CN116702516A - 一种电源预算分配方法及装置 - Google Patents
一种电源预算分配方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116702516A CN116702516A CN202310969611.6A CN202310969611A CN116702516A CN 116702516 A CN116702516 A CN 116702516A CN 202310969611 A CN202310969611 A CN 202310969611A CN 116702516 A CN116702516 A CN 116702516A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- power supply
- supply system
- power
- composite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 177
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 44
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 36
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 12
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 51
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 4
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000009469 supplementation Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000000802 evaporation-induced self-assembly Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/06—Power analysis or power optimisation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Economics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Geometry (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Power Sources (AREA)
Abstract
本发明涉及电源分配技术，揭露了一种电源预算分配方法及装置，所述方法包括：获取复合电源系统的电源参数信息，根据所述电源参数信息生成所述复合电源系统的能耗模型；对所述能耗模型的进行适应度函数选取，对选取的适应度函数进行求解，得到目标输出电流；根据所述目标输出电流定义所述复合电源系统的电流因子；利用所述电流因子构建所述复合电源系统的功率分配函数；获取目标电源预算，根据所述目标电源预算及所述功率分配函数对所述复合电源系统进行功率分配，得到目标电源预算分配方案。本发明可以提高电源预算分配方法的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及电源分配技术领域，尤其涉及一种电源预算分配方法及装置。
背景技术
随着电子信息技术的不断发展，电子设备逐渐成为了人们生活必不可少的工具之一，便携式计算机或者电子设备使用量的增加使得对电池电源要求越来越高，尤其是对于具有很多功能和子系统的智能电子设备，例如智能手机、平板电脑、视频播放器等。对于这些设备而言，一个电池用于提供全部的设备供电的需求，因此电子设备的芯片上系统需要非常高的性能。电源作为电子设备的心脏，其工作性能和使用寿命直接决定了电子设备的可靠性，在一个高计算能力模式下，为了提高电源性能，大多数采用复合电源系统。对于复合电源系统的研究重点是系统功率分配，但是现有技术无法根据目标电源预算情况对复合电源系统进行合理配置及适应性调节，导致复合电源系统的性能提高效果不佳。因此，如何对电源预算进行合理性分配成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种电源预算分配方法及装置，其主要目的在于解决电源预算分配方法准确性较低的问题。
为实现上述目的，本发明提供的一种电源预算分配方法，包括：
获取复合电源系统的电源参数信息，根据所述电源参数信息生成所述复合电源系统的能耗模型；
对所述能耗模型的进行适应度函数选取，对选取的适应度函数进行求解，得到目标输出电流；
根据所述目标输出电流定义所述复合电源系统的电流因子；
利用所述电流因子构建所述复合电源系统的功率分配函数；
获取目标电源预算，根据所述目标电源预算及所述功率分配函数对所述复合电源系统进行功率分配，得到目标电源预算分配方案。
可选地，所述根据所述电源参数信息生成所述复合电源系统的能耗模型，包括：
绘制所述复合电源系统的等效电路图；
根据所述电源参数信息对所述等效电路图进行函数表示，得到函数关系式；
利用所述函数关系式对所述复合电源系统进行功率计算，得到能耗模型；
