基于磁铁的水下无人航行器电源开关控制装置及控制方法与流程

本发明属于水下无人航行器，具体涉及一种基于磁铁的水下无人航行器电源开关控制装置及控制方法。

背景技术：

1、电源开关装置是水下无人航行器电源启动和关闭的电子部件，传统的水下无人航行器电源开关是在航行器上开孔安装机械旋钮开关，通过专用钥匙旋转机械旋钮开关达到对水下无人航行器的电源开关控制，然而，传统的电源开关方式需在水下无人航行器外壳上预留机械旋钮开关孔，既影响航行器的美观，也增加了航行器在水下运行时漏水的风险，同时机械旋钮开关频繁开关操作易损坏，使用寿命不长。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种基于磁铁的水下无人航行器电源开关控制装置及控制方法，该装置无需在水下无人航行器上开孔，也无需专用开关的钥匙，仅用一块磁铁可实现对水下无人航行器电源的开关控制，且通过舌簧开关的吸合控制继电器线圈的通断，使用寿命长。

2、本发明是通过下述技术方案实现的：

3、一种基于磁铁的水下无人航行器电源开关控制装置，该控制装置用于控制供电电源给系统中央控制单元上电或卸电；

4、所述该控制装置包括：封装在控制盒内的舌簧开关板和继电器自锁电路板及位于控制盒外的磁铁；所述继电器自锁电路板分别与供电电源、系统中央控制单元及舌簧开关板电连接；磁铁用于控制舌簧开关板上的舌簧开关的吸合；

5、所述舌簧开关板包括两个舌簧开关，两个舌簧开关分别为舌簧开关一和舌簧开关二，舌簧开关一被触发后，用于给继电器自锁电路板发送开机命令，即上电命令，舌簧开关二被触发后，用于给继电器自锁电路板发送关机命令，即卸电命令；继电器自锁电路板根据接收到的开机命令或关机命令，控制供电电源与系统中央控制单元之间的电路导通或断开，当供电电源与系统中央控制单元之间的电路导通时，实现电源的持续供应，即电源上电，当供电电源与系统中央控制单元之间的电路断开时，实现电源供应的中断，即电源卸电。

6、进一步的，所述舌簧开关一和舌簧开关二成一字形布置；磁铁从舌簧开关二所在侧向舌簧开关一所在侧移动时，先触发舌簧开关二吸合，后触发舌簧开关一吸合，故可执行后触发的开机命令，并将开机命令的短路信号发送给继电器自锁电路板；磁铁从舌簧开关一所在侧向舌簧开关二所在侧移动时，先触发舌簧开关一吸合，后触发舌簧开关二吸合，故可执行后触发的关机命令，并将关机命令的短路信号发送给继电器自锁电路板。

7、进一步的，所述继电器自锁电路板包括三个继电器，分别为继电器k1、继电器k2和继电器k3；

8、当收到开机命令时，继电器k1的线圈接通，并与触发闭合的触点形成自锁，保证继电器k2的线圈持续接通从而保证供电电源和系统中央控制单元之间的电路导通，实现电源的持续供应；当收到关机命令时，继电器k3的线圈接通，触发常闭触点断开，使继电器k1的线圈卸电，解除自锁，从而使继电器k2的线圈卸电，进而使得供电电源和系统中央控制单元之间的电路断开，实现电源供应的中断。

9、进一步的，所述继电器自锁电路板与供电电源、系统中央控制单元及舌簧开关板之间的具体电连接关系如下：

10、所述舌簧开关一的1脚输出为“开关开”信号，舌簧开关二的1脚输出为“开关关”信号，两个舌簧开关的2脚通过导线a相连后，输出“开关com”信号；

11、所述继电器k1包括：继电器线圈k1a及其触点k1b和触点k1c；继电器k2包括：继电器线圈k2a及其触点k2b；继电器k3包括：继电器线圈k3a及其触点k3b；

12、所述供电电源的正极通过导线b与继电器k2的触点k2b的一端连接，k2b的另一端与系统中央控制单元的正极连接；所述供电电源的地极通过导线c与系统中央控制单元的负极连接；

