[发明专利]一种基于能量在线估计的智能终端能耗管控装置及方法

说明书

本发明提供一种基于能量在线估计的智能终端能耗管控装置及方法，所述装置包括电池能耗采集单元、蓄电池状态检测单元、MCU处理单元和电源能耗管控单元。所述方法包括电池能耗采集单元采集蓄电池的电流、电压梯度数据，蓄电池状态检测单元采集蓄电池电芯单体电压、电流、内阻和温度数据，MCU处理单元根据电池能耗采集单元和蓄电池状态检测单元采集的数据计算和判断蓄电池的安全状态和工作状态，并进行能耗在线估算，判断智能终端的工作模式，根据工作模式通过电源能耗管控单元控制对智能终端的供电。在智能终端处于夜间休眠模式时，停止对智能终端供电，避免了持续工作发热、降低了终端损坏的几率，充分发挥节能属性，以达到最佳的节能效果。

技术领域

本发明涉及储能设备能耗控制领域，尤其涉及一种基于能量在线估计的智能终端能耗管控装置及方法。

背景技术

随着电池技术的发展，电池已经是今天应用最为广泛、成本最低、使用最为方便的储能设备之一。电源的荷电状态，是电池最为重要的状态信息之一,表征在以一定放电倍率放电的情况下，电源剩余容量与相同状况下的额定容量的比值,可以类比于传统汽车的剩余油量。准确的SOC值能准确地反映电源的工作性能，并预先估计电源的剩余工作时长，便于控制其充放电的参数，是动态管理的重要标准之一。作为电源的内部特性，SOC值是一个隐含量，不能通过简单的方法直接进行检测。它往往是由实时电源电压、电流和温度等一系列电源外部的可直接用传感器等仪器测量的参数根据一定经验算法估算而来的。SOC值是一个非严格的真实值，是一个估算值，会受到多种因素影响，容易出现较大的误差或者延时性，所以精准的在线能耗估计方法对于反映电源性能、管理电源有着很重要的意义，也对电力杆塔智能终端最优能耗管控有着很大的指导意义。

目前电力杆塔上的智能终端上尚无能耗监测和管控装置及方法，造成智能终端全天候都处于工作模式，智能终端发热量大，损坏的风险高。且因没有对智能终端的能耗进行监控，不能准确地反映电源的工作性能和估计电源的剩余工作时长，不能精确控制其放电的参数和对电源的工作状态进行动态管控，造成能源浪费、缩短智能终端的寿命。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于能量在线估计的智能终端能耗管控装置及方法，所述装置和方法通过采集蓄电池的电流、电压梯度数据，蓄电池电芯单体电压、电流、内阻和温度数据，计算和判断蓄电池的安全状态和工作状态，并进行能耗在线估算，判断智能终端的工作模式，根据工作模式控制对智能终端的供电。在智能终端处于夜间休眠模式时，停止对智能终端供电，避免了持续工作发热、降低了终端损坏的几率，充分发挥节能属性，以达到最佳的节能效果。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种基于能量在线估计的智能终端能耗管控装置，包括蓄电池、电池能耗采集单元、蓄电池状态检测单元、MCU处理单元、电源能耗管控单元和智能终端；所述电池能耗采集单元分别与蓄电池和MCU处理单元连接；所述蓄电池状态检测单元分别与蓄电池和MCU处理单元连接；所述电源能耗管控单元分别与蓄电池、MCU处理单元和智能终端连接。

进一步的，所述电源能耗管控单元包括变压电路、整流桥电路、同步整流电路、滤波电路、恒压恒流电路和控制单元电路；所述变压电路的输入端作为所述电源能耗管控单元的输入端与所述蓄电池连接，输出端与所述整流桥电路的输入端连接；所述同步整流电路的输入端与所述整流电路的输出端连接，输出端与所述滤波电路的输入端连接；所述恒压恒流电路的输入端与所述滤波电路的输出端连接，输出端与所述控制单元电路的输入端连接；所述控制单元电路的输出端作为所述电源能耗管控单元的输出端与所述智能终端连接，控制端作为电源能耗管控单元的控制端与MCU处理单元连接。