一種非接觸式無線充電裝置以及一種變電站巡檢機器人制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供了一種非接觸式無線充電裝置以及一種變電站巡檢機器人，非接觸式無線充電裝置(1)包括設置于變電站巡檢機器人上的第一子裝置和設置于變電站設備上的第二子裝置。第一子裝置包括諧振接收器(11)、整流穩壓器(12)、電池管理器(13)、主控器(14)、無線通信器一(15)、工控機(16)。第二子裝置包括無線通信器二(21)、控制器(22)、驅動電路(23)、逆變電路(24)、諧振發射器(25)、中繼電路(26)、LCD顯示器(27)。本實用新型專利技術提高了變電站巡檢機器人的智能程度，降低了對機器人停靠精度要求，還使充電裝置可實時顯示充電指令信息，方便工作人員的查看。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術提供了一種非接觸式無線充電裝置以及一種變電站巡檢機器人，非接觸式無線充電裝置(1)包括設置于變電站巡檢機器人上的第一子裝置和設置于變電站設備上的第二子裝置。第一子裝置包括諧振接收器(11)、整流穩壓器(12)、電池管理器(13)、主控器(14)、無線通信器一(15)、工控機(16)。第二子裝置包括無線通信器二(21)、控制器(22)、驅動電路(23)、逆變電路(24)、諧振發射器(25)、中繼電路(26)、LCD顯示器(27)。本技術提高了變電站巡檢機器人的智能程度，降低了對機器人停靠精度要求，還使充電裝置可實時顯示充電指令信息，方便工作人員的查看。【專利說明】一種非接觸式無線充電裝置以及一種變電站巡檢機器人
本技術涉及無線電能傳輸以及移動機器人控制
，尤其是一種非接觸式無線充電裝置以及一種變電站巡檢機器人。
技術介紹
傳統的變電站巡檢任務要求巡檢人員每天或定期采集大量運行數據，完成大量的日常巡檢工作。無人值守的變電站也需要相關人員定期到現場檢查設備運行狀態。工作量繁重的日常維護和巡檢工作容易導致巡檢人員產生厭煩心理，從而出現巡檢工作不到位的情況，進而影響變電站的及時維護。 為了解決上述問題并且兼顧變電站巡行方式，引用了機器人技術，開發了變電站智能巡檢機器人產品。變電站巡檢機器人是集多傳感器融合技術、電磁兼容技術、導航及規劃技術、機器人視覺、安防技術、海量信息的無線傳輸技術于一體的復雜運動系統。巡檢機器人可以通過紅外熱像儀對電氣設備、設備連接點和電力線路進行溫度檢測，通過攝像機對運行設備的外觀異常和線路中懸掛異物進行識別檢測，通過聲音采集器采集到的數據經由無線網絡傳輸至后臺計算機對數據進行數據分析確定設備的運行情況。變電站巡檢機器人所適用的巡檢環境較為復雜，需要綜合計算機技術、圖形識別技術、大容量數據通信及導航技術等多項技術。應用過程中，工作人員希望變電站巡檢機器人能實現長期自主工作，盡量延長其現場作業時間，從而補充機器人動力能源便成為一個亟待解決的問題。 目前變電站巡檢機器人均使用可充電電池來為自身供電，但是此類充電電池一般只能維持幾個小時，一旦電量耗盡，機器人便會處于非自主的狀態，無法準確的完成工作任務，并且嚴重阻礙機器人的智能化。如何使機器人在無人工干預環境下安全、可靠、快速、高效地實現自動充電是實現機器人智能化的一項關鍵技術。 現有的變電站巡檢機器人自動充電技術是采用接觸式的充電方式，通常借助測量傳感器與充電設備進行對接，這種充電方式存在以下問題:首先，機器人從當前位置移動到充電座需要導航行為，受到定位誤差的限制，導航精度較低。其次，機器人與充電座觸點的對接需要較高的精確性，這增加了設計的復雜性和控制的難度，同時對接操作過程非常復雜，消耗時間較長。再者，由于結構設計等方面原因，機器人和充電座觸點之間一旦連接便無法自動脫離，頻繁對接也容易對系統的可靠性帶來影響，比如多次插拔對接操作會引起機械磨損，導致接觸松動，不能有效傳輸電能；如果連接部件出現污物，將會導致接觸不良或者電連接失敗；若在潮濕或存在導電介質的環境，也極容易引起電路短路。可見，要使機器人同時滿足高導航精度，高速定位，高可靠性對接的充電要求是十分困難的。 因此，急需提出一種通過非接觸方式就能夠對移動機器人進行無線充電的方案。
技術實現思路
