[發明專利]一種變電站履帶式巡檢機器人、充電裝置及充電系統和方法

在審

• 申請號: 202010658467.0
• 申請日: 2020-07-09
• 公開（公告）號: CN111917165A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 王松岑;魏斌;蔣成;吳曉康;徐翀;黃曉華;徐錦星;于杰
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;武漢大學;國網山東省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J50/12
• 代理公司: 北京中巡通大知識產權代理有限公司 11703
• 代理人: 張曉凱

1.一種變電站履帶式巡檢機器人，其特征在于，包括：

內嵌接收線圈履帶模塊(20)，所述內嵌接收線圈履帶模塊(20)包括若干履帶單元，所述若干履帶單元中均內嵌接收線圈，用于接受電能；

穩壓濾波模塊(30)，所述穩壓濾波模塊(30)與履帶單元的內嵌接收線圈相連，用于對內嵌接收線圈獲取的電能進行穩壓濾波得到穩定電壓；

蓄電池模塊(31)，所述蓄電池模塊(31)對穩壓濾波模塊(30)處理后的電壓進行儲存。

2.根據權利要求1所述的變電站履帶式巡檢機器人，其特征在于，所述若干履帶單元中，相鄰履帶單元的內嵌接收線圈串聯。

3.根據權利要求1所述的變電站履帶式巡檢機器人，其特征在于，所述履帶單元還包括接收線圈補償電容和整流濾波電路，接收線圈補償電容、整流濾波電路和內嵌接收線圈串聯，整流濾波電路的輸出端將濾波后的電壓輸出至相鄰履帶單元。

4.根據權利要求1所述的變電站履帶式巡檢機器人，其特征在于，所述內嵌接收線圈采用矩形結構。

5.一種用于變電站履帶式巡檢機器人的充電裝置，其特征在于，包括：

電源模塊(10)，所述電源模塊(10)用于為高頻逆變模塊(11)和控制與驅動模塊(12)提供電源；

高頻逆變模塊(11)，所述高頻逆變模塊(11)用于將獲取的直流電壓逆變后輸出高頻交流電；

控制與驅動模塊(12)，所述控制與驅動模塊(12)驅動高頻逆變模塊(11)將電源模塊(10)供給的直流電壓轉為高頻交流電壓源，并將其施加于諧振補償網絡模塊(13)；

諧振補償網絡模塊(13)，所述諧振補償網絡模塊(13)將方波轉化為諧振，向發射線圈(15)注入高頻諧振電流，產生高頻磁場；

發射線圈(15)，所述發射線圈(15)接收高頻諧振電流，向發送電能。

6.根據權利要求5所述的用于變電站履帶式巡檢機器人的充電裝置，其特征在于，還包括采樣檢測模塊(14)，所述采樣檢測模塊(14)用于實施測量諧振補償網絡模塊(13)和發射線圈(15)的電參量。

7.根據權利要求5所述的用于變電站履帶式巡檢機器人的充電裝置，其特征在于，所述諧振補償網絡模塊(13)采用LCC-S補償，在恒壓輸入下產生恒壓輸出，諧振補償網絡諧振頻率與經高頻逆變模塊(11)輸出的高頻交流電的頻率相同，并使發射線圈(15)在工作頻率下發生諧振。

8.根據權利要求5所述的用于變電站履帶式巡檢機器人的充電裝置，其特征在于，所述發射線圈(15)采用矩形結構，并鋪設在巡檢機器人走動的主干道上，以及巡檢機器人駐留作業的地點。

9.一種變電站履帶式巡檢機器人的充電系統，其特征在于，包括權利要求5-8任意一項所述的充電裝置，以及權利要求1-4任意一項所述的變電站履帶式巡檢機器人；充電裝置設置于巡檢機器人走動的主干道上，以及巡檢機器人需要駐留作業的地點；充電裝置的發射線圈(15)，在控制與驅動模塊(12)和高頻逆變模塊(11)的控制下，向履帶式巡檢機器人的履帶單元發送電能；履帶單元通過穩壓濾波模塊(30)與蓄電池模塊(31)相連，將履帶單元的內嵌接收線圈接收到的電能進行穩壓濾波，最終存儲至蓄電池模塊(31)中。

10.一種變電站履帶式巡檢機器人的充電方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，履帶式巡檢機器人接收到充電指令或蓄電池模塊(31)中的電量低于設定值時，前往最近的鋪設有發射線圈的地點；

步驟2，履帶式巡檢機器人發出充電請求，充電裝置響應充電請求，控制與驅動模塊(12)驅動高頻逆變模塊(11)將電源模塊(10)供給的直流電壓轉為高頻交流電壓源，并將其施加于諧振補償網絡模塊(13)；諧振補償網絡模塊(13)將方波轉化為諧振，向發射線圈(15)注入高頻諧振電流，產生高頻磁場；發射線圈(15)，向內嵌于履帶式巡檢機器人履帶單元中的內嵌接收線圈發送電能；

步驟3，當蓄電池模塊(31)的電量達到指令設定值或者大于預設值時，結束充電。