一种大功率移动电源过热保护分阶段降载方法及系统与流程

    专利2025-03-17  26


    本发明涉及智能控制,具体是涉及一种大功率移动电源过热保护分阶段降载方法及系统。


    背景技术:

    1、大功率移动电源是指能够提供较高输出功率的便携式电源设备。它通常具有较大的电池容量和高效的能量转换系统,可以为各种移动设备(如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等)提供可靠而持久的电力支持。大功率移动电源的主要特点是输出功率较高,能够满足高功耗设备的需求,并具备较长的使用时间。这种类型的移动电源广泛应用于户外活动、旅行、露营、急救等场景,以确保设备的持续供电。

    2、目前市面上的大功率移动电源对于温控保护措施是利用温度监测设备监测电源设备的温度,当温度达到阈值时降低输出功率,或者断开输出,此种方法虽然能够保护电源不会损坏,但是瞬时降低输出功率对连接设备的影响较大,影响用户使用体验。


    技术实现思路

    1、为解决上述技术问题,提供一种大功率移动电源过热保护分阶段降载方法及系统,本技术方案解决了上述的的目前市面上的大功率移动电源对于温控保护措施是利用温度监测设备监测电源设备的温度,当温度达到阈值时降低输出功率,或者断开输出,此种方法虽然能够保护电源不会损坏,但是瞬时降低输出功率对连接设备的影响较大,影响用户使用体验的问题。

    2、为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:

    3、一种大功率移动电源过热保护分阶段降载方法,包括:

    4、基于大功率移动电源的设计规格要求,确定大功率移动电源的额定安全温度范围;

    5、获取大功率移动电源设备的实时输出功率与电源内部若干个位置的实时温度值,确定电源输出功率与电源状态温度值;

    6、基于电源状态温度值与额定安全温度范围,判断电源状态温度值是否大于额定安全温度范围,若否,则判定按当前功率正常输出,若是,则判定对电源进行降载输出;

    7、若判定对电源进行降载输出,则基于电源状态温度值、电源输出功率和额定安全温度范围,确定降载速度变化率;

    8、基于降载速度变化率、电源状态温度值和额定安全温度范围,确定降载时间变化率;

    9、基于降载速度变化率和降载时间变化率,获得大功率移动电源的降载效率指标;

    10、基于大功率移动电源的降载效率指标对大功率移动电源进行分阶段降载,使大功率移动电源的温度达到额定安全温度范围。

    11、优选的,基于电源状态温度值与额定安全温度范围,判断电源状态温度值是否大于额定安全温度范围,若否,则判定按当前功率正常输出,若是,则判定对电源进行降载输出具体包括:

    12、获取当前移动电源电池内部的电芯温度、电池的表面温度和移动电源内部温度;

    13、对当前移动电源电池内部的电芯温度、电池的表面温度和移动电源内部温度进行加权处理;

    14、基于加权处理后的移动电源电池内部的电芯温度、电池的表面温度和移动电源内部温度,利用电源状态计算公式,计算电源状态温度值;

    15、确定额定安全温度范围的安全温度上限值;

    16、判断电源状态温度值是否大于额定安全温度范围的安全温度上限值,若否,则判定按当前功率正常输出,若是,则判定对电源进行降载输出;

    17、其中,电源状态计算公式为:

    18、q=α1×d+α2×b+α3×l

    19、式中,q为电源状态温度值,d为电芯温度,b为电池的表面温度,l为移动电源内部温度,α1,α2,α3均为权重系数。

    20、优选的,若判定对电源进行降载输出,则基于电源状态温度值、电源输出功率和额定安全温度范围,确定降载速度变化率具体包括:

    21、获取实时电源状态温度值与电源实时输出功率;

    22、确定额定安全温度范围的安全温度下限值;

    23、基于实时电源状态温度值、电源实时输出功率和额定安全温度范围的安全温度下限值,通过降载计算公式,计算降载速度变化率;

    24、其中,降载计算公式为:

