一种用于海上平台附属物的电源管理系统的边缘模块的制作方法

本技术涉及海上风力，尤其涉及一种用于海上平台附属物的电源管理系统的边缘模块。

背景技术：

1、基于海上平台上的观测系统主要有环境监测设备(如波浪观测、气象观测、环境观测设备等)、监控摄像头及安全报警装置等，以及用于海上风电平台上的运维辅助用电设施。目前这些设施的供电不直接通过依附的基础(如海上风机)进行供电，而是采用设备自带供电系统的方式进行供电，如海浪观测、气象观测目前一般采用自带太阳能发电、蓄电池蓄电的供电方式。然而，目前无法根据实际发电、用电情况对用电设施进行远程控制和监测。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是一种用于海上平台附属物的电源管理系统的边缘模块，通过对电池进行监测，再反馈至远端，进而实现对用电设施进行远程控制和监测。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

3、一种用于海上平台附属物的电源管理系统的边缘模块，包括esp32控制模块、通信模块和电池监测模块；所述通信模块和电池监测模块分别与esp32控制模块电连接；所述通信模块用于与上位机及云端建立通讯连接，所述esp32控制模块用于与电源管理系统中的继电器开关模块电连接，所述esp32控制模块集成有近场通讯装置且用于与邻近的船载平台建立通讯连接。

4、进一步的，所述电池监测模块包括电压电流监测模块和温度测量模块；

5、所述电压电流监测模块包括检测芯片u3，所述检测芯片u3与蓄电池电连接，所述检测芯片u3与esp32控制模块电连接；

6、所述温度测量模块包括温度测量芯片u4，所述温度测量芯片u4与esp32控制模块电连接；所述温度测量芯片u4的测量端对应蓄电池位置设置。

7、进一步的，所述电压电流监测模块还包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电容c1、电容c2和电容c3；所述检测芯片u3的型号为ina219b，所述检测芯片u3的第八引脚通过电阻r2接地，所述检测芯片u3的第八引脚通过电容c3接5v电源，所述检测芯片u3的第七引脚通过电阻r1接地，所述检测芯片u3的第七引脚通过电容c2接5v电源，所述检测芯片u3的第六引脚通过电阻r3接5v电源，所述检测芯片u3的第五引脚通过电阻r4接5v电源，所述检测芯片u3的第四引脚通过电容c1接地，所述检测芯片u3的第一引脚和第二引脚分别与蓄电池电连接并且所述检测芯片u3的第一引脚和第二引脚之间并联一电阻r5；

8、所述检测芯片u3的第五引脚和第六引脚分别与esp32控制模块电连接。

9、进一步的，所述温度测量模块还包括电阻r6、电阻r7和电阻r8；

10、所述温度测量芯片u4的型号为mcp9808；所述温度测量芯片u4的第一引脚、第二引脚和第三引脚分别与esp32控制模块电连接；

11、所述温度测量芯片u4的第五引脚通过电阻r6接地；所述温度测量芯片u4的第六引脚通过电阻r8接地；所述温度测量芯片u4的第七引脚通过电阻r7接地。

12、进一步的，还包括变压稳压模块，所述变压稳压模块与esp32控制模块电连接。

13、进一步的，所述继电器开关模块包括光耦芯片u5、三极管q1和继电器k；所述光耦芯片u5一端与esp32控制模块电连接，所述光耦芯片u5另一端通过三极管q1与继电器k电连接。

14、进一步的，所述光耦芯片u5另一端与三极管q1的基极电连接，所述三极管q1的集电极与继电器k电连接。

15、进一步的，所述继电器开关模块还包括电阻r9，所述光耦芯片u5一端通过电阻r9与esp32控制模块电连接。

16、进一步的，所述继电器开关模块还包括电阻r10、电阻r11和二极管d1；所述光耦芯片u5另一端分别与电阻r10的一端和电阻r11的一端电连接，所述电阻r10的另一端与二极管d1的正极电连接，所述二极管d1的负极接地，所述电阻r11的另一端与三极管q1的基极电连接。

17、进一步的，所述继电器开关模块还包括二极管d2；所述二极管d2并联于所述继电器k的两端，且所述二极管d2的正极与三极管q1的集电极电连接，所述二极管d2的负极与vcc电源电连接。

