[发明专利]一种水下AUV控制计算机的电源管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及自主式水下航行器领域，尤其涉及一种自主式水下航行器控制计算机的电源控制方法。

背景技术

具有无人和自主控制特点的自主式水下航行器(AUV)在军事和民用上都有着越来越广泛的应用，作为其核心系统的控制计算机控制整个设备的航行、通信和工作状态，对AUV的正常工作、顺利完成使命具有非常重要的地位。根据AUV的使用特点和控制计算机的可靠性要求，设计时控制计算机的供电一般采用三种电源，在维护状态时主要采用控制台电源供电，在正常执行任务时采用AUV上的主电池供电，在主电池接近耗尽时，采用AUV上的应急电池供电。目前的状况很需要一种电源控制方法，有效的保证三种电源的自动或手动切换。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的技术问题，本发明提出了一种水下AUV控制计算机的电源管理方法，可靠性高，能够保证三种电源的自动和手动切换；保证了主电池和应急电池只在任务执行期间使用。

本发明的技术解决方案是：一种水下AUV控制计算机的电源管理方法，所述方法包括以下步骤：

1)控制计算机包括维护状态和任务状态两种工作模式；

2)如果系统需要进入任务状态，则进行步骤3)，；

3)主电池和应急电池同时供电；

4)给主电池和应急电池电源输入分别串接第一二极管V1、第二二极管V2，然后并联形成电池电源；

5)通过继电器K2、K3自动控制磁保持继电器K1；

6)电池电源串接磁保持继电器K1后提供电源给控制计算机；

7)如果系统需要进入维护状态，则进行步骤8)；

8)系统启动控制台供电模式；

9)给控制台电源输入串接第三二极管V3后提供电源给控制计算机；

10)通过继电器SW1和SW2手动控制磁保持继电器K1；

11)通过磁保持继电器K1控制台电源和主电池、应急电池之间的相互切换。

上述步骤4)的具体实现方法是：主电池电压正常时，第一二极管V1导通，第二二极管V2截止，由主电池供电；当主电池电压低于+23V，此时第一二极管V1截止，第二二极管V2导通，由应急电源进行供电。

上述步骤5)的具体实现方法是：自动切换控制通过控制计算机输出的离散量P_O_1和P_O_2实现，控制计算机离散量输出为+5V电压，用继电器K2和继电器K3转换为+24V的输出到继电器K1的ON线圈或者OFF线圈上。

上述步骤6)的具体实现方法是：当需要主电池和应急电池供电时，自动在ON线圈上施加脉冲信号，当不需要主电池和应急电池供电时，自动在OFF线圈上施加脉冲信号，切断电池的电源输入。

上述步骤10)的具体实现方法是：手动切换控制采用在控制台上设置按键SW1和SW2实现，当手动设置按键SW1或SW2时，相应的+24V脉冲电压输出到继电器K1的ON线圈或者OFF线圈上。

上述步骤11)的具体实现方法是：当需要主电池和应急电池供电时，在ON线圈上施加脉冲信号，当不需要主电池和应急电池供电时，在OFF线圈上施加脉冲信号，切断电池的电源输入。

上述主电池电压大于应急电池电压至少1V；控制台电源电压大于主电池电压至少1V。

本发明针对AUV中控制计算机的供电特点，提出一种电源的控制方法，该方法可靠性高，能够保证三种电源的自动切换；保证了主电池和应急电池只在任务执行期间使用，在其它情况下使用控制台电源，避免电池电量的无谓消耗；同时保证控制计算机在电源产生切换时的正常工作。

附图说明

图1是本发明控制计算机供电控制实现电路图；

具体实施方式

本发明提出了一种水下AUV控制计算机的电源管理方法，具体的电路实现参见图1，在AUV的控制计算机中，外部输入电源包括三种：控制台电源，+24V；主电池电源，+24V；应急电池电源，+23V。

根据AUV的使用特点，在维护时采用控制台进行供电，航行时使用主电池或者应急电池供电，此时对控制计算机的供电工作要求为：

1)在维护状态时，能够自动或者手动由控制台电源供电；

2)在维护状态时，只提供控制台电源或三种电源全部提供不影响控制计算机的正常工作；

3)在任务状态时主要由主电池电源供电，当主电池电源不足时，自动切换到应急电源供电；

4)在任务状态时，只提供电池电源或三种电源全部提供不影响控制计算机的正常工作；