一种水下供电设备和水下机器人的供电系统的制作方法

本技术涉及水下机器人及供电系统领域，尤其涉及一种水下供电设备和水下机器人的供电系统。

背景技术：

1、水下机器人虽具有较强的作业能力，但由于功率较大，作业时间较长，其供电方式多数采取岸上接交流市电通过电缆连接直接为机器人供电或无缆方式使用电池为机器人供电。

2、但有限电缆供电，在水下作业时时电缆产生线路压降，影响水下作业设备完成探测或其他作业任务和安全返航；且交流电供电不稳定，输入源无法控制，容易在水下发生短路或漏电的问题对操作人员的安全造成很大隐患；无缆电池供电，由于电池体积重量限制，机器人无法长时间水下作业，机器人应用范围受到了限制。

3、因此，如何提供一套成熟可靠的供电设备，即可输出稳定保证水下机器人供电系统的用电安全，提高水下作业设备工作质量，又可以解决水下机器人续航能力差活动半径小的问题是行业内亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种水下供电设备和水下机器人的供电系统，其旨在使水下作业设备用电更安全稳定，应用场合更广，散热性能更好。

2、为达到上述目的，本实用新型一方面提供一种水下供电设备，包括为水下作业设备提供主要电源的电源舱和为水下作业设备提供后备辅助电源的电池舱；电源舱包括将水面供电设备输入的高压直流电降为低压直流电的电源舱dc/dc变化模块，为水下作业设备主要作业单元供电；用于输出多种稳定可调的低压直流电的稳压电路；电池舱包括动力电池和用于将所述动力电池的电压转换为不同低压直流电的电池舱dc/dc变化模块，为水下作业设备的其它用电单元供电，电池舱与电源舱之间通过防水电缆连接。

3、可选地，多个所述电源舱dc/dc变化模块并联设置且相互冗余。

4、可选地，水下供电设备还包括监控终端和控制单元用于保护供电安全，当监测到所述水下供电设备工作异常，所述控制单元控制所述水下供电设备停止工作，并传输工作异常信号至所述监控终端；所述控制单元包括监测模块、判断模块、控制模块及报警模块；所述电池舱为所述控制单元供电。

5、可选地，所述水下供电设备工作异常包括输入过压或欠压；所述监测模块用于实时监测输入电压的电压值；所述判断模块用于接收所述监测模块检测到的实时输入电压值，并判断实时输入电压值是否在预设输入电压值范围内，若所述实时输入电压值大于或小于预设输入电压值，所述判断模块将工作异常信号传输至所述控制模块，所述控制模块接受工作异常信号后，控制供电系统停止工作，并控制所述报警模块传输告警信息至所述监控终端；

6、当所述判断模块接收到的实时输入电压值恢复至预设输入电压值范围内时，所述控制模块控制所述水下供电设备恢复正常工作状态。

7、可选地，所述水下供电设备工作异常包括输出过压，所述监测模块用于监测所述电源舱的输出电压值，当所述输出电压值大于预设输出电压值时，判断模块将工作异常信号传输至所述控制模块，所述控制模块接收工作异常信号后，控制所述水下供电设备停止输出，并控制所述报警模块传输告警信息至所述监控终端；直至人工冷复位后，所述水下供电设备重新开始工作。

8、可选地，所述电源舱内包括冷却液，所述冷却液为高导热系数的电绝缘液体。

9、可选地，所述电源舱还包括第一变压隔离装置，用于将所述水下供电设备的输入电路和输出电路完全电气隔离；第二变压隔离装置，用于将所述电源舱输出电路和所述电池舱输出电路完全隔离。

10、可选地，所述电源舱包括盖板，所述盖板上设有可湿插拔的水密连接器。

11、可选地，所述控制单元还包括电池管理模块，用于对所述电池舱的所述动力电池进行保护，包括限流充电、均浮充转换充电、过放保护、过充保护、短路保护、反接保护等。

12、另一方面提供一种水下机器人的供电系统，包括水面供电系统和水下供电系统，所述水面供电系统包括多个水面电源变换模块用于将三相交流输入电压变换为高压直流电压；所述水下供电系统包括上述任意一项所述的水下供电设备，供所述水下机器人进行水下工作。

13、本实用新型的有益效果是：通过水下供电设备的电源舱为水下作业设备如水下机器人提供主功率，电池舱作为水下作业设备的后备电源；提高水下供电安全的同时，避免水面供电故障时，水下作业设备仍可继续工作不断电，且电池舱与电源舱电路电气隔离，提高水下供电的稳定性；另外，结合实时监测终端和控制单元，提高了机器人应对各种突发异常情况的灵活性。

技术特征：

1.一种水下供电设备，通过脐带缆与水面供电设备连接，为水下作业设备供电，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的水下供电设备，其特征在于，多个所述电源舱dc/dc变化模块并联设置且相互冗余。

3.如权利要求1所述的一种水下供电设备，其特征在于，包括监控终端和控制单元用于保护供电安全，当监测到所述水下供电设备工作异常，所述控制单元控制所述水下供电设备停止工作，并传输工作异常信号至所述监控终端；所述控制单元包括监测模块、判断模块、控制模块及报警模块。

4.如权利要求3所述的一种水下供电设备，其特征在于，所述水下供电设备工作异常包括输入过压或欠压；所述监测模块用于实时监测输入电压的电压值；所述判断模块用于接收所述监测模块检测到的实时输入电压值，并判断实时输入电压值是否在预设输入电压值范围内，若所述实时输入电压值大于或小于预设输入电压值，所述判断模块将工作异常信号传输至所述控制模块，所述控制模块接受工作异常信号后，控制供电系统停止工作，并控制所述报警模块传输告警信息至所述监控终端；

5.如权利要求3所述的一种水下供电设备，其特征在于，所述水下供电设备工作异常包括输出过压，所述监测模块用于监测所述电源舱的输出电压值，当所述输出电压值大于预设输出电压值时，判断模块将工作异常信号传输至所述控制模块，所述控制模块接收工作异常信号后，控制所述水下供电设备停止输出，并控制所述报警模块传输告警信息至所述监控终端；直至人工冷复位后，所述水下供电设备重新开始工作。

6.如权利要求1所述的一种水下供电设备，其特征在于，所述电源舱还包括第一变压隔离装置，用于将所述水下供电设备的输入电路和输出电路完全电气隔离；第二变压隔离装置，用于将所述电源舱输出电路和所述电池舱输出电路完全隔离。

7.一种水下机器人的供电系统，其特征在于，包括水面供电系统和水下供电系统，所述水面供电系统包括多个水面电源变换模块用于将三相交流输入电压变换为高压直流电压；所述水下供电系统包括如权利要求1-6任意一项所述的水下供电设备，供所述水下机器人进行水下工作。

技术总结
本技术属于水下机器人技术领域及供电系统领域，尤其涉及一种水下供电设备和水下机器人的供电系统，包括为水下作业设备提供主要电源的电源舱和为水下作业设备提供后备辅助电源的电池舱；电源舱包括将水面供电设备输入的高压直流电降为低压直流电的电源舱DC/DC变化模块，为水下作业设备主要作业单元供电；用于输出多种稳定可调的低压直流电的稳压电路；电池舱包括动力电池和用于将所述动力电池的电压转换为不同低压直流电的电池舱DC/DC变化模块，为水下作业设备的其它用电单元供电，电池舱与电源舱之间通过防水电缆连接。使水下作业设备用电更安全稳定，应用场合更广，散热性能更好。

技术研发人员：王云
受保护的技术使用者：广东行远机器人技术有限公司
技术研发日：20211025
技术公布日：2024/1/13