自走式供电小车及供电系统技术方案

本实用新型专利技术实施例提供一种自走式供电小车及供电系统。供电小车包括：供电部分和自动跟踪部分；供电部分包括：光伏发电组件、蓄电池和充放电控制器；光伏发电组件用于将太阳能转换为电能，在充放电控制器的控制下向蓄电池充电；蓄电池用于向外输出电能以及为供电小车自身进行供电；自动跟踪部分包括：车体装置、用于驱动车体装置的电机驱动模块、无线信号接收器、位于车体装置上不同位置点的第一超声波接收器和第二超声波接收器，以及处理器。通过利用光伏发电组件将太阳能转化为电能并利用充放电控制器向蓄电池供电，利用蓄电池向外输出电能为外部设备提供电源，利用超声波定位技术实现对目标携带装置的定位，实现了自动跟踪并提供电源的目的。

【技术实现步骤摘要】
自走式供电小车及供电系统
本技术实施例涉及供电
，尤其涉及一种自走式供电小车及供电系统。
技术介绍
近年来，对于农牧业工作过程中机械性能的测试、草原退化研究等野外试验越来越多，但受到恶劣的地理环境条件限制，不能为仪器、设备提供长时间的稳定电源，而且当需要不断变换试验地点时，容量较大的电源比较沉重而造成移动不便。针对自走式供电系统的研制，国内学者暂时还没有提出相应的理论与产品。目前，跟随性载物小车是主要研究方向，例如基于超声波定位的智能跟踪小车、基于PLC的自动跟踪小车在高尔夫球场的应用和基于单片机自动跟随小车等。相比较国外的自走式供电系统，我国更多的是自走式的产品，目前一款“高尔夫童车”颇受欢迎，但是对于我国实际情况并没有销售市场。跟随性载物小车主要采用超声波定位的方法，利用无线信号的传输实现载物小车的自动跟踪，为人类提供方便，解放双手，但无法适用于野外等地势恶劣的环境，也未提供可靠的供电系统，更重要的是并没有完全自动跟踪的载物小车出现在市场，目前还没有一种产品可以实现跟踪野外试验的科研人员，并为试验仪器、设备提供的充足电源。因此，设计一款可以自动跟踪并提供电源的设备是目前业界亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本技术实施例提供一种自走式供电小车及供电系统。一方面，本技术实施例提供一种自走式供电小车，包括：供电部分和自动跟踪部分；所述供电部分包括：光伏发电组件、蓄电池和充放电控制器；所述光伏发电组件用于将太阳能转换为电能，在所述充放电控制器的控制下向所述蓄电池充电；所述蓄电池用于向外输出电能以及为所述供电小车自身进行供电；所述自动跟踪部分包括：车体装置、用于驱动所述车体装置的电机驱动模块、无线信号接收器、位于所述车体装置上不同位置点的第一超声波接收器和第二超声波接收器，以及处理器；所述无线信号接收器用于接收目标携带装置发送的无线信号，所述第一超声波接收器和所述第二超声波接收器分别接收目标携带装置发送的超声波信号；所述处理器根据无线信号接收器接收所述无线信号的时间t0、所述第一超声波接收器接收所述超声波信号的时间t1和所述第二超声波接收器接收所述超声波信号的时间t2确定所述目标携带装置相对于所述车体装置的位置；所述处理器还根据所述目标携带装置相对于所述车体装置的位置控制所述车体装置在所述电机驱动模块的带动下实现对所述目标携带装置的自动跟踪。进一步地，所述自动跟踪部分车体装置带有履带式行走机构。进一步地，所述供电部分还包括：太阳能跟踪传感器和蜗轮蜗杆机械结构，太阳能跟踪传感器辨别太阳的位置后由蜗轮蜗杆机械结构进行主动追日活动。进一步地，所述供电部分还包括逆变器和DC/DC变换器，用于输出：220V交流电源、5V直流电源、24V直流电源和0～12V可调直流电源。进一步地，所述自动跟踪部分的电机驱动模块使用直流/步进两用驱动器驱动两个直流电机。进一步地，所述供电部分的充放电控制器为脉宽调制型控制器。进一步地，所述处理器采用单片机实现。进一步地，所述供电部分的蓄电池为锂电池。进一步地，所述小车还包括显示部分和按键输入部分，所述显示部分用于显示当前电量及输出电压的情况，按键输入部分用于接收用户输入的操作指令。另一方面，本技术实施例还提供一种自走式供电系统，包括：目标携带装置以及如上面任一项所述的自走式供电小车；所述目标携带装置包括与所述无线信号接收器相应的无线信号发射器和与所述超声波接收器相应的超声波发射器，所述无线信号发射器和超声波发射器在预设时间间隔下同时发射无线信号和超声波信号。本技术实施例提供的自走式供电小车及供电系统，通过利用光伏发电组件将太阳能转化为电能并利用充放电控制器向蓄电池供电，利用蓄电池向外输出电能为外部设备提供电源，利用无线信号接收器和两个超声波接收器实现对目标携带装置的定位，在电机驱动模块的带动下实现对目标携带装置的自动跟踪，实现了自动跟踪并提供电源的目的。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的自走式供电小车的结构示意图；图2为本技术实施例提供的自走式供电小车的三维结构示意图；图3为本技术实施例提供的自走式供电系统俯视图；图4为本技术实施例提供的自走式供电系统的供电部分结构框图；图5为本技术实施例提供的自走式供电系统的自动跟踪部分结构框图；图6为本技术实施例提供的又一自走式供电系统的自动跟踪部分结构框图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。图1为本技术实施例提供的自走式供电小车的结构示意图，图2为本技术实施例提供的自走式供电小车的三维结构示意图，如图1和图2所示，供电小车包括：供电部分1和自动跟踪部分2；所述供电部分1包括：光伏发电组件11、蓄电池12和充放电控制器13；所述光伏发电组件11用于将太阳能转换为电能，在所述充放电控制器13的控制下向所述蓄电池12充电；所述蓄电池12用于向外输出电能以及为所述供电小车自身进行供电；所述自动跟踪部分2包括：车体装置21、用于驱动所述车体装置的电机驱动模块22、无线信号接收器23、位于所述车体装置上不同位置点的第一超声波接收器24和第二超声波接收器25，以及处理器26；所述无线信号接收器23用于接收目标携带装置发送的无线信号，所述第一超声波接收器24和所述第二超声波接收器25分别接收目标携带装置发送的超声波信号；所述处理器26根据无线信号接收器23接收所述无线信号的时间t0、所述第一超声波接收器24接收所述超声波信号的时间t1和所述第二超声波接收器25接收所述超声波信号的时间t2确定所述目标携带装置相对于所述车体装置的位置；所述处理器26还根据所述目标携带装置相对于所述车体装置的位置控制所述车体装置21在所述电机驱动模块22的带动下实现对所述目标携带装置的自动跟踪。如图2所示，在车体装置21的外部设有光伏发电组件11，当供电小车在野外工作时，光伏发电组件11将环境中的太阳能转换为电能，然后在充放电控制器的控制下向蓄电池进行充电，只要有阳光就可以持续产生电能。资料显示：呼和浩特离网型太阳能光伏发电系统一般每日有效日照时间为5.6h，考虑到充放电效率和充电过程和逆变过程的损耗，实际充电过程中，光伏电池会受各种天气因素影响，光伏电池的实际功率一般按0.7计算，以4块20W柔性单晶硅光伏电池并联为例，柔性单晶硅光伏电池具有体积小、重量轻和便于拆分及携带的优点，4块20W的光伏电池并联功率为80W，则光伏发电组件11一天能够提供的总电量为：80W*5.6h*0.7＝313.6W·h。考虑到系统中有充电控制和逆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自走式供电小车，其特征在于，包括：供电部分和自动跟踪部分；所述供电部分包括：光伏发电组件、蓄电池和充放电控制器；所述光伏发电组件用于将太阳能转换为电能，在所述充放电控制器的控制下向所述蓄电池充电；所述蓄电池用于向外输出电能以及为所述供电小车自身进行供电；所述自动跟踪部分包括：车体装置、用于驱动所述车体装置的电机驱动模块、无线信号接收器、位于所述车体装置上不同位置点的第一超声波接收器和第二超声波接收器，以及处理器；所述无线信号接收器用于接收目标携带装置发送的无线信号，所述第一超声波接收器和所述第二超声波接收器分别接收目标携带装置发送的超声波信号；所述处理器根据无线信号接收器接收所述无线信号的时间t0、所述第一超声波接收器接收所述超声波信号的时间t1和所述第二超声波接收器接收所述超声波信号的时间t2确定所述目标携带装置相对于所述车体装置的位置；所述处理器还根据所述目标携带装置相对于所述车体装置的位置控制所述车体装置在所述电机驱动模块的带动下实现对所述目标携带装置的自动跟踪。