利用下式利用所述函数关系式对所述复合电源系统进行功率计算：
;
其中，P(t)表示为所述复合电源系统的电池功率；P a (t)表示为所述复合电源系统中超级电容的电池功率；P b (t)表示为所述复合电源系统中动力电池b的电池功率；η表示为所述等效电路图中电池的充放电系数；t表示为所述复合电源系统的电池温度；i(t)表示为所述等效电路图中电池的母线电流；R表示所述复合电源系统的内阻；S(t)表示为所述等效电路图的电池荷电状态。
可选地，所述根据所述电源参数信息对所述等效电路图进行函数表示，得到函数关系式，包括：
利用下式根据所述电源参数信息对所述等效电路图进行函数表示：
;
;
其中，S(t)表示为所述等效电路图的电池荷电状态；t表示为所述电源参数信息中的电池温度；C表示为所述等效电路图中电池的标称容量；η表示为所述等效电路图中电池的充放电系数；i(t)表示为所述电源参数信息中的电池母线电流；表示为所述等效电路图的电池荷电状态的倒数。
可选地，所述根据所述目标输出电流定义所述复合电源系统的电流因子，包括：
根据所述目标输出电流定义所述复合电源系统的电流限值；
对所述电流限值进行数值转换，得到电流集合；
根据所述电流集合计算所述复合电源系统的电流因子。
可选地，所述根据所述电流集合计算所述复合电源系统的电流因子，包括：
;
;
;
其中，H 1表示为所述电流因子中的第一电流因子；H 2表示为所述电流因子中的第二电流因子；H 3表示为所述电流因子中的第三电流因子；M max 表示为所述目标输出电流中的母线输出电流的最高限值；表示为所述电流集合中母线输出电流的最高限值；M min 表示为所述目标输出电流中的母线输出电流的最低限值；/>表示为所述电流集合中母线输出电流的最低限值；J max 表示为所述目标输出电流中超级电容的最高限值；/>表示为所述电流集合中超级电容的最高限值；J min 表示为所述目标输出电流中超级电容的最低限值；表示为所述电流集合中超级电容的最低限值；O max 表示为所述目标输出电流中超级电容的输出电流的最高限值；/>表示为所述电流集合中超级电容的输出电流的最高限值；O min 表示为所述目标输出电流中超级电容的输出电流的最低限值；
表示为所述电流集合中超级电容的输出电流的最低限值。
可选地，所述利用所述电流因子构建所述复合电源系统的功率分配函数，包括：
根据所述电流因子对所述复合电源系统的目标输出电流进行模糊子集分类，得到多个电流模糊子集；
利用预设的隶属度函数对所述目标输出电流进行中心值计算，得到电流中心值；
根据所述电流模糊子集对所述电流中心值进行匹配，得到功率分配函数。
可选地，所述对所述能耗模型的进行适应度函数选取，包括：
根据所述能耗模型计算所述复合电源系统的工作电流；
利用所述工作电流构建适应度函数；
利用下式利用所述工作电流建立适应度函数：
;
;
;
其中，f表示为适应度函数；α与β分别表示为预设的权重系数；f 1 表示为所述复合电源系统的电源功率损耗；f 2 表示为所述复合电源系统的输出电流变化率；D 1(k)表示为所述复合电源系统在k时刻的工作电流；D 1(k-1)表示为所述复合电源系统在k-1时刻的工作电流。
可选地，所述根据所述能耗模型计算所述复合电源系统的工作电流，包括：
利用下式根据所述能耗模型计算所述复合电源系统的工作电流：
;
其中，D 1表示为所述复合电源系统的工作电流；P(t)表示为所述复合电源系统的电池功率；t表示为所述复合电源系统的电池温度；D 2表示为所述复合电源系统中超级电容的工作电流；U 2表示为所述复合电源系统中超级电容的工作电压；U 1表示为所述复合电源系统的工作电压。
可选地，所述根据所述目标电源预算及所述功率分配函数对所述复合电源系统进行功率分配，得到目标电源预算分配方案，包括：
将所述目标电源预算作为所述功率分配函数的约束条件，在所述约束条件下对所述功率分配函数进行目标求解，得到复合电源系统的功率最优解；
根据所述功率最优解对所述复合电源系统进行能量利用率分析，根据利用率分析的结果生成目标电源预算分配方案。
为了解决上述问题，本发明还提供一种电源预算分配装置，所述装置包括：
能耗模型生成模块，用于获取复合电源系统的电源参数信息，根据所述电源参数信息生成所述复合电源系统的能耗模型；
目标输出电流生成模块，用于对所述能耗模型的进行适应度函数选取，对选取的适应度函数进行求解，得到目标输出电流；
电流因子定义模块，用于根据所述目标输出电流定义所述复合电源系统的电流因子；
功率分配函数构建模块，用于利用所述电流因子构建所述复合电源系统的功率分配函数；
分配方案生成模块，用于获取目标电源预算，根据所述目标电源预算及所述功率分配函数对所述复合电源系统进行功率分配，得到目标电源预算分配方案。
本发明实施例通过根据电源参数信息生成复合电源系统的能耗模型，需要的参数信息更加简单、易于获取，采用能耗模型进行预算分析，使得分析结果更加准确；对能耗模型的进行适应度函数选取，对选取的适应度函数进行求解，得到目标输出电流，可以保证复合电源系统的电池功率最大化利用同时也能保护复合电源系统中电流在安全范围内，防止出现电流过载，增强电源预算分配的合理性及安全性；利用电流因子构建复合电源系统的功率分配函数，可以根据功率分配函数将复合电源系统的目标输出电流稳定在一个较小的范围内，保证复合电源系统的正常工作。因此本发明提出的电源预算分配方法及装置，可以解决进行电源预算分配方法准确性较低的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的电源预算分配方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的根据电源参数信息生成复合电源系统的能耗模型的流程示意图；
