机器人水平移动非接触式无线充电装置及其无线充电方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机器人水平移动非接触式无线充电装置及其无线充电方法，机器人水平移动非接触式无线充电装置包括监测器，监测器监测电池电量，电池电量低于设定值时利用充电站感应器与接收端感应器确认最优位置并启动无线充电；放大器将输入的直流电转换成可控高频交流电后，经发射线圈转换为宽频电磁波，接收线圈接收该宽频电磁波并转换为可控高频交流电，而后通过整流模块与稳压转换分流器对可控高频交流电进行稳压整流，对电池进行无线充电。利用宽频率线圈提高电能传输效率，智能化控制系统提高整体传输效率；放大器中引入宽频器件，保证无线充电效率；在不稳定的状况下提供稳定输出，实现了非对准情况下电能高效率传输。

【技术实现步骤摘要】
机器人水平移动非接触式无线充电装置及其无线充电方法
本专利技术属于无线充电
，涉及一种机器人水平移动非接触式无线充电装置及其无线充电方法。
技术介绍
近些年来，无线充电设备有了突飞猛进的发展。机器人、电动汽车等这种处于水平移动的设备的无线充电分为接触式充电和非接触式充电两种。接触式充电方式现在来看，劣势比较明显，受环境制约影响比较大。非接触式充电方式，分为水平移动式的无线充电以及垂直移动式的无线充电。水平移动式的无线充电可以适用于电动汽车及机器人充电。水平移动式的无线充电设备，现有的技术通常是在地面以下埋设发射板，发射板一般为多个圆形或矩形线圈排布的线圈阵列；然后在水平移动设备上设置接收板，当水平移动设备经过时，对接匹配发送板与接收板位置，发送板就会给接收板传输能量，这种充电方式属于窄带充电技术。窄带充电技术需要进行精准位置对接匹配，精准位置对接匹配难度较大、影响因素较多，很难达到预期效果，又因窄带技术无线充电穿透性有限，使得接收到的能量不稳定且能量传输损耗严重，导致充电效率低、充电时间长。
技术实现思路
为了达到上述目的，本专利技术提供一种机器人水平移动非接触式无线充电装置及其无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.机器人水平移动非接触式无线充电装置，其特征在于，由无线充电站与机器人接收端组成；所述无线充电站包括：主电源转换分流器(1)，用于将供电电压转换成放大器(4)所需的直流电压和无线充电站各部件所需的工作电压；充电站处理器(2)，用于监测并控制与其连接的主电源转换分流器(1)、充电站无线通信模块(3)、放大器(4)、充电站智能调整模块(5)及充电站感应器(7)，以保证能量传输的高效安全；放大器(4)，用于对直流电进行两级放大，将直流电转换成所需的可控高频交流电并传输给充电站智能调整模块(5)；充电站智能调整模块(5)，用于调整发射线圈(6)参数，使发射线圈(6)与接收线圈(11)进行匹配；发射线...

