CN118915565B - 一种电源适配器的智能控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电源适配器技术领域，具体涉及一种电源适配器的智能控制方法，包括：在用电设备上安装电流、电压传感器及温度传感器，设定传感器运行频率，基于传感器运行频率控制传感器运行实时监测用电设备的运行参数；获取传感器基于运行频率感知到的用电设备运行参数，对用电设备运行参数进行储存，本发明通过多传感器部署的方式，对电源适配器连接用电设备的运行参数进行实时监测，进一步基于监测到的用电设备运行参数控制电源适配器运行调节用电设备连接电源的电压，为用电设备带来运行电压维护，确保电源适配器的运行更加智能，且基于该方法下控制运行的电源适配器在服务于用电设备时，同步基于电压调节使用电设备运行更加节能。

Description

一种电源适配器的智能控制方法

技术领域

本发明涉及电源适配器技术领域，具体涉及一种电源适配器的智能控制方法。

背景技术

电源适配器是一种将市电转换为特定电压和电流，以适配电子设备需求的装置。它一端连接市电插座，另一端连接设备。通过内部的电路转换，为手机、笔记本电脑等提供稳定、安全的电能。优质的电源适配器具备过压、过流保护等功能，保障设备和用户的安全。

申请号为202110937100.7的发明专利中公开了一种电器设备启动方法，其特征在于，包括：适配器得电后，获取所述适配器中的电源输出值；判断所述电源输出值是否达到预设范围，其中所述预设范围根据所述适配器的额定值确定：当所述电源输出值未达到所述预设范围时，延时启动采用所述适配器供电的电器设备，以使所述电器设备与所述适配器错峰启动，避免所述适配器的启动尖峰与所述电器设备的启动尖峰同时出现；所述延时启动电器设备包括：获取所述适配器对应的得电时长；判断所述得电时长是否达到预设时长；当所述得电时长达到所述预设时长时，启动所述适配器对应的电器设备。

该申请在于解决：“在适配器带动大功率负载的使用环境下，在适配器启动的同时启动大功率负载，会使得适配器的启动尖峰和大功率负载启动的瞬间尖峰进行叠加，从而使得适配器启动瞬间的反压过大，以至于可能临近M0S管的导通极限值，影响适配器的安全性以及使用可靠性”的问题。

然而，用电设备在通过电源适配器连接电源运行过程中，电源电压的不稳定性直接影响着电源适配器的运行频率，目前电源适配器能够根据电源电压的变化自适应的调节电压，此种调节导致电源适配器性能疲化，且仅具备调节电压效果，对于用电设备而言，无节能维护效果。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种电源适配器的智能控制方法，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种电源适配器的智能控制方法，包括：

在用电设备上安装电流、电压传感器及温度传感器，设定传感器运行频率，基于传感器运行频率控制传感器运行实时监测用电设备的运行参数；获取传感器基于运行频率感知到的用电设备运行参数，对用电设备运行参数进行储存，基于储存的用电设备运行参数决策是否控制用电设备连接的电源适配器运行；抉择结果为否，刷新是否控制用电设备连接的电源适配器运行的决策操作，决策结果为是，刷新电源适配器运行，基于电源适配器的刷新运行，调整用电设备连接电源的电路电压；是否控制用电设备连接的电源适配器运行的决策刷新执行后，决策结果再次为否时，设定用电设备功耗模式判定值，基于用电设备功耗模式判定值，识别当前用电设备为高功耗模式或低功耗模式；获取当前用电设备功耗模式识别结果，基于当前用电设备功耗模式识别结果控制电源适配器调节用电设备连接电源电压；记录用电设备连接电源基于电源适配器调节电压的历史调节结果，根据记录的历史调节结果生成电源适配器运行报文。

更进一步地，所述传感器运行频率在设定时，服从：

传感器运行频率基于用电设备的运行同步被应用，传感器跟随用电设备同步开启及关闭，用电设备的运行平均功率变更越大，设定的传感器运行频率越高，反之，则设定的传感器运行频率越低；

