[發明專利]一種將LLC用于餐廳服務機器人的電源電路及控制方法

在審

• 申請號: 202011030504.X
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112260545A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 高明煜;蘭皓;林輝品;蔡欽宇;曲記鋒
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;B25J19/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊舟濤

1.一種將LLC用于餐廳服務機器人的電源電路，其特征在于：全橋電路、第一諧振腔、第二諧振腔、變壓器、整流網絡和第五、第六N溝道場效應管Q5、Q6；

所述全橋電路包括第一、第二、第三、第四N溝道場效應管Q1、Q2、Q3、Q4；輸入電壓的正極與第一N溝道場效應管Q1的漏極相連，負極與第二N溝道場效應管Q2的源極相連；第一N溝道場效應管Q1的漏極和源極分別與第三N溝道場效應管Q3的漏極和第二N溝道場效應管Q2的漏極相連；第二N溝道場效應管Q2的源極與第四N溝道場效應管Q4的源極相連；第四N溝道場效應管Q4的漏極與第三N溝道場效應管Q3的源極相連；

所述第一諧振腔包括第一諧振電感Lr1和第一諧振電容Cr1；第五N溝道場效應管Q5的漏極與第一N溝道場效應管Q1的源極相連，源極與第一諧振電感Lr1的一邊相連；第一諧振電容Cr1的一邊與第一諧振電感Lr1的另一邊相連，另一邊與變壓器原邊線圈的1端相連；

所述第二諧振腔包括第二諧振電感Lr2和第二諧振電容Cr2；第六N溝道場效應管Q6的漏極與第一N溝道場效應管Q1的源極相連，源極與第二諧振電感Lr2的一邊相連；第二諧振電容Cr2的一邊與第二諧振電感Lr2的另一邊相連，另一邊與變壓器原邊線圈的1端相連；

變壓器原邊線圈的2端與第四N溝道場效應管的漏極相連；

所述整流網絡包括第一、第二、第三、第四二極管D1、D2、D3、D4和第三電容C3；第一二極管D1的負極與第二二極管D2的負極相連，正極與第三二極管D3的負極相連；第四二極管D4的正極與第三二極管D3的正極相連，負極與第二二極管D2的正極相連；第三電容C3的一邊與第二二極管D2的負極相連，另一邊與第四二極管D4的正極相連；

變壓器次級線圈的1端與第一二極管D1的正極相連，2端與第二二極管D2的正極相連。

2.如權利要求1所述一種將LLC用于餐廳服務機器人的電源電路的控制方法，其特征在于：該電源電路的控制方法為通過柵極輸入的電平控制場效應管的工作狀態，使機器人在不同模式下切換，包括待機模式、輕載模式、中載模式和重載模式；

(1)待機模式：第三、第五N溝道場效應管Q3、Q5持續關閉，第一、第二、第四N溝道場效應管Q1、Q2、Q4持續導通；其中第六N溝道場效應管Q6持續導通，第二諧振電感Lr2和第二諧振電容Cr2組成一個諧振腔；第一、第二N溝道場效應管Q1、Q2構成半橋結構，以不對稱半橋方式進行工作，工作頻率接近諧振腔的諧振頻率；待機模式下，餐廳服務機器人處于靜止狀態，僅維持關節處電機與自身重量相平衡；

(2)輕載模式：第五N溝道場效應管Q5持續關閉；第六N溝道場效應管Q6持續導通，第二諧振電感Lr2和第二諧振電容Cr2組成一個諧振腔；第一、第二、第三、第四N溝道場效應管Q1、Q2、Q3、Q4持續導通，組成全橋結構，以FPM方式進行工作；輕載模式下，餐廳服務機器人僅僅兩條手臂運動，可以做迎賓、指路等的工作；

(3)中載模式：第五、第六N溝道場效應管Q5、Q6持續導通，第一諧振電感Lr1、第一諧振電容Cr1和第二諧振電感Lr2、第二諧振電容Cr2構成雙諧振腔；第一、第二、第三、第四N溝道場效應管Q1、Q2、Q3、Q4持續導通，組成全橋結構，以全橋移相的方式進行工作，工作頻率接近諧振頻率；中載模式下，餐廳服務機器人雙臂和底盤的驅動輪運動，進行打菜、上菜、帶路等所持物品重量較輕的工作；

(4)重載模式：第五、第六N溝道場效應管Q5、Q6持續導通，第一諧振電感Lr1、第一諧振電容Cr1和第二諧振電感Lr2、第二諧振電容Cr2構成雙諧振腔；第一、第二、第三、第四N溝道場效應管Q1、Q2、Q3、Q4持續導通，組成全橋結構，以FPM方式進行工作；重載模式下，餐廳服務機器人雙臂和底盤的驅動輪運動，做搬運重物的工作。

3.如權利要求2所述一種將LLC用于餐廳服務機器人的電源電路的控制方法，其特征在于：所述待機模式和中載模式下，諧振腔的工作頻率為略小于諧振頻率。