备的电阻数据;
S4、在待安装负载设备列表中,去除初始电路图谱中的负载设备,获取剩余负载设备的电阻数据,判断是否需要更改初始电路图谱,如不需要,输出当前的初始电路图谱至管理员端口。
2.根据权利要求1所述的一种基于低功耗电压源的智能化调节方法,其特征在于:所述电压源指低功耗电压源,其为通过标准数字CMOS技术实现的超低功耗基准电压源;
获取历史数据下电路图谱中的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,根据历史数据中电路图谱的新增负载结果构建负载设备分析模型:
计算历史数据下电路图谱中的负载设备按照工况要求的持续时长结束后电压源的剩余标称容量:
;
其中,代表剩余标称容量;/>代表历史数据中初始的标称容量;/>代表电路图谱中负载设备i使用的标称容量;m代表历史数据下电路图谱中负载设备的数量;
获取历史数据下的电路图谱数据,其中新增负载设备记为1,未新增负载设备记为0,所述电路图谱数据包括:剩余标称容量、电路图谱中的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长;
以电路图谱数据作为样本点数据x,以是否新增负载设备作为标签值y,y∈{0,1};则有记为新增负载设备的概率;
;
其中,指回归模型下的参数;以交叉熵作为代价函数进行计算得出,计算公式为:;
其中,代表训练样本数量;/>指回归模型下的真实值;/>指回归模型下的评估值;设置一个概率阈值,根据初始电路图谱的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,计算电路图谱中的负载设备按照工况要求的持续时长结束后电压源的剩余标称容量,最终输出新增负载设备的概率。
3.根据权利要求2所述的一种基于低功耗电压源的智能化调节方法,其特征在于:在步骤S3中,计算原负载设备的功耗持续时长:
;
其中,指电压源的初始标称容量;i代表负载设备序号;n代表负载设备数量;/>代表向下取整;/>指负载设备的功耗持续时长;
其中,的计算方式如下:
;
其中,代表负载设备i的一天的功耗容量,单位mAh;/>代表负载设备的瞬时电流,单位mA;/>代表负载设备的待机电流,单位mA;/>代表负载设备心跳包对接网络的单次时间总长,单位h;/>代表负载设备心跳包对接网络的间隔时长,单位h;/>指一天的时长,取24小时;
若存在输出的新增负载设备概率高于概率阈值,对电压源调节,形成新增负载设备的电阻数据包括:
;
其中,代表初始标称电压;/>代表初始电路图谱中的电流;/>代表新增负载设备的电阻数据;/>代表当前标称容量;
所述当前标称容量计算包括:
;
其中,指新增负载设备下的功耗持续时长;满足/>≤/>≤/>,其中,/>指电路图谱中任一负载设备的最大使用时长;在/>取最大值时,输出/>的最小值,作为新增负载设备的电阻数据。
4.根据权利要求3所述的一种基于低功耗电压源的智能化调节方法,其特征在于:在步骤S4中,在待安装负载设备列表中,去除初始电路图谱中的负载设备,获取剩余负载设备的电阻数据,若存在新增负载设备的电阻数据高于剩余负载设备的电阻数据的数量,超出剩余负载设备的二分之一,删除当前初始电路图谱,重新构建新的初始电路图谱;若存在新增负载设备的电阻数据高于剩余负载设备的电阻数据的数量,未超出剩余负载设备的二分之一,输出当前的初始电路图谱至管理员端口。
5.一种基于低功耗电压源的智能化调节系统,其特征在于:该系统包括:电路图谱初级管理模块、数据处理模块、判断模块、负载设备分析模块以及智能化调节模块;
所述电路图谱初级管理模块用于获取待安装负载设备列表和电压源列表,构建初始电路图谱;所述数据处理模块用于获取历史数据下电路图谱中的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,根据历史数据中电路图谱的新增负载结果构建负载设备分析模型,根据初始电路图谱的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,输出初始电路图谱的新增负载设备概率;所述判断模块用于设置概率阈值,若存在输出的新增负载设备概率高于概率阈值,则判断为新增负载设备,构建新增负载设备数据处理模型;所述负载设备分析模块基于新增负载设备数据处理模型对电压源进行调节,形成新增负载设备的电阻数据;所述智能化调节模块用于在待安装负载设备列表中,去除初始电路图谱中的负载设备,获取剩余负载设备的电阻数据,判断是否需要更改初始电路图谱,如不需要,输出当前的初始电路图谱至管理员端口;
所述电路图谱初级管理模块的输出端与所述数据处理模块的输入端相连接;所述数据处理模块的输出端与所述判断模块的输入端相连接;所述判断模块的输出端与所述负载设备分析模块的输入端相连接;所述负载设备分析模块的输出端与所述智能化调节模块的输入端相连接;所述智能化调节模块的输出端与电路图谱初级管理模块的输入端相连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于低功耗电压源的智能化调节系统,其特征在于:所述电路图谱初级管理模块包括数据采集单元和电路图谱构建单元;
所述数据采集单元用于获取待安装负载设备列表和电压源列表;所述电路图谱构建单元用于构建初始电路图谱,所述电路图谱中包含一个电压源和若干个负载设备,且电路图谱电压源容量应满足若干个负载设备的使用需求;
所述数据采集单元的输出端与所述电路图谱构建单元的输入端相连接。
7.根据权利要求5所述的一种基于低功耗电压源的智能化调节系统,其特征在于:所述数据处理模块包括历史数据分析单元和模型输出单元;
