CN113193635A - 设备供电控制装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种设备供电控制装置，涉及设备开关机控制领域。该设备供电控制装置包括：电源模块、霍尔开关供电控制模块、主控供电控制模块和电机供电控制模块；霍尔开关供电控制模块，用于通过电源电压为霍尔开关供电，并输出第一控制信号；主控供电控制模块，用于通过霍尔开关供电控制模块输出的第一控制信号，控制电源电压为主控单元供电，并输出第二控制信号；电机供电控制模块，用于通过主控供电控制模块输出的第二控制信号，控制电源电压为电机驱动及电机单元供电。本申请用以解决水下机器人不能分别控制主控单元和电机驱动及电机单元的供电，并且不能分别选择适合主控单元开关特性的开关以及适合电机驱动及电机单元开关特性的开关的问题。

Description

设备供电控制装置

技术领域

本申请涉及设备开关机控制领域，尤其涉及一种设备供电控制装置。

背景技术

目前，水下机器人成为人们探索水下世界的一种重要工具。水下机器人的系统组成包括：大电流动力电池，主控部分和电机部分等。水下机器人具有可拆卸的电池和总电源的开关。水下机器人，按照耗电量可以分为电机部分和主控部分。电机部分，为水下机器人提供动力，工作电流比较大，现有产品是40A左右。主控部分，是以MCU（MicrocontrollerUnit，微控制单元）为核心搭载不同的传感器和其他外设控制电路，该主控部分的耗电量比较低。水下机器人只有一个总电源的开关，开关闭合后，同时为主控单元和电机驱动及电机单元供电，而主控单元的工作电流较小，电机驱动及电机单元的工作电流较大，主控单元和电机驱动及电机单元需要的开关特性不一致。

发明内容

本申请提供了一种设备供电控制装置，用以解决水下机器人不能分别控制主控单元和电机驱动及电机单元的供电，并且不能分别选择适合主控单元开关特性的开关以及适合电机驱动及电机单元开关特性的开关的问题。

本申请实施例提供了一种设备供电控制装置，包括：电源模块、霍尔开关供电控制模块、主控供电控制模块和电机供电控制模块；

所述电源模块的电源端连接所述霍尔开关供电控制模块的第一端，所述电源模块的接地端连接所述霍尔开关供电控制模块的第二端，所述电源模块的电源端连接所述主控供电控制模块的第一端，所述电源模块的接地端连接所述主控供电控制模块的第二端，所述电源模块的电源端连接所述电机供电控制模块的第一端，所述电源模块的接地端连接所述电机供电控制模块的第二端，所述主控供电控制模块的第三端连接所述电机供电控制模块的第三端，所述霍尔开关供电控制模块的第三端连接所述主控供电控制模块的第四端；

所述电源模块，用于给所述霍尔开关供电控制模块、所述主控供电控制模块和所述电机供电控制模块提供电源电压；

所述霍尔开关供电控制模块，用于通过所述电源电压为霍尔开关供电，并输出第一控制信号；

所述主控供电控制模块，用于通过所述霍尔开关供电控制模块输出的所述第一控制信号，控制所述电源电压为主控单元供电，并输出第二控制信号；

所述电机供电控制模块，用于通过所述主控供电控制模块输出的所述第二控制信号，控制所述电源电压为电机驱动及电机单元供电。

可选地，所述霍尔开关供电控制模块包括第一电源转换单元和霍尔开关；

所述电源模块的电源端连接所述第一电源转换单元的第一端，所述电源模块的接地端连接所述第一电源转换单元的第二端，所述第一电源转换单元的第三端连接所述霍尔开关的第一端，所述电源模块的接地端连接所述霍尔开关的第二端，所述主控供电控制模块的第四端连接所述霍尔开关的第三端。

可选地，所述霍尔开关的第一端连接第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述霍尔开关的第三端。

可选地，所述第一电阻的阻值大于预设阻值。

可选地，所述第一电源转换单元包括第二电阻和电源转换子单元；

所述电源模块的电源端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述电源转换子单元的第一端，所述电源模块的接地端连接所述电源转换子单元的第二端，所述霍尔开关的第一端连接所述电源转换子单元的第三端。

可选地，所述主控供电控制模块包括第一场效应管、第二电源转换单元和主控单元；

所述电源模块的电源端连接所述第一场效应管的第一端，所述第一场效应管的第二端连接所述第二电源转换单元的第一端，所述电源模块的接地端连接所述第二电源转换单元的第二端，所述第二电源转换单元的第三端连接所述主控单元的第一端，所述电源模块的接地端连接所述主控单元的第二端，所述电机供电控制模块的第三端连接所述主控单元的第三端，所述霍尔开关供电控制模块的第三端连接所述第一场效应管的第三端。

