太阳能面板清扫机器人的无线充电系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种太阳能面板清扫机器人无线充电系统及无线充电方法，无线充电系统包括至少一太阳能面板、一清扫机器人、一可充电电池、至少一无线电力发射装置以及一无线电力接收装置。

【技术实现步骤摘要】
太阳能面板清扫机器人的无线充电系统
本技术涉及清扫机器人领域，特别涉及一种用于太阳能面板清扫机器人的无线充电系统。
技术介绍
在化石燃料日趋减少的情况下，作为一种新兴的可再生能源的太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，近十年来，太阳能应用技术在世界各国都得到迅猛发展。太阳能面板是指利用半导体材料在光照条件下发生的光生伏特效应(photovoltaic)将太阳能直接转换为电能的器件。有太阳光的地方就能发电，因此太阳能面板适用于从大型发电站到小型便携式充电器等多种场合，近年来得到飞速发展。太阳能面板的工作环境只能是户外，影响其工作的最大问题并不是风雨雷电，而是常年累积的灰尘。太阳能面板上附着有灰尘或其它附着物，会影响面板板的透光率，阻碍光电效率，从而会严重影响面板直接获取阳光的效率，降低面板的能量吸收和转换效率，降低发电效率。现有技术的太阳能面板在使用中只能依靠人工定期完成清理工作，由于太阳能面板面积较大、大型电站同时使用的面板较多，而灰尘会反复累积，需要反复清洗；因此人力成本很高、清理效率低、清理效果较差。在很多场合，为了提高空间利用率，太阳能面板都是利用支架设置在高处，这就给清理工作带来更大的难度和风险。很多太阳能面板的用户为了降低清理成本只能选择不清理，这样只能被迫承担灰尘导致的电能损耗。这样，就需要有一个新的自动清理设备，对太阳能面板进行自动清理。现有技术的清扫机器人一般都只能应用于水平地面上，不能适用于太阳能面板这样的斜坡平面。如果将现有的清扫机器人直接用在太阳能面板上，会导致以下问题。（1）清扫机器人动力不足、不能自由行进、清扫效果差；由于太阳能面板的倾斜角度一般在10度~40度之间，现有清扫机器人在斜坡平面上不能自由行进，即使能勉强行进，很快就会将电量耗尽。（2）清扫机器人会从太阳能面板上滑落；由于太阳能面板比较光滑，现有清扫机器人重量和车轮摩擦系数都比较小，摩擦力也比较小，行进困难，很容易滑落。（3）清扫机器人不能按照规定路线行驶，行进中覆盖面积小，会从太阳能面板边缘处落下；现有清扫机器人一般是设置为遇到障碍物自动转向，由于太阳能面板上没有任何障碍物，自动行驶的清扫机器人只能在单一路径上行进，其行进过程中的覆盖面积小，必然会从太阳能面板边缘处落下。即使预先规划好路径，现有的清扫机器人在行进中容易受到重力及面板附着物的影响，也会很容易偏离路径，很难保证直线行驶；而且清扫机器人自身无法察觉，不能走遍整个面板，会留下大量清扫不到的空间。（4）清扫机器人充电困难；由于太阳能面板高度比较高、面积较大，一旦将清扫机器人送上去之后，将其取下会比较困难，现有技术需要人工将清扫机器人搬离现场或人工取出电池，继而对其进行充电，从而不能长时间持续进行现场作业，而且由于很多太阳能面板都是用支架设置在高处，因此其充电操作非常麻烦，浪费大量人力。（5）清扫机器人工作状态监控困难，由于太阳能面板可能会设置在高处，地面上的工作人员无法对其工作过程做到全程监控，即使清扫机器人发生故障，停止运行或者路线走偏，工作人员也无法及时得知。
技术实现思路
本技术的一个目的在于，提供一种太阳能面板清扫机器人无线充电系统，以解决现有的太阳能面板清扫机器人存在的充电操作复杂、成本较高等技术问题。为解决上述问题，本技术提供一种太阳能面板清扫机器人无线充电系统，包括：至少一太阳能面板；一清扫机器人，在至少一太阳能面板上行驶或停留；一可充电电池，设置在所述清扫机器人内部，用于为所述清扫机器人提供动力；至少一无线电力发射装置，设置在所述清扫机器人外部；每一无线电力发射装置包括一发射线圈，所述发射线圈连接至一电源；以及一无线电力接收装置，设置在所述清扫机器人内部；所述无线电力接收装置包括一接收线圈，所述接收线圈连接至所述可充电电池；其中，当所述接收线圈位于所述发射线圈上方时，所述接收线圈与所述发射线圈实现电磁感应耦合或磁共振耦合，所述发射线圈将无线电能传输至所述接收线圈。进一步地，所述发射线圈设置于任一太阳能面板的下表面，和/或，设置于任意两块相邻太阳能面板连接处的缝隙下方或缝隙内；所述接收线圈设置于所述清扫机器人内部底层，和/或，设置于所述清扫机器人底部下表面。进一步地，所述太阳能面板清扫机器人无线充电系统还可以包括至少一充电面板，每一充电面板嵌入至任一太阳能面板上或设置于任一太阳能面板边缘处；所述充电面板上表面与所述太阳能面板上表面位于同一平面上；其中，所述发射线圈设置于任一充电面板内，和/或，设置于任一充电面板的下表面。进一步地，当所述接收线圈位于所述发射线圈上方时，所述发射线圈与所述接收线圈的距离为1mm~40mm；所述发射线圈与所述接收线圈之间的介质皆为非金属材质。