一种水下机器人智能型电池组检测与控制装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水下机器人智能型电池组检测与控制装置，具体地说是一种利用单片机、传感器、熔断器和继电器实现水下机器人电池组工作控制的装置及其控制方法。
【背景技术】
[0002]目前，进行电池组检测、控制的装置较多，但针对水下机器人的检测、控制装置却较少见，当前的电池组检测与控制装置用于水下机器人用电池组检测、控制，存在以下问题:不具备智能控制功能，不能通过检测信息对电池组的工作情况进行综合评估，根据水下机器人的特点，进而控制电池组的工作情况，提高电池组和水下机器人的安全性。水下机器人一般为无人系统，且上浮一般需要一至几个小时，上浮后还应留有一定的电量用于水下机器人的回收。因此判断电池组的工作情况，根据电池组SOC和温度对电池组的输出进行控制，具有非常重要的意义。
【发明内容】
[0003]为解决目前电池组检测与控制装置无法在下工作的缺点，本发明提供一种水下机器人智能型电池组检测与控制装置及其方法。
[0004]本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:一种水下机器人智能型电池组检测与控制装置，底座设置有电池组输入固定装置、底座上底面设有漏水传感器，下底面固定有熔断器、继电器和水密接插件，还通过螺栓连接有电池组检测电路板。
[0005]所述底座上设有多个穿线孔和导向孔。
[0006]所述电池组输入固定装置包括固定盘和电池组输入插座；固定盘上设有孔，用于插设并固定电池组输入插座；电池组输入固定装置和导向孔共同用于固定电池组。
[0007]所述漏水传感器为圆片状，直径大于或等于底座直径；其边缘布置有互不接触的双路圆环状金手指，双路圆环状金手指分别与电池组检测电路板连接；所述漏水传感器有一圆形豁口，豁口直径大于电池组输入插座直径，用于露出水密插座使其与电池电连接；所述漏水传感器的非金手指区域设有导向孔，与底座上的导向孔对应。
[0008]所述电池组检测电路板包括CPU以及与其连接的电源、存储器，CPU通过I/O接口与漏水传感器的双路圆环状金手指连接，还通过I/o接口与熔断器、继电器连接，还通过CAN接口经水密接插件与上位机连接。
[0009]所述电池组检测电路板通过电池组输入插座与电池组、电流传感器、温度传感器连接。
[0010]所述熔断器和继电器均经电池组输入插座与电池组连接。
[0011]一种水下机器人智能型电池组检测控制方法，包括以下步骤:
[0012]电池组检测控制板实时监测电池组电压、电流、电池舱内温度、漏水传感器，并根据电池组电压、电流得到消耗能量进而得出电池组的SOC即剩余能量占电池组满电能量的百分比；
[0013]当电池组SOC小于阈值Al或电池舱内温度高于阈值BI时，电池组检测控制板向水下机器人上位机发出报警信息，并关闭水下机器人的探测设备；
[0014]当电池组SOC继续下降至阈值A2或者电池舱内温度继续升高至阈值B2时，电池组检测控制板通过控制继电器切断水下机器人航行推进设备，水下机器人自动上浮至水面；
[0015]当电池组SOC继续下降至O或者电池舱内温度继续升高至阈值B3或者电池舱漏水时，电池组检测控制板(3)通过控制继电器(6)切断水下机器人控制设备，即电池组停止供电。
[0016]本发明具有以下有益效果及优点:
[0017]1、具备智能控制功能，电池组检测控制板实时检测电池组电压、电流、温度和电池舱漏水情况，通过内置程序对电池的工作情况进行判断，从而控制电池组是否工作。
[0018]2、根据水下机器人的工作特点和电池组的检测信息，控制电池组的工作情况，既可防止电池组在过放电、过热或电池舱漏水情况下工作，又可以在水下电池组剩余容量较少的情况下，结束水下机器人的某些工作，提高电池组的使用寿命和安全性，也提高水下机器人的安全性能。
[0019]3、具有电池舱漏水检测功能。水下机器人可能工作在几千米水域，电池舱可能发生漏水。根据电池舱具备电池舱漏水检测功能，可以尽快发现电池舱漏水情况，如电池舱漏水停止电池组工作，提高电池组安全性。
[0020]4、电池组输入固定装置由对接插座和固定盘组成。电池组输入固定装置固定在底座上，对接端口向上，电池组底部相应位置安装对接插头和导向销，电池组从上方向下装入，电池组的导向销穿过底座的导向孔，紧密配合使得电池组插头与电池组输入固定装置的插座对接，完成电气联结。安装方便、可靠。
[0021]5、电池组检测控制板结构简单，体积小。本发明的内部电路构简单，电路板直径为42mm,电路板正面元器件(平面)高度仅5mm,反面元器件最高仅有4mm高。
[0022]6、重构性好。本发明装置中的漏水传感器、熔断器和继电器组均独立布置，电池组检测板通过TTL高低电平进行检测、控制。有利于根据电池组输出功率配置不同的熔断器和继电器，根据电池舱的大小配置不同的漏水传感器。
【附图说明】
[0023]图1为本发明的水下机器人智能型电池组控制装置的总体结构俯视图；
[0024]图2为水下机器人智能型电池组控制装置的总体结构剖视图；
[0025]图3为水下机器人智能型电池组控制装置的总体结构仰视图；
[0026]图4为水下机器人电池舱结构示意图；
[0027]图5为漏水传感器结构示意图；
[0028]图6为电池组检测控制板工作原理方框图；
[0029]图7为电池组检测控制板软件流程图；
[0030]图8为电池组检测控制板结构示意图；
[0031]其中，I底座、2电池组输入固定装置、3电池组检测控制板、4漏水传感器、5熔断器、6继电器、7水密接插件、8导向孔、9穿线孔、10电池舱、11电池组、12固定盘、13电池组输入插座。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0033]本发明涉及一种水下机器人智能型电池组控制装置，该装置由底座、电池组输入固定装置、电池组检测控制板、漏水传感器、熔断器和继电器组组成。电池组输入固定装置、电池组检测控制板、漏水传感器、熔断器、继电器组均安置在底座上。
[0034]电池组检测控制板3由供电单元(电源)、数据采集单元(I/O接口，AD接口)，主控单元(CUP)和通讯单元(CAN接口)组成。电池组检测控制板3安装在底座I上，可以实时检测电池组的电压、电流、温度信息，通过漏水传感器检测电池舱的漏水信息。
[0035]工作中，电池组检测控制板通过继电器组控制电池组供电，继电器组有3个继电器，分别连接水下机器人的探测设备、航行推进设备和控制设备。
[0036]如图1?3所示，本发明是一种水下机器人智能型电池组控制装置，它包括底座1、电池组输入固定装置2、电池组检测控制板3、漏水传感器4、熔断器5、继电器6。电池组通过水密插头与电池组输入固定装置2的电池组输入插座13相连,水密插座通过6 X 2_2电缆依次连接熔断器5、电池组检测控制板3和继电器6，通过水密接插件7输出。电池组检测控制板通过两根2X0.3mm2控制线分别连接电池组11、漏水传感器4，通过三根2X0.3mm2控制线分别连接继电器组6的3个继电器，以检测电池组电压、电池舱是否漏水及控制电池组工作。
[0037]如图1?3所示，本实施例中电池组输出接插件直接连接输入固定装置2的输入接插件即电池组输入插座13，通过电源线依次连接电池组检测控制板3、熔断器5和继电器6，通过19芯水密接插件7输出。电池组检测控制板