图3为本发明一实施例提供的根据目标输出电流定义复合电源系统的电流因子的流程示意图；
图4为本发明一实施例提供的电源预算分配装置的功能模块图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本申请实施例提供一种电源预算分配方法。所述电源预算分配方法的执行主体包括但不限于服务端、终端等能够被配置为执行本申请实施例提供的该方法的电子设备中的至少一种。换言之，所述电源预算分配方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行，所述软件可以是区块链平台。所述服务端包括但不限于：单台服务器、服务器集群、云端服务器或云端服务器集群等。所述服务器可以是独立的服务器，也可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(Content Delivery Network，CDN)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。
参照图1所示，为本发明一实施例提供的电源预算分配方法的流程示意图。在本实施例中，所述电源预算分配方法包括：
S1、获取复合电源系统的电源参数信息，根据所述电源参数信息生成所述复合电源系统的能耗模型。
本发明实施例中，所述复合电源系统是由动力电池与超级电容组成的，所述超级电容是一种特殊电容器，具有普通电容器的大电流快速充放电特性与电池储能特性，功率密度高并且工作温度限制小；所述电源参数信息是指HPS（Hard processor system，硬件处理系统）参数，是对所述复合电源系统进行性能测试获得的参数，包括：动力电池的节数、动力电池的电量与额定电压、超级电容的电量与额定电压等。
请参阅图2所示，本发明实施例中，所述根据所述电源参数信息生成所述复合电源系统的能耗模型，包括：
S21、绘制所述复合电源系统的等效电路图；
S22、根据所述电源参数信息对所述等效电路图进行函数表示，得到函数关系式；
S23、利用所述函数关系式对所述复合电源系统进行功率计算，得到能耗模型。
本发明实施例中，所述等效电路图是在满足与所述复合电源系统的电路具有相同效果的基础上，将所述复合电源系统简化成一个由电阻、电容、电感、电源等基本元件组成的简单电路，便于对所述复合电源系统进行电路分析，提高所述能耗模型的构建效率；所述能耗模型可以采用Rint模型（电阻模型），因为采用该种类型的电池组模型所需的电源参数信息简单、易于获取，同时模型的准确度较高，得到的所述复合电源系统的能耗模型更加精确。
本发明实施例中，利用下式根据所述电源参数信息对所述等效电路图进行函数表示：
;
;
其中，S(t)表示为所述等效电路图的电池荷电状态；t表示为所述电源参数信息中的电池温度；C表示为所述等效电路图中电池的标称容量；η表示为所述等效电路图中电池的充放电系数；i(t)表示为所述电源参数信息中的电池母线电流；表示为所述等效电路图的电池荷电状态的倒数。
具体地，所述电池荷电状态（SOC）是指所述等效电路图中电池的剩余电荷的可用状态，可以用百分比表示；所述标称容量是指所述复合电源系中动力电上标准的电池容量数值，是电池容量的参考依据，随着电池的老化，电池所能放出的实际最大电荷量也在不断减小，因此所述标称容量可能并不等于电池的实际额定容量。
本发明实施例中，利用下式利用所述函数关系式对所述复合电源系统进行功率计算：
;
其中，P(t)表示为所述复合电源系统的电池功率；P a (t)表示为所述复合电源系统中超级电容的电池功率；P b (t)表示为所述复合电源系统中动力电池b的电池功率；η表示为所述等效电路图中电池的充放电系数；t表示为所述复合电源系统的电池温度；i(t)表示为所述等效电路图中电池的母线电流；R表示所述复合电源系统的内阻；S(t)表示为所述等效电路图的电池荷电状态。
S2、对所述能耗模型的进行适应度函数选取，对选取的适应度函数进行求解，得到目标输出电流。
本发明实施例中，所述对所述能耗模型的进行适应度函数选取，包括：
根据所述能耗模型计算所述复合电源系统的工作电流；
利用所述工作电流构建适应度函数。
本发明实施例中，利用下式根据所述能耗模型计算所述复合电源系统的工作电流：
;
其中，D 1表示为所述复合电源系统的工作电流；P(t)表示为所述复合电源系统的电池功率；t表示为所述复合电源系统的电池温度；D 2表示为所述复合电源系统中超级电容的工作电流；U 2表示为所述复合电源系统中超级电容的工作电压；U 1表示为所述复合电源系统的工作电压。
本发明实施例中，利用下式利用所述工作电流建立适应度函数：
;
;
;
其中，f表示为适应度函数；α与β分别表示为预设的权重系数；f 1 表示为所述复合电源系统的电源功率损耗；f 2 表示为所述复合电源系统的输出电流变化率；D 1(k)表示为所述复合电源系统在k时刻的工作电流；D 1(k-1)表示为所述复合电源系统在k-1时刻的工作电流。
