【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电能存储领域，尤其涉及一种高能量转换效率的智能电源缓冲模块及实现方法。
技术介绍
1、随着全球能源结构的转变和对环保要求的提高，可再生能源如太阳能、风能的利用率不断增加。这种能源转换对电源缓冲技术提出了更高的要求，尤其是在提升能量存储效率和管理智能化方面。此外，电动汽车的普及也加速了对高效电源缓冲技术的需求。
2、传统的电源缓冲技术往往受限于其能量转换效率不高、电池性能和寿命受限、适应性不足、智能化程度不高以及缺乏有效的数据驱动决策支持等问题。这些限制阻碍了电源缓冲系统在高效能量管理和长期稳定运行方面的性能。因此，研发一种能够克服这些局限性，提供更高效能量转换、更优电池性能和更强系统适应性的智能电源缓冲模块成为了该领域的重要需求和挑战。
3、我国专利申请号：cn202210891251.8，公开日：2022.10.04，公开了一种基于高效能量转换的移动电源储能电池，包括储能电池主体，所述储能电池主体的下表面固定连接有t形板，所述t形板的外壁活动套接有连接罩。该专利技术使移动电源储能电池具有低温和高温自动防护的功能，使移动电源储能电池在恶劣环境下具有高效稳定的能量转换能力，避免电池电量过度衰减，提高移动电源储能电池使用的可靠性和效果，同时降低老化速度，并提高移动电源储能电池的使用寿命，此外，能够尽量防止低温产生金属锂导致隔膜损坏发生短路热失控的情况，提高移动电源储能电池使用的安全性，以及移动电源储能电池具有自动灭火，尽量防止火势扩大造成更大损失的能力。
4、但上述技术至少存在如下技
技术实现思路
1、本专利技术提供一种高能量转换效率的智能电源缓冲模块及实现方法，解决了现有技术没有实现对电池热量和安全状况的实时监控，可能导致电池过热或过度充放电，增加安全风险，同时降低电池性能和寿命；缺乏高度智能化的自适应学习机制，无法实时调整参数以应对变化的输入输出需求，限制了系统的灵活性和效率；缺乏对电池能量稳定性的详细评估，导致管理策略不够精确或有效；限制了传统电源缓冲模块在能量转换效率、电池性能与寿命、适应性、智能化和数据驱动决策支持方面的表现。实现了一种智能电源缓冲模块的高能量转换效率，通过综合控制模型和算法，优化了电池的充放电策略，提高了能量管理的效率和安全性。
2、本专利技术的一种高能量转换效率的智能电源缓冲模块及实现方法，具体包括以下技术方案：
3、一种高能量转换效率的智能电源缓冲模块，包括以下部分：
4、电池系统、传感器阵列、微处理器/控制器单元、通信接口；
5、所述电池系统，电源缓冲模块的核心，负责存储和释放电能；
6、所述传感器阵列，包括温度传感器、电流传感器和电压传感器，用于实时监测电池状态，包括电池的充电/放电电流、电压和温度，传感器阵列将电池状态数据传输到微处理器/控制器单元；
7、所述微处理器/控制器单元，用于处理电池状态数据、执行能量流动控制模型、进行能量预测和调整充放电策略；
8、所述通信接口，用于电源缓冲模块与外部系统的数据交换，所述外部系统包括电网和管理系统。
9、一种高能量转换效率的智能电源缓冲模块的实现方法，包括以下步骤：
10、s1. 构建能量流动控制模型，并基于自适应学习网络实时调整能量流动控制模型的参数；
11、s2. 将能量流动控制模型的输出与时间序列分析、状态空间模型和深度神经网络结合进行能量预测，得到综合预测的电池能量值；
12、s3. 基于综合预测的电池能量值，综合热量评估和安全风险评估动态调整充放电策略。
13、优选的，所述s1，具体包括：
14、构建能量流动控制模型，使用非线性微分方程来描述电池能量流动的动态变化。
15、优选的，所述s1，还包括：
16、评估电池在不同状态下的能量稳定性，收集电池能量数据，计算电池能量数据的平均值、方差以及自相关函数，作为衡量能量稳定性的指标。
17、优选的，所述s1，还包括：
18、定义能量流动控制模型的参数调整公式；参数调整公式基于梯度下降方法，引入二阶导数项。
19、优选的，所述s2，具体包括：
20、采用时间序列分析来提取能量数据的线性趋势，预测能量需求，优化电池的充放电周期。
