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龍圖騰網獲悉大連理工大學申請的專利水下機器人電能管理系統獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN118867477B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-12發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202410905629.4，技術領域涉及：H01M10/613；該發明授權水下機器人電能管理系統是由朱明設計研發完成，并于2024-07-08向國家知識產權局提交的專利申請。

本水下機器人電能管理系統在說明書摘要公布了：本發明屬于電池管理系統技術領域，公開了水下機器人電能管理系統，包括電池艙外殼、導熱管、液體泵、電熱管、隔熱層、電池、電源管理模塊及傳感器。本發明通過創新的設計和智能化的控制策略，解決了現有技術在水下環境中的諸多不足。水下機器人電能管理系統多層隔熱和高效導熱的結構設計，結合智能溫控算法，能夠應對溫度跨度大的多層海水環境。此外，集成的電源管理模塊和高精度傳感器網絡，確保了電池的高效、安全運行。

本發明授權水下機器人電能管理系統在權利要求書中公布了：1.一種水下機器人電能管理系統，其特征在于，該水下機器人電能管理系統包括電池艙外殼、導熱管、液體泵、電熱管、隔熱層、電池、電源管理模塊及傳感器； 電池艙外殼是由導熱系數高的金屬材料制成，其形狀與水下機器人的形狀適配，且方便拆卸； 導熱管布置于電池艙內，用于將電池內部的熱量導出； 隔熱層布置于電池艙頂部、電池艙底部和第一部分導熱管的內側，用于保溫，防止溫度過低； 液體泵用于連接導熱管，實現內外液體交換，促進內外熱量交換； 電熱管穿過內部電池，提高接觸面積，用于加熱內部電池艙； 電源管理模塊包括主控芯片、雙向無線與有線供電模塊和通信模塊，與液體泵一起置于電池艙底部，便于對外供電和通信；主控芯片負責水下機器人電能管理系統的運行和控制，根據傳感器反饋的數據，動態調整電熱管和液體泵的工作狀態；雙向無線與有線供電模塊在無線和有線模式之間切換，確保在不同環境下的供電需求； 傳感器布置在電池艙的內部各處，監控整體及局部溫度，防止局部過熱或過冷；傳感器實時采集溫度、電壓、電流數據，并將數據傳輸給主控芯片進行處理；傳感器直接與每級電池組相連，監控電池組的電壓、容量、電流參數，通過電池管理系統管理電池的充放電過程，確保電池在安全范圍內運行，延長電池壽命； 水下機器人電能管理系統的控制策略，主要分為四種不同溫控策略：待機狀態、休眠狀態、充電狀態和運行狀態；處于運行狀態時，若長時間未操作或接收到進入待機狀態的命令，則進入待機狀態；若長時間處于待機狀態，則進一步進入休眠狀態；若處于待機狀態，機器人進行操作或接收到喚醒信號，則熱啟動進入運行狀態；若處于休眠狀態，機器人進行操作或接收到喚醒信號，則冷啟動啟動進入運行狀態；充電狀態為單獨的控制策略； 智能溫控算法主要基于優化后的三環PID算法進行的改進； 在三環PID算法中有三個嵌套的控制環路：位置環、速度環和電流環；位置環對應溫度，速度環對應溫度變化的速度，電流環對應控制液體泵及電熱管； 經過增量式簡化計算和死區限制的優化后，其單環PID算法為： u[k]＝u[k-1]+Δu[k] Δu[k]＝Kp·e[k]-e[k-1]+Ki·e[k]+Kd·e[k]-2e[k-1]+e[k-2] e[k]＝r[k]-y[k] 其中，r0為死區范圍，e[k]是當前時刻誤差，r[k]為當前時刻PID算法期望值，y[k]對應當前時刻實際參數輸入量，u[k]為當前時刻單環輸出；Kp是比例增益系數，Ki是積分增益系數，Kd是微分增益系數；[k]表示當前時刻，[k-1]表示上一時刻； 優化后的單環PID算法分別將本環輸出作為下一環的期望值輸入，疊加三次即為優化后的三環PID算法，即當前時刻誤差變更為： ei[k]＝ui-1[k]-yi[k] 其中，ei[k]為本環的當前時刻誤差；ui-1[k]為當前時刻本環的期望值輸入，即當前時刻上一環的輸出期望值；yi[k]仍為當前時刻本環實際參數輸入量；i為1表示位置環，i為2表示速度環，i為3表示電流環； 對于位置環的期望值為要維持的溫度，對于速度環的期望值為位置環輸出，對于電流環的期望值為速度環的輸出，對于電流環的輸出即作為控制液體泵和電熱管的電流；對于位置環對應的實際參數輸入量為實際溫度，速度環對應的實際參數輸入量為實際溫度變化的速度，電流環的實際參數輸入量為實際液體泵和電熱管的電流； 對于位置環的期望值，主要根據當前控制策略、電池溫度和電池剩余容量來決定；不同控制策略存在不同的目標電池溫度范圍，其中休眠狀態大于待機狀態大于運行狀態；處于目標電池溫度范圍內時，維持位置環參數不變，且期望值為目標溫度范圍的邊界，以此節省電能；低于目標電池溫度范圍，根據當前電池溫度和電池剩余容量計算可挽救電池容量，當其大于剩余容量的一定比例時，則開啟調節；高于目標電池溫度時，則立馬啟動調節，保證良好的散熱；接近電池極限工作溫度時，啟動調節遠離極限工作溫度。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人大連理工大學，其通訊地址為：116024 遼寧省大連市甘井子區凌工路2號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。