(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211169770.X (22)申请日 2022.09.26 (71)申请人 深圳潜行创新科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市南 山区西丽 街 道西丽社区打石一路深圳国际创新谷 六栋A座310 5 (72)发明人 钟国锋　习志平　陈朝民　王云　 赵云华　佘毫康　白丽婷　 (74)专利代理 机构 昆明普发诺拉知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 53209 专利代理师 王思 (51)Int.Cl. H02J 13/00(2006.01) H02J 7/04(2006.01)H02J 1/00(2006.01) H02M 1/42(2007.01) H02M 3/24(2006.01) H02M 1/36(2007.01) H02M 1/32(2007.01) (54)发明名称 一种基于岸基供电的水下机器人供电控制 系统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于岸基供电的水下机 器人供电控制系统及方法， 涉及水下机器人供电 技术领域。 包括水下机器人控制模块、 绕线器、 移 动式岸基供电箱和地面控制器， 水下机器人控制 模块通过脐带线缆与移动式岸基供电箱连接， 脐 带线缆缠绕在绕线器的绕线轮上， 移动式岸基供 电箱与市电电连接， 地面控制器通过线缆与移动 式岸基供电箱信号连接； 移动式岸基供电箱将市 电转换成400～ 550V的高压直流电通过脐带线 缆 向水下机器人控制模块持续供电， 同时将对地面 控制器供电。 通过移动式岸基供电箱将市电转换 成高压直流电， 通过脐带线缆向水下机器人持续 供电， 同时对地面控制器进行供电， 实现整个水 下机器人操作系统的无限续 航。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115250008 A 2022.10.28 CN 115250008 A 1.一种基于岸基供电的水下机器人供电控制系统， 其特征在于： 包括水下机器人控制 模块 （1） 、 绕线器 （2） 、 移动式岸基供电箱 （3） 和地面控制器 （4） ， 水下机器人控制模块 （1） 的 通过脐带线缆 （5） 与移动式岸基供电箱 （3） 连接， 脐带线缆 （5） 缠绕在绕线器 （2） 的绕线轮 上， 移动式岸基供电箱 （3） 与市电电连接， 地面控制器 （4） 通过线缆与 移动式岸基供电箱 （3） 信号连接； 移动式岸基供电箱 （3） 将市电转换成400～550V的高压直流电通过脐带线缆 （5） 向水下机器人控制模块 （1） 持续供电， 同时将对地 面控制器 （4） 供电。 2.根据权利要求1所述的一种基于岸基供电的水下机器人供电控制系统， 其特征在于： 所述移动式岸基供电箱 （3） 包括壳体、 设置在壳体内的MCU处理器 （301） 和交流转高压直流 模块 （302） 、 设置在壳体表面的LCD屏幕 （303） ， 水下机器人控制模块 （1） 包括相互连接的控 制单元 （101） 和高压转低压电路模块 （102） ， 脐带线缆 （5） 包括高压直流电源线和PLC载波通 讯线； 所述交流转高压直流模块 （302） 通过电源线与市电电连接， 交流转高压直流模块 （302） 与地面控制器 （4） 、 LCD屏幕 （303） 、 MCU处理器 （301） 电连接， MCU处理器 （301） 通过 RS485串口与交流转高压直流模块 （302） 信号连接， MCU处理器 （301） 与LCD屏幕 （303） 、 地面 控制器 （4） 信号连接； MCU处理器 （301） 通过PLC载波通讯线与控制单元 （101） 连接， 交流转高 压直流模块 （3 02） 通过高压直 流电源线与高压转低压电路模块 （102） 连接 。 3.根据权利要求2所述的一种基于岸基供电的水下机器人供电控制系统， 其特征在于： 所述交流转高压直流模块 （302） 包括依次连接的防雷电路、 EMC电路、 缓启动电路、 全桥整流 电路、 PFC功率因数校正电路、 隔离升压转换电路、 第一整流输出电路， PFC功率因数校正电 路还依次连接有第一隔离降压转换电路、 第二整流输出电路， 第一整流输出电路与高压直 流电源线 连接， 第二整流输出电路与地面控制器 （4） 连接， 第二整流输出电路通过电源转换 电路与LCD屏幕 （3 03） 、 MCU处理器 （301） 、 RS485串口连接 。 4.根据权利要求3所述的一种基于岸基供电的水下机器人供电控制系统， 其特征在于： 所述缓启动电路与第一单片 机连接， 第一单片 机通过PFC控制芯片与PFC功 率因数校正电路 连接， ADC采样电路与第一整流输出电路连接， 并将信号反馈给第二单片机， 第二单片机与 RS485串口连接， 第二单片机通过PFM控制芯片与隔离 升压转换电路连接 。 5.根据权利要求2所述的一种基于岸基供电的水下机器人供电控制系统， 其特征在于： 所述高压转低压电路模块 （102） 包括依次连接的输入保险、 防雷电路、 EMC电路、 缓启动电 路、 滤波电路、 第二隔离降压转换电路、 第三整流输出电路， 第三整流输出电路与控制单元 （101） 连接， 第三整流输出电路依次与ADC采样电路、 比较器、 第三单片机连接， 第三单片机 通过PFM控制芯片与第二隔离降压转换电路连接 。 6.根据权利要求1～5任一项所述的一种基于岸 基供电的水下机器人供电控制系统， 其 特征在于： 所述系统的供电控制方法如下： 电源部分： 100～240V交流电输入到交流转高压直流模块 （302） ， 交流转高压直流模块 （302） 转化输出2个电压， 分别是高压DC490V和DC24V， DC490V通过脐带线缆 （5） 直接向水下 机器人输送； DC490V经过高压转低压电路模块 （102） 转换成低压直流电， 供水下机器人使 用； DC24V经过电源转换转化为5V给LCD屏幕、 RS485接口供电， 转化为3.3V给MCU处理器供 电； DC24V还向地 面控制器 （4） 供电， 完成整个系统的无限供电续 航； 交互部分： 移动式岸基供电箱 （3） 上电后， 交流转高压直流模块 （302） 默认关闭DC490V 输出， DC24V默认输出， M CU处理器 （301） 、 LCD屏幕 （3 03） 、 RS485串口上电工作；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115250008 A 2交流转高压直流模块 （302） 进行自检， 自检合格后， 将自检结果通过RS485串口发送给 MCU处理器 （301） ， MCU处理器 （301） 通过UART接口把状态更新到LCD屏幕 （303） ， 同时MCU处理 器 （301） 也会把状态通过ETH网口发送到脐带线缆 （5） 的PLC载波通讯线上， 地面控制器 （4） 获得移动式岸基供电箱 （3） 的状态并显示； 当自检状态一切正常后， LCD屏幕 （303） 弹出 DC490V的开关按 钮， 可触摸屏幕进行开启或者关闭DC490V的输出； 当DC490V电源输出后， 水下机器人控制模块 （1） 便获得电源且 处于待开机状态， 再打开 地面控制器 （4） 上的开关后， 水下机器人的开机信号通过PLC载波通讯线传输到水下机器人 控制模块 （1） ， 水 下机器人电源开启， 水 下机器人开始作业。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115250008 A 3