电源管理装置及机器人控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及机器人技术领域，公开了一种电源管理装置及机器人控制系统。该装置包括与机器人的电源系统中的开关电源相连，且用于将开关电源的输出分配至电源系统的若干个用电设备的电源分配模块，以及市电监测模块以及应急供电模块；市电监测模块用于检测接入的市电是否正常，并在检测到市电掉电时，触发机器人执行关机操作；开关电源的输出端还连接应急供电模块的输入端，应急供电模块的输出端连接电源分配模块的输入端，应急供电模块用于储能，并且在市电掉电时，代替开关电源供电以完成关机操作。采用本申请实施例，不仅可消除异常掉电带来的轴下坠危险，而且可以灵活配置并监测用电设备的用电情况，提高机器人稳定性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
电源管理装置及机器人控制系统
本专利技术实施例涉及机器人
，特别涉及一种电源管理装置及机器人控制系统。
技术介绍
近年来，随着国家2025智能制造计划的推进，工业机器人的应用正延伸到越来越多的行业，生产也越来越智能化，因此，提高机器人系统的安全性显得尤为重要。电源系统作为机器人系统的重要组成部分，其稳定性直接影响着机器人系统内部各个板卡的工作情况。专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：目前系统内部一般采用开关电源给各个板卡进行供电，而当部分板卡出现过载情况时，往往会使整个电源系统停止工作(即掉电)，或者由于市电供电问题也会导致整个电源系统停止工作，而突然掉电可能会导致例如轴下坠等的危险，因此，电源系统的上述不足给整个机器人系统的稳定性和安全性带来隐患。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的在于提供一种电源管理装置及机器人控制系统，通过增加应急供电模块以及市电监测模块，从而可以消除系统异常掉电情况下带来的轴下坠等的危险，提高整个机器人系统的稳定性和安全性，同时，本专利技术实施方式的机器人控制系统还可以根据用电设备的需求灵活配置并监测用电设备的用电情况，进一步提高机器人系统的安全性。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种电源管理装置，包括与机器人的电源系统中的开关电源相连，且用于将所述开关电源的输出分配至所述电源系统的若干个用电设备的电源分配模块，所述电源管理装置还包括：市电监测模块以及应急供电模块；所述市电监测模块用于检测接入的市电是否正常，并在检测到所述市电掉电时，触发所述机器人执行关机操作；所述开关电源的输出端还连接所述应急供电模块的输入端，所述应急供电模块的输出端连接所述电源分配模块的输入端，所述应急供电模块用于储能，并且在所述市电掉电时，代替所述开关电源供电以完成所述关机操作。本专利技术的实施方式提供了一种机器人控制系统，包括：机器人控制器以及如上所述的电源管理装置；所述机器人控制器与所述电源管理装置通信连接；所述电源管理装置用于根据所述机器人控制器提供的用电配置信息向各用电设备供电；所述电源管理装置还包括：分别用于监控用电设备的用电情况的多个负载监控模块；所述负载监控模块用于监测各用电设备的用电情况是否小于或者等于预设用电阈值，并在检测到超出预设用电阈值时切断供电。本专利技术实施方式相对于现有技术而言，在电源管理装置中增加市电监测模块以及应急供电模块，市电监测模块能够在检测到市电掉电时，触发机器人的关机操作，而应急供电模块能够用于储能，并且在市电掉电时，代替开关电源供电以完成关机操作，从而为电源系统突发掉电提供了有力的安全保护措施，可以消除系统异常掉电情况下带来的轴下坠等的危险，提高整个机器人系统的稳定性和安全性；同时，由于本专利技术实施例的机器人控制系统还可以对用电设备的用电情况进行灵活配置以及监测，从而可进一步提高机器人的安全性和稳定性。另外，所述应急供电模块包括：储能模组、充电电阻以及第一二极管；所述充电电阻的第一端与所述开关电源的输出正极相连，所述充电电阻的第二端连接所述储能模组的正极，所述储能模组的负极接地；所述第一二极管的正极连接所述储能模组的正极，所述第一二极管的负极连接所述电源分配模块的输入端。充电电阻在充电时能够限制充电电流的大小，从而可避免因充电电流过大而引起开关电源的自我保护。另外，所述应急供电模块还包括：放电电阻以及放电开关；所述放电电阻以及所述放电开关串联在所述储能模组的正、负极之间；所述电源管理装置还包括第一控制单元；所述放电开关的控制端连接所述第一控制单元；所述第一控制单元用于在所述关机操作结束后控制所述放电开关导通。通过放电电阻以及放电开关放掉存储的多余电量，从而可以提高电源系统的安全性。另外，所述应急供电模块还包括：第二二极管；所述开关电源的输出正极以及所述电源分配模块的输入端均与所述第二二极管的正极相连，所述第二二极管的负极与所述充电电阻的第一端相连。在储能模组放电时第二二极管可以防止充电电阻消耗储能模组存储的能量。另外，所述储能模组包括：若干串接的电容储能单元；所述电容储能单元包括：储能电容以及均压电路；所述均压电路并联在所述储能电容的两端。通过均压电路可以保证各储能电容上的电压更均衡，避免了储能电容上的电压超出其耐压值，从而对储能电容起到保护作用，有利于提高其使用寿命。