水下滑翔器低功耗電源管理裝置及電源管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水下滑翔器，具體涉及一種水下滑翔器用低功耗電源管理裝置及電源管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水下滑翔器是一種長續(xù)航，低功耗的自主水下機器人。水下滑翔器在水下依靠蓄電池進行工作，這就需要一套可靠的電源管理系統(tǒng)對各個部件進行供電的分配。目前對于機械式空氣開關(guān)在開關(guān)時沒有能耗的損耗，但是由于其體積較大并且不適合水下高壓的環(huán)境所以并不適合到水下滑翔器中。相比于普通的繼電器，需要對其進行打開時必須對其進行供電，這樣對與水下滑翔器長時間工作來說是一個很大的損耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開了一種水下滑翔器用低功耗電源管理裝置及電源管理方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]—種水下滑翔器低功耗電源管理裝置，包括三個處于水下滑翔器耐壓艙外的水密接插件公頭和位于水下滑翔器耐壓倉內(nèi)的水密接插件母頭;所述水密接插件公頭和水密接插件母頭分別都包括三個引腳，當(dāng)水密接插件公頭插入水密接插件母頭時，水密接插件公頭的三個引腳與水密接插件的三個弓I腳一一對應(yīng)連接；
[0006]所述水密接插件公頭包括電源開水密接插件、電源關(guān)水密接插件和水密接插件堵頭;所述電源開水密接插件的第一引腳和第二引腳短接;所述電源關(guān)水密接插件的第二引腳和第三引腳短接；
[O007 ] 還包括多個雙穩(wěn)態(tài)繼電器;所述雙穩(wěn)態(tài)繼電器包括三個輸入端和兩個輸出端;若雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第一輸入端得到低電平觸發(fā)信號，則其第一輸出端與第二輸出端導(dǎo)通;若雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第三輸入端得到低電平觸發(fā)信號，則其第一輸出端與第二輸出端斷開;雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第二輸入端連接偏置電源；
[0008]多個雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第一輸入端都與水密接插件母頭的第一引腳連接，多個雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第三輸入端都與水密接插件母頭的第三引腳連接;水密接插件母頭的第二引腳接地;雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第一輸出端連接蓄電池的電源引腳，雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第二輸出端連接電源分配端子。
[0009]其進一步的技術(shù)方案為:包括三個雙穩(wěn)態(tài)繼電器，三個雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第一輸出端分別連接蓄電池的24V電源引腳、12V電源引腳和5V電源引腳，三個雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第二輸出端分別連接24V電源分配端子、12V電源分配端子和5V電源分配端子;所述雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第二輸入端連接24V的偏置電源。
[0010]—種利用如上所述的水下滑翔器低功耗電源管理裝置實現(xiàn)的電源管理方法，包括開啟電源和關(guān)閉電源的方法；[0011 ]所述開啟電源的方法包括下述流程:
[0012](Ia)、將電源開水密接插件插入水密接插件母頭，電源開水密接插件的三個引腳分別與水密接插件母頭的三個引腳一一對應(yīng)連接，則水密插接件母頭的第一引腳和第二引腳短接；
[0013](I b)、雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第一輸入端與接地端短接，則雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第一輸入端得到低電平觸發(fā)信號，雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第一輸出端與第二輸出端導(dǎo)通；
[0014](lc)、蓄電池電源引腳與電源分配端子連接，電源分配端子輸出電壓；
[0015](Id )、將電源開水密接插件拔出水密接插件母頭，將水密接插件堵頭插入水密接插件母頭;雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第一輸出端與第二輸出端保持導(dǎo)通，電源分配端子保持輸出相應(yīng)的電壓的狀態(tài)，水下滑翔器保持上電狀態(tài)；
[0016]所述關(guān)閉電源的方法包括下述流程:
[0017](2a)、將電源關(guān)水密接插件插入水密接插件母頭；電源關(guān)水密接插件的三個引腳分別與水密接插件母頭的三個引腳--對應(yīng)連接，則水密插接件母頭的第二引腳和第三引腳短接；
[0018](2b),雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第三輸入端與接地端短接，雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第三輸入端得到低電平觸發(fā)信號，雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第一輸出端與第二輸出端斷開；
[0019](2c)、蓄電池電源引腳與電源分配端子斷開，電源分配端子停止輸出電壓；
[0020](2d)、將電源關(guān)水密接插件拔出水密接插件母頭，將水密接插件堵頭插入水密接插件母頭;雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第一輸出端與第二輸出端保持斷開，電源分配端子保持停止輸出電壓狀態(tài)，水下滑翔器斷電關(guān)閉。
