【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水下缆控rov机器人应急备份电源切换领域，具体涉及一种用于缆控rov水下应急电源自动切换的系统。
技术介绍
1、随着海洋工程和深海探测技术的快速发展及应用领域的不断拓展，为了满足海底作业设备实时监测的需求以及保证水下设备的正常工作，需要建立水下的能源供给网络来支撑这些技术的发展和水下作业的安全运行。传统的电缆传输模式在保障水下系统的安全可靠运行中发挥着至关重要的作用，其主要包含两部分：一是从岸上向水下提供电力与数据信息支持；二是将水下探测采集的信息传递给岸上的控制中心。基于上述需求，便形成了缆控式的rov(遥控潜水器)装置，它由水面母船直接操控并向内陆提供强大的电力支持及通信信号链接，以实现对水下作业设备的远程控制和管理。然而，一旦缆线产生故障导致供电异常，rov无法接收到操作指令或其他异常情况而造成事故的发生，就可能对正在开展的水下巡检作业带来灾难性的后果，因此在水下巡检作业过程中应考虑备用电源的使用问题，即使发生脐带缆电力或通信中断情况下，仍可通过备用电源给rov声通信模块和深度计、ugps等关键传感器供电，以为后续应急打捞处理等提供关键支持。
2、由于水下复杂情况，可能出现脐带缆缠绕、撕裂断裂、卡住等情况，导致水下机器人电力通讯中断，严重时导致rov丢失，造成巨大损失。一种方法是即便出现意外，电力供应中断后，仍能够切换到自带备用电源，保障rov声通信模块和深度计、ugps、gps、频闪灯等关键传感器正常工作，如声通信模块可报告机器人深度、高度、方位等关键定位信息。同时，若rov能自动漂浮到水面，则
3、目前国内外已有多种可共参考的技术方案，如手机移动设备当外部充电器接入时，自动采用充电器供电，并给电池充电，当拔掉充电器时则恢复用电池供电。如新能源汽车，当车机系统开机状态下，当外部充电枪插入时，则系统自动切换到充电器供电，若拔掉充电枪则自动切换到电池包供电。但由于手机移动设备和新能源汽车，其电源供电、接口、噪声及通信协议均有相应的标准，且有成熟的芯片解决方案，但不适用于rov电源备用电源切换领域。对于rov供电系统而言，则电压标准不规范，且阈值设定要考虑噪声干扰，适当进行调整等需求，直接使用成熟芯片方案不可行。
4、有鉴于此，本专利技术提供一种用于缆控rov水下应急电源自动切换的系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于缆控rov水下应急电源自动切换的系统，当主电源发生故障时，能够快速可靠地将后备电池作为动力电源进行接替使用以保证rov的声通信及关键定位仪器设备的正常工作，为打捞等应急处置提供技术支撑。
2、为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
3、一种用于缆控rov水下应急电源自动切换的系统，其特征在于包括: 电源自动切换电路、电池包、控制电路和稳压电路。
4、所述电源自动切换电路的输入端连接有主电源a1和辅助电源a2，所述电源自动切换电路的输出端连接供电输出ao。
5、其中，所述电源自动切换电路：用于当输入的主电源a1电压大于等于辅助电源a2电压或者主电源a1电压大于等于阈值电压时，所述供电输出ao的输出通路为主电源a1；反之，所述辅助电源a2的电路导通，所述供电输出ao的输出通路为所述辅助电源a2。
6、所述电池包为电能存储和释放单元，所述电池包用于存储电量；当所述主电源a1无效时用于提供功率给稳压电路，稳压电路经过电压变换后，生成辅助电源a2稳定的工作电压。
7、所述控制电路：根据所述主电源a1的输入电压分压后与所述控制电路自身产生的稳压源产生的阈值电压进行比较， 若大于等于阈值电压则输出en为低电平，则不使能稳压电路，若小于阈值电压则输出en信号为高电平，则使能稳压电路。
8、所述稳压电路：当使能en信号为高电平即有效时，根据电池包输出的电池电源，通过升压电路或降压芯片电路稳压至辅助电源a2正常工作电压；当使能en信号为低电平即无效时，所述升压电路或降压芯片电路不工作，辅助电源a2输出为0v。
9、在所述的技术方案基础之上再做进一步的改进的是, 所述控制电路内部的稳压源包括控制集成电路u2、三极管q1、电阻r1、电阻r2、电阻r3和电阻r4。
10、所述电阻r1的输入端连接有电池电源，所述电阻r1的输出端连接有电阻r2、电阻r4和稳压源输出，所述电阻r2串联有电阻r3，所述电阻r3的另一端接地。
11、所述控制集成电路u2的输入端连接所述电阻r4，所述电阻r4串联所述电阻r1，所述控制集成电路u2的输出端接地，所述控制集成电路u2连接所述电阻r3。
12、所述三极管q1的基极连接所述控制集成电路u2的输入端，所述三极管q1的发射极连接所述电阻r1的输出端，所述三极管q1的集电极连接所述接地。
13、在所述的技术方案基础之上再做进一步的改进的是,所述控制集成电路u2为tl431可编程基准芯片。
14、在所述的技术方案基础之上再做进一步的改进的是, 所述控制电路还包括比较电路，所述比较电路包括线性稳压器ldo、比较器、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电容c1和tvs管d3。
