本發(fā)明涉及電氣管理，尤其涉及一種模塊化電源效率智能管理方法。

背景技術(shù)：

1、在電源管理系統(tǒng)中，低效率運(yùn)行、過(guò)高的能耗以及潛在的故障隱患是普遍存在的問(wèn)題。這些問(wèn)題不僅增加了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，還可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，影響業(yè)務(wù)的連續(xù)性和安全性。尤其是在傳統(tǒng)的電源管理系統(tǒng)中，缺乏對(duì)電源模塊的實(shí)時(shí)監(jiān)控和有效的數(shù)據(jù)分析，導(dǎo)致電源模塊在不同負(fù)載條件下運(yùn)行效率較低。由于負(fù)載變化頻繁，電源模塊常常未能根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，導(dǎo)致在低負(fù)載或高負(fù)載時(shí)都無(wú)法保持最佳效率，進(jìn)而造成大量的能源浪費(fèi)。

2、此外，傳統(tǒng)系統(tǒng)往往依賴(lài)定期或被動(dòng)的維護(hù)方式，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決潛在的設(shè)備問(wèn)題。由于沒(méi)有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功率、溫度和效率等關(guān)鍵指標(biāo)，模塊可能會(huì)因過(guò)載或散熱不良而出現(xiàn)性能下降甚至損壞，導(dǎo)致突發(fā)故障。這不僅會(huì)縮短設(shè)備壽命，還可能引發(fā)連鎖反應(yīng)，影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，最終導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)、生產(chǎn)中斷或數(shù)據(jù)丟失等嚴(yán)重后果。

3、尤其在一些對(duì)供電可靠性要求較高的行業(yè)，如數(shù)據(jù)中心、電信基站、制造業(yè)等，電源系統(tǒng)的故障或低效運(yùn)行可能帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失和負(fù)面影響。因此，如何通過(guò)先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)和數(shù)據(jù)分析手段來(lái)提升電源系統(tǒng)的效率、可靠性和安全性，成為現(xiàn)代電源管理領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、一種模塊化電源效率智能管理方法，包括以下步驟，

2、s1.?需求分析與模塊配置：檢測(cè)系統(tǒng)當(dāng)前的負(fù)載需求，確定電源模塊所需的功率范圍，根據(jù)負(fù)載需求，動(dòng)態(tài)選擇并配置合適的電源模塊，以減少功率冗余，避免不必要的能耗；

3、s2.電源模塊的智能控制：基于負(fù)載變化情況，自動(dòng)啟用或停用某些電源模塊，例如，在低負(fù)載時(shí)停用部分電源模塊，在高負(fù)載時(shí)逐步啟動(dòng)額外模塊，確保系統(tǒng)運(yùn)行效率最佳，根據(jù)負(fù)載分布情況，調(diào)整各模塊的輸出比例，實(shí)現(xiàn)功率的合理分配，避免單一模塊過(guò)載或欠載；

4、s3.效率優(yōu)化算法：利用人工智能或基于規(guī)則的算法，實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)電源模塊的工作效率，并根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，例如，優(yōu)先使用高效模塊，關(guān)閉低效模塊，通過(guò)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)負(fù)載變化趨勢(shì)，預(yù)測(cè)未來(lái)的負(fù)載波動(dòng)，提前調(diào)整模塊的運(yùn)行狀態(tài)，降低功率轉(zhuǎn)換損耗；

5、s4.電源模塊的并聯(lián)與冗余管理：多個(gè)電源模塊并聯(lián)工作時(shí)，通過(guò)智能算法調(diào)整模塊間的功率分配，避免單個(gè)模塊過(guò)載或性能瓶頸，同時(shí)保證各模塊運(yùn)行在最高效率區(qū)間，冗余模塊管理：在必要的情況下，配置一定的冗余模塊以提高系統(tǒng)的可靠性，當(dāng)負(fù)載波動(dòng)時(shí)，冗余模塊可以自動(dòng)接入或退出工作，確保電源穩(wěn)定供應(yīng)；