21、优选的，所述s2，还包括：
22、通过状态空间模型捕捉电池能量流动的动态变化，并结合卡尔曼滤波器纳入观测数据。
23、优选的，所述s2，还包括：
24、通过深度神经网络模拟能量流动模式；对时间序列分析、状态空间模型和深度神经网络预测的能量值进行综合预测，得到综合预测的电池能量值。
25、优选的，所述s3，具体包括：
26、通过结合热量管理方法和安全评估模型动态调整充放电策略；定义热量评估公式和安全风险评估公式，得到热量评估分数和安全风险评分。
27、优选的，所述s3，还包括：
28、基于热量评估分数和安全风险评分定义综合策略公式，得到热量-安全评分；基于热量-安全评分和预设阈值判断电池是否处于过热状态或存在安全隐患，从而决定是否需要调整充放电策略。
29、本专利技术的技术方案的有益效果是：
30、1、通过精确控制和预测电池的能量流动，优化电池的充放电周期，从而提高电能的存储和转换效率，特别是在能量流动控制模型中使用的非线性微分方程，能够更精准地描述电池能量的动态变化，确保了能量的有效利用；综合热量-安全评分机制帮助系统实时监控电池的热量和安全状况，防止过热或过度放电，不仅提升了电池使用的安全性，还延长了电池的使用寿命，减少了维护成本；
31、2、利用时间序列分析、状态空间模型和神经网络，结合电池化学特性和环境因素，使得模型能够适应各种复杂的使用场景，使得电源缓冲模块能够在不同的环境条件和负载需求下都保持高效运行；基于深度神经网络结构的自适应学习网络使得模型可以实时调整其参数，以应对变化的输入输出需求，减轻了操作人员的负担，提高了系统的整体运行效率；通过收集和分析电池能量数据，计算其平均值、方差以及自相关函数等统计物理指标，能够为操作决策提供数据支撑，有助于准确评估电池的能量稳定性，为电池管理和维护提供科学依据。
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1.一种高能量转换效率的智能电源缓冲模块，其特征在于，包括以下部分：
2.一种高能量转换效率的智能电源缓冲模块的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的高能量转换效率的智能电源缓冲模块的实现方法，其特征在于，所述S1，具体包括：
4.根据权利要求3所述的高能量转换效率的智能电源缓冲模块的实现方法，其特征在于，所述S1，还包括：
5.根据权利要求4所述的高能量转换效率的智能电源缓冲模块的实现方法，其特征在于，所述S1，还包括：
6.根据权利要求2所述的高能量转换效率的智能电源缓冲模块的实现方法，其特征在于，所述S2，具体包括：
7.根据权利要求2所述的高能量转换效率的智能电源缓冲模块的实现方法，其特征在于，所述S2，还包括：
8.根据权利要求2所述的高能量转换效率的智能电源缓冲模块的实现方法，其特征在于，所述S2，还包括：
9.根据权利要求2所述的高能量转换效率的智能电源缓冲模块的实现方法，其特征在于，所述S3，具体包括：
10.根据权利要求9所述的高能
...【技术特征摘要】
1.一种高能量转换效率的智能电源缓冲模块，其特征在于，包括以下部分：
2.一种高能量转换效率的智能电源缓冲模块的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的高能量转换效率的智能电源缓冲模块的实现方法，其特征在于，所述s1，具体包括：
4.根据权利要求3所述的高能量转换效率的智能电源缓冲模块的实现方法，其特征在于，所述s1，还包括：
5.根据权利要求4所述的高能量转换效率的智能电源缓冲模块的实现方法，其特征在于，所述s1，还包括：
6.根据权利要求2所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李方野，陈智明，翁静茹，
申请(专利权)人：南京道尔斯特电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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