本发明实施例中，所述适应度函数包括两部分，一部分是所述复合电源系统的电源功率损耗，另一部分是输出电流变化率；将所述复合电源系统的功耗模型计算的最小值与所述适应度函数计算得到的输出电流变化的最小值作为优化目标，可以得到所述复合电源系统的目标输出电流，此时所述复合电源系统的功率损耗最小，这样既能使得所述复合电源系统的电池功率最大化利用，同时也能保护所述复合电源系统中电流位于安全电流范围内，防止出现电流过载。
S3、根据所述目标输出电流定义所述复合电源系统的电流因子。
请参阅图3所示，本发明实施例中，所述根据所述目标输出电流定义所述复合电源系统的电流因子，包括：
S31、根据所述目标输出电流定义所述复合电源系统的电流限值；
S32、对所述电流限值进行数值转换，得到电流集合；
S33、根据所述电流集合计算所述复合电源系统的电流因子。
本发明实施例中，所述目标输出电流的种类有母线输出电流、超级电容以及超级电容的输出电流；例如，所述母线输出电流的范围为[0,250]，则0表示为所述电流限值的最低限值，250表示为所述电流限值的最高限值；所述电流因子包含第一电流因子、第二电流因子及第三电流因子。
本发明实施例中，数值转换是将所述母线输出电流及所述超级电容的电流限值从实际的连续域转变成离散的有限整数域，例如，所述母线输出电流的范围为[0,250]，经过数值转换后得到的母线输出电流的电流限值为（0…11，12,13，…15），则所述母线输出电流对应的第一电流因子计算过程可以表示为：
;
因此，所述第一电流因子为0.1。
本发明实施例中，所述根据所述电流集合计算所述复合电源系统的电流因子，包括：
;
;
;
其中，H 1表示为所述电流因子中的第一电流因子；H 2表示为所述电流因子中的第二电流因子；H 3表示为所述电流因子中的第三电流因子；M max 表示为所述目标输出电流中的母线输出电流的最高限值；表示为所述电流集合中母线输出电流的最高限值；M min 表示为所述目标输出电流中的母线输出电流的最低限值；/>表示为所述电流集合中母线输出电流的最低限值；J max 表示为所述目标输出电流中超级电容的最高限值；/>表示为所述电流集合中超级电容的最高限值；J min 表示为所述目标输出电流中超级电容的最低限值；表示为所述电流集合中超级电容的最低限值；O max 表示为所述目标输出电流中超级电容的输出电流的最高限值；/>表示为所述电流集合中超级电容的输出电流的最高限值；O min 表示为所述目标输出电流中超级电容的输出电流的最低限值； />表示为所述电流集合中超级电容的输出电流的最低限值。
S4、利用所述电流因子构建所述复合电源系统的功率分配函数。
本发明实施例中，所述利用所述电流因子构建所述复合电源系统的功率分配函数，包括：
根据所述电流因子对所述复合电源系统的目标输出电流进行模糊子集分类，得到多个电流模糊子集；
利用预设的隶属度函数对所述目标输出电流进行中心值计算，得到电流中心值；
根据所述电流模糊子集对所述电流中心值进行匹配，得到功率分配函数。
本发明实施例中，模糊子集分类是将所述目标输出电流的数值大小分成多个子集，以所述目标输出电流中的母线输出电流为例，可以将所述母线输出电流划分为5个电流模糊子集，分别为极小、较小、中等、较大、极大；所述隶属度函数可以采用正态分布函数的形式 ，例如，，其中，x表示为所述目标输出电流；y z 表示为第z个所述目标输出电流对应的电流中心值；q z 表示为第z个所述目标输出电流对应的函数宽度。
本发明实施例中，根据所述电流模糊子集对所述中心值进行匹配是将所述中心值按照电流模糊子集的范围进行划分，得到所述隶属度函数与所述电流模糊子集之间的函数关系，根据所述函数关系生成功率分配函数；所述功率分配函数的作用是对所述复合电源系统的目标输出电流进行电流峰值补充，当所述目标输出电流在超过所述复合电源系统的最大电流限值时，对所述目标输出电流进行峰值补充，使得所述复合电源系统的目标输出电流稳定在一个较小的范围内，保证所述复合电源系统的正常工作。
S5、获取目标电源预算，根据所述目标电源预算及所述功率分配函数对所述复合电源系统进行功率分配，得到目标电源预算分配方案。
本发明实施例中，所述根据所述目标电源预算及所述功率分配函数对所述复合电源系统进行功率分配，得到目标电源预算分配方案，包括：
将所述目标电源预算作为所述功率分配函数的约束条件，在所述约束条件下对所述功率分配函数进行目标求解，得到复合电源系统的功率最优解；
根据所述功率最优解对所述复合电源系统进行能量利用率分析，根据利用率分析的结果生成目标电源预算分配方案。
本发发明实施例中，所述目标电源预算是所述复合电源系统的功率总和最大限值，即所述复合电源系统的总功率不可以超过所述目标电源预算；目标求解可以采用LINGO软件进行线性规划求解，将所述约束条件以及所述功率分配函数输入至该软件中自动生成功率最优解。
本发明实施例中，能量利用率分析是为了检验在当前功率最优解的功率分配情况下，所述复合电源系统是否处于一个高效工作状态，可以通过计算所述目标输出电流中的超级电容能量的方法，当计算得到的所述超级电容能量在75%以上，则说明当前所述复合电源系统处于一个高效工作状态，将当前的功率分配方法作为目标电源预算分配方案；当计算得到的所述超级电容能量在75%以下，则需要对重新计算所述功率分配函数的最优解使得所述超级电容能量在75%以上，然后生成目标电源预算分配方案。