13、继电器k1的线圈k1a的一端通过导线d与舌簧开关一的1脚连接，k1a的另一端与继电器k3的常闭触点k3b的一端连接，k3b的另一端与导线b连接于点x；

14、继电器k3的线圈k3a的一端与舌簧开关二的1脚连接，k3a的另一端通过导线e也与导线b连接于点x；

15、继电器k2的线圈k2a的一端通过导线f与两个舌簧开关的2脚之间的导线a连接，所述导线f与导线c相交于点y；k2a的另一端与继电器k1的触点k1c的一端连接，k1c的另一端通过导线g与导线e连接，并相交于点m；

16、所述触点k1b的一端通过导线与导线d连接，并相交于点n，触点k1b的另一端通过导线与导线f连接，并也相交于点y。

17、一种基于磁铁的水下无人航行器电源开关控制装置的控制方法，该控制方法为：

18、当磁铁从舌簧开关二所在侧至舌簧开关一所在侧移动时，先触发舌簧开关二，后触发舌簧开关一，舌簧开关一被触发后，舌簧开关一的1脚和2脚接通，此时，继电器自锁电路板最终接收到舌簧开关一的瞬间的短路信号，即“开关开”信号，接收到该“开关开”信号后，继电器k1的线圈k1a会导通，导通后继电器k1的触点k1b和触点k1c会闭合，此时线圈k1a与闭合的触点k1b形成自锁状态，触点k1c会一直处于闭合状态，则继电器k2的线圈k2a会一直导通，触点k2b会一直闭合，此时供电电源可给系统中央控制单元持续供电，实现了水下无人航行器电源上电的操作；

19、当磁铁从舌簧开关一所在侧至舌簧开关二所在侧移动时，先触发舌簧开关一，后触发舌簧开关二，舌簧开关二被触发后，舌簧开关二的1脚和2脚接通，此时，继电器自锁电路板最终收到舌簧开关二的瞬间的短路信号，即“开关关”信号，接收到该“开关关”信号后，继电器k3的线圈k3a会导通，导通后继电器k3的常闭触点k3b会断开，断开后继电器k1的线圈k1a、触点k1b和触点k1c均会断开，从而导致继电器k2的线圈k2a和触点k2b断开，供电电源给系统中央控制单元供电断开，实现了水下无人航行器电源卸电的操作。

20、有益效果：

21、(1)本发明提供的一种基于磁铁的水下无人航行器电源开关控制装置，适用于控制水下无人航行器电源开关，将该装置紧贴于航行器上内壁安装，无需在水下无人航行器上开孔，也无需专用开关的钥匙，仅用一块磁铁在航行器上方移动即可控制水下无人航行器电源的开关，减小了水下无人航行器漏水风险，结构简单，使用可靠便捷。

22、(2)本发明提供的一种基于磁铁的水下无人航行器电源开关控制装置，舌簧开关一和舌簧开关二成一字形布置，使得磁铁在舌簧开关板上方从左至右移动，可实现水下无人航行器电源上电操作，磁铁在舌簧开关板上方从右至左移动，可实现水下无人航行器电源卸电操作，操作简单便捷。

23、(3)本发明提供的一种基于磁铁的水下无人航行器电源开关控制装置，继电器自锁电路板包括三个继电器，分别为继电器k1、继电器k2和继电器k3；当接收到舌簧开关板的瞬间的开机命令的短路信号后，通过继电器的组合，可实现继电器开通自锁，保证供电电源的持续供应；当接收到舌簧开关板的瞬间的关机命令的短路信号后，继电器自锁解除，电源供应中断，原理实现简单可靠。

24、(4)本发明提供的一种基于磁铁的水下无人航行器电源开关控制装置的控制方法，该方法可在水下无人航行器上方通过磁铁的移动方向控制舌簧开关板的“开机命令”或“关机命令”的短路信号，经过继电器自锁电路板控制后，达到对水下无人航行器上电、卸电的控制；通过舌簧开关的吸合控制继电器线圈的通断的方式，使用寿命长，且本发明已在某型水下无人航行器研发过程中成功应用，并通过多年验证。