可选地，所述第一场效应管为PMOS管。

可选地，所述电机供电控制模块包括第三电源转换单元、电机驱动及电机单元和开关单元；

所述电源模块的电源端连接所述第三电源转换单元的第一端，所述电源模块的接地端连接所述第三电源转换单元的第二端，所述第三电源转换单元的第三端连接所述电机驱动及电机单元的第一端，所述电机驱动及电机单元的第二端连接所述开关单元的第一端，所述电源模块的接地端连接所述开关单元的第二端，所述主控供电控制模块的第三端连接所述开关单元的第三端。

可选地，所述开关单元包括第三电阻和第二场效应管；

所述电机驱动及电机单元的第二端连接所述第二场效应管的第一端，所述电源模块的接地端连接所述第二场效应管的第二端，所述主控供电控制模块的第三端连接所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端连接所述第二场效应管的第三端。

可选地，所述第二场效应管为NMOS管。

可选地，所述开关单元还包括第一电容；

所述第三电阻的第二端连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端连接所述电源模块的接地端。

可选地，所述开关单元还包括第四电阻；

所述第三电阻的第二端连接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端连接所述电源模块的接地端。

可选地，所述设备供电控制装置还包括隔离模块；

所述隔离模块的第一端连接所述主控单元的第四端，所述隔离模块的第二端连接所述主控单元的第五端，所述隔离模块的第三端连接所述电机驱动及电机单元的第三端，所述隔离模块的第四端连接所述电机驱动及电机单元的第四端，所述隔离模块的第五端连接所述主控单元的第一端，所述隔离模块的第六端连接所述电机驱动及电机单元的第一端。

可选地，所述隔离模块包括第一隔离单元和第二隔离单元；

所述主控单元的第四端连接所述第一隔离单元的第一端，所述主控单元的第五端连接所述第二隔离单元的第一端，所述电机驱动及电机单元的第三端连接所述第一隔离单元的第二端，所述电机驱动及电机单元的第四端连接所述第二隔离单元的第二端，所述主控单元的第一端连接所述第一隔离单元的第三端，所述主控单元的第一端连接所述第二隔离单元的第三端，所述电机驱动及电机单元的第一端连接所述第一隔离单元的第四端，所述电机驱动及电机单元的第一端连接所述第二隔离单元的第四端。

可选地，所述第一隔离单元包括第三场效应管；

所述主控单元的第四端连接所述第三场效应管的第一端，所述电机驱动及电机单元的第三端连接所述第三场效应管的第二端，所述主控单元的第一端连接所述第三场效应管的第三端。

可选地，所述第三场效应管为NMOS管。

可选地，所述第一隔离单元还包括第五电阻和第六电阻；

所述第五电阻的第一端连接所述主控单元的第四端，所述第五电阻的第二端连接所述主控单元的第一端，所述第六电阻的第一端连接所述电机驱动及电机单元的第三端，所述第六电阻的第二端连接所述电机驱动及电机单元的第一端。

可选地，所述第二隔离单元包括第四场效应管；

所述主控单元的第五端连接所述第四场效应管的第一端，所述电机驱动及电机单元的第四端连接所述第四场效应管的第二端，所述主控单元的第一端连接所述第四场效应管的第三端。

可选地，所述第四场效应管为NMOS管。

可选地，所述第二隔离单元还包括第七电阻和第八电阻；

所述第七电阻的第一端连接所述主控单元的第五端，所述第七电阻的第二端连接所述主控单元的第一端，所述第八电阻的第一端连接所述电机驱动及电机单元的第四端，所述第八电阻的第二端连接所述电机驱动及电机单元的第一端。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：相对于现有技术中水下机器人只有一个总电源的开关，开关闭合后，同时为主控单元和电机驱动及电机单元供电，而主控单元的工作电流较小，电机驱动及电机单元的工作电流较大，主控单元和电机驱动及电机单元需要的开关特性不一致，本申请实施例提供的该设备供电控制装置中，霍尔开关供电控制模块通过电源电压为霍尔开关供电，并输出第一控制信号，主控供电控制模块通过霍尔开关供电控制模块输出的第一控制信号，控制电源电压为主控单元供电，并输出第二控制信号，电机供电控制模块通过主控供电控制模块输出的第二控制信号，控制电源电压为电机驱动及电机单元供电，实现分别控制主控单元和电机驱动及电机单元的供电，能够根据主控单元的工作电流较小，电机驱动及电机单元的工作电流较大的特点，分别选择适合主控单元开关特性的开关以及适合电机驱动及电机单元开关特性的开关，解决了水下机器人不能分别控制主控单元和电机驱动及电机单元的供电，并且不能分别选择适合主控单元开关特性的开关以及适合电机驱动及电机单元开关特性的开关的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中设备供电控制装置的结构示意图；

