[实用新型]水下监测平台多电池组轮换供电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及海洋环境监测技术,尤其涉及海洋环境监测平台的电源管理技术，属于海洋技术领域，具体的说是一种水下监测平台多电池组轮换供电系统。

背景技术

在海洋环境问题日益严峻的今天，长期实时地立体化监测、观测海洋，获取各种海洋环境参数，从而更深入地研究和保护海洋环境与资源，已刻不容缓。国内涉海科研院所出于各种不同的研究目标与研究方法，自行设计研制了各类独立运行的海底监测平台，但所有缺乏岸基供电的海底监测平台存在共同的技术难点，就是电能问题，尤其是电池的供电效率与管理模式问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种实现水下电能的持续高效输出，从而延长海底监测平台的工作时间的水下监测平台多电池组轮换供电系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种水下监测平台多电池组轮换供电系统，包括主控模块、电池组状态采集模块、平台状态监控模块、电池组智能切换模块和续航时间分析模块组成，主控模块分别与电池组状态采集模块、平台状态监控模块、电池组智能切换模块、续航时间分析模块连接。

所述主控模块整体控制电池组状态采集模块、平台状态监控模块、电池组智能切换模块和续航时间分析模块的状态，主控模块采用主控芯片STM32F107VCT6。

电池组状态采集模块包括电池组功率监测电路和负载功率监测电路，主控模块的主控芯片STM32F107VCT6的ADC端口负责收集电池组使用状态信息。

电池组功率监测电路中，主控模块的主控芯片STM32F107VCT6的ADC端口采集电池组的电压值，IC1采用高位监测法监测电池组的输出电流。

负载功率监测电路中，主控模块的主控芯片STM32F107VCT6的ADC端口采集负载工作电压，IC2监测负载电流。

续航时间分析模块通过电池组状态采集模块、EEPROM芯片、RTC实现，EEPROM芯片中保存电池组唯一的ID值、开始使用时间节点、结束使用时间节点以及使用时长计数器，通过电池组状态采集模块，获取负载电量使用信息，结合存储芯片中存储数据计算使用时长，得到电池组续航时间。

电池组智能切换模块采用主控模块的主控芯片STM32F107VCT6，控制每个mos管驱动电路的通断来实现电池组的自动切换。

平台状态监控模块采用包括GSM模块，与监控客户端连接，监控客户端包括手机客户端或者电脑客户端连接。

与以往技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)任意时刻，每组电池组只能且必须处于就绪状态、废弃状态、工作状态、未决状态、亚枯竭状态中的一种。方法实现将电池组锁定在上述状态之中，只有在亚枯竭状态和工作状态下，系统中传感器采集的数据有效，方法具有稳定性、可靠性。

(2)当电池组从工作状态切换到亚枯竭状态时，方法通过平台状态监控模块，发送电池组亚枯竭状态给手机，因此工程人员能更清晰的了解水下供电设备的运行状况，因此该方法具有透明，安全性。

(3)各个模块配合工作，确保该方法能高效的、安全的管理电池组集合。

附图说明：

图1为本实用新型整体结构示意框图；

图2为本实用新型电池组功率监测电路图；

图3为本实用新型负载功率监测电路图；

图4为本实用新型电池组状态切换方法流程图；

图5为本实用新型电池组状态迁徙图；

图6为本实用新型电池组间切换流程图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，包括主控模块、电池组状态采集模块、平台状态监控模块、电池组智能切换模块和续航时间分析模块组成，主控模块分别与电池组状态采集模块、平台状态监控模块、电池组智能切换模块、续航时间分析模块连接。

电池组状态采集部分由电池组功率监测电路和负载功率监测电路组成。电池组功率监测电路如图2所示，STM32F107VCT6的12位ADC采集电池组的电压值，IC1采用高位检测法监测电池组的输出电流。同理，在图3所示的负载功率监测电路中，STM32F107VCT6的12位ADC采集负载工作电压，IC2检测负载电流。