[發明專利]直流電源多路輸出保護電路單元、保護電路及水下機器人

有效

• 申請號: 202111041418.3
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113497551B
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 魏建倉;張偉強;張金良;申國彬;王林廣
• 申請（專利權）人: 天津海翼科技有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M3/00;H02H7/12;H02H3/087;H02H3/02
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 張莎莎;何春暉

本申請提供直流電源多路輸出保護電路單元、保護電路及水下機器人。本申請屬于水下機器人領域。本申請提供的技術方案旨在解決在發生部分組件短路故障時，導致該水下機器人喪失工作能力的問題。其中用于水下機器人的直流電源多路輸出的保護電路單元，包括：輸入端；輸出端；負載電壓檢測電路，用于檢測所述輸出端的電壓；開關電路，控制所述輸入端與所述輸出端之間的導通/斷開；預充電電路，在所述開關電路斷開時，由所述輸入端向所述輸出端限流充電。本申請提供的技術方案可以用于水下機器人的各個組件的供電管理。

技術領域

本申請屬于遙控水下機器人，特別涉及一種用于水下機器人的直流電源多路輸出的保護電路單元、一種用于水下機器人的直流電源多路輸出保護電路及一種遙控水下機器人。

背景技術

目前，遙控水下機器人的電子系統越來越復雜，其可靠性要求也日益提高。在遙控水下機器人的電子系統內一般會包含一個直流穩壓電源和若干個負載。當某個負載出現短路故障時，會觸發直流穩壓電源的過流或短路保護功能。該電源一般會因此而停止輸出，從而導致整個設備就會停機。

發明內容

基于此，本申請提供了一種用于水下機器人的直流電源多路輸出的保護電路單元，包括：輸入端；輸出端；負載電壓檢測電路，用于檢測所述輸出端的電壓，若所述輸入端電壓與所述輸出端電壓的差值持續大于等于第一電壓閾值，則判斷負載處于短路故障狀態；開關電路，控制所述輸入端與所述輸出端之間的導通/斷開；開關電路包括：第一開關管，第一端和第二端分別連接所述輸入端和所述輸出端；驅動電路，連接于所述第一開關管的控制端與所述控制器之間；預充電電路，用于檢測負載是否存在短路故障；在所述開關電路斷開時，由所述輸入端向所述輸出端限流充電。

可選地，在所述輸入端的電壓與所述輸出端的電壓的差值低于第一電壓閾值時，所述開關電路可以受控導通。

可選地，所述第一開關管可以為單極型晶體管或者雙極型晶體管；所述第一端可以為漏極或者集電極；所述第二端可以為源極或者發射極；所述控制端可以為柵極或者基極。

可選地，所述預充電電路可以包括：第一電阻器，連接于所述輸入端和所述輸出端之間。

本申請還提供一種用于水下機器人的直流電源多路輸出保護電路，包括：至少兩個前述保護電路單元，分別為至少兩個負載供電，至少兩個所述保護電路單元的輸入端相互連接；輸入電壓檢測器，與至少兩個所述保護電路單元連接，用于檢測至少兩個所述保護電路單元的輸入端電壓；控制器，與所述輸入電壓檢測器連接，并與所述至少一個保護電路單元連接；第一直流電源，與所述保護電路單元的輸入端連接，為所述負載并聯供電；若所述負載短路故障，所述保護電路斷開發生短路故障的負載與第一直流電源的連接。

可選地，在所述保護電路單元的輸入端電壓與所述保護電路單元的輸出端電壓的差值第一電壓閾值且所述保護電路單元的輸入端電壓大于第二電壓閾值時，所述控制器控制所述保護電路單元的開關電路導通；所述保護電路單元的輸入端電壓小于第三電壓閾值且所述保護電路單元的輸入端電壓與輸出端電壓的差值第一電壓閾值時，關斷所述保護電路單元的開關電路；在所述保護電路單元的輸入端電壓與所述保護電路單元的輸出端電壓的差值≥所述第一電壓閾值時，維持關斷所述保護電路單元的開關電路。

可選地，所述第一直流電源具有短路保護功能。

可選地，所述直流電源多路輸出保護電路還可以包括：輔助電源，為所述控制器供電。

本申請還提供一種遙控水下機器人，包括前述任意一種直流電源多路輸出保護電路。