針對上述問題，本技術的目的是提供一種非接觸自主無線充電裝置以及一種變電站巡檢機器人，解決現有技術中變電站巡檢機器人無法進行非接觸式無線充電的問題。 基于本技術的一個方面，本技術提供一種非接觸式無線充電裝置，包括設置于變電站巡檢機器人上的第一子裝置和設置于變電站設備上的第二子裝置； 所述第一子裝置包括諧振接收器、整流穩壓器、電池管理器、主控器、無線通信器一、工控機；其中，所述諧振接收器的諧振電流信號輸出端與所述整流穩壓器的信號輸入端相連接，所述整流穩壓器的穩壓信號輸出端與所述電池管理器的電能信號輸入端相連接，所述電池管理器的信號輸出端與所述主控器的電池信號輸入端相連接，所述主控器的無線控制信號輸出端與所述無線通信器一的輸入端相連接，所述主控器的控制信號輸入端與所述工控機的控制信號輸出端相連接； 所述第二子裝置包括無線通信器二、控制器、驅動電路、逆變電路、諧振發射器、中繼電路、LCD顯示器；其中，無線通信器二的信號輸出端與所述控制器的信號輸入端相連接，所述控制器的諧振控制信號輸出端與所述驅動電路的控制信號輸入端相連接，所述驅動電路的驅動信號輸出端與所述逆變電路的信號輸入端相連接，所述逆變電路的信號輸出端與所述諧振發射器的信號輸入端相連接；所述中繼電路位于所述諧振發射器的交變磁場的覆蓋范圍內；所述LCD顯示器的信號輸入端與所述控制器的控制信號輸出端相連接。 其中，所述第一子裝置還包括與所述主控器相連接的電池電量顯示器。 其中，所述諧振發射器由諧振發射線圈和諧振發射電容矩陣組成，所述中繼電路由中繼線圈和中繼電容矩陣組成，所述諧振接收器由諧振接收線圈和諧振接收電容矩陣組成。 其中，所述諧振發射線圈的匝數和所述諧振接收線圈的匝數均大于所述中繼線圈的匝數。 其中，所述諧振發射器和所述諧振接收器的諧振頻率的范圍為I萬赫茲至I兆赫茲。 基于本技術的另一個方面，本技術還提供一種變電站巡檢機器人，包括諧振接收器、整流穩壓器、電池管理器、主控器、無線通信器一、工控機；其中，所述諧振接收器的諧振電流信號輸出端與所述整流穩壓器的信號輸入端相連接，所述整流穩壓器的穩壓信號輸出端與所述電池管理器的電能信號輸入端相連接，所述電池管理器的信號輸出端與所述主控器的電池信號輸入端相連接，所述主控器的無線控制信號輸出端與所述無線通信器一的輸入端相連接，所述主控器的控制信號輸入端與所述工控機的控制信號輸出端相連接。 其中，所述主控器為微控制器。 其中，所述變電站巡檢機器人還包括所述主控器相連接的電池電量顯示器。 其中，所述諧振接收器由諧振接收線圈和諧振接收電容矩陣組成，諧振頻率的范圍為I萬赫茲至I兆赫茲。 本技術的有益效果包括:使充電裝置可實時顯示充電指令信息，方便工作人員的查看。大大降低了對機器人停靠精度要求，使得對變電站巡檢機器人控制變得簡單；使得變電站巡檢機器人的自主充電機構設計變得簡單可靠；避免了由于接觸不良導致充電失敗，在潮濕或存在導電介質的環境下保證電路不出現短路故障。綜上，本技術提高了變電站巡檢機器人的智能程度，還提高了充電裝置的整體性能。 【專利附圖】【附圖說明】 并入到說明書中并且構成說明書的一部分的附圖示出了本技術的實施例，并且與描述一起用于解釋本技術的原理。在這些附圖中，類似的附圖標記用于表示類似的要素。下面描述中的附圖是本技術的一些實施例，而不是全部實施例。對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，可以根據這些附圖獲得其他的附圖。 圖1是本技術中非接觸式無線充電裝置的結構示意圖； 圖2是本技術中諧振發射器和中繼電路的結構示意圖； 圖3是本技術中變電站巡檢機器人的結構示意圖。 其中，附圖標記如下:非接觸式無線充電裝置1、諧振接收器本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種非接觸式無線充電裝置(1)，其特征在于，包括設置于變電站巡檢機器人上的第一子裝置和設置于變電站設備上的第二子裝置；所述第一子裝置包括諧振接收器(11)、整流穩壓器(12)、電池管理器(13)、主控器(14)、無線通信器一(15)、工控機(16)；其中，所述諧振接收器(11)的諧振電流信號輸出端與所述整流穩壓器(12)的信號輸入端相連接，所述整流穩壓器(12)的穩壓信號輸出端與所述電池管理器(13)的電能信號輸入端相連接，所述電池管理器(13)的信號輸出端與所述主控器(14)的電池信號輸入端相連接，所述主控器(14)的無線控制信號輸出端與所述無線通信器一(15)的輸入端相連接，所述主控器(14)的控制信號輸入端與所述工控機(16)的控制信號輸出端相連接；所述第二子裝置包括無線通信器二(21)、控制器(22)、驅動電路(23)、逆變電路(24)、諧振發射器(25)、中繼電路(26)、LCD顯示器(27)；其中，無線通信器二(21)的信號輸出端與所述控制器(22)的信號輸入端相連接，所述控制器(22)的諧振控制信號輸出端與所述驅動電路(23)的控制信號輸入端相連接，所述驅動電路(23)的驅動信號輸出端與所述逆變電路(24)的信號輸入端相連接，所述逆變電路(24)的信號輸出端與所述諧振發射器(25)的信號輸入端相連接；所述中繼電路(26)位于所述諧振發射器(25)的交變磁場的覆蓋范圍內；所述LCD顯示器(27)的信號輸入端與所述控制器(22)的控制信號輸出端相連接。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：付淵，李樹林，諶杰，劉躍剛，藏洋，唐巧巧，方芳，
申請(專利權)人：貴陽供電局，
類型：新型
國別省市：貴州;52