15、所述线性稳压器ldo的输入端连接有电池电源，所述线性稳压器ldo的输出端连接有电压vcc，所述电压vcc连接于所述电阻r3的输入端，所述电阻r3的输出端连接使能输出至稳压电路。
16、所述比较器的vcc端连接所述线性稳压器ldo的输出端，所述比较器的out端连接使能输出en信号至稳压电路，所述比较器的in+端连接于所述电阻r1的输出端，所述电阻r1的输入端连接主电源a1, 所述比较器的in-端连接所述稳压源的输出端。
17、所述电阻r2的输入端连接所述电阻r1的输出端，所述电阻r2的输出端连接接地。
18、所述电容c1的一端连接所述电阻r1，所述电容c1的另一端连接接地。
19、所述tvs管d3的正极接地，所述tvs管d3的负极连接所述比较器的in+端。
20、在所述的技术方案基础之上再做进一步的改进的是,所述比较器为adcmp391芯片。
21、在所述的技术方案基础之上再做进一步的改进的是, 所述稳压电路包括电容c1、电容c2、稳压控制器u1、电感l1、二极管d4、三极管q1、三极管q2、电阻r1、电阻r2、电阻r3。
22、所述稳压控制器u1的vin端分部连接所述电池电源和电容c1，所述电容c1的另一端接地。
23、所述稳压控制器u1的dr端连接所述三极管q2的基极，所述三极管q2的发射极接地，所述三极管q2的集电极分别连接有所述电感l1和二极管d4的正极，所述二极管d4的负极连接辅助电源a2。
24、所述稳压控制器u1的sd端连接电阻r2，所述电阻r2另一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于缆控ROV水下应急电源自动切换的系统，其特征在于包括: 电源自动切换电路、电池包、控制电路和稳压电路，
2.根据权利要求1所述的一种用于缆控ROV水下应急电源自动切换的系统,其特征在于：所述控制电路内部的稳压源包括控制集成电路U2、三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4，
3.根据权利要求2所述的一种用于缆控ROV水下应急电源自动切换的系统,其特征在于：所述控制集成电路U2为TL431可编程基准芯片。
4.根据权利要求2所述的一种用于缆控ROV水下应急电源自动切换的系统,其特征在于：所述控制电路还包括比较电路，所述比较电路包括线性稳压器LDO、比较器、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1和TVS管D3，
5.根据权利要求1所述的一种用于缆控ROV水下应急电源自动切换的系统,其特征在于：所述稳压电路包括电容C1、电容C2、稳压控制器U1、电感L1、二极管D4、三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3，
6.根据权利要求1所述的一种用于缆控ROV水下应急电源自动切换的系统,其特征在于：所
7.根据权利要求1所述的一种用于缆控ROV水下应急电源自动切换的系统,其特征在于：还包括电池充电电路，所述电池充电电路的电源输入端连接所述主电源A1，所述电池充电电路的输出端连接所述电池包，当所述主电源A1有效时，所述电池充电电路用于自动对电池包进行充电管理和电量管理。
8.根据权利要求7所述的一种用于缆控ROV水下应急电源自动切换的系统,其特征在于：若所述主电源A1大于电池充电控制电压阈值时，则电池充电电路自动开始充电，否则不充电；电池充电控制电压阈值由电池充电电路设计确定。
9.根据权利要求1所述的一种用于缆控ROV水下应急电源自动切换的系统,其特征在于：所述电池包为单节或多节锂电池和/或镍氢电池组成的小型电池包。
10.根据权利要求1所述的一种用于缆控ROV水下应急电源自动切换的系统,其特征在于：所述主电源A1为正常电源输入，以提供水下ROV后端的仪器设备电源；
...【技术特征摘要】
1.一种用于缆控rov水下应急电源自动切换的系统，其特征在于包括: 电源自动切换电路、电池包、控制电路和稳压电路，
2.根据权利要求1所述的一种用于缆控rov水下应急电源自动切换的系统,其特征在于：所述控制电路内部的稳压源包括控制集成电路u2、三极管q1、电阻r1、电阻r2、电阻r3和电阻r4，
3.根据权利要求2所述的一种用于缆控rov水下应急电源自动切换的系统,其特征在于：所述控制集成电路u2为tl431可编程基准芯片。
4.根据权利要求2所述的一种用于缆控rov水下应急电源自动切换的系统,其特征在于：所述控制电路还包括比较电路，所述比较电路包括线性稳压器ldo、比较器、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电容c1和tvs管d3，
5.根据权利要求1所述的一种用于缆控rov水下应急电源自动切换的系统,其特征在于：所述稳压电路包括电容c1、电容c2、稳压控制器u1、电感l1、二极管d4、三极管q1、三极管q2、电阻r1、电阻r2、电阻r3，
6.根据权利要求1所述的一种用于缆控rov水下应急电源自动切换的系统,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：武二永，梅德庆，
申请(专利权)人：浙江大学舟山海洋研究中心，
类型：发明
国别省市：
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