【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電源熱管理領域，尤其涉及一種模塊化電源的熱管理方法及系統。
技術介紹
1、模塊化電源因其靈活性和可擴展性在各種工業應用中越來越受歡迎，然而，隨著電力電子器件的工作頻率和效率不斷提高，發熱問題成為了限制模塊化電源性能的一個重要因素，有效的熱管理對于確保系統的可靠性和延長使用壽命至關重要。
2、大多數傳統電源系統采用固定的散熱策略，如恒定速度的風扇或被動散熱片，這導致在不同負載和環境條件下散熱效率低下，傳統的熱管理系統往往不具備智能負載分配功能，無法根據各模塊的實際溫度動態調整負載，導致某些模塊可能因過熱而提前失效，模塊化電源內部各組件之間存在熱耦合現象，即一個組件的發熱會直接影響相鄰組件的溫度，從而導致整體熱管理效果不佳，許多熱管理方法沒有考慮到外部如溫度和濕度環境的變化，這使得它們在不同季節和地區的表現不一致，現有方法很少具備預測未來溫度變化的能力，因此不能提前采取措施避免潛在的過熱問題。
技術實現思路
1、本專利技術目的是為了提供一種模塊化電源的熱管理方法及系統。
2、本專利技術所要解決的問題是：旨在解決模塊化電源在不同負載和環境條件下產生的過熱問題，通過實時監測溫度、評估熱特性、智能調整負載分配、適應環境變化及預測溫度趨勢手段，確保電源系統的穩定性和可靠性，避免因過熱導致的性能下降或故障。
3、一種模塊化電源的熱管理方法，所采用的技術方案如下：
4、s1：標識模塊化電源中的發熱元件，在發熱元件處安裝溫度傳感器，獲取實
5、s2：根據s1所計算得到熱阻和熱容評估模塊化電源間熱耦合效應，設計模塊間的隔離層以及熱橋，優化熱流分布，測試不同模塊配置下的熱耦合影響；
6、s3：監控模塊內部溫度，根據每個模塊的溫度情況動態調整負載分配，實施智能負載分配機制，將更多負載分配給溫度較低的模塊，調整輸入電壓，調節自適應電壓降低發熱量，采用冗余設計，當檢測到某個模塊溫度過高時，以及發生異常溫度變化時自動報警并采取相應措施；
7、s4：安裝溫度、濕度環境傳感器監測外部環境變化，根據外部環境變化自動調整散熱策略，在不同環境條件下測試電源模塊的熱管理效果，根據季節變化和地理區域的不同，預設不同的熱管理模式；
8、s5：利用歷史溫度數據并結合模塊內部負載變化、環境溫度以及環境濕度建立溫度預測模型，預測未來一段時間內的溫度變化趨勢，根據溫度預測結果，提前采取措施防止過熱，結合實時負載和環境數據不斷優化預測模型。
9、進一步的，所述s1中計算不同工作條件下包括最大負載、最小負載以及常規工作狀態的熱阻和熱容，包括：
10、s11：最大負載定義為模塊化電源的最大輸出功率和電流等級，最小負載定義為模塊化電源的最低輸出功率和電流等級，常規工作狀態定義為模塊化電源的平均輸出功率和電流等級，計算各個發熱元件的功率損耗；
11、s12：基于元件的技術規格，計算每個發熱元件的理論熱阻，在最大負載、最小負載以及常規工作狀態下采用溫度傳感器記錄發熱元件的溫度變化，并結合環境溫度計算熱阻，計算發熱元件的溫度與環境溫度之間的差值，熱阻，最大負載、最小負載以及常規工作狀態下模塊化電源所輸入的熱量，熱容。
12、進一步的，所述s2中根據s1所計算得到熱阻和熱容評估模塊化電源間熱耦合效應，優化熱流分布，包括：
13、s21：使用s1中計算出的熱阻和熱容數據來評估模塊化電源間熱耦合效應，使用熱阻和熱容數據，建立簡化的熱網絡模型；
14、s22：簡化的熱網絡模型由節點和邊組成的網絡來模擬熱量的流動，節點代表模塊化電源的每個發熱元件，邊則代表這些發熱元件之間的熱傳遞路徑，用熱阻表示，每個節點用熱容表示；
15、s23：采用所建立的熱網絡模型模擬不同配置下的熱流分布，根據所模擬的熱流分布設計模塊間的隔離層以及熱橋優化熱流分布。
16、進一步的，所述s3中根據每個模塊的溫度情況動態調整負載分配，實施智能負載分配機制，包括：
17、s31：對所采集到的溫度數據進行去噪濾波處理，濾波采用滑動平均濾波，濾波窗口大小為5，計算過去10個數據點的平均值和標準差，若當前數據點與平均值的偏差超過2倍標準差，則該數據點異常并對此數據點進行刪除；
18、s32：定義一組溫度閾值，用于判斷模塊的溫度狀態，定義正常工作溫度范圍、警告溫度以及臨界溫度；
19、s33：智能負載分配機制接收每個模塊的溫度，并輸出一個負載分配向量，其中表示分配給第 i個模塊的負載比例；
20、s34：對于每個模塊 i，計算其溫度狀態，，設定總負載為，初始化負載向量為零向量，對于每個模塊 i根據其溫度狀態分配負載比例，，其中為指示函數，當，則返回1，否則返回0；
21、s35：當存在模塊的溫度大于，則將該模塊的負載比例設置為0，并將負載重新分配給其他溫度較低的模塊，更新負載向量以反映新的負載分配。
22、進一步的，所述s4中根據外部環境變化自動調整散熱策略，根據季節變化和地理區域的不同，預設不同的熱管理模式，包括：
23、s41：對于溫度低于20°c，濕度低于50%定義為低溫低濕環境，對于溫度處于20°c-30°c，濕度處于50%-70%定義為中溫中濕環境，對于溫度大于等于30°c，濕度大于等于70%定義為高溫高濕環境；
24、s42：對于低溫低濕環境采用低速風扇散熱策略，對于中溫中濕環境采用中速風扇散熱策略，對于高溫高濕環境采用高速風扇散熱策略；
25、s43：對于冬季，環境溫度低濕度低，采用低速風扇散熱策略，對于夏季，環境溫度高濕度高，采用高速風扇散熱策略，對于春秋季節，環境溫度和濕度適中，采用中速風扇散熱策略。
26、進一步的，所述s5中利用歷史溫度數據并結合模塊內部負載變化、環境溫度以及環境濕度建立溫度預測模型，包括：
27、s51：采集電模塊化源在過去一段時間內的溫度記錄，在過去一段時間內的負載記錄，外部環境的溫度和濕度記錄；
28、s52：溫度預測模型為，，其中為未來一段時間后的預測溫度，為溫度變化量，為模塊化電源當前負載下的功率損耗，為冷卻功率，為功率損耗、環境溫度變化、環境濕度對溫度變化的影響系數；
29、s53：持續收集實時的溫度、負載、環境溫度和濕度數據，使用溫度預測模型函數定期預測未來一段時間內的溫度變化，將預測溫度與安全閾值溫度進行比較，當預測溫度低于安全閾值溫度時繼續監控，當預測溫度達到安全閾值溫度的90%時提前采取措施防止過熱。
30、進一步的，一種模塊化電源的熱管理系統，用本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種模塊化電源的熱管理方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的一種模塊化電源的熱管理方法，其特征在于，所述S1中計算不同工作條件下包括最大負載、最小負載以及常規工作狀態的熱阻和熱容，包括：
3.如權利要求1所述的一種模塊化電源的熱管理方法，其特征在于，所述S2中根據S1所計算得到熱阻和熱容評估模塊化電源間熱耦合效應，優化熱流分布，包括：
4.如權利要求1所述的一種模塊化電源的熱管理方法，其特征在于，所述S3中根據每個模塊的溫度情況動態調整負載分配，實施智能負載分配機制，包括：
5.如權利要求1所述的一種模塊化電源的熱管理方法，其特征在于，所述S4中根據外部環境變化自動調整散熱策略，根據季節變化和地理區域的不同，預設不同的熱管理模式，包括：
6.如權利要求1所述的一種模塊化電源的熱管理方法，其特征在于，所述S5中利用歷史溫度數據并結合模塊內部負載變化、環境溫度以及環境濕度建立溫度預測模型，包括：
7.一種模塊化電源的熱管理系統，其特征在于，用于實現如權利要求1-6任一項所述的一種模塊化電源的熱管理方
...【技術特征摘要】
1.一種模塊化電源的熱管理方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的一種模塊化電源的熱管理方法，其特征在于，所述s1中計算不同工作條件下包括最大負載、最小負載以及常規工作狀態的熱阻和熱容，包括：
3.如權利要求1所述的一種模塊化電源的熱管理方法，其特征在于，所述s2中根據s1所計算得到熱阻和熱容評估模塊化電源間熱耦合效應，優化熱流分布，包括：
4.如權利要求1所述的一種模塊化電源的熱管理方法，其特征在于，所述s3中根據每個模塊的溫度情況動態調整負載分配，實施智能負載分配機制，包括：
5.如權利要求1所述的一種模塊化...
【專利技術屬性】
技術研發人員：彭建文，田修玲，王華巍，賀星，田建軍，沈小江，肖琳，徐嘉鵬，
申請(專利權)人：博碩科技江西有限公司，
類型：發明
國別省市：
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