一种深海移动平台电池的智能供电管理方法和系统与流程

1.本发明涉及深海作业设备电池管理技术领域，具体涉及一种深海移动平台电池的智能供电管理方法和系统。


背景技术：

2.深海设备受限于其深海的使用场景和现有的能源技术，往往只能依靠蓄电池维持供电，且无法与外界进行通讯，因此，现有的深海设备对于能源的管理往往采用预设，即在深海设备入水前预先设置供电方案，深海设备入水后则无法对供电方案进行调整，但水下的水文环境复杂，深海设备的工作情况难以预测，存在供电可靠性的问题。虽然深海移动平台在出厂使用之前，需经过各种检测测试与实验，且满足指标要求后，方可使用。但深海环境复杂，影响水下相关部件设备安全可靠的因素，出现异常情况的概然性较高，如对于深海作业设备而言，密封是必不可少的，虽然密封的耐久性除取决于前期的制造，加工、实验和测试等因素外，现有技术中为了提高密封性能，也多在设备与部件生产试验阶段，通过加工工艺，制造工艺等方面的考量与改进，用以提高密封性能；但是实际使用中，影响因素是多方面的，非通过前期的实验与测试所能够覆盖全面的。
3.在深海移动平台采集深海数据过程中，深海移动平台自身运行的稳定性与可靠性至观重要，但考虑到构成深海移动平台的功能部件自身的不良率等概然性因素时，如密封的稳定安全可靠对于深海移动平台而言非常重要，若密封性能不好，一旦出现渗漏，虽然深海移动平台电池自身密封性能极佳，但对于深海移动平台的用电功能单元自身的供电而言，可能会出现短路，断路等异常情况致使功能模块自身失效，甚至波及其他功能模块，这会给深海移动平台埋下安全隐患。


技术实现要素：

4.发明要解决的技术问题针对深海移动平台对深海作业供电可靠性要求高的技术问题，本发明提供了一种深海移动平台电池的智能供电管理方法和系统，它可以根据检测到的异常情况，智能调整供电方案，确保深海移动平台保持供电可靠性，正常进行深海作业，为深海移动平台进行全面且完备的深海环境和资源的采集与勘探，提供了可靠的供电支撑。
5.技术方案为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：一种深海移动平台电池的智能供电管理方法，包括：若检测到正在供电的深海智能电池组状态异常时，则切换热备份的深海智能电池组为深海移动平台供电，同时停止状态异常的深海智能电池组供电输出；若检测到正在工作的深海移动平台的用电单元状态异常时，则停止为状态异常的用电单元供电，同时切换热备份的用电单元工作；确保深海移动平台电池，在深海移动平台深海作业期间持续供电可靠；其中，深海智能电池包括热备份的深海智能电池组，冷备份的深海智能电池组和正在供电的深海智能电池组；所述热备份的
深海智能电池组，冷备份的深海智能电池组和正在供电的深海智能电池组均包括深海智能电池组本体和智能电池管理单元，所述智能电池管理单元用于检测和控制深海智能电池组本体的状态；所述热备份的深海智能电池组本体、冷备份的深海智能电池组本体和正在供电的深海智能电池组本体的供电输出端并联，为深海移动平台的用电单元供电；所述深海移动平台包括若干用电单元，所述用电单元为具有收集和采集深海资源与数据功能的用电单元，所述用电单元包括热备份的用电单元、冷备份的用电单元和正在工作的用电单元；热备份的用电单元、冷备份的用电单元和正在工作的用电单元的电源输入端并联；所述供电输出端和电源输入端连接。
6.可选地，还包括：所述若检测到正在工作的深海移动平台的用电单元状态异常时，则停止为状态异常的用电单元供电，进一步为：若检测到正在工作的深海移动平台的任一用电单元状态异常时，则停止为状态异常的用电单元供电，同时切换热备份的用电单元工作。
