CN203180602U - 电力机器人非接触充电*** - Google Patents

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黄德旭
谭林
赵金龙
王同斌
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Abstract

本实用新型公开了一种电力机器人非接触充电***，它包括发射主机、发射模块、接收模块和整流器，发射主机与发射模块连接，发射模块与接收模块连接，接收模块与整流装置连接，所述发射主机包括功率传输电路，功率传输电路与检测电路连接，检测电路与控制电路连接，控制电路分别于功率传输电路和保护电路连接，保护电路与功率控制电路连接，控制电路还与输入电路、显示电路和无线通信电路I连接。本实用新型采用无线传输方式，解决了设备器人充电连接困难误动及设备漏电、机械磨损的问题，使机器人充电更加简单、快捷、可靠。

Description

电力机器人非接触充电***
技术领域
本实用新型涉及一种非接触充电***，尤其涉及一种电力机器人非接触充电***。 
背景技术
随着机器人技术的发展，越来越多的电力巡检机器人替代人工进行设备巡检工作。目前在变电站进行巡检工作的电力机器人由可充电电池进行供电，其能量供应都采用接触式充电的方法，充电插头和插座都裸露在外，容易漏电，机器人完成巡检后需要在无人参与的情况下自动完成充电连接动作，对机器人的定位和插拔力度要求较严格，充电连接困难，经常误动；另外充电插头经过多次插拔后，容易因机械磨损而导致接触松动，不能可靠的传输电能。 
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种电力机器人非接触充电***，它具有解决了机器人充电连接困难误动及设备漏电、机械磨损问题的优点。 
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案： 
一种电力机器人非接触充电***，它包括发射主机、发射模块、接收模块和整流器，发射主机与发射模块连接，发射模块与接收模块连接，接收模块与整流装置连接，所述发射主机包括功率传输电路，功率传输电路与检测电路连接，检测电路与控制电路连接，控制电路分别与功率传输电路和保护电路连接，保护电路与功率控制电路连接，控制电路还与输入电路、显示电路和无线通信电路I连接。 
所述功率传输电路包括滤波电路，滤波电路依次与控制电路、高频逆变电路连接。 
所述整流器包括高频整流单元，高频整流单元与检测电路I连接，检测电路I与控制电路I连接，控制电路I分别与高频整流单元和保护电路，保护电路与高频整流单元连接，所述控制电路I还与无线通信电路II连接，无线通信电路II与无线通信电路I连接，所述高频整流单元包括高频整流电路，高频整流电路依次与滤波稳压电路和滤波电路I连接。 
所述高频整流电路与接收模块连接。 
所述功率传输电路与发射模块连接。 
所述发射主机安装在变电站的机柜内。 
所述发射模块放置于墙边，接收模块和整流器安装在机器人上。 
所述接收模块放置于机器人后方位置。 
所述发射主机与电网连接。 
发射主机与电网相连，通过滤波电路、整流电路、高频逆变电路，将电网的50Hz交流电能转化为适宜于无线传输频段的交流电能；发射模块将高频交流电能转换成为电磁能；接收模块与发射模块的谐振频率一致，接收模块内的接收耦合线圈产生共振，把电磁能转化成电能，整流滤波后输出至电池进行充电，在整个充电过程中只需发射主机和整流装置的无线通讯电路进行通讯控制，无需整流装置与发射主机直接接触，避免了充电设备漏电及机械磨损的问题。整个过程采用低频交流到直流再到高频交流的方式，合理选择高频交流的频率、磁性材料和电路参数等，增大了发射模块与接收模块的感应耦合能力，提高了充电效率。 
为了提高发射主机对电网的影响，并防止电网的电压波动等因素对充电过程带来不可预测的问题，所述发射主机设置滤波电路，采用有源功率因数校正的整流电路、滤波电路和高频逆变电路；所述整流器设置检测电路和无线通讯电路，将接收模块的谐振电流、电压和充电电流、电压信息传输到发射主机控制电路，给充电的功率做出调整。 
本实用新型的有益效果：本实用新型采用无线传输方式，解决了设备器人充电连接困难误动及设备漏电、机械磨损的问题，使机器人充电更加简单、快捷、可靠。 
附图说明
图1为本电力机器人非接触充电***的原理框图； 
图2为本电力机器人非接触充电***的使用示意图。 
其中，1.接收模块，2.发射模块，3.整流器，4.发射主机。 
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。 
如图1所示，一种电力机器人非接触充电***，它包括发射主机4、发射模块2、接收模块1和整流器3，发射主机4与发射模块2连接，发射模块2与接收模块1连接，接收模块1与整流装置连接，所述发射主机4包括功率传输电路，功率传输电路与检测电路连接，检测电路与控制电路连接，控制电路分别与功率传输电路和保护电路连接，保护电路与功率控制电路连接，控制电路还与输入电路、显示电路和无线通信电路I连接。 
所述功率传输电路包括滤波电路，滤波电路依次与控制电路、高频逆变电路连接。 
所述整流器3包括高频整流单元，高频整流单元与检测电路I连接，检测电路I与控制电路I连接，控制电路I分别与高频整流单元和保护电路，保护电路与高频整流单元连接，所述控制电路I还与无线通信电路II连接，无线通信电路II与无线通信电路I连接，所述高频整流单元包括高频整流电路，高频整流电路依次与滤波稳压电路和滤波电路I连接。 
本电力机器人非接触充电***由发射主机4、发射模块2和安装在机器人上的接收模块1 和整流器3组成，所述发射主机包括无线通讯电路、控制电路、输入电路、显示电路、保护电路和功率传输电路，功率传输电路包括EMI滤波电路，有源功率因数校正（APFC）的整流滤波电路和高频逆变电路；所述发射和接收模块包括发射线圈和非金属封装；所述整流装置包括无线通讯电路、保护电路、检测电路、控制电路和高频整流电路。 
充电时，发射主机从220V低压交流电网获取能量，发射主机按照设定的充电参数启动功率传输电路，控制电路通过控制电路调整APFC和高频逆变电路的开关占空比，控制开关管把APFC输出的直流电转化为高频交流送到发射模块；接收模块及高频整流电路自激频率与发送端基本一致，从而在接收模块产生电磁共振，通过整流滤波稳压电路转化成直流供电池充电使用。整流装置控制电路通过调节接收端固有频率可以调整接收端接收到的功率，发射模块和接收模块处于准谐振状态，检测电路把输出的电流电压信号通过无线通讯电路反馈到发射主机，以使发射及时作出调整，双方功率基本平衡。 
如图2所示，发射主机4置于机柜或其它位置，发射模块2立于墙边，接收模块1安装在机器人最后部，这样发射模块2与接收模块1容易靠近，增大传输效率和容量。接收模块1与发射模块2的距离越近越好，最好控制在10厘米以内，最大不应超过15厘米。 
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。 