图2为本申请一个具体实施例中设备供电控制装置的结构示意图；

图3为本申请一个具体实施例中霍尔开关供电控制模块的结构示意图；

图4为本申请一个具体实施例中设备供电控制装置的结构示意图；

图5为本申请一个具体实施例中设备供电控制装置的结构示意图；

图6为本申请一个具体实施例中开关单元的结构示意图；

图7为本申请一个具体实施例中设备供电控制装置的结构示意图；

图8为本申请一个具体实施例中第一隔离单元的结构示意图；

图9为本申请一个具体实施例中第二隔离单元的结构示意图。

附图标记说明：1-电源模块、2-霍尔开关供电控制模块、3-主控供电控制模块、4-电机供电控制模块、5-第一电源转换单元、6-霍尔开关、7-第一场效应管、8-第二电源转换单元、9-主控单元、10-第三电源转换单元、11-电机驱动及电机单元、12-开关单元、13-隔离模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

发明人通过对现有的水下机器人的电源开关进行分析，发现现有的水下机器人只有一个总电源的开关，开关闭合后，同时为主控单元和电机驱动及电机单元供电。

总电源开关的选择有以下几种情况：

情况一

总电源开关选用机械开关，密封性不好，尤其是水下机器人在水下行进时，容易进水。

情况二

总电源开关选用NMOS管作为开关，NMOS管的源极连接电源的正极，NMOS管的漏极连接主控单元和电机驱动及电机单元等其他单元。

但是，根据NMOS管的开关特性，NMOS管的栅极电压和源极电压的差值大于第一预设值时NMOS管导通，需要增加一个驱动装置连接NMOS管的栅极，提供比电源电压高的电压使NMOS管导通，由于需要新增驱动装置，该方案成本较高。

情况三

总电源开关选用PMOS管作为开关，PMOS管的源极连接电源的正极，PMOS管的漏极连接主控单元和电机驱动及电机单元等其他单元。

根据PMOS管的开关特性，PMOS管的栅极电压和源极电压的差值小于第二预设值时PMOS管导通，该方案不需要新增驱动装置。但是，PMOS管的内阻大，由于电机驱动及电机单元的工作电流较大，发热量大，效率低。

情况四

总电源开关选用NMOS管作为开关，NMOS管的源极连接电源的负极，NMOS管的漏极连接主控单元和电机驱动及电机单元等其他单元。

该方案中，NMOS管关断时，只是断开了接地端，部分电路处于高电平状态，容易发生漏电，静态电流较大，水下机器人在关机状态时，功耗较大，而且本方案不能实现分别控制主控单元和电机驱动及电机单元的供电。

情况五

总电源开关选用霍尔开关，水下机器人在关机状态时，霍尔开关输出低电平，水下机器人在开机状态时，霍尔开关输出高电平。水下机器人在关机状态时，霍尔开关的功耗比较大。

发明人通过对以上几种总电源开关的选择方案进行分析，发现现有的水下机器人只有一个总电源的开关，开关闭合后，同时为主控单元和电机驱动及电机单元供电，而主控单元的工作电流较小，电机驱动及电机单元的工作电流较大，主控单元和电机驱动及电机单元需要的开关特性不一致，如果只使用一个总电源的开关，总会出现开机功耗大或关机功耗大等问题，因此，发明人想到了分别控制主控单元和电机驱动及电机单元的供电，然后根据主控单元的工作电流较小，电机驱动及电机单元的工作电流较大的特点，分别选择适合主控单元开关特性的开关以及适合电机驱动及电机单元开关特性的开关，同时通过电路的设计和有效隔离，实现主控单元和电机驱动及电机单元的供电能够有效控制，并且不会漏电。

本申请实施例中，如图1所示，提供了一种设备供电控制装置，包括：电源模块1、霍尔开关供电控制模块2、主控供电控制模块3和电机供电控制模块4。

电源模块1的电源端连接霍尔开关供电控制模块2的第一端，电源模块1的接地端连接霍尔开关供电控制模块2的第二端，电源模块1的电源端连接主控供电控制模块3的第一端，电源模块1的接地端连接主控供电控制模块3的第二端，电源模块1的电源端连接电机供电控制模块4的第一端，电源模块1的接地端连接电机供电控制模块4的第二端，主控供电控制模块3的第三端连接电机供电控制模块4的第三端，霍尔开关供电控制模块2的第三端连接主控供电控制模块3的第四端。