7.可选地，所述智能电池管理单元还包括用于检测深海智能电池组本体压力的压力检测模块；深海智能电池组本体的压力和深海海水压力相比，若深海智能电池组本体的压力和深海海水压力之差出现异常时，则切换热备份的深海智能电池组为深海移动平台供电，同时停止状态异常的深海智能电池组供电输出。
8.可选地，若检测到正在供电的深海智能电池组状态异常时，则切换热备份的深海智能电池组为深海移动平台供电，同时停止状态异常的深海智能电池组供电输出；进一步为：若智能电池管理单元检测到正在供电的深海智能电池组本体的剩余电量不足时，则切换热备份的深海智能电池组为深海移动平台供电，同时停止剩余电量不足的深海智能电池组供电输出。
9.可选地，所述深海智能电池还包括充电电池组，若停止剩余电量不足的深海智能电池组供电输出时，则充电电池组对剩余电量不足的深海智能电池组充电。
10.可选地，若检测到正在供电的深海智能电池组状态异常，进一步为：若智能电池管理单元检测到正在供电的深海智能电池组与深海移动平台外壳之间的绝缘电阻，或泄漏电流，超过正常范围时，则正在供电的深海智能电池组的绝缘状态异常。
11.可选地，若检测到正在工作的深海移动平台的用电单元，与深海移动平台外壳之间的绝缘电阻，或泄漏电流，超过正常范围时，则正在工作的用电单元的绝缘状态异常。
12.可选地，还包括：记录所述智能供电管理方法，并分布式存储于所述深海移动平台所在的组网网络中。
13.可选地，还包括：检测密封状态，进一步为：若检测到正在供电的深海智能电池组的密封状态异常时，则切换热备份的深海智能电池组为深海移动平台供电，同时停止密封状态异常的深海智能电池组供电输出；若检测到正在工作的深海移动平台的用电单元状密封状态异常时，则停止为状态异常的用电单元供电；其中，所述深海智能电池组的测试泄漏点处，及所述用电单元的供电接口处均设置湿度传感器，所述湿度传感器检测到的湿度数据异常时，则相应的密封状态异常。
14.一种深海移动平台电池的智能供电管理系统，用于执行以上任一项所述的一种深海移动平台电池的智能供电管理方法，包括：电池组异常检测单元，用于检测正在供电的深
海智能电池组状态是否异常；用电异常检测单元，用于检测正在工作的深海移动平台的用电单元状态是否异常；深海电池智能供电管理单元，用于：若电池组异常检测单元检测到正在供电的深海智能电池组状态异常时，则切换热备份的深海智能电池组为深海移动平台供电，同时停止状态异常的深海智能电池组供电输出；及用于：若用电异常检测单元检测到正在工作的深海移动平台的用电单元状态异常时，则停止为状态异常的用电单元供电，同时切换热备份的用电单元工作确保深海移动平台电池，在深海移动平台深海作业期间持续供电可靠。
15.有益效果采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：（1）本技术实施例提出的一种深海移动平台电池的智能供电管理方法和系统，结构简单，通过智能电池管理单元检测深海智能电池组自身状态，判断出正在工作的深海智能电池组状态是否异常，一旦出现异常后，为确保深海移动平台正常作业，关闭状态异常的深海智能电池组，防止状态异常的深海智能电池组，影响深海移动平台正常作业；与此同时立即切换热备份的深海智能电池组为深海移动平台供电，确保深海移动平台正常供电正常，不影响深海移动平台正常作业；该措施充分考虑深海移动平台的作业环境，实时在线自动化监管海移动平台的供电，防止因深海智能电池组自身状态异常，从而出现无法为深海移动平台供电的情况出现，确保深海智能电池供电的可靠性和稳定性。此外设置热备份的深海智能电池组，充分考虑了可靠供电的连续性，降低启动时间，可实现快速切换，进而确保深海移动平台，在深海环境下正常作业，不受供电异常所带来的影响。