【技术特征摘要】
1.一种自走式供电小车，其特征在于，包括：供电部分和自动跟踪部分；所述供电部分包括：光伏发电组件、蓄电池和充放电控制器；所述光伏发电组件用于将太阳能转换为电能，在所述充放电控制器的控制下向所述蓄电池充电；所述蓄电池用于向外输出电能以及为所述供电小车自身进行供电；所述自动跟踪部分包括：车体装置、用于驱动所述车体装置的电机驱动模块、无线信号接收器、位于所述车体装置上不同位置点的第一超声波接收器和第二超声波接收器，以及处理器；所述无线信号接收器用于接收目标携带装置发送的无线信号，所述第一超声波接收器和所述第二超声波接收器分别接收目标携带装置发送的超声波信号；所述处理器根据无线信号接收器接收所述无线信号的时间t0、所述第一超声波接收器接收所述超声波信号的时间t1和所述第二超声波接收器接收所述超声波信号的时间t2确定所述目标携带装置相对于所述车体装置的位置；所述处理器还根据所述目标携带装置相对于所述车体装置的位置控制所述车体装置在所述电机驱动模块的带动下实现对所述目标携带装置的自动跟踪。2.根据权利要求1所述的供电小车，其特征在于，所述自动跟踪部分车体装置带有履带式行走机构。3.根据权利要求1所述的供电小车，其特征在于，所述供电部分还包括：太阳能跟踪传感器和蜗轮蜗杆机械结构，太阳能跟...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗哲英，王帅，刘宇，李海军，赵晓东，张东雷，肖云鹏，李学文，
申请(专利权)人：内蒙古农业大学，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15