18、本实用新型的有益效果在于：

19、本实用新型的一种用于海上平台附属物的电源管理系统的边缘模块，包括esp32控制模块、通信模块和电池监测模块；所述通信模块和电池监测模块分别与esp32控制模块电连接；通过通信模块与上位机建立通讯连接，从而实现与远端的数据交互，通过esp32控制模块实现对电源管理系统中的继电器开关模块的运行状态进行控制并且通过自带的近场通讯装置与邻近的船载平台建立通讯连接。通过对电源管理系统中的电池进行监测再反馈至远端，以及采用基于esp32的低功耗控制模块能够对多种发电、用电设施进行远程开关控制和用电情况监测。esp32控制器带有的wifi和蓝牙通信接口，避免了需要在平台上进行设备调试更新，能够直接在wifi信号覆盖范围内的邻近船舶上进行对管理系统的稳定调试和设备监测。

技术特征：

1.一种用于海上平台附属物的电源管理系统的边缘模块，其特征在于，包括esp32控制模块、通信模块和电池监测模块；所述通信模块和电池监测模块分别与esp32控制模块电连接；所述通信模块用于与上位机及云端建立通讯连接，所述esp32控制模块用于与电源管理系统中的继电器开关模块电连接，所述esp32控制模块集成有近场通讯装置且用于与邻近的船载平台建立通讯连接；

2.根据权利要求1所述的一种用于海上平台附属物的电源管理系统的边缘模块，其特征在于，所述电压电流监测模块还包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电容c1、电容c2和电容c3；所述检测芯片u3的型号为ina219b，所述检测芯片u3的第八引脚通过电阻r2接地，所述检测芯片u3的第八引脚通过电容c3接5v电源，所述检测芯片u3的第七引脚通过电阻r1接地，所述检测芯片u3的第七引脚通过电容c2接5v电源，所述检测芯片u3的第六引脚通过电阻r3接5v电源，所述检测芯片u3的第五引脚通过电阻r4接5v电源，所述检测芯片u3的第四引脚通过电容c1接地，所述检测芯片u3的第一引脚和第二引脚分别与蓄电池电连接并且所述检测芯片u3的第一引脚和第二引脚之间并联一电阻r5；

3.根据权利要求1所述的一种用于海上平台附属物的电源管理系统的边缘模块，其特征在于，所述温度测量模块还包括电阻r6、电阻r7和电阻r8；

4.根据权利要求1所述的一种用于海上平台附属物的电源管理系统的边缘模块，其特征在于，还包括变压稳压模块，所述变压稳压模块与esp32控制模块电连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于海上平台附属物的电源管理系统的边缘模块，其特征在于，所述继电器开关模块包括光耦芯片u5、三极管q1和继电器k；所述光耦芯片u5一端与esp32控制模块电连接，所述光耦芯片u5另一端通过三极管q1与继电器k电连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于海上平台附属物的电源管理系统的边缘模块，其特征在于，所述光耦芯片u5另一端与三极管q1的基极电连接，所述三极管q1的集电极与继电器k电连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于海上平台附属物的电源管理系统的边缘模块，其特征在于，所述继电器开关模块还包括电阻r9，所述光耦芯片u5一端通过电阻r9与esp32控制模块电连接。

8.根据权利要求6所述的一种用于海上平台附属物的电源管理系统的边缘模块，其特征在于，所述继电器开关模块还包括电阻r10、电阻r11和二极管d1；所述光耦芯片u5另一端分别与电阻r10的一端和电阻r11的一端电连接，所述电阻r10的另一端与二极管d1的正极电连接，所述二极管d1的负极接地，所述电阻r11的另一端与三极管q1的基极电连接。

9.根据权利要求6所述的一种用于海上平台附属物的电源管理系统的边缘模块，其特征在于，所述继电器开关模块还包括二极管d2；所述二极管d2并联于所述继电器k的两端，且所述二极管d2的正极与三极管q1的集电极电连接，所述二极管d2的负极与vcc电源电连接。

技术总结
本技术涉及海上风力技术领域，尤其涉及一种用于海上平台附属物的电源管理系统的边缘模块，包括ESP32控制模块、通信模块和电池监测模块；通信模块和电池监测模块分别与ESP32控制模块电连接；通过通信模块与上位机建立通讯连接，从而实现与远端的数据交互，通过ESP32控制模块实现对电源管理系统中的继电器开关模块的运行状态进行控制并且通过自带的近场通讯装置与邻近的船载平台建立通讯连接。采用基于ESP32的低功耗控制模块能够对多种发电、用电设施进行远程开关控制和用电情况监测。ESP32控制器带有的WIFI和蓝牙通信接口，能够直接在WIFI信号覆盖范围内的邻近船舶上进行对管理系统的稳定调试和设备监测。

技术研发人员：林旭,朱尤生
受保护的技术使用者：福建海电运维科技股份有限公司
技术研发日：20230412
技术公布日：2024/1/15