本发明提出了一种电源预算分配方法，通过根据电源参数信息生成复合电源系统的能耗模型，需要的参数信息更加简单、易于获取，采用能耗模型进行预算分析，使得分析结果更加准确；对能耗模型的进行适应度函数选取，对选取的适应度函数进行求解，得到目标输出电流，可以保证复合电源系统的电池功率最大化利用同时也能保护复合电源系统中电流在安全范围内，防止出现电流过载，增强电源预算分配的合理性及安全性；利用电流因子构建复合电源系统的功率分配函数，可以根据功率分配函数将复合电源系统的目标输出电流稳定在一个较小的范围内，保证复合电源系统的正常工作。因此，本发明提出的一种电源预算分配方法，可以解决电源预算分配的准确性较低的问题。
如图4所示，是本发明一实施例提供的电源预算分配装置的功能模块图。
本发明所述电源预算分配装置400可以安装于电子设备中。根据实现的功能，所述电源预算分配装置400可以包括能耗模型生成模块401、目标输出电流生成模块402、电流因子定义模块403、功率分配函数构建模块404及分配方案生成模块405。本发明所述模块也可以称之为单元，是指一种能够被电子设备处理器所执行，并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在电子设备的存储器中。
在本实施例中，关于各模块/单元的功能如下：
所述能耗模型生成模块401，用于获取复合电源系统的电源参数信息，根据所述电源参数信息生成所述复合电源系统的能耗模型；
所述目标输出电流生成模块402，用于对所述能耗模型的进行适应度函数选取，对选取的适应度函数进行求解，得到目标输出电流；
所述电流因子定义模块403，用于根据所述目标输出电流定义所述复合电源系统的电流因子；
所述功率分配函数构建模块404，用于利用所述电流因子构建所述复合电源系统的功率分配函数；
所述分配方案生成模块405，用于获取目标电源预算，根据所述目标电源预算及所述功率分配函数对所述复合电源系统进行功率分配，得到目标电源预算分配方案。
详细地，本发明实施例中所述电源预算分配装置400中所述的各模块在使用时采用与附图中所述的电源预算分配方法一样的技术手段，并能够产生相同的技术效果，这里不再赘述。
本发明一实施例提供了实现电源预算分配方法的电子设备。
所述电子设备可以包括处理器、存储器、通信总线以及通信接口，还可以包括存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，如电源预算分配程序。
其中，所述处理器在一些实施例中可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。所述处理器是所述电子设备的控制核心（Control Unit），利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件，通过运行或执行存储在所述存储器内的程序或者模块（例如执行电源预算分配程序等），以及调用存储在所述存储器内的数据，以执行电子设备的各种功能和处理数据。
所述存储器至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如：SD或DX存储器等）、磁性存储器、磁盘、光盘等。所述存储器在一些实施例中可以是电子设备的内部存储单元，例如该电子设备的移动硬盘。所述存储器在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储设备，例如电子设备上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡（Smart Media Card，SMC）、安全数字（Secure Digital，SD）卡、闪存卡（Flash Card）等。进一步地，所述存储器还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器不仅可以用于存储安装于电子设备的应用软件及各类数据，例如基于电源预算分配程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所述通信总线可以是外设部件互连标准（Peripheral Component Interconnect，简称PCI）总线或扩展工业标准结构（Extended Industry Standard Architecture，简称EISA）总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。所述总线被设置为实现所述存储器以及至少一个处理器等之间的连接通信。
所述通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信，包括网络接口和用户接口。可选地，所述网络接口可以包括有线接口和/或无线接口（如WI-FI接口、蓝牙接口等），通常用于在该电子设备与其他电子设备之间建立通信连接。所述用户接口可以是显示器（Display）、输入单元（比如键盘（Keyboard）），可选地，用户接口还可以是标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED（Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管）触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