16.（2）本技术实施例提出的一种深海移动平台电池的智能供电管理方法和系统，通过检测正在工作的深海移动平台的任一用电单元状态是否异常，一旦出现异常后，为防止因用电单元异常可能会给深海移动平台，及深海智能电池所带来的恶劣影响，通过停止为状态异常的用电单元供电的方法，强制状态异常的用电单元宕机，以防波及深海移动平台，及深海智能电池。本实施例的技术方案与现有技术中的深海供电方案相比，考虑了深海作业环境的情况，除配备多个深海智能电池组，确保深海移动平台续航时间长，满足深海移动平台长期作业的用电需求外；从深海作业的实际情况出发，通过异常状态检测的方式进行控制，确保深海移动平台的供电自治，具有智能化，可靠性的技术效果。
17.（3）本技术实施例提出的一种深海移动平台电池的智能供电管理方法和系统，实现各种功能的用电单元构成深海移动平台整体，特别是具有收集和采集深海资源与数据功能的用电单元，如水文数据采集模块，地质数据监测模块，深海矿物质采集和收集模块等；其肩负着完成深海移动平台深海采集任务的重大责任，对于深海的研究意义重大；对于这些用电单元保持稳定及可靠工作状态，于整个深海移动平台而言至观重要，以便完成预期的深海资源与数据的采集和收集功能，对这些用电单元采用热备份和冷备份的产品思维方式，可在具有收集和采集深海资源与数据功能的用电单元发生意外或异常的瞬间，进行切换，从而实现收集和采集深海资源与数据功能不间断，持续，稳定可靠进行，最大限度排除可能存在的内外部故障、意外和异常情况所带来的损失。针对用电单元的概然性所带来如密封可靠性等状态异常问题，也是深海设备供电管理存在的缺陷之一，特别是在深海中长时间无人监管的作业环境下，为改善可能存在的这一被动境地，通过利用异常状态检测的技术手段，确保电池可靠稳定供电，实现深海智能电池组的自治，且通过组别的划分，可实
现独立组别之间互不影响，实现独立组别的深海智能电池组之间智能自治，同时又可实现它们共同为深海移动平台可靠供电，确保深海移动平台的可靠运行和作业。
附图说明
18.图1为本发明实施例提出的一种深海移动平台电池的智能供电管理方法流程示意图；图2为本发明实施例提出的一种深海移动平台电池的智能供电管理系统的结构示意图。
具体实施方式
19.为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
20.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本发明要求保护的范围内。
21.实施例1结合附图1，本实施例提供了一种深海移动平台电池的智能供电管理方法，包括：若检测到正在供电的深海智能电池组状态异常时，则切换热备份的深海智能电池组为深海移动平台供电，同时停止状态异常的深海智能电池组供电输出；若检测到正在工作的用电单元状态异常时，则停止为状态异常的用电单元供电，同时切换热备份的用电单元工作；通过切换热备份的用电单元，可确保用电单元的相应功能正常运行，进而确保深海移动平台的正常运行，不影响深海移动平台的正常作业，从而可采集丰富的深海资源，检测功能多样化的深海数据，为研究深海环境资源提供可靠的支撑。
22.其中，深海智能电池包括热备份的深海智能电池组，冷备份的深海智能电池组和正在供电的深海智能电池组；所述热备份的深海智能电池组，冷备份的深海智能电池组和正在供电的深海智能电池组均包括深海智能电池组本体和智能电池管理单元，所述智能电池管理单元用于检测和控制深海智能电池组本体的状态；
所述热备份的深海智能电池组本体、冷备份的深海智能电池组本体和正在供电的深海智能电池组本体的供电输出端并联，为深海移动平台的用电单元供电；所述深海移动平台包括若干用电单元，所述用电单元为具有收集和采集深海资源与数据功能的用电单元，所述用电单元包括热备份的用电单元、冷备份的用电单元和正在工作的用电单元；热备份的用电单元、冷备份的用电单元和正在工作的用电单元的电源输入端并联；所述供电输出端和电源输入端连接。