另外，所述均压电路包括：串接的均压电阻以及基准电压源。另外，所述市电监测模块包括：依次连接的全桥整流电路、光耦隔离电路、比较电路以及第二控制单元；所述全桥整流电路用于将接入的市电整流成直流电信号；所述直流电信号通过所述光耦隔离电路隔离后输出至所述比较电路；所述比较电路用于将比较结果输出至所述第二控制单元；所述第二控制单元用于根据所述比较结果判断所述市电是否异常，并在检测到所述市电掉电时，触发所述关机操作。另外，所述负载监控模块包括：采样模块、智能功率开关以及第三控制单元；所述采样模块以及所述智能功率开关均连接在所述用电设备的供电回路中；所述采样模块用于检测所述供电回路中的电压和/或电流是否小于或者等于预设用电阈值，并在检测到超出预设用电阈值时上报所述第三控制单元，所述第三控制单元用于控制所述智能功率开关断开所述供电回路。从而可以灵敏地检测出用电设备的过载情况，及时切断过载的用电设备，提高整个电源系统的稳定性和安全性。另外，所述负载监控模块还用于将被切断的用电设备的异常用电信息上报所述机器人控制器；所述机器人控制器用于将所述异常用电信息和/或所述机器人的关机操作的关机信息上报物联网平台。从而使得用户可以根据上报的信息方便地对机器人进行维护。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1是根据本专利技术第一实施方式电源管理装置的结构示意图；图2是根据本专利技术第一实施方式电源管理装置的市电监测模块的结构示意图；图3是根据本专利技术第一实施方式电源管理装置的应急供电模块的结构示意图；图4是根据本专利技术第一实施方式电源管理装置的应急供电模块的一种示例电路结构示意图；图5是根据本专利技术第二实施方式机器人控制系统的结构示意图；图6是根据本专利技术第二实施方式机器人控制系统的负载监控模块的结构示意图；图7、8是根据本专利技术第二实施方式机器人控制系统的负载监控模块的一种示例电路的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。本专利技术的第一实施方式涉及一种电源管理装置。如图1所示，本实施方式的电源管理装置1包括：电源分配模块10、应急供电模块11以及市电监测模块12。电源分配模块10与机器人的电源系统中的开关电源2相连，且用于将开关电源2的输出分配至电源系统的若干个用电设备(例如有1～N等N个用电设备)。市电监测模块12用于检测接入的市电是否正常，并在检测到市电掉电时，触发机器人执行关机操作。应急供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源管理装置，包括与机器人的电源系统中的开关电源相连，且用于将所述开关电源的输出分配至所述电源系统的若干个用电设备的电源分配模块，其特征在于，所述电源管理装置还包括：市电监测模块以及应急供电模块；所述市电监测模块用于检测接入的市电是否正常，并在检测到所述市电掉电时，触发所述机器人执行关机操作；所述开关电源的输出端还连接所述应急供电模块的输入端，所述应急供电模块的输出端连接所述电源分配模块的输入端，所述应急供电模块用于储能，并且在所述市电掉电时，代替所述开关电源供电以完成所述关机操作。

【技术特征摘要】
1.一种电源管理装置，包括与机器人的电源系统中的开关电源相连，且用于将所述开关电源的输出分配至所述电源系统的若干个用电设备的电源分配模块，其特征在于，所述电源管理装置还包括：市电监测模块以及应急供电模块；所述市电监测模块用于检测接入的市电是否正常，并在检测到所述市电掉电时，触发所述机器人执行关机操作；所述开关电源的输出端还连接所述应急供电模块的输入端，所述应急供电模块的输出端连接所述电源分配模块的输入端，所述应急供电模块用于储能，并且在所述市电掉电时，代替所述开关电源供电以完成所述关机操作。2.根据权利要求1所述的电源管理装置，其特征在于，所述应急供电模块包括：储能模组、充电电阻以及第一二极管；所述充电电阻的第一端与所述开关电源的输出正极相连，所述充电电阻的第二端连接所述储能模组的正极，所述储能模组的负极接地；所述第一二极管的正极连接所述储能模组的正极，所述第一二极管的负极连接所述电源分配模块的输入端。3.根据权利要求2所述的电源管理装置，其特征在于，所述应急供电模块还包括：放电电阻以及放电开关；所述放电电阻以及所述放电开关串联在所述储能模组的正、负极之间；所述电源管理装置还包括第一控制单元；所述放电开关的控制端连接所述第一控制单元；所述第一控制单元用于在所述关机操作结束后控制所述放电开关导通。4.根据权利要求2所述的电源管理装置，其特征在于，所述应急供电模块还包括：第二二极管；所述开关电源的输出正极以及所述电源分配模块的输入端均与所述第二二极管的正极相连，所述第二二极管的负极与所述充电电阻的第一端相连。5.根据权利要求2所述的电源管理装置，其特征在于，所述储能模组包括：若干串接的电容储能单元；所述电容储能单元包括：储能电容以及均压电路；所述均压电路并联在所述储能电容的两...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐沈健，李鹏，陈魁，肖谅，
申请(专利权)人：上海新时达机器人有限公司，上海新时达电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31