电源模块1，用于给霍尔开关供电控制模块2、主控供电控制模块3和电机供电控制模块4提供电源电压；霍尔开关供电控制模块2，用于通过电源电压为霍尔开关供电，并输出第一控制信号；主控供电控制模块3，用于通过霍尔开关供电控制模块2输出的第一控制信号，控制电源电压为主控单元供电，并输出第二控制信号；电机供电控制模块4，用于通过主控供电控制模块3输出的第二控制信号，控制电源电压为电机驱动及电机单元供电。

其中，第一控制信号可以是低电平，也可以是高电平。霍尔开关的输入端是以磁感应强度来表征的，当磁感应强度的数值大于预设磁感应强度值时，霍尔开关内部的触发器翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。本方案可以通过在水下机器人的表面放置磁铁或者把磁铁从水下机器人的表面取下，来实现输出的第一控制信号为低电平还是高电平。当在水下机器人的表面没有放置磁铁，水下机器人在关机状态时，本方案选用的霍尔开关输出高电平，此时，第一控制信号为高电平；当在水下机器人的表面放置磁铁，水下机器人在开机状态时，本方案选用的霍尔开关输出低电平，此时，第一控制信号为低电平。

当在水下机器人的表面没有放置磁铁，水下机器人在关机状态时，本方案选用的霍尔开关输出高电平，能够实现霍尔开关输出的电压与供给霍尔开关的电压相等，实现水下机器人在关机状态时霍尔开关的功耗很小。例如：供给霍尔开关的电压为3.3V，水下机器人在关机状态时，霍尔开关输出的电压也为3.3V，此时，霍尔开关的功耗为5μA（微安），霍尔开关的功耗很小。

其中，第一控制信号为低电平时，电源电压为主控单元供电，主控单元输出第二控制信号；第一控制信号为高电平时，电源电压不为主控单元供电。主控单元可以根据水下机器人的运行状态输出第二控制信号，第二控制信号可以是低电平，也可以是高电平，第二控制信号为高电平时，控制电源电压为电机驱动及电机单元供电，第二控制信号为低电平，控制电源电压不为电机驱动及电机单元供电，例如：水下机器人的运行状态为正常运行，没有漏水，第二控制信号为高电平，控制电源电压为电机驱动及电机单元供电；水下机器人的运行状态为有故障，出现漏水现象，第二控制信号为低电平，控制电源电压不为电机驱动及电机单元供电。

能够实现主控单元根据水下机器人的运行状态输出第二控制信号，控制电源电压为电机驱动及电机单元供电，在如漏水等意外情况发生时，能够通过第二控制信号为低电平，控制电源电压不为电机驱动及电机单元供电，避免电机启动，造成水下机器人有较大程度的损坏。

一个具体实施例中，如图2所示，霍尔开关供电控制模块2包括第一电源转换单元5和霍尔开关6。

电源模块1的电源端连接第一电源转换单元5的第一端，电源模块1的接地端连接第一电源转换单元5的第二端，第一电源转换单元5的第三端连接霍尔开关6的第一端，电源模块1的接地端连接霍尔开关6的第二端，主控供电控制模块3的第四端连接霍尔开关6的第三端。

其中，第一电源转换单元将电源模块的电源电压转换成为霍尔开关供电的电压。例如：第一电源转换单元将电源模块的电源电压转换成3.3V为霍尔开关供电。

一个具体实施例中，如图3所示，霍尔开关6的第一端VDD连接第一电阻R1的第一端，第一电阻R1的第二端连接霍尔开关6的第三端OUT。电源模块1的接地端GND连接霍尔开关6的第二端GND2。其中，第一电阻R1的阻值大于预设阻值。例如：预设阻值为1kΩ，第一电阻R1的阻值为10 kΩ。当在水下机器人的表面放置磁铁，水下机器人在开机状态时，本方案选用的霍尔开关输出的第一控制信号为低电平，第一电阻R1采用高阻值的上拉电阻，能够起到限制电流的作用，减少开机的功耗。其中，霍尔开关的型号可以是LN4915NR。

第一电源转换单元5包括第二电阻R7和电源转换子单元U4。

电源模块1的电源端连接第二电阻R7的第一端，第二电阻R7的第二端连接电源转换子单元U4的第一端Vin，电源模块1的接地端GND连接电源转换子单元U4的第二端GND1，霍尔开关6的第一端VDD连接电源转换子单元U4的第三端Vout。电源转换子单元U4的第三端Vout输出第一控制信号。

其中，电源转换子单元U4可以是LDO（Low Dropout Regulator，低压差线性稳压器），电源转换子单元U4的型号可以是HT7533-1，将电源模块的电源电压转换成3.3V为霍尔开关供电。第二电阻R7起到限流作用，限制电源模块接入的电流，防止对电源转换子单元U4产生较大的冲击电流，例如：第二电阻R7的阻值为475Ω。