23.通过智能电池管理单元检测深海智能电池组自身状态，判断出正在工作的深海智能电池组状态是否异常，一旦出现异常后，为确保深海移动平台正常作业，关闭状态异常的深海智能电池组，防止状态异常的深海智能电池组，影响深海移动平台正常作业；与此同时立即切换热备份的深海智能电池组为深海移动平台供电，确保深海移动平台正常供电正常，不影响深海移动平台正常作业；该措施充分考虑深海移动平台的作业环境，实时在线自动化监管海移动平台的供电，防止因深海智能电池组自身状态异常，从而出现无法为深海移动平台供电的情况出现，确保深海智能电池供电的可靠性和稳定性。此外设置热备份的深海智能电池组，充分考虑了可靠供电的连续性，降低启动时间，可实现快速切换，进而确保深海移动平台，在深海环境下正常作业，不受供电异常所带来的影响。
24.根据正在供电、热备份和冷备份三种功能的划分，至少要为深海智能电池配备3个深海智能电池组，确保深海智能电池为深海移动平台提供可靠的供电状态，3个以上的深海智能电池组本体的供电输出端并联。
25.通过检测正在工作的深海移动平台的任一用电单元状态是否异常，一旦出现异常后，为防止因用电单元异常可能会给深海移动平台，及深海智能电池所带来的恶劣影响，通过停止为状态异常的用电单元供电的方法，强制状态异常的用电单元宕机，以防波及深海移动平台，及深海智能电池。本实施例的技术方案与现有技术中的深海供电方案相比，考虑了深海作业环境的情况，除配备多个深海智能电池组，确保深海移动平台续航时间长，满足深海移动平台长期作业的用电需求外；从深海作业的实际情况出发，通过异常状态检测的方式进行控制，确保深海移动平台的供电自治，具有智能化，可靠性的技术效果。
26.其中，深海智能电池组状态是否异常，包括智能电池管理单元检测到深海智能电池组本体是否出现过温、过压或过流，深海智能电池组本体是否存在绝缘异常情况，是否存在欠压、欠流等输出异常情况，电量剩余量是否充足等。智能电池管理单元具备普通电池的bms功能，同时可根据深海环境特点，在此基础上进行功能扩展，从而使得深海智能电池具有续航时间长，供电可靠，智能化等效果。深海移动平台的用电单元，通常是深海移动平台的主控单元和各类子控单元，如主控器，各类传感功能检测单元，动力行进单元等等，它们分别由各类耗电元件构成，这些元件的正常工作是深海移动平台的用电单元功能正常的基础，因此，供电可靠性对于深海移动平台的正常作业而言，尤为重要。用电单元状态异常与否的检测，可通过以下手段：用电单元的供电接口是否出现电压或电流尖峰，用电单元是否出现过温，用电单元是否断路或短路等。
27.作为本实施例的可选实施方案，还包括：所述若检测到正在工作的深海移动平台的用电单元状态异常时，则停止为状态异常的用电单元供电，进一步为：若检测到正在工作的深海移动平台的任一用电单元状态异常时，则停止为状态异常的用电单元供电，同时切换热备份的用电单元工作。
28.通过切换热备份的用电单元，可确保用电单元的相应功能正常运行，进而确保深海移动平台的正常运行，不影响深海移动平台的正常作业，从而可采集丰富的深海资源，检测功能多样化的深海数据，为研究深海环境资源提供可靠的支撑。
29.作为本实施例的可选实施方案，所述智能电池管理单元还包括用于检测深海智能电池组本体压力的压力检测模块；深海智能电池组本体的压力和深海海水压力相比，若深海智能电池组本体的压力和深海海水压力之差出现异常时，则切换热备份的深海智能电池组为深海移动平台供电，同时停止状态异常的深海智能电池组供电输出。
30.压力是影响深海智能电池组本体状态的因素之一，通过检测深海智能电池组本体受到的压力是否正常，进而判断深海智能电池组本体状态是否异常，防止出现因压力异常，致使深海智能电池组本体受损，进而影响深海移动平台正常供电的情况出现。
