CN110544992A - 电力巡检设备无线充电定位控制***及方法 - Google Patents

电力巡检设备无线充电定位控制***及方法 Download PDF

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朱仲贤
朱金大
柯艳国
左志平
俞拙非
王智慧
王雄奇
唐春森
王邹祥
郑晓琼
杜鹏
肖田海
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Maintenace Co of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
State Grid Electric Power Research Institute
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Maintenace Co of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种电力巡检设备无线充电定位控制***及方法，在电力巡检小车的底盘上设置接收线圈，在预设充电区域设置发射线圈，发射线圈采用多个子线圈阵列式排布，每个子线圈的上方对应的区域设置有不同图案的标注层，在电力巡检小车上设置有图像采集器和副边控制器，副边控制器通过图像采集器采集电力巡检小车当前停留位置下方的图案信息，并通过图像识别得出接收线圈与发射线圈中各个子线圈的相对位置信息，使得原边控制器控制对应的子线圈工作。其效果是：针对电力巡检设备无线充电应用场景，通过图案标注并使用图像识别技术对副边相对原边的具***置进行定位，明确线圈供能方案，提高了无线电能传输效率。

Description

电力巡检设备无线充电定位控制***及方法
技术领域
本发明涉及无线充电领域，尤其涉及一种电力巡检设备无线充电定位控制***及方法。
背景技术
电力巡检设备由于其巡检区域的要求，常常具有移动性。而随着无人值守式变电站普及，对巡检设备的智能化要求也越来越高，原有插拔式充电难以满足智能巡检的要求，如何在无人值守状态下实现电力巡检设备的能源管理，成为业界研究的一项重大课题。
随着无线充电传输技术的成熟，将无线充电用于电力巡检设备已经成为了可能，但由于其副边接收端的移动性，如果采样单一发射线圈和单一接收线圈的形式，***的发射线圈和接收线圈难以精准的定位，影响传输效率。
发明内容
针对上述问题，本发明首先提出一种电力巡检设备无线充电定位控制***，该***将发射线圈分为若干子线圈，每个子线圈设置对应的标注层，通过图像识别的方式判断接收线圈与各个子线圈的位置关系，从而实现定位控制，确保能量传输效率。
为了实现上述目的，本发明的具体技术方案如下：
一种电力巡检设备无线充电定位控制***，包括电力巡检小车，在所述电力巡检小车的底盘上设置一个用于实现无线充电的接收线圈，在预设充电区域设置用于实现无线充电的发射线圈，其关键在于：所述发射线圈采用多个子线圈阵列式排布，每个子线圈的上方对应的区域设置有不同图案的标注层，在所述电力巡检小车上设置有图像采集器和副边控制器，所述发射线圈中的每个子线圈还分别与原边控制器连接，所述副边控制器通过所述图像采集器采集所述电力巡检小车当前停留位置下方的图案信息，并通过图像识别得出接收线圈与发射线圈中各个子线圈的相对位置信息，使得所述原边控制器控制对应的子线圈工作。
可选地，所述发射线圈为平面螺旋线圈，且按照3×3方式预设在地面下方。
可选地，所述副边控制器通过无线通信方式将相对位置信息传送给所述原边控制器，所述原边控制器控制对应的子线圈工作。
可选地，所述图像采集器设于所述接收线圈的下方的正中心位置。
可选地，所述标注层为印刷有不同几何图案的贴纸。
可选地，所述标注层为不同颜色的颜料涂层。
可选地，所述发射线圈中的每个子线圈独立设置一个电源电路、高频逆变电路和原边谐振补偿电路，通过所述原边控制器控制对应的高频逆变电路实现子线圈能量发射与否的控制。
基于上述***，本发明还提供一种电力巡检设备无线充电定位控制方法，在电力巡检小车的底盘上设置一个用于实现无线充电的接收线圈，在预设充电区域采用多个子线圈阵列式排布方式设置发射线圈，每一个子线圈上方对应的区域设置有不同图案的标注层，通过在电力巡检小车上设置图像采集器采集当前停留位置的图案信息，并通过图像识别得出接收线圈与发射线圈中各个子线圈的相对位置信息，使得原边控制器控制对应的子线圈工作。
本发明的显著效果是：
针对电力巡检设备无线充电应用场景，通过图案标注并使用图像识别技术对副边相对原边的具***置进行定位，明确线圈供能方案，提高了无线电能传输效率。
附图说明
图1为本发明的***结构示意图；
图2为具体实施例中发射线圈的分布关系图；
