[发明专利]一种应用于深海潜水器的电源系统

说明书

本发明提供一种应用于深海潜水器的电源系统，所述电源系统通过水密电缆为深海潜水器供电，所述电源系统包括封装有固体锂电池组的真空玻璃浮球，所述真空玻璃浮球包括主玻璃浮球、子玻璃浮球，子玻璃浮球通过水密电缆与主玻璃浮球、深海潜水器依次相连，本发明采用模块化设计，不用改变原有设备接口即可完成能源扩充，在补充能源时不用拆舱换电池，直接充电即可，使用及维护方便；水下质量能提供一种可满足深海潜水器长续航、高安全的要求的电源系统。

技术领域

本发明涉及水下潜水器供电技术领域，尤其涉及一种应用于深海潜水器的电源系统。

背景技术

电源系统是深海潜水器的心脏，是衡量深海潜水器优越性的重要指标之一。深海潜水器所采用的电源系统通常为干式金属耐压舱电源系统或充油压力补偿式电源系统，对于干式金属耐压舱电源系统，电池组放置于耐压舱内，随着下潜深度的增加，耐压舱的厚度必须增加，这势必会降低潜水器的浮力，从而降低潜水器的带载能力。而充油压力补偿式电源系统，电池组直接浸泡在油里，受深海高压影响，可能使电池内部局部变形时，会引起电池短路，经过多次承压、膨胀、短路，电池存在燃烧、爆炸的危险。

目前深海潜水器所用到的蓄电池主要为铅酸电池、锌银电池及锂离子电池。铅酸电池比能量有限，体积庞大，大电流放电能力相对较差且会析出气体；锌银电池寿命较短，大功率使用一般只能用20～30次；采用有机电解液的锂离子电池，当发生过度充电或者内部短路等异常时，易挥发易燃的有机电解液可能会导致热失控，在3000米海深以下此问题更为凸显，发生爆炸等安全事件的概率增大。

此外，常规的电源系统根据深海潜水器功耗定制，设计时间长，模块化程度不高，不便于批量制造、成本较高，且采用多组电源并联供电时，往往需要深海潜水器提供相应数量的能源接口，可扩展性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于深海潜水器的电源系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种应用于深海潜水器的电源系统，所述电源系统通过水密电缆为深海潜水器供电，所述电源系统包括封装有固体锂电池组的真空玻璃浮球，所述真空玻璃浮球包括主玻璃浮球、子玻璃浮球，所述主玻璃浮球内腔中设有通电开关、电源管理电路板、电池夹具，所述电池夹具与主玻璃浮球内表面固定连接，所述固态锂电池组安装于电池夹具上，所述主玻璃浮球外表面上还设有第一连接端口、第二连接端口以及防水底座，所述防水底座内设有电源充电端口以及抽真空装置，所述固态锂电池组、第一连接端口、第二连接端口、电源充电端口、通电开关均与电源管理电路板电性连接，所述主玻璃浮球、子玻璃浮球之间通过水密电缆连接，所述子玻璃浮球的结构元件与主玻璃浮球一致。

优选的，所述防水底座设置于主玻璃浮球顶部，所述防水底座包括水密接头与防水盖，所述水密接头中设有电源充电端口以及抽真空装置，所述电源充电端口与电源管理电路板电性相连，所述防水盖与所述水密接头螺纹相连。

优选的，所述固态锂电池组内含有若干个单体固态锂电池，所述单体固态锂电池的正负极均与电源管理电路板电相连。

优选的，所述主玻璃浮球数量为一个，所述子玻璃浮球数量为若干个，所述主玻璃浮球的第一连接端口通过水密电缆与深海潜水器电相连，所述主玻璃浮球的第二连接端口通过水密电缆与一个子玻璃浮球的第二连接端口相连，该子玻璃浮球的第一连接端口通过水密电缆与下一个子玻璃浮球的第一连接端口相连。

优选的，所述水密电缆为8芯水密电缆，其中4芯用于电力传输，4芯用于信号传输。

优选的，所述充/放电管理芯片包括HM4063集成电路芯片、充电电路与放电电路，所述电源充电端口、充电电路、HM4063集成电路芯片、固态锂电池组依次电性相连，所述固态锂电池组、HM4063集成电路芯片、放电电路依次电性相连，所述放电电路输出端通过输电线与通电开关、第一连接端口依次电性相连，所述第二连接端口通过输电线与第一连接端口电性相连；