第二电容C21和第三电容C24并联接在电源转换子单元U4的第一端Vin和电源转换子单元U4的第二端GND1之间，第四电容C20和第五电容C23并联接在电源转换子单元U4的第三端Vout和电源模块1的接地端GND之间，第六电容C1并联接在霍尔开关6的第一端VDD和电源模块1的接地端GND之间。例如：第二电容C21的电容值是0.1 μF（微法），第三电容C24的电容值是4.7 μF，第四电容C20的电容值是0.1 μF，第五电容C23的电容值是4.7 μF，第六电容C1的电容值是0.1 μF，第二电容C21、第四电容C20和第六电容C1起到滤波作用，第三电容C24和第五电容C23起到储能作用，能够在电源模块接入不稳定时维持电源模块的稳定，维持电源转换子单元U4的第一端Vin的输入电压的稳定。

一个具体实施例中，如图4所示，主控供电控制模块3包括第一场效应管7、第二电源转换单元8和主控单元9；

电源模块1的电源端连接第一场效应管7的第一端，第一场效应管7的第二端连接第二电源转换单元8的第一端，电源模块1的接地端连接第二电源转换单元8的第二端，第二电源转换单元8的第三端连接主控单元9的第一端，电源模块1的接地端连接主控单元9的第二端，电机供电控制模块4的第三端连接主控单元9的第三端，霍尔开关供电控制模块2的第三端连接第一场效应管7的第三端。

其中，第一场效应管7为PMOS管。第一场效应管7的第一端为PMOS管的源极，第一场效应管7的第二端为PMOS管的漏极，第一场效应管7的第三端为PMOS管的栅极。其中，PMOS管的型号可以是NCE30P25S。

当在水下机器人的表面放置磁铁，水下机器人在开机状态时，本方案选用的霍尔开关输出的第一控制信号为低电平，PMOS管导通，电源电压为主控单元供电，当在水下机器人的表面没有放置磁铁，水下机器人在关机状态时，本方案选用的霍尔开关输出高电平，PMOS管关断，电源电压不为主控单元供电。第一场效应管7选用PMOS管，成本较低，不需要新增驱动装置，而且PMOS管关断时，能够切断第二电源转换单元8和主控单元9与电源模块的电源端的连接，避免漏电，主控单元的工作电流较小，适合使用PMOS管作为控制主控单元供电的开关。

一个具体实施例中，如图5所示，电机供电控制模块4包括第三电源转换单元10、电机驱动及电机单元11和开关单元12；

电源模块1的电源端连接第三电源转换单元10的第一端，电源模块1的接地端连接第三电源转换单元10的第二端，第三电源转换单元10的第三端连接电机驱动及电机单元11的第一端，电机驱动及电机单元11的第二端连接开关单元12的第一端，电源模块1的接地端连接开关单元12的第二端，主控供电控制模块3的第三端连接开关单元12的第三端。

一个具体实施例中，如图6所示，开关单元12包括第三电阻R89和第二场效应管Q2；

电机驱动及电机单元11的第二端连接第二场效应管Q2的第一端，电源模块1的接地端GND连接第二场效应管Q2的第二端，主控供电控制模块3的第三端连接第三电阻R89的第一端，第三电阻R89的第二端连接第二场效应管Q2的第三端。

其中，第二场效应管Q2为NMOS管。第二场效应管Q2的第一端为NMOS管的漏极，第二场效应管Q2的第二端为NMOS管的源极，第二场效应管Q2的第三端为NMOS管的栅极。其中，NMOS管的型号可以是NCEP30T19G。

第二场效应管Q2可以为1个NMOS管，也可以为N个NMOS管，N大于1。每个NMOS管的漏极连接电机驱动及电机单元11的第二端，每个NMOS管的源极连接电源模块1的接地端GND，每个NMOS管的栅极连接第三电阻R89的第二端。电机驱动及电机单元的工作电流较大，N个NMOS管并联，能够降低导通内阻，降低发热。

主控单元可以根据水下机器人的运行状态输出第二控制信号，第二控制信号可以是低电平，也可以是高电平，第二控制信号为高电平时，NMOS管导通，控制电源电压为电机驱动及电机单元供电，第二控制信号为低电平，NMOS管关断，控制电源电压不为电机驱动及电机单元供电，例如：水下机器人的运行状态为正常运行，没有漏水，第二控制信号为高电平，控制电源电压为电机驱动及电机单元供电；水下机器人的运行状态为有故障，出现漏水现象，第二控制信号为低电平，控制电源电压不为电机驱动及电机单元供电。

