[发明专利]一种半潜式无人潜器智能电源管理系统及方法

说明书

本发明属于半潜式无人潜器技术领域，具体涉及一种半潜式无人潜器智能电源管理系统及方法。本发明的半潜式无人潜器智能电源管理系统与程序软件相结合，实现在保证长时间续航的前提下，自动选择太阳能电池或锂电池组作为主电源进行配置，并且可监测锂电池组电量情况，在某一电池组电量耗尽情况下，自动切换充足电量的电池组。本发明在遭遇恶劣天气时通过上位机进行电源切换，使用超级电容为系统提供额外的功率补偿；具有远程监控功能，操作人员无需在现场就可实现对电源系统的全程管理，给操作人员更加灵活的空间，极大提高了半潜式无人潜器作业的安全性。

技术领域

本发明属于半潜式无人潜器技术领域，具体涉及一种半潜式无人潜器智能电源管理系统及方法。

背景技术

无人潜器具有运行成本低、使用灵活方便等特点，广泛应用于海洋监测、资源调查等领域。无人潜器多数采用电力驱动，能源来自于携带的电池组。使用锂电池组作为能源，能量密度高，寿命长，输出功率大，但是在使用时易于过放，导致电芯损坏。当电池组电量过低或出现故障时，会导致无人潜器上设备无法正常工作，通信失联，引发载体丢失的事故。为保证半潜式无人潜器的作业安全，需要设计一种智能电源管理系统以应对电池组故障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半潜式无人潜器智能电源管理系统。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：包括功率/电压监测模块、无线通讯模块、智能控制器模块、太阳能电池模块、必要负载、稳压模块、锂电池组模块、电池切换模块、超级电容模块、非必要负载以及恒功率充电模块；所述的锂电池组输出接口与功率/电压监测模块的检测输入端和电池切换模块的电源输入接口连接；所述的功率/电压监测模块的数字信号输出端连接至智能控制器模块；所述的电池切换模块的电源输出端与恒功率充电模块的输入端连接，电池切换模块的控制端口连接至智能控制器模块；所述的恒功率充电模块的输出端连接至超级电容模块的输入端及非必要负载的供电端，恒功率充电模块的功率控制端连接至智能控制器模块；所述的超级电容模块的输出端分别与稳压模块的输入端及非必要负载的输入端连接；所述的必要负载的供电端分别通过大功率二极管与稳压模块的输出端及太阳能电池模块的输出端连接；所述的无线通信模块与智能控制器模块连接。

本发明还可以包括：

所述的稳压模块的电压高于太阳能电池模块的电压；当正常供电时，太阳能电池模块侧的大功率二极管截止，稳压模块侧的大功率二极管导通，此时由稳压模块向必要负载供电；当切断锂电池组模块供电且超级电容模块电量使用完毕时，太阳能电池模块侧电压高于稳压模块侧电压，太阳能电池模块侧的大功率二极管导通，稳压模块侧的大功率二极管截止，此时太阳能电池模块为必要负载供电。

本发明的目的还在于提供一种半潜式无人潜器智能电源管理方法。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：包括以下步骤：

步骤1：构建半潜式无人潜器智能电源管理系统；

所述的半潜式无人潜器智能电源管理系统包括功率/电压监测模块、无线通讯模块、智能控制器模块、太阳能电池模块、必要负载、稳压模块、锂电池组模块、电池切换模块、超级电容模块、非必要负载以及恒功率充电模块；所述的锂电池组输出接口与功率/电压监测模块的检测输入端和电池切换模块的电源输入接口连接；所述的功率/电压监测模块的数字信号输出端连接至智能控制器模块；所述的电池切换模块的电源输出端与恒功率充电模块的输入端连接，电池切换模块的控制端口连接至智能控制器模块；所述的恒功率充电模块的输出端连接至超级电容模块的输入端及非必要负载的供电端，恒功率充电模块的功率控制端连接至智能控制器模块；所述的超级电容模块的输出端分别与稳压模块的输入端及非必要负载的输入端连接；所述的必要负载的供电端分别通过大功率二极管与稳压模块的输出端及太阳能电池模块的输出端连接；所述的无线通信模块与智能控制器模块连接；