6、s5.故障診斷與自愈：對(duì)電源模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，檢測(cè)溫度、電壓、電流等參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并進(jìn)行故障診斷，在發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)隔離問(wèn)題模塊，重新配置其他正常模塊繼續(xù)工作，確保系統(tǒng)穩(wěn)定性；

7、s6.?能效監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)分析：通過(guò)傳感器和監(jiān)控軟件實(shí)時(shí)記錄每個(gè)模塊的工作狀態(tài)、功率輸出及轉(zhuǎn)換效率，提供詳細(xì)的能效分析報(bào)告，根據(jù)收集的數(shù)據(jù)，定期進(jìn)行系統(tǒng)能效分析，發(fā)現(xiàn)潛在的優(yōu)化空間，并自動(dòng)調(diào)整模塊配置或運(yùn)行策略；

8、s7.遠(yuǎn)程控制與升級(jí)：遠(yuǎn)程管理與控制：通過(guò)云端或遠(yuǎn)程平臺(tái)，對(duì)電源模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)管理和調(diào)控，監(jiān)控電源運(yùn)行情況，并能遠(yuǎn)程調(diào)整配置、啟停模塊。

9、進(jìn)一步的，一種模塊化電源效率智能管理方法，

10、步驟s3中利用人工智能算法，實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)電源模塊的工作效率，并根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，具體步驟如下；

11、s31.系統(tǒng)初始化與準(zhǔn)備：確保所有電源模塊都配備了必要的傳感器（如電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器等）以監(jiān)測(cè)關(guān)鍵參數(shù)，建立可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，保證每個(gè)模塊能夠?qū)?shù)據(jù)傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)；

12、s32.數(shù)據(jù)收集：通過(guò)安裝在各電源模塊上的傳感器持續(xù)收集運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括但不限于：輸入/輸出電壓和電流、溫度、功率因數(shù)、能量消耗，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和格式化，去除異常值，填補(bǔ)缺失值等，確保數(shù)據(jù)質(zhì)量；

13、s33.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理：將處理后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，確保數(shù)據(jù)的安全性，采取適當(dāng)?shù)募用艽胧乐箶?shù)據(jù)泄露；

14、s34.?數(shù)據(jù)分析與建模：從原始數(shù)據(jù)中提取有用的特征，為后續(xù)的模型訓(xùn)練做準(zhǔn)備，根據(jù)問(wèn)題的需求選擇回歸模型預(yù)測(cè)模型未來(lái)的能耗，或者使用分類(lèi)模型識(shí)別異常狀態(tài)，使用歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練回歸模型預(yù)測(cè)模型，不斷優(yōu)化直到達(dá)到滿意的性能指標(biāo)，通過(guò)交叉驗(yàn)證或其他方法驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性和魯棒性；

15、s35.實(shí)時(shí)監(jiān)控與決策：部署訓(xùn)練好的模型于生產(chǎn)環(huán)境，使其能夠接收實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并做出快速響應(yīng)，根據(jù)模型的輸出，評(píng)估當(dāng)前電源模塊的工作效率，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)模塊的工作效率低于預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)整其工作參數(shù)（如改變輸出功率、切換工作模式等），以提高效率；

16、s36.持續(xù)優(yōu)化與維護(hù)：建立反饋機(jī)制，將調(diào)整后的效果作為新的訓(xùn)練數(shù)據(jù)輸入給模型，幫助模型不斷學(xué)習(xí)和改進(jìn)，定期重新訓(xùn)練模型，以適應(yīng)新的操作條件或設(shè)備變化，持續(xù)監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的性能，確保長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；

17、s37.用戶界面與報(bào)告：提供用戶友好的圖形界面，顯示電源模塊的狀態(tài)、效率以及其他重要信息，設(shè)置閾值警報(bào)，當(dāng)檢測(cè)到異常情況時(shí)及時(shí)通知相關(guān)人員，定期生成詳細(xì)的性能報(bào)告，供管理層審查和決策支持。

18、進(jìn)一步的，一種模塊化電源效率智能管理方法，

19、步驟s4中多個(gè)電源模塊并聯(lián)工作時(shí)，通過(guò)智能算法調(diào)整模塊間的功率分配，避免單個(gè)模塊過(guò)載、性能瓶頸，具體步驟如下；