第二场效应管Q2选用NMOS管，NMOS管的内阻较小，开机功耗较低，且成本较低，不需要新增驱动装置，而且NMOS管关断时，能够切断电机驱动及电机单元11与电源模块的接地端的连接，电机驱动及电机单元的工作电流较大，适合使用NMOS管作为控制电机驱动及电机单元供电的开关。

开关单元还包括第一电容C9；第三电阻R89的第二端连接第一电容C9的第一端，第一电容C9的第二端连接电源模块1的接地端GND。其中，第三电阻R89和第一电容C9能起到延迟第二场效应管Q2导通的作用，避免瞬间导通电流较大。例如：第三电阻R89的阻值为33.2Ω，第一电容C9的电容值是0.1 μF（微法）。

开关单元还包括第四电阻R29；第三电阻R89的第二端连接第四电阻R29的第一端，第四电阻R29的第二端连接电源模块1的接地端GND。第四电阻R29能起到为第二场效应管Q2放电的作用，当第二场效应管Q2关断时，为第二场效应管Q2放电。例如：第四电阻R29的阻值为1MΩ。

一个具体实施例中，如图7所示，设备供电控制装置还包括隔离模块13；

隔离模块13的第一端连接主控单元9的第四端，隔离模块13的第二端连接主控单元9的第五端，隔离模块13的第三端连接电机驱动及电机单元11的第三端，隔离模块13的第四端连接电机驱动及电机单元11的第四端，隔离模块13的第五端连接主控单元9的第一端，隔离模块13的第六端连接电机驱动及电机单元11的第一端。

一个具体实施例中，隔离模块13包括第一隔离单元和第二隔离单元；

主控单元9的第四端连接第一隔离单元的第一端，主控单元9的第五端连接第二隔离单元的第一端，电机驱动及电机单元11的第三端连接第一隔离单元的第二端，电机驱动及电机单元11的第四端连接第二隔离单元的第二端，主控单元9的第一端连接第一隔离单元的第三端，主控单元9的第一端连接第二隔离单元的第三端，电机驱动及电机单元11的第一端连接第一隔离单元的第四端，电机驱动及电机单元11的第一端连接第二隔离单元的第四端。

一个具体实施例中，如图8所示，第一隔离单元包括第三场效应管Q10；主控单元9的第四端（主控部分的发射信号）连接第三场效应管Q10的第一端，电机驱动及电机单元11的第三端（电机部分的接收信号）连接第三场效应管Q10的第二端，主控单元9的第一端（主控供电电压）连接第三场效应管Q10的第三端。

其中，第三场效应管为NMOS管。第三场效应管Q10的第一端为NMOS管的源极，第三场效应管Q10的第二端为NMOS管的漏极，第三场效应管Q10的第三端为NMOS管的栅极。其中，NMOS管的型号可以是CJ2304。

第一隔离单元还包括第五电阻R21和第六电阻R22；第五电阻R21的第一端连接主控单元9的第四端（主控部分的发射信号），第五电阻R21的第二端连接主控单元9的第一端（主控供电电压），第六电阻R22的第一端连接电机驱动及电机单元11的第三端（电机部分的接收信号），第六电阻R22的第二端连接电机驱动及电机单元11的第一端（电机供电电压）。例如：第五电阻R21的阻值为10kΩ，第六电阻R22的阻值为10 kΩ。

第一隔离单元还包括第七电容C35，第七电容C35的第一端连接主控单元9的第一端（主控供电电压），第七电容C35的第二端连接电源模块1的接地端GND。第七电容C35能用于维持主控供电电压的稳定。

一个具体实施例中，如图9所示，第二隔离单元包括第四场效应管Q11；主控单元9的第五端（主控部分的接收信号）连接第四场效应管Q11的第一端，电机驱动及电机单元11的第四端（电机部分的发射信号）连接第四场效应管Q11的第二端，主控单元9的第一端（主控供电电压）连接第四场效应管Q11的第三端。

其中，第四场效应管为NMOS管。第四场效应管Q11的第一端为NMOS管的源极，第四场效应管Q11的第二端为NMOS管的漏极，第四场效应管Q11的第三端为NMOS管的栅极。其中，NMOS管的型号可以是CJ2304。

第二隔离单元还包括第七电阻R24和第八电阻R23；第七电阻R24的第一端连接主控单元9的第五端（主控部分的接收信号），第七电阻R24的第二端连接主控单元9的第一端（主控供电电压），第八电阻R23的第一端连接电机驱动及电机单元11的第四端（电机部分的发射信号），第八电阻R23的第二端连接电机驱动及电机单元11的第一端（电机供电电压）。例如：第七电阻R24的阻值为10kΩ，第八电阻R23的阻值为10kΩ。

