基于普通电动三轮车的农用机器人动力供给电源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及农业生产技术领域，具体地说，涉及基于普通电动三轮车的农用机器人动力供给电源装置，包括动力供给电源系统，所述动力供给电源系统包括电源保护电路、多路DC/DC变换电路，+24V输出电路、锂电池高效充电电路和+24V锂电池组，所述锂电池高效充电电路接外界AC电源，所述锂电池高效充电电路接所述+24V锂电池组，所述+24V锂电池组接所述电源保护电路，所述电源保护电路接所述多路DC/DC变换电路和所述+24V输出电路。本实用新型专利技术是通过改变电流大小的方式充电的，与传统的充电器相比，这种脉冲式可变电流的方式，不会伤害锂电池，而且，充电效率会更高，充电时间会更短，并且+24V锂电池容量至少在80安时以上，能够确保农用机器人的长时间工作。用机器人的长时间工作。用机器人的长时间工作。

【技术实现步骤摘要】
基于普通电动三轮车的农用机器人动力供给电源装置


[0001]本技术涉及农业生存
，具体地说，涉及基于普通电动三轮车的农用机器人动力供给电源装置。

技术介绍

[0002]目前，我国的果园面积已达12276.68千公顷，仅陕西地区的果园就有1134.16千公顷，对于像猕猴桃、苹果这样的果园，到了授粉、采摘季节都需要大量的人力投入，然而，我国农村能用的劳力却在每年减少，因此开发一种能实现“授粉和采摘的机器人”就显得非常重要，考虑到“农业机器人”能够承受的成本问题，用现有普通电动三轮车作为“授粉采摘机器人”平台车辆将是一个好的选择。
[0003]要进行“采摘”果实的机器人，是一个复杂的机电一体化系统，有多种耗电大的直流电机、舵机、步进电机、摄像头和补光照明等部件，在处理器的控制下农用机器人要做复杂的机械动作，因此，整个机器人系统的耗电是很大的(至少大于200W)，而这个电源如果用电动车上的蓄电池，将会对原车的动力系统有较大影响。
[0004]为此必须设计专用的动力供给电源和选择好的锂电池(包括高效充电器)，保证“农用机器人”连续工作8小时以上，因此提出基于普通电动三轮车的农用机器人动力供给电源装置。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供基于普通电动三轮车的农用机器人动力供给电源装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本技术提供基于普通电动三轮车的农用机器人动力供给电源装置，包括动力供给电源系统，所述动力供给电源系统包括电源保护电路、多路DC/DC变换电路，+24V输出电路、锂电池高效充电电路和+24V锂电池组，所述锂电池高效充电电路接外界AC电源，所述锂电池高效充电电路接所述+24V锂电池组，所述+24V锂电池组接所述电源保护电路，所述电源保护电路接所述多路DC/DC变换电路和所述+24V输出电路。
[0007]作为本技术方案的进一步改进，所述电源保护电路包括MOS管1V1，所述MOS管1V1 的D极接电阻1R1、二极管1V2、电容1C1并接24V锂电池，所述电容1C1接二极管1V4；
[0008]所述MOS管1V1的G极接所述电阻1R1的另一端并接比较器1U1，所述比较器1U1接所述二极管1V2另一端并接电阻1R2，所述比较器1U1接地；
[0009]所述电阻1R2接二极管1V3并接所述比较器1U1另一端，所述二极管1V3接地；
[0010]所述MOS管1V1的S极接电阻1R3、电容1C2，所述电阻1R3接电阻1R4并接所述二极管1V4另一端和所述比较器1U1另一端，所述电阻1R4、电容1C2接地。
[0011]作为本技术方案的进一步改进，所述+24V输出电路包括电感器3L1、3L2、3L3，电容 3C1、3C2、3C3、3C4，其中，
[0012]所述电感器3L1一端接所述MOS管1V1的S极，并接所述电容3C1，所述电感器3L1 另
AC电源，锂电池高效充电电路接+24V锂电池组，+24V锂电池组接电源保护电路，电源保护电路接多路DC/DC变换电路和+24V输出电路。
[0028]多路DC/DC变换电路根据农用机器人的供电情况，输出+5V/8A和+7V/2A的稳定电源，通过对多个HV2596、TPS54560等器件的组合与匹配设计，可输出纹波小于80mV(p
‑
p)，具有短路、过压保护的稳定电源。
[0029]农用“授粉和采摘”机器人所用主电源为24V锂电池，首先24V锂电池在电源保护电路作用下，输出+24V直流电源为主要动力供电，并在“大电流DC/DC变换”下，输出+5V/8A、 +7V/2A的低纹波直流电源为机器人“主控电路”及部分“关节”驱动电路供电。