31.作为本实施例的可选实施方案，若检测到正在供电的深海智能电池组状态异常时，则切换热备份的深海智能电池组为深海移动平台供电，同时停止状态异常的深海智能电池组供电输出；进一步为：若智能电池管理单元检测到正在供电的深海智能电池组本体的剩余电量不足时，则切换热备份的深海智能电池组为深海移动平台供电，同时停止剩余电量不足的深海智能电池组供电输出。
32.作为本实施例的可选实施方案，所述深海智能电池还包括充电电池组，若停止剩余电量不足的深海智能电池组供电输出时，则充电电池组对剩余电量不足的深海智能电池组充电。
33.充电电池组，可确保备份的深海智能电池组，冷备份的深海智能电池组和正在供电的深海智能电池组在电量充足的情况下为深海移动平台提供工作用电能，确保深海移动平台正常作业，同时可延长深海移动平台作业时间。
34.作为本实施例的可选实施方案，若检测到正在供电的深海智能电池组状态异常，进一步为：若智能电池管理单元检测到正在供电的深海智能电池组与深海移动平台外壳之间的绝缘电阻，或泄漏电流，超过正常范围时，则正在供电的深海智能电池组的绝缘状态异常。
35.这种情况，立即切换热备份的深海智能电池组为深海移动平台供电，同时停止绝缘状态异常的深海智能电池组供电输出，确保深海智能电池安全稳定可靠工作，进而确保深海移动平台稳定工作。
36.作为本实施例的可选实施方案，若检测到正在工作的深海移动平台的用电单元，与深海移动平台外壳之间的绝缘电阻，或泄漏电流，超过正常范围时，则正在工作的用电单元的绝缘状态异常。
37.这种情况，停止为绝缘状态异常的用电单元供电，同时切换热备份的用电单元投入工作。确保深海移动平台，在功能完备的情况进行深海环境和资源勘探作业，可采集到全面且完备的深海资源和环境数据，为深海海域的研究提供全面，且真实可靠的第一手资料。
38.作为本实施例的可选实施方案，还包括：记录所述智能供电管理方法，并分布式存储于所述深海移动平台所在的组网网络中。
39.通过记录，可供后期进一步优化深海移动平台电池的智能供电管理方法，通过分
布式存储，确保该记录通过备份的形式可靠的存储在深海移动平台所在的组网网络中，防止出现意外，导致该记录的数据内容丢失不可找回。
40.作为本实施例的可选实施方案，在以上任一技术方案的基础上，还包括：检测密封状态，进一步为：若检测到正在供电的深海智能电池组的密封状态异常时，则切换热备份的深海智能电池组为深海移动平台供电，同时停止密封状态异常的深海智能电池组供电输出；若检测到正在工作的深海移动平台的用电单元状密封状态异常时，则停止为状态异常的用电单元供电；其中，所述深海智能电池组的测试泄漏点处，及所述用电单元的供电接口处均设置湿度传感器，所述湿度传感器检测到的湿度数据异常时，则相应的密封状态异常。
41.实施例2如图2所示，本实施例提供一种深海移动平台电池的智能供电管理系统，用于执行实施例1中任一项技术方案所述的一种深海移动平台电池的智能供电管理方法，包括：电池组异常检测单元，用于检测正在供电的深海智能电池组状态是否异常；用电异常检测单元，用于检测正在工作的深海移动平台的用电单元状态是否异常；深海电池智能供电管理单元，用于：若电池组异常检测单元检测到正在供电的深海智能电池组状态异常时，则切换热备份的深海智能电池组为深海移动平台供电，同时停止状态异常的深海智能电池组供电输出；及用于：若用电异常检测单元检测到正在工作的深海移动平台的用电单元状态异常时，则停止为状态异常的用电单元供电，同时切换热备份的用电单元工作；确保深海移动平台电池，在深海移动平台深海作业期间持续供电可靠。
42.以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。