20、s41.系統(tǒng)初始化與模塊檢測(cè)：系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，首先識(shí)別并注冊(cè)所有并聯(lián)的電源模塊，確定每個(gè)模塊的容量、額定功率范圍、效率曲線關(guān)鍵參數(shù)；

21、s42.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集：實(shí)時(shí)采集每個(gè)模塊的電壓、電流、溫度、功率輸出數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確了解各個(gè)模塊的負(fù)載情況，同時(shí)監(jiān)測(cè)整體負(fù)載的變化情況，確保電源模塊的總功率滿足系統(tǒng)需求；

22、s43.功率分配智能算法：對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，去除噪聲、異常值，同時(shí)進(jìn)行歸一化處理

23、負(fù)載均衡算法：基于效率優(yōu)化的功率分配算法：根據(jù)每個(gè)電源模塊的效率曲線，計(jì)算當(dāng)前條件下各模塊的最優(yōu)工作點(diǎn)，優(yōu)先分配高效模塊的功率輸出，減少能耗；

24、負(fù)載均衡算法：通過(guò)算法動(dòng)態(tài)調(diào)整每個(gè)模塊的輸出功率，確保每個(gè)模塊的負(fù)載相對(duì)均勻，避免單個(gè)模塊過(guò)載或長(zhǎng)期處于低效區(qū)間；

25、動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)算法：為每個(gè)模塊設(shè)定不同的負(fù)載優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先啟動(dòng)效率高的模塊，并根據(jù)負(fù)載變化動(dòng)態(tài)調(diào)整優(yōu)先級(jí)和輸出功率；

26、s44.功率調(diào)節(jié)與模塊協(xié)作：根據(jù)智能算法的計(jì)算結(jié)果，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)每個(gè)電源模塊的輸出功率，以確保負(fù)載均衡和高效運(yùn)行，根據(jù)當(dāng)前負(fù)載需求，智能啟停部分電源模塊，在負(fù)載低時(shí)，關(guān)停部分模塊以降低能耗；在負(fù)載增加時(shí)，逐步啟動(dòng)更多模塊以分擔(dān)功率輸出，避免單一模塊過(guò)載；

27、s45.過(guò)載與性能瓶頸檢測(cè)：實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)電源模塊的工作狀態(tài)，當(dāng)某個(gè)模塊接近額定負(fù)載或超過(guò)工作溫度時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整該模塊的功率輸出，減少其負(fù)載，檢測(cè)電源模塊是否接近其效率極限點(diǎn)或輸出極限，通過(guò)功率分配算法及時(shí)調(diào)整，避免瓶頸導(dǎo)致整體系統(tǒng)效率下降；

28、s46.故障容錯(cuò)與冗余機(jī)制：若某個(gè)電源模塊出現(xiàn)故障或異常，如溫度過(guò)高、電壓波動(dòng)等，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)隔離故障模塊，將其負(fù)載分配給其他正常模塊，避免系統(tǒng)癱瘓，在設(shè)計(jì)中加入冗余模塊，以備在系統(tǒng)負(fù)載增加或某個(gè)模塊故障時(shí)使用，確保電源系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

29、進(jìn)一步的，一種模塊化電源效率智能管理方法，

30、步驟s6中通過(guò)傳感器和監(jiān)控軟件實(shí)時(shí)記錄每個(gè)模塊的工作狀態(tài)、功率輸出及轉(zhuǎn)換效率，提供詳細(xì)的能效分析報(bào)告，根據(jù)收集的數(shù)據(jù)，定期進(jìn)行系統(tǒng)能效分析，具體步驟如下；

31、s61.實(shí)時(shí)監(jiān)控與數(shù)據(jù)處理：使用監(jiān)控軟件展示各模塊的實(shí)時(shí)狀態(tài)，包括輸出功率、轉(zhuǎn)換效率和溫度，在數(shù)據(jù)進(jìn)入存儲(chǔ)前，對(duì)噪聲、異常值進(jìn)行清洗，去除不合理數(shù)據(jù)；

