一种内河船舶电子信息终端的电源管理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种内河船舶电子信息终端的电源管理系统，在船内电瓶与电子信息终端之间设置电源管理电路，电源管理电路包括充电电路、第一多路选择开关、第二多路选择开关、电瓶电压检测器、单片机、二极管、开关三极管、至少一个电池组以及与电池组数量相同的电池电压检测器。该电源管理系统在船内蓄电池被切断或耗尽时，能够将备用的电池组为电子信息终端提供电源，使船舶在水路交通实时信息化管理系统中始终处于激活状态。
【专利说明】一种内河船舶电子信息终端的电源管理系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种管理系统，尤其是一种用于内河船舶电子信息终端的电源管理系统，属于电学领域。
【背景技术】
[0002]当今水路交通运输管理已经进入信息化管理时代。为此，岸上计算机系统需要准确、可靠地获取正在航行、或停泊船舶的实时状态数据，例如:地理位置、航速、身份信息等。船载电子信息终端被用来采集这些信息，并向岸上计算机系统报告这些信息，有些信息终端同时能接收计算机系统发出的信息，实现双向信息交流与互动。因此，船载信息终端是实现对水路交通运输信息化管理的重要技术设备。
[0003]任何信息终端需要电源供电，内河船舶的供电系统能提供直流和交流两种电源。直流电源通过蓄电池组提供，船上生活用电和小功率电子设备一般依靠直流电源供电。交流电源由船载发电机产生，提供给大功率设备使用，同时经过整流后对蓄电池充电，船舶航行时或电池蓄电量不足时开启发电机。
[0004]目前在内河船舶上安装的信息终端有AIS (Automatic Identificat1n System)、GPS (Global Posit1n System)、OBU(On Board Unit)等。这些设备的供电直接取自船舶的蓄电池，经过硬件DC-DC处理，得到其所需电源。缺憾的是，目前使用的信息终端没有对电源进行管理，在外部蓄电池切断(人为或故障所致)或船舶长期停航电池耗尽后这些设备就无法工作。此时，船舶在水路交通实时信息化管理系统中变成了失联对象，非可控失联影响了整个信息化管理系统的有效性和权威性。
【发明内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是内河船舶还没有相应的电源管理系统，一旦船内蓄电池被切断或耗尽，电子信息终端将失去电源，使船舶在水路交通实时信息化管理系统中变成了失联对象。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种内河船舶电子信息终端的电源管理系统，在船内电瓶与电子信息终端之间设置电源管理电路，电源管理电路包括充电电路、第一多路选择开关、第二多路选择开关、电瓶电压检测器、单片机、二极管、开关三极管、至少一个电池组以及与电池组数量相同的电池电压检测器，充电电路的电压输入端连接至船内电瓶的电压输出端，充电电路的电压输出端与二极管的正极相连，二极管的负极与第一多路选择开关的输入端相连，第一多路选择开关的多通道输出端分别与各个电池组的电源端相连，各个电池电压检测器的输入端与相对应的各个电池组的电源端相连，第二多路选择开关的多通道输入端分别与各个电池组的电源端相连，第二多路选择开关的输出端连接至电子信息终端的电源端，电瓶电压检测器的输入端连接至船内电瓶的电压输出端，电瓶电压检测器的输出端以及各个电池电压检测器的输出端分别与单片机的各个信号输入端相连，开关三极管的发射极连接至船内电瓶的电压输出端，开关三极管的集电极连接至电子信息终端的电源端，开关三极管的基极、第一多路选择开关的控制端以及第二多路选择开关的控制端分别与单片机的各个信号输出端相连。
[0007]采用电瓶电压检测器实时采集船内电瓶的电压值，一旦船内电瓶的电压值低于电瓶电压检测器的参考电压值，便由电瓶电压检测器输出低电平给单片机，由单片机控制第二多路选择开关启动相应的电池组开始为电子信息终端供电，从而实现电子信息终端不间断工作，有效防止内河船舶成为失联对象；采用各个电池电压检测器分别实时检测对应电池组的电压值，当电池组的电压值低于电池电压检测器的参考电压值时，将向单片机发出低电平信号，由单片机控制第一多路选择开关对相应的电池组进行充电；采用二极管能够有效防止在电池组供电时电池组向船内电瓶进行反向充电，提高了电池组的使用寿命；采用开关三极管能够在电池组供电时切断船内电瓶的低电压供电，避免两个电源发生冲突或干扰，进一步提高了电池组的使用寿命；采用多组电池组进行供电备份，即使其中一个电池组出现故障，也能选择其他电池组正常供电。
[0008]作为本实用新型的进一步限定方案，开关三极管为PNP型三极管。
[0009]作为本实用新型的进一步限定方案，电池组共为两组。
[0010]作为本实用新型的进一步限定方案，二极管为肖特基二极管。采用肖特基二极管反向关断时间极短，完全满足设计需求。