所述历史数据分析单元用于获取历史数据下电路图谱中的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,根据历史数据中电路图谱的新增负载结果构建负载设备分析模型;所述模型输出单元根据初始电路图谱的负载设备数量以及对应的负载设备的最大使用时长,代入负载设备分析模型,输出初始电路图谱的新增负载设备概率;
所述历史数据分析单元的输出端与所述模型输出单元的输入端相连接。
8.根据权利要求5所述的一种基于低功耗电压源的智能化调节系统,其特征在于:所述判断模块包括阈值设立单元和模型构建单元;
所述阈值设立单元用于设置概率阈值;所述模型构建单元用于存在输出的新增负载设备概率高于概率阈值,则判断为新增负载设备,构建新增负载设备数据处理模型;
所述阈值设立单元的输出端与所述模型构建单元的输入端相连接。
9.根据权利要求5所述的一种基于低功耗电压源的智能化调节系统,其特征在于:所述负载设备分析模块包括数据结果处理单元和电阻数据输出单元;
所述数据结果处理单元基于新增负载设备数据处理模型对电压源进行调节;所述电阻数据输出单元用于形成新增负载设备的电阻数据;
所述数据结果处理单元的输出端与所述电阻数据输出单元的输入端相连接。
10.根据权利要求5所述的一种基于低功耗电压源的智能化调节系统,其特征在于:所述智能化调节模块包括选择单元和判断单元;
所述选择单元用于在待安装负载设备列表中,去除初始电路图谱中的负载设备,获取剩余负载设备的电阻数据;所述判断单元用于判断是否需要更改初始电路图谱,若存在新增负载设备的电阻数据高于剩余负载设备的电阻数据的数量,超出剩余负载设备的二分之一,删除当前初始电路图谱,重新构建新的初始电路图谱;若存在新增负载设备的电阻数据高于剩余负载设备的电阻数据的数量,未超出剩余负载设备的二分之一,输出当前的初始电路图谱至管理员端口;
所述选择单元的输出端与所述判断单元的输入端相连接。
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Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5682093A (en) * | 1995-04-12 | 1997-10-28 | Nokia Mobile Phones Ltd. | Apparatus and method for reducing the power consumption of an electronic device |
US6181103B1 (en) * | 1997-05-27 | 2001-01-30 | Shu-Chin Chen | Advanced intelligent computer power management system |
JP2002050410A (ja) * | 2000-05-23 | 2002-02-15 | Canon Inc | 二次電池の内部状態検知方法、検知装置、該検知装置を備えた機器、内部状態検知プログラム、および該プログラムを収めた媒体 |
JP2004320890A (ja) * | 2003-04-16 | 2004-11-11 | Fujitsu Ten Ltd | 負荷駆動装置、負荷駆動回路、電流制限回路及び負荷駆動方法 |
WO2005076293A1 (en) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Magtech As | Power supply control methods and devices |
JP2007179123A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Seiko Epson Corp | レギュレータ回路及び集積回路装置 |
CN103208809A (zh) * | 2013-03-22 | 2013-07-17 | 华北电力大学 | 需求侧电池组均衡性调节装置及控制方法 |
US20140285164A1 (en) * | 2013-03-22 | 2014-09-25 | Fujitsu Limited | Power supply device and semiconductor integrated circuit device |
US20140327414A1 (en) * | 2011-12-09 | 2014-11-06 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Method for operating a power converter module and a device therefor |
CN107422191A (zh) * | 2017-05-29 | 2017-12-01 | 西南交通大学 | 一种运行工况下车载电缆终端频域介电谱实验系统与方法 |
WO2021115032A1 (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-17 | 科华恒盛股份有限公司 | 一种多电平升压电路及其装置和系统 |
CN114278397A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-05 | 江阴信和电力仪表有限公司 | 一种基于物联网的旋转机械健康监测系统及方法 |
-
2023