[0021]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
[0022]1、本發(fā)明能夠極大的減少水下滑翔器在進行電源管理時的功耗，通過一次瞬時上電即可完成總電源的打開，在水下滑翔器的長時間工作期間無需再耗電。
[0023]2、本發(fā)明能夠減少開關(guān)部件的體積和重量，同時使之能夠耐受1000米水深的壓力，并且耐受海水的腐蝕。
[0024]3、本發(fā)明能夠提高水下滑翔器控制系統(tǒng)對水下滑翔器部件的管理能力，同時減少在管理時所需要的功耗。
[0025]4、本發(fā)明采用水密接插件通過兩個腳之間的短路連接作為電源的開關(guān)信號。使其能夠應(yīng)用到1000米水深。
【附圖說明】
[0026I圖1是本發(fā)明的示意圖。
[0027]圖2是第一分電源管理模塊的示意圖。
[0028]圖3是第二分電源管理模塊的示意圖。
[0029]圖4是第三分電源管理模塊的示意圖。
【具體實施方式】
[0030]圖1是本發(fā)明的示意圖，如圖1所示，本發(fā)明包括三個處于水下滑翔器耐壓艙外的水密接插件公頭11?13和位于水下滑翔器耐壓倉內(nèi)的水密接插件母頭21。水密接插件公頭11?13和水密接插件母頭21都包括三個引腳，且水密接插件公頭11?13和水密接插件母頭21的互相匹配，當(dāng)任何一個水密接插件公頭插入水密接插件母頭中時，水密接插件公頭的三個引腳與水密接插件母頭的三個弓I腳分別一一對應(yīng)連接。
[0031]水密接插件公頭11?13包括電源開水密接插件11、電源關(guān)水密接插件12和水密接插件堵頭13，三個水密接插件公頭可根據(jù)需要，取其一插入水密接插件母頭21之中。
[0032]電源開水密接插件11的第一引腳IlA和第二引腳IIB短接。電源關(guān)水密接插件12的第二引腳12B和第三引腳12C短接。水密接插件堵頭13的三個引腳不作處理，因為其無電源開關(guān)的功能，只做電源開關(guān)水密接插件拔除后的防水之用。三個水密接插件公頭11?13都經(jīng)過硫化處理使之防水耐壓。
[0033]在本發(fā)明中，包括三個雙穩(wěn)態(tài)繼電器22?24。雙穩(wěn)態(tài)繼電器包括三個輸入端和兩個輸出端。雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第一輸入端得到低電平觸發(fā)信號，則其第一輸出端與第二輸出端導(dǎo)通，雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第三輸入端得到低電平觸發(fā)信號，則其第一輸出端與第二輸出端斷開，雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第二輸入端連接偏置電壓，在本發(fā)明中，雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第二輸入端連接24V電壓。
[0034]三個雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第一輸入端22A、23A、24A都與水密接插件母頭的第一引腳21A連接，三個雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第三輸入端22C、23C、24C都與水密接插件母頭的第三引腳21C連接，三個雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第二輸入端22B、23B、24B都連接24V電壓作為偏置電壓。水密接插件母頭21B的第二引腳21B接地。
[0035]三個雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第一輸出端22D、23D、24D分別連接蓄電池的24V電源引腳、12V電源引腳、5V電源引腳，三個雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第二輸出端22E、23E、24E分別連接電24V電源分配端子、12V電源分配端子、5V電源分配端子。
[0036]本發(fā)明還公開了利用上述水下滑翔器低功耗電源管理裝置實現(xiàn)的電源管理方法，即電源管理裝置的工作原理，具體包括開啟電源和關(guān)閉電源的方法。
[0037]開啟電源的方法包括下述流程:
[0038](Ia)、將電源開水密接插件11插入水密接插件母頭21，則電源開水密接插件的三個引腳11A、11B和IlC分別與水密接插件母頭的三個引腳21A、21B和21C——對應(yīng)連接，由于電源開水密接插件的第一引腳IlA和第二引腳IlB短接，則插入之后，使得水密插接件母頭的第一引腳21A和第二引腳21B短接。又由于水密插接件母頭的第二引腳21B接地，則相當(dāng)于水密接插件母頭的第一引腳21A接地。
[0039](I b)、雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第一輸入端與接地端短接，雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第一輸入端得到低電平觸發(fā)信號，雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第一輸出端與第二輸出端導(dǎo)通。
[0040]本發(fā)明包括三個雙穩(wěn)態(tài)繼電器22?24。對于第一雙穩(wěn)態(tài)繼電器22來說，第一雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第一輸入端22A連接在水密接插件母頭的第一引腳21A之上，即第一雙穩(wěn)態(tài)繼電器22得到了低電平觸發(fā)信號，第一雙穩(wěn)態(tài)繼電器的第一輸出端22D和第二輸出端22E導(dǎo)通。[0041 ] 對于第二雙穩(wěn)態(tài)繼電器23、第三雙穩(wěn)態(tài)繼電器24，由于其第一輸入端都連接在水密接插件母頭的第一引腳21A之上，所以同理，其兩個輸出端也均分別導(dǎo)通。
[0042](Ic)、