[发明专利]用于海底原位观测的电源智能管理电路

说明书

技术领域

本发明属于海洋观测技术的电源分配与管理技术领域，具体涉及一种基于智能芯片控制多个电池为多个电子设备提供选择性供电的电路。

背景技术

为了更深入的调查海洋环境参数，越来越多的海洋探测设备被部署在海面、水体、海底进行长期观测，而限制电子设备长期运转的主要瓶颈就是电能，所以如何高效地运用电能显得越来越突出。对于部署在海底的海洋探测设备而言，在潮汐能电池、氢燃料电池、海水电化学原电池等技术尚不成熟完善的情况下，一次性干电池仍是首要选择。如果采用目前商业化产品中最大储能的一次性干电池，对于某些耗能较大的探测设备而言，电池密封仓的体积会非常大，这对整体设备的加工、安装以及布放、回收，会造成很大程度的影响。

目前的一种新思路是采用多桶电池分布式供电，既在机械设计上解决了重量分布问题，又避免了电池一旦出现故障对系统的致命性影响。但目前尚缺乏一种专门的水下电源管理电路，对多组电源输入进行智能化判断、选择、分配，并控制多路探测设备或传感器的供电。这一技术空白限制了海洋长期观测技术的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于智能控制芯片的多个电池轮换为多个电子设备提供选择性供电的电路，以克服海洋长期观测平台所用水下电池不能高效、长期供应的难题。

本发明的用于海底原位观测的电源智能管理电路，包括电池选择开关电路、供电选择开关电路、降压稳压电路、备用电源切换电路、主控电路，电池选择开关电路、供电选择开关电路、降压稳压电路、备用电源切换电路分别与主控电路之间电连接；电池选择开关电路通过MOS管电路来实现对供电电池组的选择，同时对电池的电压进行分压，供主控电路采集；供电选择开关电路通过MOS管电路对电子设备的供电进行管理；降压稳压电路给其他电路及其外围设备供电；备用电源切换电路的当备用电池电压大于主电池电路电压时，备用电池给本电路系统供电，当备用电池电压小于主电池电路电压时，主电池给本系统供电，进行主电源与备用电源的自动切换，实现系统的无缝供电；主控电路采集电池组的电压获得电池组电压，控制电池的供电开关和电子设备的供电开关，与上位机通过串口进行通讯获得上位机指令。

电池选择开关电路的主要功能是通过MOS管电路来实现对供电电池组的选择，同时对电池的电压进行分压，供主控电路采集。所述的电池选择开关电路包括电池Power1、P沟道增强型MOSFETQ1、发光二极管LED1、NPN三级管Q2、电解电容C13、二极管D1、瓷片电容C1、五个电阻R28、R34、R44、R2和R-1；电池Power1的正极串接电阻R28、R34接地；Power1的正极与电阻R28的公共端连接电解电容C13的正极，电解电容C13的负极接地；Power1的正极、电阻R28与电解电容C13的正极的公共端串接电阻R2连接到NPN三级管Q2的集电极，电阻R2与NPN三级管Q2的集电极的公共端连接到MOSFETQ1的栅极，Power1的正极、电阻R28、电解电容C13的正极与电阻R2的公共端连接到Q1的源极，NPN三级管Q2的基极串接瓷片电容C1接地，NPN三级管Q2的基极与瓷片电容C1的公共端连接电阻R44，NPN三级管Q2的发射极接地；MOSFETQ1的漏极连接二极管D1的阳极，MOSFETQ1的漏极与D1阳极的公共端连接到电阻R-1，R-1的另一端连接到LED1的阳极，LED1的阴极接地；Power1的负极接地。

供电选择开关电路的主要功能是通过MOS管电路对电子设备的供电进行管理；降压稳压电路的主要功能是通过一级电源转换芯片IC1输出一个+5V电压给其他电路供电，通过二级电源芯片IC2输出一个+3.3V电压给单片机及其外围设备供电。所述的供电选择开关电路模块包括P沟道增强型MOSFETQ9、NPN三级管Q20、瓷片电容C5、两个电阻R10和R43；Q9的源极串接电阻R10连接到Q20的集电极，电阻R10与Q20的集电极的公共端连接到Q9的栅极，Q9的漏极连接到OUT1的1脚连接，OUT1的2脚接地；Q20的发射极接地，Q20的基极串接瓷片电容C5接地，Q20的基极与瓷片电容C5的公共端连接到电阻R43的一端。