32、s62.轉(zhuǎn)換效率計(jì)算：通過(guò)采集的輸入功率和輸出功率，計(jì)算每個(gè)模塊的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換效率，公式如下：，并建立基于負(fù)載、溫度、時(shí)間的效率模型，用于預(yù)測(cè)各模塊的能效變化趨勢(shì)，并與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)比；

33、s63.能效分析報(bào)告生成：根據(jù)設(shè)定的周期（如每天、每周或每月），對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，生成能效分析報(bào)告，輸出功率總計(jì)：統(tǒng)計(jì)每個(gè)模塊在指定時(shí)間段內(nèi)的總輸出功率，轉(zhuǎn)換效率分析：計(jì)算每個(gè)模塊的平均轉(zhuǎn)換效率及其隨負(fù)載的變化趨勢(shì)，負(fù)載分布情況：統(tǒng)計(jì)各模塊的負(fù)載分布，顯示哪些模塊在高負(fù)載或低負(fù)載下運(yùn)行較多，溫度與環(huán)境影響：分析模塊的溫度變化與其能效之間的關(guān)聯(lián)，指出溫度對(duì)能效的影響；

34、s64.定期能效分析與系統(tǒng)優(yōu)化建議：基于收集的數(shù)據(jù)，定期分析電源系統(tǒng)的運(yùn)行效率，識(shí)別長(zhǎng)期的效率變化趨勢(shì)和瓶頸，分析系統(tǒng)在不同時(shí)段的負(fù)載變化，識(shí)別高峰和低谷負(fù)載時(shí)間，優(yōu)化模塊啟停和功率分配策略，效率下降原因：通過(guò)對(duì)比歷史數(shù)據(jù)，識(shí)別哪些模塊的效率隨著時(shí)間下降，是否需要維護(hù)、清理或更換部件；

35、s65.負(fù)載分配優(yōu)化：根據(jù)模塊的長(zhǎng)期效率表現(xiàn)，調(diào)整各模塊的功率分配，使效率更高的模塊承擔(dān)更多的負(fù)載，基于溫度、效率下降和負(fù)載情況，提供維護(hù)建議，如清理散熱器、更換老化部件，若系統(tǒng)經(jīng)常處于高負(fù)載狀態(tài)，可建議擴(kuò)容，若系統(tǒng)常處于低負(fù)載狀態(tài)，可建議減少模塊啟用數(shù)量以節(jié)能；

36、s66.自動(dòng)化調(diào)節(jié)與反饋：基于監(jiān)控和分析結(jié)果，實(shí)時(shí)調(diào)整電源模塊的功率輸出，優(yōu)先分配高效模塊，減少低效模塊的運(yùn)行時(shí)間，根據(jù)負(fù)載需求和模塊的能效表現(xiàn)，自動(dòng)啟停部分模塊，實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)。

37、本發(fā)明的有益效果：通過(guò)智能算法和實(shí)時(shí)監(jiān)控，系統(tǒng)可以根據(jù)各模塊的運(yùn)行狀態(tài)和轉(zhuǎn)換效率，動(dòng)態(tài)調(diào)整功率分配，確保高效模塊優(yōu)先工作，從而提高整體能效。通過(guò)監(jiān)控和分析，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)低效工作模塊，避免能源浪費(fèi)，最大限度減少不必要的能耗。系統(tǒng)能夠監(jiān)控并動(dòng)態(tài)平衡各個(gè)模塊的負(fù)載，避免某些模塊長(zhǎng)時(shí)間處于高負(fù)載狀態(tài)，從而延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊的溫度、負(fù)載和轉(zhuǎn)換效率，能夠提前識(shí)別潛在的設(shè)備故障或性能下降，及時(shí)安排維護(hù)，避免設(shè)備過(guò)度磨損或突然故障。系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)檢測(cè)故障，如過(guò)熱、過(guò)載或效率下降，并自動(dòng)啟動(dòng)冗余模塊，以維持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，避免因單一模塊失效導(dǎo)致的系統(tǒng)中斷。這種智能管理方法能夠有效減少能源浪費(fèi)、延長(zhǎng)設(shè)備壽命，并在負(fù)載變化時(shí)保持高效穩(wěn)定的電源供應(yīng)。