- 2023-07-28 CN CN202310936287.8A patent/CN116661543B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5682093A (en) * | 1995-04-12 | 1997-10-28 | Nokia Mobile Phones Ltd. | Apparatus and method for reducing the power consumption of an electronic device |
US6181103B1 (en) * | 1997-05-27 | 2001-01-30 | Shu-Chin Chen | Advanced intelligent computer power management system |
JP2002050410A (ja) * | 2000-05-23 | 2002-02-15 | Canon Inc | 二次電池の内部状態検知方法、検知装置、該検知装置を備えた機器、内部状態検知プログラム、および該プログラムを収めた媒体 |
JP2004320890A (ja) * | 2003-04-16 | 2004-11-11 | Fujitsu Ten Ltd | 負荷駆動装置、負荷駆動回路、電流制限回路及び負荷駆動方法 |
WO2005076293A1 (en) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Magtech As | Power supply control methods and devices |
JP2007179123A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Seiko Epson Corp | レギュレータ回路及び集積回路装置 |
US20140327414A1 (en) * | 2011-12-09 | 2014-11-06 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Method for operating a power converter module and a device therefor |
CN103208809A (zh) * | 2013-03-22 | 2013-07-17 | 华北电力大学 | 需求侧电池组均衡性调节装置及控制方法 |
US20140285164A1 (en) * | 2013-03-22 | 2014-09-25 | Fujitsu Limited | Power supply device and semiconductor integrated circuit device |
CN107422191A (zh) * | 2017-05-29 | 2017-12-01 | 西南交通大学 | 一种运行工况下车载电缆终端频域介电谱实验系统与方法 |
WO2021115032A1 (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-17 | 科华恒盛股份有限公司 | 一种多电平升压电路及其装置和系统 |
CN114278397A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-05 | 江阴信和电力仪表有限公司 | 一种基于物联网的旋转机械健康监测系统及方法 |
Non-Patent Citations (9)
Title |
---|
ALEXANDER S. SEMENOV: "Development of Universal Mathematical Model of Electrical Power Supply System of Area of Industrial Enterprise", 《 2019 INTERNATIONAL RUSSIAN AUTOMATION CONFERENCE (RUSAUTOCON)》 * |
姜硕: "一种电源模块电路的关键技术研究及组装工艺优化", 《中国优秀硕士学位论文电子全文库工程科技Ⅱ辑》 * |
秦欢;: "高压测量系统感应取能电源设计", 现代电力, no. 05 * |
莫长江;等: "一种电池容量自动化测试系统设计", 电子产品世界, no. 10 * |
郑君华等: "低功耗嵌入式系统的结构设计", 上海电机学院学报, no. 02 * |
郑靖华等: "无线传感器网络节点芯片的软/硬件协同低功耗设计技术", 计算机与数字工程, no. 12 * |
陈清华;: "移动电源性能检测仪设计", 重庆科技学院学报(自然科学版), no. 06 * |
颜学龙等: "PSO优化多核RVM的模拟电路故障预测", 计算机工程与应用, no. 12 * |
高飞燕等: "一种绿色模式开关电源的研究与设计", 电子技术, no. 12 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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Denomination of invention: An intelligent regulation system and method based on low-power voltage source Granted publication date: 20231020 Pledgee: Bank of Nanjing Co.,Ltd. Changzhou Branch Pledgor: Changzhou manwang Semiconductor Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024980010098 |