[0011]本实用新型的有益效果在于:(I)采用电瓶电压检测器实时采集船内电瓶的电压值，一旦船内电瓶的电压值低于电瓶电压检测器的参考电压值，便由电瓶电压检测器输出低电平给单片机，由单片机控制第二多路选择开关启动相应的电池组开始为电子信息终端供电，从而实现电子信息终端不间断工作，有效防止内河船舶成为失联对象；(2)采用各个电池电压检测器分别实时检测对应电池组的电压值，当电池组的电压值低于电池电压检测器的参考电压值时，将向单片机发出低电平信号，由单片机控制第一多路选择开关对相应的电池组进行充电；(3)采用二极管能够有效防止在电池组供电时电池组向船内电瓶进行反向充电，提高了电池组的使用寿命；(4)采用开关三极管能够在电池组供电时切断船内电瓶的低电压供电，避免两个电源发生冲突或干扰，进一步提高了电池组的使用寿命；(5)采用多组电池组进行供电备份，即使其中一个电池组出现故障，也能选择其他电池组正常供电。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示，本实用新型的内河船舶电子信息终端的电源管理系统，在船内电瓶与电子信息终端之间设置电源管理电路，电源管理电路包括:充电电路、第一多路选择开关、第二多路选择开关、电瓶电压检测器、单片机、二极管、开关三极管、至少一个电池组以及与电池组数量相同的电池电压检测器，充电电路的电压输入端连接至船内电瓶的电压输出端，充电电路的电压输出端与二极管的正极相连，二极管的负极与第一多路选择开关的输入端相连，第一多路选择开关的多通道输出端分别与各个电池组的电源端相连，各个电池电压检测器的输入端与相对应的各个电池组的电源端相连，第二多路选择开关的多通道输入端分别与各个电池组的电源端相连，第二多路选择开关的输出端连接至电子信息终端的电源端，电瓶电压检测器的输入端连接至船内电瓶的电压输出端，电瓶电压检测器的输出端以及各个电池电压检测器的输出端分别与单片机的各个信号输入端相连，开关三极管的发射极连接至船内电瓶的电压输出端，开关三极管的集电极连接至电子信息终端的电源端，开关三极管的基极、第一多路选择开关的控制端以及第二多路选择开关的控制端分别与单片机的各个信号输出端相连，其中，所采用的开关三极管为PNP型三极管，在正常使用时，采用两组电池组便能满足设计需求，二极管可采用肖特基二极管。
[0014]在具体搭建电路时，充电电路可选用现有的常见充放电电路，二极管可选用型号为IN5819的肖特基二极管，电瓶电压检测器和电池电压检测器可选用高精度低功耗小封装的LV6C系列电压检测器，第一多路选择开关和第二多路选择开关可根据电池组的组数选择合适通道的，例如8选I多路选择开关可选用型号为CD4053B的，单片机可选用低功耗的芯片即可。
[0015]本实用新型的内河船舶电子信息终端的电源管理系统在工作时，首先由电瓶电压检测器实时采集船内电瓶的电压值，若船内电瓶的电压值高于电瓶电压检测器的参考电压值，电瓶电压检测器一直向单片机输出高电平，单片机则一直向开关三极管的基极发送低电平信号，保持开关三极管一直导通，同时各个电池电压检测器分别实时检测对应电池组的电压值，若某个电池组的电压值低于电池电压检测器的参考电压值，则由对应的电池电压检测器向单片机发出低电平信号，由单片机控制第一多路选择开关导通相应的开关，使船内电瓶通过充电电路对相应的电池组进行充电；
[0016]若船内电瓶的电压值低于电瓶电压检测器的参考电压值，则电瓶电压检测器输出低电平给单片机，此时二极管能够有效防止电池组向船内电瓶进行反向充电，再由单片机控制第一多路选择开关断开船内电瓶对电池组的充电，再由单片机控制第二多路选择开关启动相应电池电压检测器输出为高电平的电池组开始为电子信息终端供电，从而实现电子信息终端不间断工作，有效防止内河船舶成为失联对象，同时单片机还要向开关三极管的基极发送高电平信号，保持开关三极管一直截止，防止船内电瓶向电子信息终端输送低电压，影响子信息终端正常工作，也避免船内电瓶的低电压对电池组造成损害。
[0017]在电池组供电过程中，各个电池电压检测器继续分别实时检测对应电池组的电压值，当某个电池组的电量耗尽电压降低时，该电池组对应的电池电压检测器向单片机发出低电平信号，由单片机再控制第二多路选择开关导通另外一组电池组的开关，使另外一组电池组继续为电子信息终端供电。
【权利要求】
1.一种内河船舶电子信息终端的电源管理系统，其特征在于:在船内电瓶与电子信息终端之间设置电源管理电路，所述电源管理电路包括充电电路、第一多路选择开关、第二多路选择开关、电瓶电压检测器、单片机、二极管、开关三极管、至少一个电池组以及与电池组数量相同的电池电压检测器，所述充电电路的电压输入端连接至船内电瓶的电压输出端，所述充电电路的电压输出端与二极管的正极相连，所述二极管的负极与第一多路选择开关的输入端相连，所述第一多路选择开关的多通道输出端分别与各个电池组的电源端相连，各个电池电压检测器的输入端与相对应的各个电池组的电源端相连，所述第二多路选择开关的多通道输入端分别与各个电池组的电源端相连，所述第二多路选择开关的输出端连接至电子信息终端的电源端，所述电瓶电压检测器的输入端连接至船内电瓶的电压输出端，所述电瓶电压检测器的输出端以及各个电池电压检测器的输出端分别与单片机的各个信号输入端相连，所述开关三极管的发射极连接至船内电瓶的电压输出端，所述开关三极管的集电极连接至电子信息终端的电源端，所述开关三极管的基极、第一多路选择开关的控制端以及第二多路选择开关的控制端分别与单片机的各个信号输出端相连。
2.根据权利要求1所述的内河船舶电子信息终端的电源管理系统，其特征在于:所述开关三极管为PNP型三极管。
3.根据权利要求1或2所述的内河船舶电子信息终端的电源管理系统，其特征在于:所述电池组共为两组。
4.根据权利要求1或2所述的内河船舶电子信息终端的电源管理系统，其特征在于:所述二极管为肖特基二极管。
【文档编号】H02J7/00GK204030692SQ201420510004
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月4日 优先权日:2014年9月4日
【发明者】孙际平, 唐梦侠 申请人:南京墨尔悉安电子科技有限公司, 江苏省地方海事局