一种用于深海装备的高低压互备份式配电管理系统

本发明涉及深海使用设备，特别涉及一种用于深海装备的高低压互备份式配电管理系统。

背景技术：

1、随着深海探测技术的发展，对深海探测装备的功能集成度需求越来越高，通常要求它具备高清摄像、导航定位和机载多传感器信息融合技术，此外，针对某些特定场合，还要求它既能进行浮力调节大范围自主巡航探测，又能实现实时定点精细观测，深海探测装备的功能越来越复杂，对装备携带的能源容量需求也越高，因此对能源系统的配电技术提出了新的挑战，深海环境复杂多变，且装备运行时为无人干预，对电源配电系统的可靠性和抗干扰性要求越来越高，也直接关系到系统能源的安全性。

2、当前，以深海基站为代表的新型深海装备的用电工况复杂，其特点包括：1)载荷功率等级跨度较大，从瓦级到数十千瓦级；2)载荷电压等级跨度大，从几伏到几百伏；3)载荷类型、数量较多，且不固定；4)运行时间可长达半年至一年，然而现有配电系统通常采用单一能源供给，通过不同dcdc模块实现不同电压的转换，使得系统效率较低、电参数采集精度差；而一些采用多个能源供给的系统，各电池间又相互独立，系统复杂度较高，信号抗干扰能力差，可靠性难以保证。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出一种用于深海装备的高低压互备份式配电管理系统，提供多通道稳定可靠电源管理功能，以及提供具有一定压差的高低压电源互备份式功能，以提高系统可靠性和抗干扰性。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种用于深海装备的高低压互备份式配电管理系统，包括高压输入、低压输入、高压配电系统、低压配电系统以及高低压互备份模块，所述高压配电系统包括高压状态控制模块、高压avr主控模块以及高压输出通道，所述低压配电系统包括低压状态控制模块、低压avr主控模块以及低压输出通道，所述高低压互备份模块包括高压转低压模块以及低压转高压模块，所述高压输入分别与高压状态控制模块以及高压转低压模块电连接，所述低压输入分别与低压状态控制模块以及低压转高压模块电连接，所述高压avr主控模块与高压状态控制模块数据连接，所述高压输出通道与高压状态控制模块电连接，所述低压avr主控模块与低压状态控制模块数据连接，所述低压输出通道与低压状态控制模块电连接，所述高压转低压模块与低压状态控制模块电连接，所述低压转高压模块与高压状态控制模块电连接。

4、优选的，所述高压转低压模块包括低压使能端，所述低压转高压模块包括高压使能端，所述低压输入与低压使能端电连接，所述高压输入与高压使能端电连接。

5、优选的，所述高压状态控制模块以及低压状态控制模块均包括电参数监测模块、继电器模块、直流保险丝以及dcdc电源模块，所述高压输入或低压输入分别与电参数监测模块以及dcdc电源模块电连接，所述dcdc电源模块与电参数监测模块电连接，所述继电器模块分别与电参数监测模块、dcdc电源模块以及直流保险丝一端连接，所述直流保险丝另一端与高压输出通道或低压输出通道电连接。

6、优选的，所述高压配电系统以及低压配电系统均包括防反冲模块，所述高压输入以及低压转高压模块分别通过防反冲模块与高压状态控制模块电连接，所述低压输入以及高压转低压模块分别通过防反冲模块与低压状态控制模块电连接。

7、优选的，所述高压avr主控模块通过隔离iic总线和io控制总线与高压状态控制模块数据连接，所述低压avr主控模块通过隔离iic总线和io控制总线与低压状态控制模块数据连接。

8、优选的，还包括串口，所述高压avr主控模块以及低压avr主控模块分别与串口数据连接。

9、优选的，还包括分线盒，所述高压输入以及低压输入经分线盒分成多个输出端，所述输出端用于与高压配电系统、低压配电系统以及高低压互备份模块电连接。

10、优选的，所述低压配电系统还包括启动头，所述启动头分别与低压avr主控模块以及低压状态控制模块电连接。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