所述用电设备的运行平均功率变更表示为：

式中：P_n,n+1为用电设备运行n分钟直至运行n+1分钟时的平均功率变更；n、n+1为时间；p_i为用电设备第i秒下的运行功率；

其中，表对的求均，表对的求均，传感器运行频率不大于2s/次，且传感器运行频率基于用电设备的运行平均功率变更实时变更。

更进一步地，所述用电设备运行参数在执行储存操作时，同步对储存的用电设备运行参数标记采集时间戳，电源适配器的运行决策逻辑表示为：

式中：为用电设备运行稳定性表现值；m为用电设备运行参数的集合；c_j为第j组用电设备运行参数中用电设备温度；t₀、tl_ast为用电设备运行参数的集合中，各用电设备运行参数的最早一组感知时间与最晚一组感知时间；(I×V)_j为第j组用电设备运行参数中用电设备电流、电压乘积、即电功率；ω₁、ω₂为权重；χ为用电设备运行稳定性判定值；u为用电设备运行稳定性表现值的求取总量；为第v组求取的用电设备运行稳定性表现值；为用电设备运行稳定性表现值的中值；

其中，表对的求均，基于式(2)执行电源适配器是否控制运行的决策操作，式(2)成立，电源适配器的控制运行，式(2)不成立，刷新是否控制用电设备连接的电源适配器运行的决策操作。

更进一步地，所述用电设备运行参数的集合m始终为，储存的用电设备运行参数中最新的不少于三组的用电设备运行参数，用电设备运行稳定性表现值的求取总量u的取值始终为3，用电设备运行稳定性表现值的中值为，式(1)求取的用电设备运行稳定性表现值基于降序或升序排列后，中间位置的一组用电设备运行稳定性表现值，或中间位置的两组用电设备运行稳定性表现值的平均值；

权重ω₁、ω₂之和为1，且权重ω₁＜权重ω₂。

更进一步地，所述用电设备功耗模式判定值设置有两组，分别应用于用电设备高功耗模式及低功耗模式的判定；

所述用电设备的功耗模式在判定时，服从：

式中：P为用电设备平均电功率；

其中，表对的求均，基于用电设备平均电功率P与用电设备功耗模式判定值比对，判定当前用电设备为高功耗模式或低功耗模式。

更进一步地，所述电源适配器调节用电设备连接电源电压阶段，根据用电设备的额定功率进行调节：

当前用电设备功耗模式为高功耗模式时，用电设备连接电源的调节目标电压为

当前用电设备功耗模式为低功耗模式时，用电设备连接电源的调节目标电压为

式中：P_max、P_min为用电设备最大额定功率、最小额定功率；ε、θ为常数；I为用电设备当前电流；

其中，常数ε、θ均大于零，且由用户端设定。

更进一步地，所述用电设备连接电源基于功耗模式识别结果执行的电压调节持续时长，不超过传感器运行三次对应的时间阈；

基于功耗模式识别结果执行的用电设备连接电源电压调节结果在应用结束后，电源适配器刷新运行一次。

更进一步地，所述电源适配器运行报文内容包括：电源适配器电压调节结果、电源适配器电压调节时间戳、电源适配器电压调节频率、电源适配器电压调节范围；

其中，电源适配器运行报文基于指定输出周期执行输出操作，每次输出的电源适配器运行报文包含的内容组数均相等，且相邻两次输出的电源适配器运行报文中包含的内容相同部分，不少于单次输出电源适配器运行报文中报文内容的二分之一。

更进一步地，基于电源适配器运行报文分析用电设备运行环境是否存在安全风险；

s₁×(U_MAX-U_MIN)₁＜s₂×(U_MAX-U_MIN)₂＜s₃×(U_MAX-U_MIN)₃；

式中：s₁为第一组电源适配器运行报文中电源适配器电压调节频率；(U_MAX-U_MIN)₁为第一组电源适配器运行报文中电源适配器电压调节范围内的最大调节电压及最小调节电压的差值；

其中，上式中应用参数为最新输出的三组电源适配器运行报文，上式成立，表示用电设备运行环境存在安全风险，反之，表示用电设备运行环境不存在安全风险。

采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

本发明提供一种电源适配器的智能控制方法，该方法在执行过程中，通过多传感器部署的方式，对电源适配器连接用电设备的运行参数进行实时监测，进一步基于监测到的用电设备运行参数控制电源适配器运行调节用电设备连接电源的电压，为用电设备带来运行电压维护，确保电源适配器的运行更加智能，且基于该方法下控制运行的电源适配器在服务于用电设备时，同步基于电压调节使用电设备运行更加节能，此外，该方法还能够对电源适配器的运行记录生产报文，并基于报文对用电设备的运行环境安全风险进行分析。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种电源适配器的智能控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1：