图3为具体实施例中各个子线圈对应的标注层的图案。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书附图对本发明作进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-图3所示，本实施例公开一种电力巡检设备无线充电定位控制***，包括电力巡检小车1，在所述电力巡检小车1的底盘上设置一个用于实现无线充电的接收线圈2，在接收线圈2下方的正中心位置设置图像采集器3，在预设充电区域设置用于实现无线充电的发射线圈4，接收线圈2绕制在0.3m×0.3m的矩形壳体内，可以为平面螺旋线圈或平面矩形线圈，发射线圈采用9个子线圈并按照3×3矩阵式排列，每个子线圈也绕制在0.3m×0.3m的矩形壳体内，如图2所述，本例采用平面螺旋线圈结构，在每个子线圈的上方对应的区域设置有不同图案的标注层，如图3所示，本例中采用不同的几何图形来表示不同的子线圈，预先将不同的图形印刷在贴纸上，最后贴附在各个子线圈上即可。当然，也可以采用不同颜色的涂料，涂覆于各个子线圈上，通过分辨颜色来实现各个子线圈的区分。
具体实施时，在所述电力巡检小车上设置副边控制器，所述发射线圈中的每个子线圈还分别与原边控制器连接，所述副边控制器通过所述图像采集器采集所述电力巡检小车当前停留位置下方的图案信息，并通过图像识别得出接收线圈与发射线圈中各个子线圈的相对位置信息，所述副边控制器通过无线通信方式将相对位置信息传送给所述原边控制器，使得所述原边控制器控制对应的子线圈工作。
为了便于控制，所述发射线圈中的每个子线圈独立设置一个电源电路、高频逆变电路和原边谐振补偿电路，通过所述原边控制器控制对应的高频逆变电路实现子线圈能量发射与否的控制。
本实施例还公开一种电力巡检设备无线充电定位控制方法，在电力巡检小车的底盘上设置一个用于实现无线充电的接收线圈，在预设充电区域采用多个子线圈阵列式排布方式设置发射线圈，每一个子线圈上方对应的区域设置有不同图案的标注层，通过在电力巡检小车上设置图像采集器采集当前停留位置的图案信息，并通过图像识别得出接收线圈与发射线圈中各个子线圈的相对位置信息，使得原边控制器控制对应的子线圈工作。所述标注层可以采用印刷有不同几何图案的贴纸，也可以采用不同颜色的颜料涂层。
通过采用本发明提出的***或方法，可以使电力巡检设备无线充电定位更加方便，只要电力巡检小车进入预定的充电区域，就能更加图像采集器所采集的信息判断接收线圈与发射线圈中各个子线圈的相对位置关系，从而控制对应的子线圈工作，传输效率更高，能够有效满足电力巡检设备无线充电需要。
最后需要说明的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改性、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电力巡检设备无线充电定位控制***，包括电力巡检小车，在所述电力巡检小车的底盘上设置一个用于实现无线充电的接收线圈，在预设充电区域设置用于实现无线充电的发射线圈，其特征在于：所述发射线圈采用多个子线圈阵列式排布，每个子线圈的上方对应的区域设置有不同图案的标注层，在所述电力巡检小车上设置有图像采集器和副边控制器，所述发射线圈中的每个子线圈还分别与原边控制器连接，所述副边控制器通过所述图像采集器采集所述电力巡检小车当前停留位置下方的图案信息，并通过图像识别得出接收线圈与发射线圈中各个子线圈的相对位置信息，使得所述原边控制器控制对应的子线圈工作。
2.根据权利要求1所述的电力巡检设备无线充电定位控制***，其特征在于：所述发射线圈为平面螺旋线圈，且按照3×3方式预设在地面下方。
3.根据权利要求1所述的电力巡检设备无线充电定位控制***，其特征在于：所述副边控制器通过无线通信方式将相对位置信息传送给所述原边控制器，所述原边控制器控制对应的子线圈工作。
4.根据权利要求1所述的电力巡检设备无线充电定位控制***，其特征在于：所述图像采集器设于所述接收线圈的下方的正中心位置。
5.根据权利要求1所述的电力巡检设备无线充电定位控制***，其特征在于：所述标注层为印刷有不同几何图案的贴纸。
6.根据权利要求1所述的电力巡检设备无线充电定位控制***，其特征在于：所述标注层为不同颜色的颜料涂层。
7.根据权利要求1所述的电力巡检设备无线充电定位控制***，其特征在于：所述发射线圈中的每个子线圈独立设置一个电源电路、高频逆变电路和原边谐振补偿电路，通过所述原边控制器控制对应的高频逆变电路实现子线圈能量发射与否的控制。
8.一种电力巡检设备无线充电定位控制方法，其特征在于：在电力巡检小车的底盘上设置一个用于实现无线充电的接收线圈，在预设充电区域采用多个子线圈阵列式排布方式设置发射线圈，每一个子线圈上方对应的区域设置有不同图案的标注层，通过在电力巡检小车上设置图像采集器采集当前停留位置的图案信息，并通过图像识别得出接收线圈与发射线圈中各个子线圈的相对位置信息，使得原边控制器控制对应的子线圈工作。
9.根据权利要求8所述的电力巡检设备无线充电定位控制方法，其特征在于：所述标注层采用印刷有不同几何图案的贴纸。
10.根据权利要求8所述的电力巡检设备无线充电定位控制方法，其特征在于：所述标注层为不同颜色的颜料涂层。
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