[發(fā)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(tǒng)和方法

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• 申請日: 2020-07-09
• 公開（公告）號: CN111917165A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)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

本發(fā)明公開了一種變電站履帶式巡檢機器人、充電裝置及充電系統(tǒng)和方法，屬于無線充電技術領域，充電系統(tǒng)包括發(fā)射部分和接收部分；本發(fā)明變電站履帶式巡檢機器人將線圈置于履帶內，提高了耦合系數(shù)，提高能量傳輸效率和功率，加快充電過程，使巡檢機器人不間斷工作。本發(fā)明在履帶式巡檢機器人中運用無線電能傳輸技術，將拾取線圈分散嵌入履帶內部，能量發(fā)射線圈置于地表面，可使接收線圈和發(fā)射線圈緊密靠近，提高傳輸效率和功率，減少多個接收線圈間的耦合影響，單個履帶接收線圈單元模塊采用集成封裝，多個模塊組裝可拼接成一整條履帶，將接收單元拾取的電能串聯(lián)輸出穩(wěn)壓濾波后以供充電至蓄電池。

【技術領域】

本發(fā)明屬于無線充電技術領域，涉及一種無線充電裝置，尤其是一種變電站履帶式巡檢機器人、充電裝置及充電系統(tǒng)和方法。

【背景技術】

隨著智能電網、無人值守變電站以及無線電能傳輸技術的不斷發(fā)展，對巡檢機器人的要求越來越高，其在巡檢功能方面基本滿足智能變電站相關需求，但是在續(xù)航和供電方面仍然存在問題，其運行時間和距離受到限制，如采用無線電能充電技術對機器人實時充電補給能量，使在行駛過程中完成動態(tài)充電便可大大提高工作效率，減少巡檢機器人的數(shù)量需求，節(jié)約成本。

無線充電技術現(xiàn)今已趨于發(fā)展成熟，且在越來越多的場合下得到應用，應用領域從醫(yī)療設備到家用電器設備、從汽車工業(yè)到特殊工業(yè)應用、科研應用，傳輸功率從數(shù)毫瓦到上千瓦，傳輸距離從不到1毫米到十幾厘米甚至數(shù)千米，它正在不斷改變人們的生活和生產方式。

與此同時，無人值守變電站等自動化工廠對機器人的需求也大量提高，在規(guī)劃建設的新一代智能變電站中，巡檢機器人已成為基本配置，通過自主巡航和辨識，可完成數(shù)據(jù)采集、故障檢查、遠程交互等功能，但其續(xù)航時間短是應用短板，若充電由傳統(tǒng)人工手動完成則顯然不能滿足無人值守變電站的需求，而采用自動返回充電區(qū)域充電依然效率低，比如在返回路途和充電過程中機器人無法進行作業(yè)，利用率不高。

【發(fā)明內容】

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術中的問題，提供一種變電站履帶式巡檢機器人、充電裝置及充電系統(tǒng)和方法。

為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn)：

一種變電站履帶式巡檢機器人，包括：

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

穩(wěn)壓濾波模塊，所述穩(wěn)壓濾波模塊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(wěn)壓濾波得到穩(wěn)定電壓；

蓄電池模塊，所述蓄電池模塊對穩(wěn)壓濾波模塊處理后的電壓進行儲存。

上述履帶式巡檢機器人的進一步改進在于：

所述若干履帶單元中，相鄰履帶單元的內嵌接收線圈串聯(lián)。

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(lián)，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。

所述內嵌接收線圈采用矩形結構。

一種用于變電站履帶式巡檢機器人的充電裝置，包括：

電源模塊，所述電源模塊用于為高頻逆變模塊和控制與驅動模塊提供電源；

高頻逆變模塊，所述高頻逆變模塊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，所述控制與驅動模塊驅動高頻逆變模塊將電源模塊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；

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