例如，尽管未示出，所述电子设备还可以包括给各个部件供电的电源（比如电池），优选地，电源可以通过电源管理装置与所述至少一个处理器逻辑相连，从而通过电源管理装置实现充电管理、放电管理、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电装置、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。所述电子设备还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等，在此不再赘述。
应该了解，所述实施例仅为说明之用，在专利申请范围上并不受此结构的限制。
所述电子设备中的所述存储器存储的电源预算分配程序是多个指令的组合，在所述处理器中运行时，可以实现：
获取复合电源系统的电源参数信息，根据所述电源参数信息生成所述复合电源系统的能耗模型；
对所述能耗模型的进行适应度函数选取，对选取的适应度函数进行求解，得到目标输出电流；
根据所述目标输出电流定义所述复合电源系统的电流因子；
利用所述电流因子构建所述复合电源系统的功率分配函数；
获取目标电源预算，根据所述目标电源预算及所述功率分配函数对所述复合电源系统进行功率分配，得到目标电源预算分配方案。
具体地，所述处理器对上述指令的具体实现方法可参考附图对应实施例中相关步骤的描述，在此不赘述。
进一步地，所述电子设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质可以是易失性的，也可以是非易失性的。例如，所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在被电子设备的处理器所执行时，可以实现：
获取复合电源系统的电源参数信息，根据所述电源参数信息生成所述复合电源系统的能耗模型；
对所述能耗模型的进行适应度函数选取，对选取的适应度函数进行求解，得到目标输出电流；
根据所述目标输出电流定义所述复合电源系统的电流因子；
利用所述电流因子构建所述复合电源系统的功率分配函数；
获取目标电源预算，根据所述目标电源预算及所述功率分配函数对所述复合电源系统进行功率分配，得到目标电源预算分配方案。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
本申请实施例可以基于人工智能技术对相关的数据进行获取和处理。其中，人工智能（Artificial Intelligence，AI)是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。
此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一、第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种电源预算分配方法，其特征在于，所述方法包括：
获取复合电源系统的电源参数信息，根据所述电源参数信息生成所述复合电源系统的能耗模型；
对所述能耗模型的进行适应度函数选取，对选取的适应度函数进行求解，得到目标输出电流；
根据所述目标输出电流定义所述复合电源系统的电流因子；
利用所述电流因子构建所述复合电源系统的功率分配函数；
获取目标电源预算，根据所述目标电源预算及所述功率分配函数对所述复合电源系统进行功率分配，得到目标电源预算分配方案。
2.如权利要求1所述的电源预算分配方法，其特征在于，所述根据所述电源参数信息生成所述复合电源系统的能耗模型，包括：
绘制所述复合电源系统的等效电路图；
根据所述电源参数信息对所述等效电路图进行函数表示，得到函数关系式；
利用所述函数关系式对所述复合电源系统进行功率计算，得到能耗模型；
利用下式利用所述函数关系式对所述复合电源系统进行功率计算：
;
其中，P(t)表示为所述复合电源系统的电池功率；P a (t)表示为所述复合电源系统中超级电容的电池功率；P b (t)表示为所述复合电源系统中动力电池b的电池功率；η表示为所述等效电路图中电池的充放电系数；t表示为所述复合电源系统的电池温度；i(t)表示为所述等效电路图中电池的母线电流；R表示所述复合电源系统的内阻；S(t)表示为所述等效电路图的电池荷电状态。
3.如权利要求2所述的电源预算分配方法，其特征在于，所述根据所述电源参数信息对所述等效电路图进行函数表示，得到函数关系式，包括：
利用下式根据所述电源参数信息对所述等效电路图进行函数表示：
;
;
其中，S(t)表示为所述等效电路图的电池荷电状态；t表示为所述电源参数信息中的电池温度；C表示为所述等效电路图中电池的标称容量；η表示为所述等效电路图中电池的充放电系数；i(t)表示为所述电源参数信息中的电池母线电流；表示为所述等效电路图的电池荷电状态的倒数。
4.如权利要求1所述的电源预算分配方法，其特征在于，所述根据所述目标输出电流定义所述复合电源系统的电流因子，包括：
根据所述目标输出电流定义所述复合电源系统的电流限值；
对所述电流限值进行数值转换，得到电流集合；
根据所述电流集合计算所述复合电源系统的电流因子。
5.如权利要求4所述的电源预算分配方法，其特征在于，所述根据所述电流集合计算所述复合电源系统的电流因子，包括：
;
;
;
其中，H 1表示为所述电流因子中的第一电流因子；H 2表示为所述电流因子中的第二电流因子；H 3表示为所述电流因子中的第三电流因子；M max 表示为所述目标输出电流中的母线输出电流的最高限值；表示为所述电流集合中母线输出电流的最高限值；M min 表示为所述目标输出电流中的母线输出电流的最低限值；/>表示为所述电流集合中母线输出电流的最低限值；J max 表示为所述目标输出电流中超级电容的最高限值；/>表示为所述电流集合中超级电容的最高限值；J min 表示为所述目标输出电流中超级电容的最低限值；表示为所述电流集合中超级电容的最低限值；O max 表示为所述目标输出电流中超级电容的输出电流的最高限值；/>表示为所述电流集合中超级电容的输出电流的最高限值；O min 表示为所述目标输出电流中超级电容的输出电流的最低限值； />表示为所述电流集合中超级电容的输出电流的最低限值。
