一种水下机器人电源管理系统的制作方法

文档序号:12567758阅读:395来源:国知局

本实用新型涉及水下机器人技术领域,尤其涉及一种水下机器人电源管理系统。



背景技术:

水下机器人,也称无人遥控潜水器(Remote Operated Vehicle,ROV),是一种工作于水下的极限作业机器人,能潜入水中代替人类完成某些操作;由于水下环境恶劣危险,人的潜水深度有限,所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。

水下机器人的电源管理是整个系统的能量来源,为推进器提供动力保障。传统ROV的电源管理一般采用一个高压模块,通过线缆传输到ROV本体上,再通过ROV本体上的降压模块转化成需要的控制电压和推进器电压,只是实现了简单的电压调整,功能单一。并且,现有ROV本体内没有电池,如果船上没有动力电源,就无法正常工作。

此外,传统的ROV为了防止电缆上损耗太大,选用的电缆都比较粗,加上另外设置的数据通讯线,导致整体线缆比较笨重,制作复杂。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种水下机器人电源管理系统,在实现能源传输的同时减轻线缆的重量,使水下机器人在没有动力电的情况下也能够工作,同时合理利用能源,提高水下机器人的适应能力。

为实现以上目的,本实用新型采用如下技术方案:

一种水下机器人电源管理系统,包括控制箱、同轴线缆和设置在水下机器人中的电池模组,所述控制箱与所述水下机器人之间通过所述同轴线缆相连,所述控制箱用于提供电源信号和通讯信号,所述同轴线缆用于传输所述电源信号和所述通讯信号,所述电池模组用于利用所述电源信号进行充电,并在所述同轴线缆停止供电时用作所述水下机器人的备用电源。

优选地,所述控制箱包括升压装置和载波装置,所述升压装置用于对原始供电信号进行升压,生成供所述同轴线缆传输的所述电源信号,所述载波装置用于通过载波方式生成供所述同轴线缆传输的所述通讯信号,实现数据传输。

优选地,所述水下机器人还包括恒流降压装置和电源管理芯片,所述恒流降压装置用于对接收到的所述电源信号进行降压,形成适配供电信号,并将所述适配供电信号提供给所述电池模组和所述电源管理芯片,所述电源管理芯片用于将所述适配供电信号分配给所述水下机器人的各个功能执行单元。

优选地,所述水下机器人电源管理系统还包括设置在所述水下机器人中的恒流控制装置,所述恒流控制装置与所述电池模组及所述电源管理芯片相连,用于控制负载上的电流保持在设定值。

优选地,所述水下机器人电源管理系统还包括设置在所述水下机器人中的过流保护装置,所述过流保护装置与所述电池模组及所述电源管理芯片相连,用于在负载电流超出阈值范围时进行限流保护。

优选地,所述水下机器人电源管理系统还包括设置在所述水下机器人中的电源均衡装置,所述电源均衡装置与所述电池模组及所述电源管理芯片相连,用于在所述电池模组及所述电源管理芯片的电压出现偏差时通过放电的方式平衡电压。

本实用新型采用以上技术方案,通讯讯息和能源供给均通过同轴线缆进行传输,节省了线缆数量和体积,降低了成本,既实现了能源供应,又实现了高效率的数据传输,提升了能源的最大利用率,优化了能源的合理分配和控制。此外,本实用新型中的水下机器人内部设置了电池模组,能够在没有外部能源供应的情况下保持工作,提高了水下机器人的适应能力。

附图说明

图1为本实用新型所提供的电源管理系统的结构示意图。

图中:1、控制箱;11、升压装置;12、载波装置;2、同轴线缆;3、水下机器人;31、电池模组;32、恒流降压装置;33、电源管理芯片。

具体实施方式

下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型提供了一种水下机器人电源管理系统,如图1所示,该系统包括控制箱1、同轴线缆2和设置在水下机器人3中的电池模组31,控制箱1与水下机器人3之间通过同轴线缆2相连,控制箱1用于提供电源信号和通讯信号,同轴线缆2用于传输所述电源信号和所述通讯信号,电池模组31用于利用所述电源信号进行充电,并在同轴线缆2停止供电时用作水下机器人3的备用电源。

在本实用新型中,通讯讯息和能源供给均通过同轴线缆2进行传输,节省了线缆数量和体积,降低了成本,既实现了能源供应,又实现了高效率的数据传输,提升了能源的最大利用率,优化了能源的合理分配和控制。此外,本实用新型中的水下机器人3内部设置了电池模组31,能够在没有外部能源供应的情况下保持工作,提高了水下机器人3的适应能力。

具体地,控制箱1包括升压装置11和载波装置12,升压装置11用于对原始供电信号进行升压,生成供同轴线缆2传输的电源信号,载波装置12用于通过载波方式生成供同轴线缆2传输的通讯信号,实现数据传输。

进一步地,水下机器人3还包括恒流降压装置32和电源管理芯片33,恒流降压装置32用于对接收到的电源信号进行降压,形成适配供电信号,并将所述适配供电信号提供给电池模组31和电源管理芯片33,电源管理芯片33用于将所述适配供电信号分配给水下机器人3的各个功能执行单元。

例如,能源由控制箱1升压到360V,通过同轴线缆2给ROV本体供电,POV本体再将此电压降到24V,一部分给内部电池模组31充电,一部分给电源管理芯片33,用于给推进器等部件提供动力电源。

此外,为了给水下机器人3的正常运作提供足够的支持和保障,优选的,所述水下机器人电源管理系统还包括设置在水下机器人3中的恒流控制装置,所述恒流控制装置与电池模组31及电源管理芯片33相连,用于控制负载上的电流保持在设定值。

优选地,所述水下机器人电源管理系统还包括设置在水下机器人3中的过流保护装置,所述过流保护装置与电池模组31及电源管理芯片33相连,用于在负载电流超出阈值范围时进行限流保护。

优选地,所述水下机器人电源管理系统还包括设置在水下机器人3中的电源均衡装置,所述电源均衡装置与电池模组31及电源管理芯片33相连,用于在电池模组31及电源管理芯片33的电压出现偏差时通过放电的方式平衡电压。

综上所述,本实用新型所提供的水下机器人电源管理系统,在实现能源传输的同时减轻了线缆的重量,使水下机器人在没有动力电的情况下也能够工作,同时合理利用和分配能源,提高了水下机器人的适应能力。

以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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