    25、

    26、式中,j为降载速度变化率,q为实时电源状态温度值,c为额定安全温度范围,cmin为额定安全温度范围的安全温度下限值,s为当前电源实时输出功率。

    27、优选的,基于降载速度变化率、电源状态温度值和额定安全温度范围,确定降载时间变化率具体包括:

    28、获取额定安全温度范围的安全温度上限值与实时电源状态温度值;

    29、基于额定安全温度范围的安全温度上限值、实时电源状态温度值和降载速度变化率,通过降载时间计算公式,计算降载时间变化率;

    30、其中,降载时间计算公式为:

    31、

    32、式中,t为降载时间变化率,cmax为额定安全温度范围的安全温度上限值。

    33、优选的,基于降载速度变化率和降载时间变化率,获得大功率移动电源的降载效率指标具体包括:

    34、确定每一时刻下的降载速度变化率与每一时刻下的降载时间变化率;

    35、基于每一时刻下的降载速度变化率与每一时刻下的降载时间变化率,通过降载计算公式,计算大功率移动电源的降载效率指标;

    36、其中降载计算公式为:

    37、

    38、式中,p为大功率移动电源的降载效率指标。

    39、进一步的,提出一种大功率移动电源过热保护分阶段降载系统用于实现如上所述的一种大功率移动电源过热保护分阶段降载方法,包括:

    40、设计参数采集模块,设计参数采集模块用于基于大功率移动电源的设计规格要求,确定大功率移动电源的额定安全温度范围;

    41、实时数据采集模块,实时数据采集模块用于获取大功率移动电源设备的实时输出功率与电源内部若干个位置的实时温度值,确定电源输出功率与电源状态温度值;

    42、判断模块,判断模块与实时数据采集模块电性连接,判断模块用于基于电源状态温度值与额定安全温度范围,判断电源状态温度值是否大于额定安全温度范围,若否,则判定按当前功率正常输出,若是,则判定对电源进行降载输出;

    43、降载速率计算模块,降载速率计算模块与判断模块电性连接,降载速率计算模块用于若判定对电源进行降载输出,则基于电源状态温度值、电源输出功率和额定安全温度范围,确定降载速度变化率;

    44、降载时间计算模块,降载时间计算模块与降载速率计算模块电性连接,降载时间计算模块用于基于降载速度变化率、电源状态温度值和额定安全温度范围,确定降载时间变化率;

    45、降载效率计算模块,降载效率计算模块与降载速率计算模块和降载时间计算模块电性连接,降载效率计算模块用于基于降载速度变化率和降载时间变化率,获得大功率移动电源的降载效率指标;

    46、降载应用模块,降载应用模块与降载效率计算模块电性连接,降载应用模块用于基于大功率移动电源的降载效率指标对大功率移动电源进行分阶段降载,使大功率移动电源的温度达到额定安全温度范围。

    47、可选地,所述判断模块内部包括:

    48、监控单元,监控单元用于获取当前移动电源电池内部的电芯温度、电池的表面温度和移动电源内部温度;

    49、加权单元,加权单元用于对当前移动电源电池内部的电芯温度、电池的表面温度和移动电源内部温度进行加权处理;

    50、第一计算单元,第一计算单元用于基于加权处理后的移动电源电池内部的电芯温度、电池的表面温度和移动电源内部温度,利用电源状态计算公式,计算电源状态温度值;

    51、温度上限单元,温度上限单元用于确定额定安全温度范围的安全温度上限值;

    52、判断单元,判断单元用于判断电源状态温度值是否大于额定安全温度范围的安全温度上限值,若否,则判定按当前功率正常输出,若是,则判定对电源进行降载输出。

    53、可选地,所述降载速率计算模块内部包括:

    54、第一实时数据单元,第一实时数据单元用于获取实时电源状态温度值与电源实时输出功率;

    55、温度下限单元,温度下限单元用于确定额定安全温度范围的安全温度下限值;

    56、第二计算单元,第二计算单元用于基于实时电源状态温度值、电源实时输出功率和额定安全温度范围的安全温度下限值,通过降载计算公式,计算降载速度变化率。

    57、可选地,所述降载时间计算模块内部包括:

    58、第二实时数据单元,第二实时数据单元用于获取额定安全温度范围的安全温度上限值与实时电源状态温度值;

    59、第三计算单元,第三计算单元用于基于额定安全温度范围的安全温度上限值、实时电源状态温度值和降载速度变化率,通过降载时间计算公式,计算降载时间变化率。

    60、可选地,所述降载效率计算模块内部包括:

    61、第三实时数据单元,第三实时数据单元用于确定每一时刻下的降载速度变化率与每一时刻下的降载时间变化率;

    62、第四计算单元,第四计算单元用于基于每一时刻下的降载速度变化率与每一时刻下的降载时间变化率,通过降载计算公式,计算大功率移动电源的降载效率指标。

    63、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

    64、本发明提出一种大功率移动电源过热保护分阶段降载方法及系统,通过实时监测输出功率和内部温度,系统判断是否需要采取降载措施。如果温度超过安全范围,则计算降载速变化速率和降载时间变化速率,通过降载速变化速率和降载时间变化速率得到降载效率,通过降载效率对移动电源进行分阶段的降载逐步减小输出,以使电源温度逐渐降至安全范围。通过此方式这个智能调节系统能够动态地应对实时条件,提高电源的稳定性和寿命。


    技术特征:

    1.一种大功率移动电源过热保护分阶段降载方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的一种大功率移动电源过热保护分阶段降载方法,其特征在于,基于电源状态温度值与额定安全温度范围,判断电源状态温度值是否大于额定安全温度范围,若否,则判定按当前功率正常输出,若是,则判定对电源进行降载输出具体包括:

    3.根据权利要求2所述的一种大功率移动电源过热保护分阶段降载方法,其特征在于,若判定对电源进行降载输出,则基于电源状态温度值、电源输出功率和额定安全温度范围,确定降载速度变化率具体包括:

    4.根据权利要求3所述的一种大功率移动电源过热保护分阶段降载方法,其特征在于,基于降载速度变化率、电源状态温度值和额定安全温度范围,确定降载时间变化率具体包括:

    5.根据权利要求4所述的一种大功率移动电源过热保护分阶段降载方法,其特征在于,基于降载速度变化率和降载时间变化率,获得大功率移动电源的降载效率指标具体包括:

    6.提出一种大功率移动电源过热保护分阶段降载系统用于实现如权利要求1-5任一项所述的一种大功率移动电源过热保护分阶段降载方法,其特征在于,包括:

    7.根据权利要求6所述的一种大功率移动电源过热保护分阶段降载系统,其特征在于,所述判断模块内部包括:

    8.根据权利要求6所述的一种大功率移动电源过热保护分阶段降载系统,其特征在于,所述降载速率计算模块内部包括:

    9.根据权利要求6所述的一种大功率移动电源过热保护分阶段降载系统,其特征在于,所述降载时间计算模块内部包括:

    10.根据权利要求6所述的一种大功率移动电源过热保护分阶段降载系统,其特征在于,所述降载效率计算模块内部包括:


    技术总结
    本发明公开了一种大功率移动电源过热保护分阶段降载方法及系统,涉及智能控制技术领域,包括:确定大功率移动电源的额定安全温度范围,获取设备的实时输出功率与实时温度值,判断电源状态温度值是否大于额定安全温度范围,若是,则判定对电源进行降载输出,若判定对电源进行降载输出,确定降载速度变化率、确定降载时间变化率,基于降载速度变化率和降载时间变化率,获得大功率移动电源的降载效率指标,基于大功率移动电源的降载效率指标对大功率移动电源进行分阶段降载,使大功率移动电源的温度达到额定安全温度范围。本发明的优点在于:通过此方式这个智能调节系统能够动态地应对实时条件,提高电源的稳定性和寿命。

    技术研发人员:谢征君,郑其木,黄康
    受保护的技术使用者:深圳市微电能科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
    转载请注明原文地址:https://wp.8miu.com/read-84118.html

    最新回复(0)