6.如权利要求1所述的电源预算分配方法，其特征在于，所述利用所述电流因子构建所述复合电源系统的功率分配函数，包括：
根据所述电流因子对所述复合电源系统的目标输出电流进行模糊子集分类，得到多个电流模糊子集；
利用预设的隶属度函数对所述目标输出电流进行中心值计算，得到电流中心值；
根据所述电流模糊子集对所述电流中心值进行匹配，得到功率分配函数。
7.如权利要求1所述的电源预算分配方法，其特征在于，所述对所述能耗模型的进行适应度函数选取，包括：
根据所述能耗模型计算所述复合电源系统的工作电流；
利用所述工作电流构建适应度函数；
利用下式利用所述工作电流建立适应度函数：
;
;
;
其中，f表示为适应度函数；α与β分别表示为预设的权重系数；f 1 表示为所述复合电源系统的电源功率损耗；f 2 表示为所述复合电源系统的输出电流变化率；D 1(k)表示为所述复合电源系统在k时刻的工作电流；D 1(k-1)表示为所述复合电源系统在k-1时刻的工作电流。
8.如权利要求7所述的电源预算分配方法，其特征在于，所述根据所述能耗模型计算所述复合电源系统的工作电流，包括：
利用下式根据所述能耗模型计算所述复合电源系统的工作电流：
;
其中，D 1表示为所述复合电源系统的工作电流；P(t)表示为所述复合电源系统的电池功率；t表示为所述复合电源系统的电池温度；D 2表示为所述复合电源系统中超级电容的工作电流；U 2表示为所述复合电源系统中超级电容的工作电压；U 1表示为所述复合电源系统的工作电压。
9.如权利要求1所述的电源预算分配方法，其特征在于，所述根据所述目标电源预算及所述功率分配函数对所述复合电源系统进行功率分配，得到目标电源预算分配方案，包括：
将所述目标电源预算作为所述功率分配函数的约束条件，在所述约束条件下对所述功率分配函数进行目标求解，得到复合电源系统的功率最优解；
根据所述功率最优解对所述复合电源系统进行能量利用率分析，根据利用率分析的结果生成目标电源预算分配方案。
10.一种电源预算分配装置，其特征在于，用于执行如权利要求1-9中任意一项所述的电源预算分配方法，所述装置包括：
能耗模型生成模块，用于获取复合电源系统的电源参数信息，根据所述电源参数信息生成所述复合电源系统的能耗模型；
目标输出电流生成模块，用于对所述能耗模型的进行适应度函数选取，对选取的适应度函数进行求解，得到目标输出电流；
电流因子定义模块，用于根据所述目标输出电流定义所述复合电源系统的电流因子；
功率分配函数构建模块，用于利用所述电流因子构建所述复合电源系统的功率分配函数；
分配方案生成模块，用于获取目标电源预算，根据所述目标电源预算及所述功率分配函数对所述复合电源系统进行功率分配，得到目标电源预算分配方案。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310969611.6A CN116702516B (zh) | 2023-08-03 | 2023-08-03 | 一种电源预算分配方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310969611.6A CN116702516B (zh) | 2023-08-03 | 2023-08-03 | 一种电源预算分配方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116702516A true CN116702516A (zh) | 2023-09-05 |
| CN116702516B CN116702516B (zh) | 2023-10-13 |
Family
ID=87832506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310969611.6A Active CN116702516B (zh) | 2023-08-03 | 2023-08-03 | 一种电源预算分配方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116702516B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112434463A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-03-02 | 中北大学 | 一种车辆复合电源能量管理系统 |
| CN112491067A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-03-12 | 宁波市电力设计院有限公司 | 一种基于复合储能的主动配电网容量配置方法 |
| CN114597926A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-06-07 | 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司 | 一种微电网混合储能优化配置方法及装置 |