12、本发明提供了一种用于深海装备的高低压互备份式配电管理系统，高压输入和低压输入除了可以直接输送到高压配电系统和低压配电系统中进行配电外，还可以输送到高压转低压模块以及低压转高压模块中，从而实现高低压的相互备份以及转用，增加系统的可靠性和电源冗余性，当高压输入故障时，低压电源可以通过低压转高压转换成高压电源，当低压输入故障时，高压电源可以通过高压转低压模块转换得到低压电源，保证系统在高压或低压某一输入发生故障时仍然可以正常使用，同时高压配电系统和低压配电系统均可以提供多道稳定可靠的电源输出，以为深海用电设备提供稳定的电源供给。

技术特征：

1.一种用于深海装备的高低压互备份式配电管理系统，其特征在于，包括高压输入、低压输入、高压配电系统、低压配电系统以及高低压互备份模块，所述高压配电系统包括高压状态控制模块、高压avr主控模块以及高压输出通道，所述低压配电系统包括低压状态控制模块、低压avr主控模块以及低压输出通道，所述高低压互备份模块包括高压转低压模块以及低压转高压模块，所述高压输入分别与高压状态控制模块以及高压转低压模块电连接，所述低压输入分别与低压状态控制模块以及低压转高压模块电连接，所述高压avr主控模块与高压状态控制模块数据连接，所述高压输出通道与高压状态控制模块电连接，所述低压avr主控模块与低压状态控制模块数据连接，所述低压输出通道与低压状态控制模块电连接，所述高压转低压模块与低压状态控制模块电连接，所述低压转高压模块与高压状态控制模块电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于深海装备的高低压互备份式配电管理系统，其特征在于，所述高压转低压模块包括低压使能端，所述低压转高压模块包括高压使能端，所述低压输入与低压使能端电连接，所述高压输入与高压使能端电连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于深海装备的高低压互备份式配电管理系统，其特征在于，所述高压状态控制模块以及低压状态控制模块均包括电参数监测模块、继电器模块、直流保险丝以及dcdc电源模块，所述高压输入或低压输入分别与电参数监测模块以及dcdc电源模块电连接，所述dcdc电源模块与电参数监测模块电连接，所述继电器模块分别与电参数监测模块、dcdc电源模块以及直流保险丝一端连接，所述直流保险丝另一端与高压输出通道或低压输出通道电连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于深海装备的高低压互备份式配电管理系统，其特征在于，所述高压配电系统以及低压配电系统均包括防反冲模块，所述高压输入以及低压转高压模块分别通过防反冲模块与高压状态控制模块电连接，所述低压输入以及高压转低压模块分别通过防反冲模块与低压状态控制模块电连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于深海装备的高低压互备份式配电管理系统，其特征在于，所述高压avr主控模块通过隔离iic总线和io控制总线与高压状态控制模块数据连接，所述低压avr主控模块通过隔离iic总线和io控制总线与低压状态控制模块数据连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于深海装备的高低压互备份式配电管理系统，其特征在于，还包括串口，所述高压avr主控模块以及低压avr主控模块分别与串口数据连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于深海装备的高低压互备份式配电管理系统，其特征在于，还包括分线盒，所述高压输入以及低压输入经分线盒分成多个输出端，所述输出端用于与高压配电系统、低压配电系统以及高低压互备份模块电连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于深海装备的高低压互备份式配电管理系统，其特征在于，所述低压配电系统还包括启动头，所述启动头分别与低压avr主控模块以及低压状态控制模块电连接。

技术总结
本发明提供一种用于深海装备的高低压互备份式配电管理系统，包括高压输入、低压输入、高压配电系统、低压配电系统以及高低压互备份模块，高压配电系统包括高压状态控制模块、高压AVR主控模块以及高压输出通道，低压配电系统包括低压状态控制模块、低压AVR主控模块以及低压输出通道，高低压互备份模块包括高压转低压模块以及低压转高压模块，高压输入和低压输入除了为高压配电系统和低压配电系统供电外，还可以输送到高低压互备份模块中，当高压输入或低压输入出故障时，高低压互备份模块可以对另一个电压输入进行转换，保证供电可靠性，同时高压配电系统和低压配电系统均可以提供多道稳定可靠的电源输出，以为深海用电设备提供稳定的电源供给。

技术研发人员：李志远,蔡笃思,蔡亲鑫,辛永智,王绥学
受保护的技术使用者：中国科学院深海科学与工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13