当在水下机器人的表面没有放置磁铁，水下机器人在关机状态时，电机驱动及电机单元11位于高电平，主控单元9位于低电平，在电机驱动及电机单元11和主控单元9之间连接隔离模块13，第三场效应管Q10关断，第四场效应管Q11关断，能够隔离主控单元9和电机驱动及电机单元11，减少关机的电流损耗。能够保证在关机状态下，设备供电控制装置的功耗很小，甚至在6μA以下，远远低于电源模块自耗电（80μA），不会出现因为设备供电控制装置的原因，导致电源模块长时间存放而发生过放电。

综上，相对于现有技术中水下机器人只有一个总电源的开关，开关闭合后，同时为主控单元和电机驱动及电机单元供电，而主控单元的工作电流较小，电机驱动及电机单元的工作电流较大，主控单元和电机驱动及电机单元需要的开关特性不一致，本申请实施例提供的该设备供电控制装置中，霍尔开关供电控制模块通过电源电压为霍尔开关供电，并输出第一控制信号，主控供电控制模块通过霍尔开关供电控制模块输出的第一控制信号，控制电源电压为主控单元供电，并输出第二控制信号，电机供电控制模块通过主控供电控制模块输出的第二控制信号，控制电源电压为电机驱动及电机单元供电，实现分别控制主控单元和电机驱动及电机单元的供电，能够根据主控单元的工作电流较小，电机驱动及电机单元的工作电流较大的特点，分别选择适合主控单元开关特性的开关以及适合电机驱动及电机单元开关特性的开关，解决了水下机器人不能分别控制主控单元和电机驱动及电机单元的供电，并且不能分别选择适合主控单元开关特性的开关以及适合电机驱动及电机单元开关特性的开关的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (20)

1.一种设备供电控制装置，其特征在于，包括：电源模块、霍尔开关供电控制模块、主控供电控制模块和电机供电控制模块；

所述电源模块的电源端连接所述霍尔开关供电控制模块的第一端，所述电源模块的接地端连接所述霍尔开关供电控制模块的第二端，所述电源模块的电源端连接所述主控供电控制模块的第一端，所述电源模块的接地端连接所述主控供电控制模块的第二端，所述电源模块的电源端连接所述电机供电控制模块的第一端，所述电源模块的接地端连接所述电机供电控制模块的第二端，所述主控供电控制模块的第三端连接所述电机供电控制模块的第三端，所述霍尔开关供电控制模块的第三端连接所述主控供电控制模块的第四端；

所述电源模块，用于给所述霍尔开关供电控制模块、所述主控供电控制模块和所述电机供电控制模块提供电源电压；

所述霍尔开关供电控制模块，用于通过所述电源电压为霍尔开关供电，并输出第一控制信号；

所述主控供电控制模块，用于通过所述霍尔开关供电控制模块输出的所述第一控制信号，控制所述电源电压为主控单元供电，并输出第二控制信号；

所述电机供电控制模块，用于通过所述主控供电控制模块输出的所述第二控制信号，控制所述电源电压为电机驱动及电机单元供电。

2.根据权利要求1所述的设备供电控制装置，其特征在于，所述霍尔开关供电控制模块包括第一电源转换单元和霍尔开关；

所述电源模块的电源端连接所述第一电源转换单元的第一端，所述电源模块的接地端连接所述第一电源转换单元的第二端，所述第一电源转换单元的第三端连接所述霍尔开关的第一端，所述电源模块的接地端连接所述霍尔开关的第二端，所述主控供电控制模块的第四端连接所述霍尔开关的第三端。

3.根据权利要求2所述的设备供电控制装置，其特征在于，所述霍尔开关的第一端连接第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述霍尔开关的第三端。

4.根据权利要求3所述的设备供电控制装置，其特征在于，所述第一电阻的阻值大于预设阻值。

5.根据权利要求4所述的设备供电控制装置，其特征在于，所述第一电源转换单元包括第二电阻和电源转换子单元；

所述电源模块的电源端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述电源转换子单元的第一端，所述电源模块的接地端连接所述电源转换子单元的第二端，所述霍尔开关的第一端连接所述电源转换子单元的第三端。

6.根据权利要求1所述的设备供电控制装置，其特征在于，所述主控供电控制模块包括第一场效应管、第二电源转换单元和主控单元；

所述电源模块的电源端连接所述第一场效应管的第一端，所述第一场效应管的第二端连接所述第二电源转换单元的第一端，所述电源模块的接地端连接所述第二电源转换单元的第二端，所述第二电源转换单元的第三端连接所述主控单元的第一端，所述电源模块的接地端连接所述主控单元的第二端，所述电机供电控制模块的第三端连接所述主控单元的第三端，所述霍尔开关供电控制模块的第三端连接所述第一场效应管的第三端。