| CN114914955A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-08-16 | 广东电网有限责任公司佛山供电局 | 一种微电网有功与无功联合优化调度方法及系统 |
-
2023
- 2023-08-03 CN CN202310969611.6A patent/CN116702516B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112434463A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-03-02 | 中北大学 | 一种车辆复合电源能量管理系统 |
| CN112491067A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-03-12 | 宁波市电力设计院有限公司 | 一种基于复合储能的主动配电网容量配置方法 |
| CN114597926A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-06-07 | 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司 | 一种微电网混合储能优化配置方法及装置 |
| CN114914955A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-08-16 | 广东电网有限责任公司佛山供电局 | 一种微电网有功与无功联合优化调度方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116702516B (zh) | 2023-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101999199B (zh) | 用于延长便携设备的使用寿命的方法 | |
| CN102929783B (zh) | 一种数据存储的方法、装置和系统 | |
| CN106030452B (zh) | 计算系统的备用电源管理 | |
| CN115469590B (zh) | 智能电表接口的低功耗控制方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN115173407A (zh) | 基于风力发电的智能配电方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN115619005A (zh) | 一种智能用电网络资源优化配置方法及系统 | |
| CN111697556A (zh) | 电气设备的运行控制方法及终端设备 | |
| CN117394370B (zh) | 一种供电网智能动态节电调度系统及方法 | |
| CN116702516B (zh) | 一种电源预算分配方法及装置 | |
| CN112803427A (zh) | 基于需求的区域电网调度方法、系统、终端及存储介质 | |
| CN111082424B (zh) | 一种综合能源及微电网系统可靠性预测方法及装置 | |
| CN114243681B (zh) | 电力系统的用电调控方法、装置、设备和存储介质 | |
| CN114331757A (zh) | 能源管理方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质 | |
| CN115776138A (zh) | 一种考虑多维不确定性和能量管理策略的微电网容量规划方法及装置 | |
| CN115269176A (zh) | 任务分配方法、装置、计算机设备、存储介质和产品 | |
| CN108667121A (zh) | 一种应急电源系统容量确定方法、装置及系统 | |
| CN104345654B (zh) | 不同功率整流器混插系统、及其节能实现方法和装置 | |
| CN112491067A (zh) | 一种基于复合储能的主动配电网容量配置方法 | |
| CN117175578A (zh) | 智能输配电的电网智能分布方法、装置、设备及存储介质 | |
| Hasanloo et al. | Harvesting-aware charge management in embedded systems equipped with a hybrid electrical energy storage | |
| CN117040029B (zh) | 配电网电力调度方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
| CN117614076A (zh) | 调节式储能电源方法及系统 | |
| CN116757760B (zh) | 工商业用户电费核算方法、系统、终端及存储介质 | |
| CN116579489B (zh) | 基于直流频率限制调节能力的区域电力现货出清方法 | |
| CN115800336B (zh) | 一种基于调峰调频的储能容量的确定方法、装置及设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |