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龙图腾网获悉北京鸿信德宝新能源科技有限公司申请的专利基于超级电容器的起重机械变幅过程能量管理方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120090334B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510158201.2，技术领域涉及：H02J7/34；该发明授权基于超级电容器的起重机械变幅过程能量管理方法及系统是由张锐设计研发完成，并于2025-02-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于超级电容器的起重机械变幅过程能量管理方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于超级电容器的起重机械变幅过程能量管理方法及系统，涉及能量管理技术领域，包括通过神经网络预测模型计算变幅过程的理论能量需求，校正动态分组系数得到功率分配系数，并以此作为各组超级电容器的充放电功率上限，通过自适应PI控制器调节充放电电流。变幅角度减小时，将超出超级电容器可充电功率的再生制动能量存入高温超导储能电感，并在条件允许时将该能量按功率分配系数充入超级电容器；变幅角度增大时，采用动态规划算法优化主电源与各组超级电容器的输出功率配比，并通过滑模和自抗扰控制器实现功率协同控制，保证系统电压稳定。本发明能够有效提高能量利用效率，延长超级电容器寿命，并保证系统稳定性。

本发明授权基于超级电容器的起重机械变幅过程能量管理方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于超级电容器的起重机械变幅过程能量管理方法，其特征在于，包括： 采用神经网络预测模型分析起重机械的变幅角度速率和吊重重量，计算得到变幅过程的瞬时功率曲线，将所述瞬时功率曲线在时间轴上的积分值作为变幅过程的理论能量需求，基于所述理论能量需求对超级电容器进行分组并计算得到初始分组系数，将所述初始分组系数与历史循环次数的比值确定为容量衰减速率，根据所述容量衰减速率计算各组超级电容器的剩余寿命系数，基于所述初始分组系数与剩余寿命系数的计算得到动态分组系数； 建立基于所述动态分组系数的模糊控制器，以各组超级电容器的端电压偏差和端电压变化率作为模糊控制器的输入量，通过模糊控制器将端电压偏差和端电压变化率的不同组合映射为充放电功率修正值，基于所述充放电功率修正值建立递推补偿模型对动态分组系数进行实时校正得到功率分配系数，将所述功率分配系数作为各组超级电容器的充放电功率上限，通过自适应PI控制器调节各组超级电容器的充放电电流，其中所述自适应PI控制器的控制参数与功率分配系数和端电压偏差呈自适应关系； 在变幅角度减小过程中，将再生制动功率与通过功率分配系数计算的超级电容器组可充电功率进行比较，当再生制动功率大于可充电功率时，将超出部分的能量存入高温超导储能电感，并实时检测各组超级电容器的功率分配系数，当检测到任一组超级电容器的功率分配系数对应的可充电功率大于当前充电功率时，将所述高温超导储能电感中的能量按照各组超级电容器功率分配系数的比例分配充入；在变幅角度增大过程中，基于各组超级电容器的功率分配系数建立智能功率分配器，所述智能功率分配器采用动态规划算法优化主电源与各组超级电容器的输出功率配比，通过滑模控制器实现各组超级电容器与主电源的功率协同控制，采用自抗扰控制器抑制负载功率波动，保证系统电压的稳定性； 在变幅角度增大过程中，基于各组超级电容器的功率分配系数建立智能功率分配器，所述智能功率分配器采用动态规划算法优化主电源与各组超级电容器的输出功率配比，通过滑模控制器实现各组超级电容器与主电源的功率协同控制，采用自抗扰控制器抑制负载功率波动，保证系统电压的稳定性包括： 获取变幅角度增大过程中各组超级电容器的实时荷电状态、端电压和母线电压，以及各组超级电容器对应的功率分配系数； 基于所述功率分配系数建立智能功率分配器，将所述实时荷电状态、端电压和母线电压作为系统状态变量，将主电源输出功率和各组超级电容器输出功率作为控制变量输入所述智能功率分配器； 在所述智能功率分配器中构建目标函数，采用动态规划算法对所述目标函数进行求解，得到主电源与各组超级电容器的输出功率配比； 根据所述输出功率配比的目标值与实际值的偏差构建滑模面，并基于所述滑模面设计滑模控制器的控制律，所述控制律包括由系统动态估计项和状态跟踪偏差项组成的等效控制项，以及由趋近律参数确定的切换控制项； 通过所述滑模控制器输出主电源与各组超级电容器的控制指令，并采集执行所述控制指令后的负载功率波动信息，基于所述负载功率波动信息，通过扩张状态观测器得到系统输出与跟踪误差，并根据所述系统输出与跟踪误差构建自抗扰控制器的状态观测方程； 将所述状态观测方程的输出值与参考输入进行比较得到补偿控制量，并根据所述补偿控制量对主电源与各组超级电容器的控制指令进行修正，抑制负载功率波动，将修正后的控制指令作用于主电源与各组超级电容器，实现功率协同控制并保证系统电压稳定，同时将控制后的系统状态作为新的状态变量输入智能功率分配器进行迭代优化； 在所述智能功率分配器中构建目标函数的公式如下： 其中，J表示目标函数，T表示总时间，w1表示母线电压偏差项的权重，Vbust表示母线电压，即系统在t时刻的实际电压值，Vreft表示母线参考电压，w2表示超级电容器功率分配偏差项的权重，N表示超级电容器组数，PSC，it表示第i组超级电容器的输出功率，ki表示第i组超级电容器的功率分配系数，w3表示主电源功率利用率偏差项的权重，Pmaint表示主电源在t时刻提供的实际功率值，Pmain，max表示主电源的最大输出功率。

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