[实用新型]一种水下机器人能源管理控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于水下机器人技术领域，尤其涉及一种水下机器人能源管理控制系统。

背景技术

目前水下电源管理系统实现方案多为直接控制模式，即通过控制电路直接控制电源的开关，并且不能实时回传电源管理数据对能源系统进行监控。另一种实现方案适用于近距离的水下能源系统的检测与控制，即通过防水线缆实现数据发送与回传。现有技术方案在能源管理系统中使用固化在控制器中的程序进行控制，但是水下能源系统工作环境复杂，环境约束条件较大，不能针对系统运行状态对系统进行现场检测与控制，当机器人在水下运行出现故障时，地面工作人员难以及时发现故障并做出应急处理。同时当出现故障时，由于系统缺乏应急处理机制，难以保证设备继续稳定工作。通过线缆连接的能源管理系统会限制水下机器人等水下设备的运动状态以及运动范围，不适用于野外开阔环境，线缆长度有限，而水下设备的活动范围即为水下设备的运动范围，同时水下电缆容易受到水下障碍物的破环，一旦出现突发情况水下设备将完全失控现有技术方案难以实现对水下电源系统的水密性。在水下设备电源短路时不能实现能源系统与前端设备的物理隔离。如能源系统电源短路时可能会造成内部电池的短路爆炸，对整个设备造成不可逆转的损失。

综上所述，目前水下电源管理系统存在不能实时回传电源管理数据对能源系统进行监控，不能针对系统运行状态对系统进行现场检测与控制，不适用于野外开阔环境，能源系统电源短路时可能会造成内部电池的短路爆炸，对整个设备造成不可逆转的损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水下机器人能源管理控制系统，旨在解决目前水下电源管理系统存在不能实时回传电源管理数据对能源系 统进行监控，不能针对系统运行状态对系统进行现场检测与控制，不适用于野外开阔环境，能源系统电源短路时可能会造成内部电池的短路爆炸，对整个设备造成不可逆转的损失的问题。

本实用新型是这样实现的，一种水下机器人能源管理控制系统，所述水下机器人能源管理控制系统包括：

通信模块，与检测模块、能源控制器和短路控制器均挂载在同一条IIC总线上，用于定时将能源系统工作参数上发至地面工作站并实时接收来自地面站的控制参数；

检测模块，用于实时采集蓄电池组工作状态信息包括：实时温度、实时电压、实时电流、实时功率参数并将上述参数做初期的处理、封装，并对蓄电池组做第一级的故障判断；

能源控制器，用于通过读取检测模块处理后的参数并结合通信模块接收的地面站的参数对整个能源系统进行控制；

短路控制器，用于实时获取检测模块反馈的电源参数并通过通信模块与地面站进行数据交互并计算短路器控制参数，通过I/O控制方式对短路控制器进行控制，达到控制电源输出状态以及短路保护的实现；

输出端子，用于与外部发生信息及能量的交换；

蓄电池组，用于为系统提供工作所需电能同时也保证整个能源控制系统的对外电力输出。

进一步，所述通信模块、检测模块、能源控制器、短路控制器、输出端子、蓄电池组之间通过IIC通信。

进一步，所述通信模块、检测模块、能源控制器、短路控制器、输出端子、蓄电池组之间通过线缆或水下声呐通信。

进一步，所述通信模块、检测模块、能源控制器、短路控制器、输出端子和蓄电池组封装在封闭式腔体内。

进一步，所述检测模块还包括串联在电能传输线路中的电流采集IC，其电流采样值采样范围为0～30A，并通过SPI总线向检测模块主控IC回传采集的电压数据，电流IC工作原理同理；检测模块的主控IC为STM32，对采集的参数做初期的处理、封装，并对蓄电池组做第一级的故障判断；同时监测模块主控IC与能源控制器通过IIC总线相连，并实时反馈采集 参数。

进一步，所述通信模块内部主控STM32与wifi控制器通过SPI总线相连接进行数据交互：地面站参数发送至ESP2833再由经SPI总线传入STM32，内部主控再通过IIC数据总线将参数发送至能源控制器。

本实用新型的另一目的在于提供一种安装有所述水下机器人能源管理控制系统的水下机器人。