本实施例的一种电源适配器的智能控制方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1：在用电设备上安装电流、电压传感器及温度传感器，设定传感器运行频率，基于传感器运行频率控制传感器运行实时监测用电设备的运行参数；

传感器运行频率在设定时，服从：

传感器运行频率基于用电设备的运行同步被应用，传感器跟随用电设备同步开启及关闭，用电设备的运行平均功率变更越大，设定的传感器运行频率越高，反之，则设定的传感器运行频率越低；

用电设备的运行平均功率变更表示为：

式中：P_n,n+1为用电设备运行n分钟直至运行n+1分钟时的平均功率变更；n、n+1为时间；p_i为用电设备第i秒下的运行功率；

其中，表对的求均，表对的求均，传感器运行频率不大于2s/次，且传感器运行频率基于用电设备的运行平均功率变更实时变更；

步骤2：获取传感器基于运行频率感知到的用电设备运行参数，对用电设备运行参数进行储存，基于储存的用电设备运行参数决策是否控制用电设备连接的电源适配器运行；

用电设备运行参数在执行储存操作时，同步对储存的用电设备运行参数标记采集时间戳，电源适配器的运行决策逻辑表示为：

式中：为用电设备运行稳定性表现值；m为用电设备运行参数的集合；c_j为第j组用电设备运行参数中用电设备温度；t₀、t_last为用电设备运行参数的集合中，各用电设备运行参数的最早一组感知时间与最晚一组感知时间；(I×V)_j为第j组用电设备运行参数中用电设备电流、电压乘积、即电功率；ω₁、ω₂为权重；χ为用电设备运行稳定性判定值；u为用电设备运行稳定性表现值的求取总量；为第v组求取的用电设备运行稳定性表现值；为用电设备运行稳定性表现值的中值；

其中，表对的求均，基于式(2)执行电源适配器是否控制运行的决策操作，式(2)成立，电源适配器的控制运行，式(2)不成立，刷新是否控制用电设备连接的电源适配器运行的决策操作；

用电设备运行参数的集合m始终为，储存的用电设备运行参数中最新的不少于三组的用电设备运行参数，用电设备运行稳定性表现值的求取总量u的取值始终为3，用电设备运行稳定性表现值的中值为，式(1)求取的用电设备运行稳定性表现值基于降序或升序排列后，中间位置的一组用电设备运行稳定性表现值，或中间位置的两组用电设备运行稳定性表现值的平均值；

权重ω₁、ω₂之和为1，且权重ω₁＜权重ω₂；

步骤3：抉择结果为否，刷新是否控制用电设备连接的电源适配器运行的决策操作，决策结果为是，刷新电源适配器运行，基于电源适配器的刷新运行，调整用电设备连接电源的电路电压；

步骤4：是否控制用电设备连接的电源适配器运行的决策刷新执行后，决策结果再次为否时，设定用电设备功耗模式判定值，基于用电设备功耗模式判定值，识别当前用电设备为高功耗模式或低功耗模式；

步骤5：获取当前用电设备功耗模式识别结果，基于当前用电设备功耗模式识别结果控制电源适配器调节用电设备连接电源电压；

步骤6：记录用电设备连接电源基于电源适配器调节电压的历史调节结果，根据记录的历史调节结果生成电源适配器运行报文。

在本实施例中，通过上述实施例中方法的步骤执行，使得电源适配器的运行能够更加智能的服务于用电设备的运行电压调节，为用电设备的运行稳定带来维护效果，同时以此方法辅助电源适配器内部设置的电压调节逻辑，降低电源适配器性能疲化问题，且使用电设备的运行更加节能。

实施例2：

在具体实施层面，在实施例1的基础上，本实施例参照图1对实施例1中一种电源适配器的智能控制方法做进一步具体说明：

用电设备功耗模式判定值设置有两组，分别应用于用电设备高功耗模式及低功耗模式的判定；

用电设备的功耗模式在判定时，服从：

式中：P为用电设备平均电功率；

其中，表对的求均，基于用电设备平均电功率P与用电设备功耗模式判定值比对，判定当前用电设备为高功耗模式或低功耗模式；

电源适配器调节用电设备连接电源电压阶段，根据用电设备的额定功率进行调节：

当前用电设备功耗模式为高功耗模式时，用电设备连接电源的调节目标电压为

当前用电设备功耗模式为低功耗模式时，用电设备连接电源的调节目标电压为

式中：P_max、P_min为用电设备最大额定功率、最小额定功率；ε、θ为常数；I为用电设备当前电流；

其中，常数ε、θ均大于零，且由用户端设定；

用电设备连接电源基于功耗模式识别结果执行的电压调节持续时长，不超过传感器运行三次对应的时间阈；

基于功耗模式识别结果执行的用电设备连接电源电压调节结果在应用结束后，电源适配器刷新运行一次。

在本实施例中，通过上述设置及逻辑公式的设定，对用电设备的功耗模式的判定提供了指定的判定逻辑依据，为实施例1中方法的进一步执行提供必要的执行数据支持。

实施例3：

在具体实施层面，在实施例1的基础上，本实施例参照图1对实施例1中一种电源适配器的智能控制方法做进一步具体说明：

电源适配器运行报文内容包括：电源适配器电压调节结果、电源适配器电压调节时间戳、电源适配器电压调节频率、电源适配器电压调节范围；

其中，电源适配器运行报文基于指定输出周期执行输出操作，每次输出的电源适配器运行报文包含的内容组数均相等，且相邻两次输出的电源适配器运行报文中包含的内容相同部分，不少于单次输出电源适配器运行报文中报文内容的二分之一；

基于电源适配器运行报文分析用电设备运行环境是否存在安全风险；

s₁×(U_MAX-U_MIN)₁＜s₂×(U_MAX-U_MIN)₂＜s₃×(U_MAX-U_MIN)₃；

式中：s₁为第一组电源适配器运行报文中电源适配器电压调节频率；(U_MAX-U_MIN)₁为第一组电源适配器运行报文中电源适配器电压调节范围内的最大调节电压及最小调节电压的差值；

其中，上式中应用参数为最新输出的三组电源适配器运行报文，上式成立，表示用电设备运行环境存在安全风险，反之，表示用电设备运行环境不存在安全风险。

在本实施例中，通过上述设置，进一步对实施例1中方法生成的电源适配器运行报文的生产逻辑及报文内容进行限定，并以电源适配器运行报文作为先要数据，进一步对用电设备运行环境安全风险进行判定。

综上而言，上述实施例中方法在执行过程中，通过多传感器部署的方式，对电源适配器连接用电设备的运行参数进行实时监测，进一步基于监测到的用电设备运行参数控制电源适配器运行调节用电设备连接电源的电压，为用电设备带来运行电压维护，确保电源适配器的运行更加智能，且基于该方法下控制运行的电源适配器在服务于用电设备时，同步基于电压调节使用电设备运行更加节能，此外，该方法还能够对电源适配器的运行记录生产报文，并基于报文对用电设备的运行环境安全风险进行分析。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种电源适配器的智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在用电设备上安装电流、电压传感器及温度传感器，设定传感器运行频率，基于传感器运行频率控制传感器运行实时监测用电设备的运行参数；

步骤2：获取传感器基于运行频率感知到的用电设备运行参数，对用电设备运行参数进行储存，基于储存的用电设备运行参数决策是否控制用电设备连接的电源适配器运行；

步骤3：抉择结果为否，刷新是否控制用电设备连接的电源适配器运行的决策操作，决策结果为是，刷新电源适配器运行，基于电源适配器的刷新运行，调整用电设备连接电源的电路电压；

步骤4：是否控制用电设备连接的电源适配器运行的决策刷新执行后，决策结果再次为否时，设定用电设备功耗模式判定值，基于用电设备功耗模式判定值，识别当前用电设备为高功耗模式或低功耗模式；

步骤5：获取当前用电设备功耗模式识别结果，基于当前用电设备功耗模式识别结果控制电源适配器调节用电设备连接电源电压；

步骤6：记录用电设备连接电源基于电源适配器调节电压的历史调节结果，根据记录的历史调节结果生成电源适配器运行报文；

所述用电设备运行参数在执行储存操作时，同步对储存的用电设备运行参数标记采集时间戳，电源适配器的运行决策逻辑表示为：

式中：为用电设备运行稳定性表现值；m为用电设备运行参数的集合；c_j为第j组用电设备运行参数中用电设备温度；t₀、t_last为用电设备运行参数的集合中，各用电设备运行参数的最早一组感知时间与最晚一组感知时间；(I×V)_j为第j组用电设备运行参数中用电设备电流、电压乘积、即电功率；ω₁、ω₂为权重；χ为用电设备运行稳定性判定值；u为用电设备运行稳定性表现值的求取总量；为第v组求取的用电设备运行稳定性表现值；为用电设备运行稳定性表现值的中值；

其中，表对的求均，基于式(2)执行电源适配器是否控制运行的决策操作，式(2)成立，电源适配器的控制运行，式(2)不成立，刷新是否控制用电设备连接的电源适配器运行的决策操作；

所述用电设备运行参数的集合m始终为储存的用电设备运行参数中最新的不少于三组的用电设备运行参数，用电设备运行稳定性表现值的求取总量u的取值始终为3，用电设备运行稳定性表现值的中值为式(1)求取的用电设备运行稳定性表现值基于降序或升序排列后，中间位置的一组用电设备运行稳定性表现值，或中间位置的两组用电设备运行稳定性表现值的平均值；

权重ω₁、ω₂之和为1，且权重ω₁＜权重ω₂。

2.根据权利要求1所述的一种电源适配器的智能控制方法，其特征在于，所述传感器运行频率在设定时，服从：

传感器运行频率基于用电设备的运行同步被应用，传感器跟随用电设备同步开启及关闭，用电设备的运行平均功率变更越大，设定的传感器运行频率越高，反之，则设定的传感器运行频率越低；

所述用电设备的运行平均功率变更表示为：

式中：P_n,n+1为用电设备运行n分钟直至运行n+1分钟时的平均功率变更；n、n+1为时间；p_i为用电设备第i秒下的运行功率；

其中，表对的求均，表对的求均，传感器运行频率不大于2s/次，且传感器运行频率基于用电设备的运行平均功率变更实时变更。

3.根据权利要求1所述的一种电源适配器的智能控制方法，其特征在于，所述用电设备功耗模式判定值设置有两组，分别应用于用电设备高功耗模式及低功耗模式的判定；

所述用电设备的功耗模式在判定时，服从：

式中：P为用电设备平均电功率；

其中，表对的求均，基于用电设备平均电功率P与用电设备功耗模式判定值比对，判定当前用电设备为高功耗模式或低功耗模式。

4.根据权利要求1所述的一种电源适配器的智能控制方法，其特征在于，所述电源适配器调节用电设备连接电源电压阶段，根据用电设备的额定功率进行调节：

当前用电设备功耗模式为高功耗模式时，用电设备连接电源的调节目标电压为

当前用电设备功耗模式为低功耗模式时，用电设备连接电源的调节目标电压为

式中：P_max、P_min为用电设备最大额定功率、最小额定功率；ε、θ为常数；I为用电设备当前电流；

其中，常数ε、θ均大于零，且由用户端设定。

5.根据权利要求1或4所述的一种电源适配器的智能控制方法，其特征在于，所述用电设备连接电源基于功耗模式识别结果执行的电压调节持续时长，不超过传感器运行三次对应的时间阈；

基于功耗模式识别结果执行的用电设备连接电源电压调节结果在应用结束后，电源适配器刷新运行一次。

6.根据权利要求1所述的一种电源适配器的智能控制方法，其特征在于，所述电源适配器运行报文内容包括：电源适配器电压调节结果、电源适配器电压调节时间戳、电源适配器电压调节频率、电源适配器电压调节范围；

其中，电源适配器运行报文基于指定输出周期执行输出操作，每次输出的电源适配器运行报文包含的内容组数均相等，且相邻两次输出的电源适配器运行报文中包含的内容相同部分，不少于单次输出电源适配器运行报文中报文内容的二分之一。

7.根据权利要求6所述的一种电源适配器的智能控制方法，其特征在于，基于电源适配器运行报文分析用电设备运行环境是否存在安全风险；

s₁×(U_MAX-U_MIN)₁＜s₂×(U_MAX-U_MIN)₂＜s₃×(U_MAX-U_MIN)₃；

式中：s₁为第一组电源适配器运行报文中电源适配器电压调节频率；(U_MAX-U_MIN)₁为第一组电源适配器运行报文中电源适配器电压调节范围内的最大调节电压及最小调节电压的差值；

其中，上式中应用参数为最新输出的三组电源适配器运行报文，上式成立，表示用电设备运行环境存在安全风险，反之，表示用电设备运行环境不存在安全风险。