进一步地，所述无线电力发射装置还包括一直流电源，用于提供直流电流；一逆变电路，其输入端连接至所述直流电源，其输出端连接至所述发射线圈；以及一发射端控制器，连接至所述逆变电路，用于控制所述逆变电路的输出功率；其中，所述逆变电路用于将所述直流电流转换为可变频率和占空比的交流电流，并将所述交流电流输出给所述发射线圈。所述直流电源为至少一太阳能放电模组；所述无线电力发射装置还包括一DC-DC稳压电路，其输入端连接至所述直流电源，其输出端连接至所述逆变电路的输入端；其中，所述DC-DC稳压电路用以对所述直流电流进行稳压处理，使得所述逆变电路获得稳定的直流电流源。或者，所述直流电源包括一交流电源，用以提供交流电流；以及一AC-DC适配器，其输入端连接至所述交流电源，其输出端连接至所述逆变电路的输入端；所述AC-DC适配器用于将所述交流电流转换为直流电流。进一步地，所述无线电力接收装置还包括一整流电路，其输入端连接至所述接收线圈，用于将所述接收线圈输出的交流电流转换成直流电流；以及一DC-DC转换电路，其输入端连接至所述整流电路的输出端，其输出端连接至所述可充电电池；一接收端控制器，连接至所述DC-DC转换电路。本技术的另一目的在于，提供一种太阳能面板清扫机器人无线充电系统，以解决太阳能面板清扫机器人在无线充电过程中对实时电量监控的技术问题。为解决上述技术问题，本技术提供一种太阳能面板清扫机器人的无线充电系统，进一步地，所述无线电力接收装置还包括一电池信息采集器，连接至所述可充电电池，用于采集所述可充电电池的剩余容量SOC值；一无线充电开关，其一端连接至所述DC-DC转换电路，其另一端连接至所述可充电电池或所述整流电路；一电池管理器，其一端连接至所述电池信息采集器，以实时获取所述可充电电池的剩余容量SOC值；其另一端连接至所述无线充电开关，以控制所述无线充电开关闭合或断开；其中，当所述可充电电池的剩余容量SOC值小于或等于一预设的电量阈值时，所述电池管理器控制所述无线充电开关闭合；当所述可充电电池的剩余容量SOC值大于或等于一充电容量阈值时，所述电池管理器控制所述无线充电开关断开。本技术的另一目的在于，提供一种太阳能面板清扫机器人无线充电系统，以解决太阳能面板清扫机器人在无线充电过程中，无线电力发射装置与无线电力接收装置实现数据通信的技术问题。为解决上述技术问题，本技术提供一种太阳能面板清扫机器人的无线充电系统，进一步地，所述无线电力发射装置包括一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能面板清扫机器人的无线充电系统，其特征在于，包括：至少一太阳能面板；一清扫机器人，在至少一太阳能面板上行驶或停留；一可充电电池，设置在所述清扫机器人内部；至少一无线电力发射装置，设置在所述清扫机器人外部；每一无线电力发射装置包括一发射线圈，所述发射线圈连接至一电源；以及一无线电力接收装置，设置在所述清扫机器人内部或外表面；所述无线电力接收装置包括一接收线圈，所述接收线圈连接至所述可充电电池。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能面板清扫机器人的无线充电系统，其特征在于，包括：至少一太阳能面板；一清扫机器人，在至少一太阳能面板上行驶或停留；一可充电电池，设置在所述清扫机器人内部；至少一无线电力发射装置，设置在所述清扫机器人外部；每一无线电力发射装置包括一发射线圈，所述发射线圈连接至一电源；以及一无线电力接收装置，设置在所述清扫机器人内部或外表面；所述无线电力接收装置包括一接收线圈，所述接收线圈连接至所述可充电电池。2.如权利要求1所述的太阳能面板清扫机器人的无线充电系统，其特征在于，所述发射线圈设置于任一太阳能面板的下表面，和/或，设置于任意两块相邻太阳能面板连接处的缝隙下方或缝隙内。3.如权利要求1所述的太阳能面板清扫机器人的无线充电系统，其特征在于，所述接收线圈设置于所述清扫机器人内部底层，和/或，设置于所述清扫机器人底部下表面。4.如权利要求1所述的太阳能面板清扫机器人的无线充电系统，其特征在于，还包括至少一充电面板，每一充电面板嵌入至任一太阳能面板上或设置于任一太阳能面板边缘处；所述充电面板上表面与所述太阳能面板上表面位于同一平面上；其中，所述发射线圈设置于任一充电面板内，或者，设置于任一充电面板的下表面。5.如权利要求1所述的太阳能面板清扫机器人的无线充电系统，其特征在于，当所述接收线圈与所述发射线圈耦合时，所述发射线圈与所述接收线圈的距离为1mm~40mm；所述发射线圈与所述接收线圈之间的介质皆为非金属材质。6.如权利要求1所述的太阳能面板清扫机器人的无线充电系统，其特征在于，所述无线电力发射装置还包括一直流电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭芳，周艳荣，徐建荣，
申请(专利权)人：苏州瑞得恩光能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32