[發(fā)明專利]巡檢機(jī)器人智能續(xù)航無線充電系統(tǒng)及其充電方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710198718.X | 申請日: | 2017-03-29 |
| 公開(公告)號: | CN107069856B | 公開(公告)日: | 2020-02-14 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 王軍華;蔡昌松;曲皓玥;方支劍;胡妹林 | 申請(專利權(quán))人: | 武漢大學(xué) |
| 主分類號: | H02J7/00 | 分類號: | H02J7/00;H02J50/10;H02J50/90;H01F38/14 |
| 代理公司: | 42222 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) | 代理人: | 彭艷君 |
| 地址: | 430072 湖*** | 國省代碼: | 湖北;42 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 巡檢 機(jī)器人 智能 續(xù)航 無線 充電 系統(tǒng) 及其 方法 | ||
1.巡檢機(jī)器人智能續(xù)航無線充電系統(tǒng),包括巡檢線路,巡檢機(jī)器人,以及巡檢線路上設(shè)置至少一個充電站;充電站上設(shè)置有充電發(fā)射單元,巡檢機(jī)器人上設(shè)置有機(jī)器人接收單元;充電站發(fā)射單元包括光電互補(bǔ)供電模塊,功率控制電路,功率震蕩模塊,霍爾器件檢測電路,發(fā)射端LCL補(bǔ)償電路,發(fā)射端通信線圈和功率發(fā)射線圈;機(jī)器人接收單元包括功率接收線圈,接收端LCL補(bǔ)償電路,信息監(jiān)測與調(diào)制單元,整流穩(wěn)壓模塊,接收端通信線圈和機(jī)器人儲能模塊;光電互補(bǔ)供電模塊連接功率震蕩模塊,功率震蕩模塊分別連接功率控制電路和功率發(fā)射線圈,發(fā)射端LCL補(bǔ)償電路與功率發(fā)射線圈連接,功率發(fā)射線圈連接霍爾器件檢測電路,霍爾器件檢測電路分別連接功率控制電路和發(fā)射端通信線圈;功率接收線圈分別連接接收端LCL補(bǔ)償電路和整流穩(wěn)壓模塊,機(jī)器人儲能模塊分別連接整流穩(wěn)壓模塊和信息監(jiān)測與調(diào)制單元,信息監(jiān)測與調(diào)制單元連接接收端通信線圈;發(fā)射端通信線圈與接收端通信線圈無線通信連接,功率發(fā)射線圈與功率接收線圈之間進(jìn)行能量傳遞;其特征在于,功率發(fā)射線圈包括多個平面式漸開線圈平行重疊排列的矩陣;功率接收線圈采用平面式結(jié)構(gòu);
功率發(fā)射線圈置于充電站內(nèi)頂部,功率發(fā)射線圈包括三個平面式漸開線圈平行排列成線圈矩陣,且每兩個平面式漸開線圈在磁場較弱處重疊;每個平面式漸開線圈沿直線螺旋形展開;線圈矩陣采用多股漆包線繞制,且平鋪在鐵氧體平板上,同時采用密封膠進(jìn)行防水澆筑密封。
2.如權(quán)利要求1所述的巡檢機(jī)器人智能續(xù)航無線充電系統(tǒng),其特征在于,功率接收線圈置于巡檢機(jī)器人頭頂,其大小與功率發(fā)射線圈的外輪廓相等,采用分布式鐵氧體磁芯。
3.如權(quán)利要求1所述的巡檢機(jī)器人智能續(xù)航無線充電系統(tǒng),其特征在于,光電互補(bǔ)供電模塊包括能量管理控制器分別連接的太陽能裝置、市電裝置;太陽能裝置的太陽能電池板設(shè)置在充電站外頂部。
4.如權(quán)利要求1所述的巡檢機(jī)器人智能續(xù)航無線充電系統(tǒng),其特征在于,在巡檢線路上設(shè)置充電站的數(shù)量依巡檢機(jī)器人的能耗確定,且每隔相等距離設(shè)置一個充電站。
5.如權(quán)利要求1所述的巡檢機(jī)器人智能續(xù)航無線充電系統(tǒng),其特征在于,機(jī)器人儲能模塊包括電路控制開關(guān)分別連接的超級電容組合電路和鋰電池組。
6.利用權(quán)利要求1所述的巡檢機(jī)器人智能續(xù)航無線充電系統(tǒng)的充電方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟1、巡檢機(jī)器人到達(dá)充電站內(nèi)部,任一側(cè)霍爾器件檢測電路發(fā)出的電信號強(qiáng)度超過設(shè)定值X,則控制充電站開啟;當(dāng)巡檢機(jī)器人行進(jìn)至功率接收線圈與功率發(fā)射線圈對齊時,兩側(cè)霍爾器件檢測電路發(fā)出的電信號強(qiáng)度相等,通過發(fā)射端通信線圈與接收端通信線圈的交互,控制巡檢機(jī)器人停止巡檢,開始充電;
步驟2、完成充電后,通過接收端通信線圈向發(fā)射端通信線圈發(fā)出信號,控制充電站關(guān)閉,巡檢機(jī)器人繼續(xù)巡檢。
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