7.根据权利要求6所述的设备供电控制装置，其特征在于，所述第一场效应管为PMOS管。

8.根据权利要求7所述的设备供电控制装置，其特征在于，所述电机供电控制模块包括第三电源转换单元、电机驱动及电机单元和开关单元；

所述电源模块的电源端连接所述第三电源转换单元的第一端，所述电源模块的接地端连接所述第三电源转换单元的第二端，所述第三电源转换单元的第三端连接所述电机驱动及电机单元的第一端，所述电机驱动及电机单元的第二端连接所述开关单元的第一端，所述电源模块的接地端连接所述开关单元的第二端，所述主控供电控制模块的第三端连接所述开关单元的第三端。

9.根据权利要求8所述的设备供电控制装置，其特征在于，所述开关单元包括第三电阻和第二场效应管；

所述电机驱动及电机单元的第二端连接所述第二场效应管的第一端，所述电源模块的接地端连接所述第二场效应管的第二端，所述主控供电控制模块的第三端连接所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端连接所述第二场效应管的第三端。

10.根据权利要求9所述的设备供电控制装置，其特征在于，所述第二场效应管为NMOS管。

11.根据权利要求10所述的设备供电控制装置，其特征在于，所述开关单元还包括第一电容；

所述第三电阻的第二端连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端连接所述电源模块的接地端。

12.根据权利要求11所述的设备供电控制装置，其特征在于，所述开关单元还包括第四电阻；

所述第三电阻的第二端连接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端连接所述电源模块的接地端。

13.根据权利要求8所述的设备供电控制装置，其特征在于，所述设备供电控制装置还包括隔离模块；

所述隔离模块的第一端连接所述主控单元的第四端，所述隔离模块的第二端连接所述主控单元的第五端，所述隔离模块的第三端连接所述电机驱动及电机单元的第三端，所述隔离模块的第四端连接所述电机驱动及电机单元的第四端，所述隔离模块的第五端连接所述主控单元的第一端，所述隔离模块的第六端连接所述电机驱动及电机单元的第一端。

14.根据权利要求13所述的设备供电控制装置，其特征在于，所述隔离模块包括第一隔离单元和第二隔离单元；

所述主控单元的第四端连接所述第一隔离单元的第一端，所述主控单元的第五端连接所述第二隔离单元的第一端，所述电机驱动及电机单元的第三端连接所述第一隔离单元的第二端，所述电机驱动及电机单元的第四端连接所述第二隔离单元的第二端，所述主控单元的第一端连接所述第一隔离单元的第三端，所述主控单元的第一端连接所述第二隔离单元的第三端，所述电机驱动及电机单元的第一端连接所述第一隔离单元的第四端，所述电机驱动及电机单元的第一端连接所述第二隔离单元的第四端。

15.根据权利要求14所述的设备供电控制装置，其特征在于，所述第一隔离单元包括第三场效应管；

所述主控单元的第四端连接所述第三场效应管的第一端，所述电机驱动及电机单元的第三端连接所述第三场效应管的第二端，所述主控单元的第一端连接所述第三场效应管的第三端。

16.根据权利要求15所述的设备供电控制装置，其特征在于，所述第三场效应管为NMOS管。

17.根据权利要求16所述的设备供电控制装置，其特征在于，所述第一隔离单元还包括第五电阻和第六电阻；

所述第五电阻的第一端连接所述主控单元的第四端，所述第五电阻的第二端连接所述主控单元的第一端，所述第六电阻的第一端连接所述电机驱动及电机单元的第三端，所述第六电阻的第二端连接所述电机驱动及电机单元的第一端。

18.根据权利要求17所述的设备供电控制装置，其特征在于，所述第二隔离单元包括第四场效应管；

所述主控单元的第五端连接所述第四场效应管的第一端，所述电机驱动及电机单元的第四端连接所述第四场效应管的第二端，所述主控单元的第一端连接所述第四场效应管的第三端。

19.根据权利要求18所述的设备供电控制装置，其特征在于，所述第四场效应管为NMOS管。

20.根据权利要求19所述的设备供电控制装置，其特征在于，所述第二隔离单元还包括第七电阻和第八电阻；

所述第七电阻的第一端连接所述主控单元的第五端，所述第七电阻的第二端连接所述主控单元的第一端，所述第八电阻的第一端连接所述电机驱动及电机单元的第四端，所述第八电阻的第二端连接所述电机驱动及电机单元的第一端。

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