一种用于高压输电线路巡线机器人的能量回收系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于高压输电线路巡线机器人的能量回收系统及方法，能量回收系统，设置在巡线机器人机体内部，包括用于驱动所述的高压输电线路巡线机器人运行的驱动电路模块、用于回收电能的充电电路、单向DC/DC转换器、控制器和速度检测单元；本发明专利技术利用输电线路悬链状的结构特点，成功节省了巡线机器人下坡时行走电机所需的能量，并且把行走电机作为直流发电机将能量回收至蓄电池中，节省能量并且提升机器人续航能力；巡线机器人本身机械结构无需太大变动，升级成本低，效果好；能避免了巡线机器人下坡速度过快导致的机器人本身的硬件及电路损坏，且保持了发电电压的相对稳定，保证了机器人巡检的可控性与安全性，也减少了行走轮的磨损程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源回收利用
，涉及到一种能量回收系统及方法，尤其涉及到。
技术介绍
传统的输电线路巡检方法主要以人工巡线为主，其巡线效率低，劳动强度大，工人经常野外工作，工作环境恶劣，并且跨越高山，密林，大河的输电线路档段的巡检难度更大。采用直升机巡检效率较高，但是其经济效益差，并且容易忽略输电线路的细微损坏。巡线机器人是一种用于巡检高压输电线路的特种机器人，可用于代替人工巡检，其巡检效率高，成像效果好，是机器人技术与输电线路巡检技术发展相结合的必然趋势。 巡线机器人的行走，越障(通过直流电机和相关电路)以及检测(通过可见光摄像头，红外成像仪等)都需要机器人自带的蓄电池进行供电。巡线机器人续航能力是机器人的关键技术指标，其直接决定巡线机器人的巡线里程及工作时间。如果巡线机器人续航能力较低，则需要人工频繁上塔更换电池，给自动巡线带来极大不便。 巡线机器人重量以及体积的控制使其电池容量不能无限制扩大。因此，在现有电池容量最大化的前提下寻找出在线充能及节能的有效途径是提升巡线机器人续航能力的主要手段。 针对巡线机器人在线充电，主要有以下的方法:一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高压输电线路巡线机器人的能量回收系统，设置在所述的高压输电线路巡线机器人的巡线机器人机体（8）内部，其特征在于：包括用于驱动所述的高压输电线路巡线机器人运行的驱动电路模块、用于回收电能的充电电路、单向DC/DC转换器、控制器和速度检测单元； 所述的驱动电路模块依次由锂电池组、双向DC/DC转换器、驱动电路、切换电路、直流电机串联组成；所述的充电电路依次由直流电机、切换电路、速度控制单元、双向DC/DC转换器、锂电池组串联组成；当能量由所述的锂电池组向所述的直流电机流动时，所述的直流电机与所述的速度控制单元隔离，当能量由所述的直流电机流向所述的锂电池组时，所述的直流电机与所述的驱动电路隔...

【技术特征摘要】
1.一种用于高压输电线路巡线机器人的能量回收系统，设置在所述的高压输电线路巡线机器人的巡线机器人机体(8)内部，其特征在于:包括用于驱动所述的高压输电线路巡线机器人运行的驱动电路模块、用于回收电能的充电电路、单向DC/DC转换器、控制器和速度检测单元； 所述的驱动电路模块依次由锂电池组、双向DC/DC转换器、驱动电路、切换电路、直流电机串联组成； 所述的充电电路依次由直流电机、切换电路、速度控制单元、双向DC/DC转换器、锂电池组串联组成； 当能量由所述的锂电池组向所述的直流电机流动时，所述的直流电机与所述的速度控制单元隔离，当能量由所述的直流电机流向所述的锂电池组时，所述的直流电机与所述的驱动电路隔离； 所述的锂电池组通过所述的单向DC/DC转换器向所述的控制器供电，所述的控制器用于控制所述的双向DC/DC转换器能量传输方向，控制所述的速度控制单元中设置的电流控制电路的PWM波占空比以控制所述的速度控制单元的电流及设置在所述的速度控制单元中的制动电阻R消耗的能量，以及控制所述的切换电路根据指令切换至所述的驱动电路或所述的速度控制单元；所述的控制器还接收所述的速度检测单元传来的速度信息，作为调节所述的高压输电线路巡线机器人运行速度的参考。2.根据权利要求1所述的用于高压输电线路巡线机器人的能量回收系统，其特征在于:所述的速度控制单元由制动电阻R以及电流控制电路(13)串联组成，用于通过所述的电流控制电路(13)调节所述的速度控制单元的电流，来调整所述的制动电阻R消耗的能量，所述的控制器通过 调整所述的电流控制电路(13) PWM波占空比来控制所述的速度控制单元电流，所述的速度控制单元与所述的双向DC/DC转换器并联，调整所述的制动电阻R消耗能量即可调整所述的直流电机发电状态下的负载，以此达到控制速度目的。3.根据权利要求1或2所述的用于高压输电线路巡线机器人的能量回收系统，其特征在于:所述的高压输电线路巡线机器人，包括一对压紧轮(3)、圆周阵列磁钢(2)、霍尔传感器(4)、压紧电机(6)、倾角传感器(12)和加速度传感器(11);所述的一对压紧轮(3)，左右对称地设置在巡线机器人的压紧轮支架(5)上，贴紧输电线路(7)并与巡线机器人的行走轮(I)上下相对；所述的圆周阵列磁钢(2)，内嵌于压紧轮(3) —侧；所述的霍尔传感器(4)，设置于压紧轮支架(5)上；所述的压紧电机(6)通过弹簧与所述的压紧轮支架(5)连接、用于控制所述的压紧轮支架(5)压紧或松开，所述的倾角传感器(12)和加速度传感器(11)，分别设置于巡线机器人机体(8)内部；所述的霍尔传感器(4)、倾角传感器(12)和加速度传感器(11)由巡线机器人提供电力。4.根据权利要求1或2所述的用于高压输电线路巡线机器人的能量回收系统，其特征在于:所述的直流电机为有刷直流电机。5.根据权利要求1或2所述的用于高压输电线路巡线机器人的能量回收系统，其特征在于:...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，吴功平，胡健，周鹏，杨智勇，白玉成，肖华，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42