[發明專利]架空線路行走機器人電池加熱管理系統及控制方法

在審

• 申請號: 202211577199.5
• 申請日: 2022-12-09
• 公開（公告）號: CN115775934A
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 林祖榮;徐超;許海峰;劉安文;吳海靜;吳海騰;楊子赫
• 申請（專利權）人: 杭州申昊科技股份有限公司;國網浙江省電力有限公司紹興供電公司
• 主分類號: H01M10/615
• 分類號: H01M10/615;B25J19/00;B25J19/02;H01M10/633;H01M10/635;H01M10/657
• 代理公司: 杭州立知誠成知識產權代理事務所(普通合伙) 33482
• 代理人: 盧化宇

本發明提供了一種架空線路行走機器人電池加熱管理系統及控制方法，可以解決目前架空線路行走機器人低溫狀態下電池無法充電，強行充電甚至會損壞電芯的問題。所述電池加熱管理系統包括設于機器人上用于存儲電池的電池倉；設在所述電池倉內用于加熱電池的加熱膜；用于采集電池表面溫度的溫度傳感器；用于對電池進行通信控制的主控制板；無線通信模塊，用于使所述充電設備和所述架空線路行走機器人之間無線通信連接；以及，定位系統和主控制板。

技術領域

本發明涉及一種架空線路行走機器人電池加熱管理系統及控制方法。

背景技術

為了解決高壓、超高壓、特高壓輸電線路覆冰問題或者其他問題，可用于巡檢、除冰專業等作業的輸電線路行走機器人勢在必行，但是目前行走機器人使用過程中，存在以下諸多問題；目前在架空線路行走機器人使用環境一般為高空環境，高空環境溫度低，使用普通低溫電芯的電池在0℃以下無法充電，而采用特殊低溫電芯的電池體積大、重量大、成本高；其次，溫度0℃以下時，需要對電池進行加熱，電池內部電芯并沒有全部達到0℃以上就開啟充電，導致電芯出現損壞，降低了電池的容量和使用壽命；再次，目前的架空線路行走機器人中，并沒有把機器人返航里程、返航時間、當前電量、當前溫度、當前電壓等因素綜合起來建立起一個電池電量預警模型，會增加機器人因電池電量耗盡而滯留在架空線上的風險；另外，目前的架空線路行走機器人提前加熱時，并未能根據實際情況實現何時加熱，可能會導致過早加熱而引起能量浪費或者機器人無法返航的問題；并且，目前的架空線路行走機器人提前加熱時，并未能根據實際情況實現多大功率加熱，可能會導致過大功率加熱而引起能量浪費或者機器人無法返航的問題；并且，當電池任意電芯溫度處于0℃以下時，目前BMS均不會主動關閉充電mos管，會增加電池直接進行低溫充電繼而損壞電芯的風險；然后，目前機器人都是抵達充電點之后才進行電池加熱，增加了充電時間，降低了整個機器人的巡檢作業效率；同時返航時不能合理利用電池的剩余電量，降低了電池電量的利用率；另外，目前架空線路行走機器人進行充電時，都是充電設備和電池建立連接之后，充電設備同時給電池充電和負載供電，0℃以下時會損壞電池。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種架空線路行走機器人電池加熱管理系統，采用電池加熱的方式對電池進行加熱管理從而讓電芯處于合理充電溫度范圍之內，可以保護電池，減小機器人總體積、總重量、總成本，可以解決目前架空線路行走機器人低溫狀態下電池無法充電，強行充電甚至會損壞電芯的問題。

本發明的另一個目的是提供一種電池加熱的控制方法，該方法在機器人返航時充上電之后，先不給電池充電，而是先給電池加熱，等電池內部電芯溫度達到合理充電范圍之后，再給電池充電，能夠有效保護電池，延長電池使用壽命，可以解決目前架空線路行走機器人低溫狀態下返航充電時，本身所存儲的電量不足以達到電池本身加熱的效果，強行加熱甚至可能會出現電池過放的隱患。

本發明采用以下技術方案：

架空線路行走機器人電池加熱管理系統，所述架空線路行走機器人通過行走機構在通過桿塔架設的架空線路上行走對架空線路進行巡檢和/或作業，所述架空線路行走機器人通過設置在桿塔上面的固定充電位置的充電設備進行充電，所述架空線路行走機器人上設有用于存儲以及釋放電量的電池，所述電池加熱管理系統包括：

設于所述架空線路行走機器人上用于存儲電池的電池倉；

設在所述電池倉內用于加熱電池的加熱膜；

用于采集電池表面溫度的溫度傳感器；

用于對電池進行通信控制的主控制板，設于所述架空線路行走機器人，所述主控制板與所述溫度傳感器電性連接，所述主控制板根據所述溫度傳感器的信號控制所述加熱膜加熱或停止加熱；

無線通信模塊，用于使所述充電設備和所述架空線路行走機器人之間無線通信連接，所述架空線路行走機器人上的主控制板通過所述無線通信模塊獲取所述充電設備的信息；

以及，

用于確認所述架空線路行走機器人當前位置的定位系統，通過確認的所述架空線路行走機器人當前位置信息計算返程的里程數；