[0030]电源保护电路包括MOS管1V1，MOS管1V1的D极接电阻1R1、二极管1V2、电容1C1 并接24V锂电池，电容1C1接二极管1V4；
[0031]MOS管1V1的G极接电阻1R1的另一端并接比较器1U1，比较器1U1接二极管1V2另一端并接电阻1R2，比较器1U1接地；
[0032]电阻1R2接二极管1V3并接比较器1U1另一端，二极管1V3接地；
[0033]MOS管1V1的S极接电阻1R3、电容1C2，电阻1R3接电阻1R4并接二极管1V4另一端和比较器1U1另一端，电阻1R4、电容1C2接地。
[0034]电源保护电路的主要作用是，防止农用机器人的机械部分“卡死”或部分直流电机(或舵机)驱动器短路等故障导致“锂电池”损坏，在通常情况下，如果因“负载”失常，导致电流过大时，都会将供电电压拉低，在野外长时间运行的“机器人”对其电源的保护至关重要。
[0035]稳压管1V2为5V稳压管，按图极性的连接下，Vcc约为19V连接于电压比较器1U1的电源端，电阻1R2为51kΩ分压电阻，一端连接Vcc(19V)，一端连接与5V稳压管1V3 的负极，按稳压管1V2、1R2及1V3的连接方式，Vf为5V，电阻1R1选100kΩ，为比较器 1U1的上拉电阻，并接于MOS管1V1的栅极；比较器1U1为开漏式电压比较器，其电源电压小于36V；MOS管1V1为大功率N沟道MOS管，漏极接于24V锂电输出端，源极为+24V 输出端(U24)，输出+24V(U24)端除正常输出+24V外，并由电阻1R3、1R4分压，电阻 1R3取20kΩ，电阻1R4取7.8kΩ。在正常供电时(U24＝24V)，Vx为6.7V大于Vf(5V)，比较器1U1输出高电平(Vcc＝19V)，MOS管1V1完全导通(输出U24＝24V)；当U24小于17.8V(负载有故障)时，Vx小于Vf，比较器1U1输出低电平(0V)，MOS管1V1完全截止，起到了锂电池的完全保护。当负载故障恢复正常时，MOS管1V1立即正常供电。
[0036]为了确保在开机时的瞬间，MOS管1V1能够导通，在MOS管1V1的漏极与比较器1U1 的“+”端间串联1C1(1uF)与1V4(1N4148)；当开机时，由于电容1C1的充电，使得 Vx高于Vf，MOS管1V1马上导通，开机过后，电容1C1与二极管1V4将失去作用，后面 MOS管1V1的工作将会变成常态保护状态。
[0037]+24V输出电路包括电感器3L1、3L2、3L3，电容3C1、3C2、3C3、3C4，其中，
[0038]电感器3L1一端接MOS管1V1的S极，并接电容3C1，电感器3L1另一端接电容3C2、电感器3L2、3L3，电容3C1接电容3C3、3C4并接地，电容3C3接电容3C2、电感器3L3 的另一端，电容3C4接电感器3L2另一端。
[0039]由于主+24V的输出为直流电机、舵机等感性负载，除了对其有稳定的供电性能外，还必须消除因“电感负载”在PWM驱动脉冲的影响下，造成对电源线的反向干扰。
[0040]+24V输出电路为改进的LC混合π型滤波器结构，由于“农用机器人”的感性负载，其
工作频率在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于普通电动三轮车的农用机器人动力供给电源装置，其特征在于：包括动力供给电源系统，所述动力供给电源系统包括电源保护电路、多路DC/DC变换电路，+24V输出电路、锂电池高效充电电路和+24V锂电池组，所述锂电池高效充电电路接外界AC电源，所述锂电池高效充电电路接所述+24V锂电池组，所述+24V锂电池组接所述电源保护电路，所述电源保护电路接所述多路DC/DC变换电路和所述+24V输出电路；所述电源保护电路包括MOS管1V1，所述MOS管1V1的D极接电阻1R1、二极管1V2、电容1C1并接24V锂电池，所述电容1C1接二极管1V4；所述MOS管1V1的G极接所述电阻1R1的另一端并接比较器1U1，所述比较器1U1接所述二极管1V2另一端并接电阻1R2，所述比较器1U1接地；所述电阻1R2接二极管1V3并接所述比较器1U1另一端，所述二极管1V3接地；所述MOS管1V1的S极接电阻1R3、电容1C2，所述电阻1R3接电阻1R4并接所述二极管1V4另一端和所述比较器1U1另一端，所述电阻1R4、电容1C2接地。2.根据权利要求1所述的基于普通电动三轮车的农用机器人动力供给电源装置，其特征在于：所述+24V输出电路包括电感器3L1、3L2、3L3，电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨振江，曹伯燕，
申请(专利权)人：智秦西安科技产业发展有限公司，
类型：新型
国别省市：