[實用新型]線路機器人太陽能自動充電系統

有效

• 申請號: 201320207547.X
• 申請日: 2013-04-22
• 公開（公告）號: CN203368052U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 仲亮;賈娟;郭銳;曹磊;張峰;賈永剛
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;山東電力集團公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本實用新型涉及一種太陽能自動充電系統，尤其涉及一種線路機器人太陽能自動充電系統。?

背景技術

隨著電力行業的發展，基于線路機器人節省人力，安全可靠的優勢，大量的機器人被用于輸變電系統中。供電系統為線路機器人提供能量補給，對保證機器人的安全可靠運行具有重要意義，當機器人在線路檔距中央沒電的時候需要人工上線將機器人拖回，這無疑大大增加了人力資源的浪費，因此線路機器人供電問題日益突出。?

目前，線路機器人的供電通常采用鋰電池組，普通的鋰電池組通常可以支持線路機器人連續運行幾個小時，當鋰電池組剩余電能不足以支持其完成一個線路檔距的運行時就需要人工爬塔更換電池，如果不更換電池，機器人極有可能在停在線路上。現有的這種更換電池的方式不利于操作人員對機器人的控制，制約著輸電線路機器人的發展，已經不能滿足實際線路機器人的需求。?

為線路機器人加裝自動充電系統，有如下幾種方式：高壓線路取電，風能自動充電系統，太陽能自動充電系統等。高壓線路取電對機器人機械改動小，通常只需一組變壓器和一組整流充電裝置，重量輕，但線路取電功率較小，一般在500kv輸電線上可以取到20w左右的電能，這對機器人來說遠遠不夠，另外，輸電線地線無法采用這種方式取電，總體來說這種方式有一定的局限性。風能自動充電系統一般應用于大型的發電機組，通常采用水平軸型式的安裝，它由風輪、變速箱(加速齒輪箱)、發電機、偏移裝置組成，系統較為復雜龐大，很難用于線路機器人這種比較輕型的系統。因此為線路機器人提供太陽能充電系統對保證機器人的安全可靠運行具有重要意義。?

實用新型內容

為克服現有技術的不足，本實用新型提出了一種線路機器人太陽能自動充電系統，該充電系統相對成熟，并且更加模塊化，便于搭建和集成，能夠保證機器人安全可靠的運行。?

為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案：?

線路機器人太陽能自動充電系統，包括太陽能電池板，充電模塊，所述太陽能電池板安裝在太陽能電池板安裝架上，太陽能電池板安裝架安裝在云臺上，云臺安裝在云臺安裝平臺上，云臺安裝平臺與充電模塊均安裝在線路機器人上。?

所述充電模塊的硬件電路包括太陽能電池板，太陽能電池板與BOOST變換器相連，BOOST變換器和雙向BUCK-BOOST變換器相連，雙向BUCK-BOOST變換器與電池連接，太陽能電池板、電池均與檢測電路的輸入相連，檢測電路的輸出與控制器的輸入連接，控制器的輸出與驅動電路連接，驅動電路的輸出與BOOST變換器、雙向BUCK-BOOST變換器相連。?

所述太陽能電池板的輸出和電池輸入處均有電流和電壓采樣電路。?

太陽能自動充電系統安裝完成后自動打開太陽能電池板，接下來系統自動計算當前的位置姿態以及太陽的方位、高度，然后自動旋轉太陽能電池板以對準太陽，最大限度獲取太陽能，所取電量給機器人充電。?

充電模塊和電路參數算法是整個線路機器人太陽能充電系統的核心，這個設計的好壞直接影響了充電的可靠性和穩定性，自動追光模塊的設計包含自動追光的相關算法以及自動追光的程序框圖，自動追光的精度直接決定了線路機器人太陽能充電系統的充電效率，云臺支架的設計便于機器人移植到不同的平臺，太陽能板的開合決定了發電功率的大小。電路參數算法包含BOOST變換器和雙向BUCK-BOOST變換器的電路參數、濾波電容、功率開關管、二極管的選取，自動追光的相關算法包括計算太陽的高度及方位。?

本實用新型的有益效果是：?

1.可以給線路機器人供電，避免了人工爬塔換電池，保障了線路機器人的連續穩定運行。?

2.便于集成與安裝，只需要將云臺支架安裝固定在線路機器人平臺上，安裝好相關接口即可。?

3.操作簡單，不需要人為另行控制，所有的控制電路與算法都集成在該系統內部。?

4.運行穩定準確，由于是用算法主動智能追光，不會有系統累積誤差。?

5.可靠性高，便于維護。?

附圖說明

圖1為本實用新型的云臺支架和太陽能板的機械安裝圖；?

圖2為本實用新型的充電系統總體框圖；?

圖3為本實用新型的BOOST電路和雙向BUCK-BOOST電路；?

圖中，1太陽能電池板，2太陽能電池板安裝架，3云臺，4云臺安裝平臺。?

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明：?