【技术特征摘要】
1.机器人水平移动非接触式无线充电装置，其特征在于，由无线充电站与机器人接收端组成；所述无线充电站包括：主电源转换分流器(1)，用于将供电电压转换成放大器(4)所需的直流电压和无线充电站各部件所需的工作电压；充电站处理器(2)，用于监测并控制与其连接的主电源转换分流器(1)、充电站无线通信模块(3)、放大器(4)、充电站智能调整模块(5)及充电站感应器(7)，以保证能量传输的高效安全；放大器(4)，用于对直流电进行两级放大，将直流电转换成所需的可控高频交流电并传输给充电站智能调整模块(5)；充电站智能调整模块(5)，用于调整发射线圈(6)参数，使发射线圈(6)与接收线圈(11)进行匹配；发射线圈(6)，用于将可控高频交流能量高效率转化为宽频电磁波；充电站感应器(7)，用于检测无线充电站内部所有电流和电压的数值，使充电站处理器(2)在非正常工作的情况下做出正确指示；充电站无线通信模块(3)，用于联通机器人接收端；所述机器人接收端包括：接收端处理器(8)，用于监测并控制与其连接的接收端无线通信模块(9)、接收端感应器(10)、接收端智能调整模块(12)、稳压转换分流器(14)及监测器(15)，保证能量传输高效安全；接收端感应器(10)，用于协助自动对准发射线圈(6)和判断最优传输距离；接收线圈(11)，用于将宽频电磁波高效转化为可控高频交流电；接收端智能调整模块(12)，用于与无线充电站联动，对接收线圈(11)参数进行微调；整流模块(13)，用于将可控高频交流电转变为可用直流电；稳压转换分流器(14)，用于对整流后的直流电做稳压处理，给电池(16)充电，并为机器人接收端各部件提供工作电压；监测器(15)，用于监测电池(16)充电及电量状态，根据情况发出指示讯号；接收端无线通信模块(9)，用于联通无线充电站。2.根据权利要求1所述的机器人水平移动非接触式无线充电装置，其特征在于，工作频率为1-50MHz。3.根据权利要求1所述的机器人水平移动非接触式无线充电装置，其特征在于，所述放大器(4)为高频放大模块，内部电路分电源管理电路和功率放大电路两部分；所述电源管理电路包括电源管理器(4-1)和准低压降线性稳压器(4-2)；所述功率放大电路包括可控晶振(4-3)、控制模块(4-4)、振荡模块(4-5)和宽频匹配模块(4-6)；所述电源管理器(4-1)，用于对外接直流电进行DC-DC转换，转换为所需的电压值；所述准低压降线性稳压器(4-2)，用于对电源管理器(4-1)输出的直流电进行线性降压，并输出低压直流信号；所述可控晶振(4-3)，用于根据其引脚1输入的由充电站处理器(2)发出的控制信号，对低压直流信号做DC-AC变换，产生并输出交流信号；所述控制模块(4-4)，用于对可控晶振(4-3)输出的交流信号进行一级放大；所述振荡模块(4-5)，用于对控制模块(4-4)输出的交流信号进行二级放大，并输出高频交流信号；振荡模块(4-5)为宽频率功放管；所述宽频匹配模块(4-6)，用于对高频交流信号进行宽频带匹配，输出可控高频交流电。4.根据权利要求3所述的机器人水平移动非接触式无线充电装置，其特征在于，所述电源管理器(4-1)的引脚3串联电容C1后接地；电源管理器(4-1)的引脚1分别连接电阻R1一端和电阻R2一端，电阻R2另一端接地；电阻R1另一端分别连接电源管理器(4-1)的引脚2、准低压降线性稳压器(4-2)的引脚3和并联电容C2、C3一端，并联电容C2、C3另一端接地；准低压降线性稳压器(4-2)的引脚2接地；准低压降线性稳压器(4-2)的引脚1串联并联的电容C4、C5后接地；所述可控晶振(4-3)的引脚1连接外部信号，可控晶振(4-3)的引脚2接地，可控晶振(4-3)的引脚4连接电容C15一端，电容C15另一端接地；可控晶振(4-3)的引脚3串联电阻R6后连接控制模块(4-4)的引脚6；控制模块(4-4)的引脚4、引脚5接地，控制模块(4-4)的引脚1串联并联的电容C23、C24后接地，控制模块(4-4)分别通过电阻R5和电阻R4连接振荡模块(4-5)的栅极G；振荡模块(4-5)的源极S接地；振荡模块(4-5)的漏极D分别连接电感L1一端、电感L2一端和并联的电容C16、C17、C18一端；电感L1另一端连接并联的电容C6、C7一端，并联的电容C6、C7另一端以及并联的电容C16、C17、C18另一端接地；电感L2另一端连接并联的电容C8、C9、C14一端；所述宽频匹配模块(4-6)包括电感L3，电感L3一端分别连接并联的电容C8、C9、C14另一端、并联的电容C10、C11一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：李谦，
申请(专利权)人：西安电掣风云智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61