[發明專利]巡檢機器人智能續航無線充電系統及其充電方法

有效

• 申請號: 201710198718.X
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN107069856B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 王軍華;蔡昌松;曲皓玥;方支劍;胡妹林
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J50/10;H02J50/90;H01F38/14
• 代理公司: 42222 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 彭艷君

1.巡檢機器人智能續航無線充電系統，包括巡檢線路，巡檢機器人，以及巡檢線路上設置至少一個充電站；充電站上設置有充電發射單元，巡檢機器人上設置有機器人接收單元；充電站發射單元包括光電互補供電模塊，功率控制電路，功率震蕩模塊，霍爾器件檢測電路，發射端LCL補償電路，發射端通信線圈和功率發射線圈；機器人接收單元包括功率接收線圈，接收端LCL補償電路，信息監測與調制單元，整流穩壓模塊，接收端通信線圈和機器人儲能模塊；光電互補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射線圈，發射端LCL補償電路與功率發射線圈連接，功率發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射端通信線圈；功率接收線圈分別連接接收端LCL補償電路和整流穩壓模塊，機器人儲能模塊分別連接整流穩壓模塊和信息監測與調制單元，信息監測與調制單元連接接收端通信線圈；發射端通信線圈與接收端通信線圈無線通信連接，功率發射線圈與功率接收線圈之間進行能量傳遞；其特征在于，功率發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構；

功率發射線圈置于充電站內頂部，功率發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，同時采用密封膠進行防水澆筑密封。

2.如權利要求1所述的巡檢機器人智能續航無線充電系統，其特征在于，功率接收線圈置于巡檢機器人頭頂，其大小與功率發射線圈的外輪廓相等，采用分布式鐵氧體磁芯。

3.如權利要求1所述的巡檢機器人智能續航無線充電系統，其特征在于，光電互補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置在充電站外頂部。

4.如權利要求1所述的巡檢機器人智能續航無線充電系統，其特征在于，在巡檢線路上設置充電站的數量依巡檢機器人的能耗確定，且每隔相等距離設置一個充電站。

5.如權利要求1所述的巡檢機器人智能續航無線充電系統，其特征在于，機器人儲能模塊包括電路控制開關分別連接的超級電容組合電路和鋰電池組。

6.利用權利要求1所述的巡檢機器人智能續航無線充電系統的充電方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、巡檢機器人到達充電站內部，任一側霍爾器件檢測電路發出的電信號強度超過設定值X，則控制充電站開啟；當巡檢機器人行進至功率接收線圈與功率發射線圈對齊時，兩側霍爾器件檢測電路發出的電信號強度相等，通過發射端通信線圈與接收端通信線圈的交互，控制巡檢機器人停止巡檢，開始充電；

步驟2、完成充電后，通過接收端通信線圈向發射端通信線圈發出信號，控制充電站關閉，巡檢機器人繼續巡檢。