Claims (9)

1. 一种电力机器人非接触充电***，其特征是，它包括发射主机、发射模块、接收模块和整流器，发射主机与发射模块连接，发射模块与接收模块连接，接收模块与整流装置连接，所述发射主机包括功率传输电路，功率传输电路与检测电路连接，检测电路与控制电路连接，控制电路分别于功率传输电路和保护电路连接，保护电路与功率控制电路连接，控制电路还与输入电路、显示电路和无线通信电路I连接。
2. 如权利要求1所述电力机器人非接触充电***，其特征是，所述功率传输电路包括滤波电路，滤波电路依次与控制电路、高频逆变电路连接，高频逆变电路与发射模块连接。
3. 如权利要求1所述电力机器人非接触充电***，其特征是，所述整流器包括高频整流单元，高频整流单元与检测电路I连接，检测电路I与控制电路I连接，控制电路I分别与高频整流单元和保护电路，保护电路与高频整流单元连接，所述控制电路I还与无线通信电路II连接，无线通信电路II与无线通信电路I连接，所述高频整流单元包括高频整流电路，高频整流电路依次与滤波稳压电路和滤波电路I连接。
4. 如权利要求3所述电力机器人非接触充电***，其特征是，所述高频整流电路与接收模块连接。
5. 如权利要求1所述电力机器人非接触充电***，其特征是，所述功率传输电路与发射模块连接。
6. 如权利要求1所述电力机器人非接触充电***，其特征是，所述发射主机安装在变电站的机柜内。
7. 如权利要求1所述电力机器人非接触充电***，其特征是，所述发射模块放置于墙边，接收模块和整流器安装在机器人上。
8. 如权利要求1所述电力机器人非接触充电***，其特征是，所述接收模块放置于机器人后方位置。
9. 如权利要求1所述电力机器人非接触充电***，其特征是，所述发射主机与电网连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105186641A (zh) * 2015-08-24 2015-12-23 三峡大学 管道机器人无线充电***
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