一种配电网开关站操作臂的无线供电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种配电网开关站操作臂的无线供电系统，本发明专利技术包括逆变器、发射线圈、能量接收线圈、整流器、巡检机器人、编码器、信息接收线圈、解码器。本发明专利技术避免了和巡检机器人直接的电气连接，可以保证在柜体或者巡检机器人任意一侧发生故障时，另一侧不会受到直接电气冲击影响，提高了设备的运行安全和稳定。同时，无线供电系统使巡检机器人在轨道的任意一位置都能够接收到能量和信息，并且能量与信息通过同一线圈发射给接收端，避免了因移动供电导轨断线导致机器停止运转。其次，可通过能量与信息不同的频率和相位控制，实现遥控信息与能量的同时无线传输，不需要额外的通信装置，缩小了巡检机器人的体积，降低供电需求。降低供电需求。降低供电需求。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网开关站操作臂的无线供电系统


[0001]本专利技术涉及配电网
，特别涉及一种配电网开关站操作臂的无线供电系统。

技术介绍

[0002]目前，在配电网系统中存在着大量的开关站用来维持配电网的稳定性和安全裕度。但是，由于开关站数量较多，增加了开关站的运维成本，降低了运维人员的工作效率。因此，为了降低开关站的运维成本，提高运维人员的工作效率，在带电作业时保证运维人员安全，有研究者提出了配有巡检机器人的智能化开关站。
[0003]巡检机器人现有供电方式主要以直接接触供电为主，而配电网电压等级较高，若巡检机器人在操作过程中出现放电现象，由于直接的电气连接可能会对巡检机器人本体及其供电系统产生严重的破坏。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种可实现对巡检机器人进行无线充电、安全性高的配电网开关站操作臂的无线供电系统。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种配电网开关站操作臂的无线供电系统，所述配电网开关站操作臂的无线供电系统包括：
[0006]逆变器、发射线圈、能量接收线圈、整流器、巡检机器人、编码器、信息接收线圈、解码器；
[0007]所述逆变器与配电网开关站直流屏连接并接收所述配电网开关站直流屏提供的直流电，所述逆变器将直流电转换为交流电；所述发射线圈与所述逆变器连接，用于将交流电转换为电磁能量信号；所述能量接收线圈接收所述电磁能量信号并转换为交流电；所述整流器与所述能量接收线圈连接，用于将交流电整流为直流电提供给所述巡检机器人；
[0008]所述编码器用于将操控信息编码后发送至所述发射线圈；所述发射线圈将电磁能量信号的能量波形和操控信息的信息波形叠加；所述信息接收线圈接收所述发射线圈发射的操控信息；所述解码器与所述信息接收线圈连接，并将操控信息解码后发送至所述巡检机器人。
[0009]在本专利技术的一个实施例中，所述发射线圈包括发射线圈L1、发射线圈L
p1
、发射线圈L
p
，发射线圈L
p1
与编码器串联，发射线圈L
p1
和发射线圈L
p
耦合以实现信息的叠加；发射线圈L
p
与发射线圈L1串联，发射线圈L1与能量接收线圈L2相对设置，用于能量的传输；能量接收线圈L2和信息接收线圈L
info
串联；信息接收线圈L
info
与发射线圈L
p
耦合以实现控制信息的传输。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，编码器与发射线圈L
p1
之间还连接有电容C
p1
；通过设置发射线圈L
p1
和电容C
p1
的谐振频率，发射线圈L
p
和发射线圈L
p1
的匝数变比实现对信息的叠加控制。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，发射线圈L1的两端还连接有电容C
p
，能量接收线圈L2的两端还连接有电容C
info
。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，发射线圈L1夹在发射线圈L
p1
和发射线圈L
p
之间。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，信息接收线圈L
info
为顺时针方向绕制；能量接收线圈L2从左侧绕组内侧向外以逆时针绕制，再从右侧绕组外层向内顺时针方向绕制。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，还包括可控开关，所述可控开关设于所述逆变器与配电网开关站直流屏之间。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，包括发射侧外壳，所述发射侧外壳和发射线圈构成发射端，所述发射线圈设于发射侧外壳内。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，还包括接收侧外壳，所述能量接收线圈、信息接收线圈和接收侧外壳构成接收端，所述能量接收线圈、信息接收线圈设于接收侧外壳内。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，所述发射侧外壳内还设有十字移动槽，所述接收侧外壳内还设有十字导向件，所述十字导向件在所述十字移动槽内滑动，用于保证巡检机器人沿预定方向移动。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]本专利技术配电网开关站操作臂的无线供电系统避免了和巡检机器人直接的电气连接，可以保证在柜体或者巡检机器人任意一侧发生故障时，另一侧不会受到直接电气冲击影响，提高了设备的运行安全和稳定。
[0020]同时，无线供电系统使巡检机器人在轨道的任意一位置都能够接收到能量和信息，并且能量与信息通过同一线圈发射给接收端，避免了因移动供电导轨断线导致机器停止运转。
[0021]其次，可通过能量与信息不同的频率和相位控制，实现遥控信息与能量的同时无线传输，不需要额外的通信装置，缩小了巡检机器人的体积，降低供电需求。
[0022]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
[0023]图1是本专利技术实施例中配电网开关站操作臂的无线供电系统的示意图；
[0024]图2是本专利技术实施例中配电网开关站操作臂的无线供电系统的控制流程图；
[0025]图3是本专利技术实施例中配电网开关站操作臂的无线供电系统的电路图；
[0026]图4是本专利技术实施例中发射线圈的结构示意图；
[0027]图5是本专利技术实施例中信息接收线圈和能量接收线圈的结构示意图；
[0028]图6是本专利技术实施例中信息接收线圈和能量接收线圈的绕制方向示意图；
[0029]图7是本专利技术实施例中配电网开关站操作臂的无线供电系统中发射侧的正视图；
[0030]图8是本专利技术实施例中配电网开关站操作臂的无线供电系统中发射侧的俯视图；
[0031]图9是本专利技术实施例中配电网开关站操作臂的无线供电系统中发射侧的左视图；
[0032]图10是本专利技术实施例中配电网开关站操作臂的无线供电系统中接收侧的正视图；
[0033]图11是本专利技术实施例中配电网开关站操作臂的无线供电系统中接收侧的俯视图；
[0034]图12是本专利技术实施例中配电网开关站操作臂的无线供电系统中接收侧的侧视图。
[0035]标记说明：
[0036]11、发射侧外壳；12、发射线圈；13、十字移动槽；
[0037]21、接收侧外壳；22、能量接收线圈；23、信息接收线圈；24、十字导向件。
具体实施方式
[0038]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0039]如图1所示，本专利技术优选实施例公开了一种配电网开关站操作臂的无线供电系统，所述配电网开关站操作臂的无线供电系统包括：逆变器、发射线圈、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网开关站操作臂的无线供电系统，其特征在于，包括：逆变器、发射线圈、能量接收线圈、整流器、巡检机器人、编码器、信息接收线圈、解码器；所述逆变器与配电网开关站直流屏连接并接收所述配电网开关站直流屏提供的直流电，所述逆变器将直流电转换为交流电；所述发射线圈与所述逆变器连接，用于将交流电转换为电磁能量信号；所述能量接收线圈接收所述电磁能量信号并转换为交流电；所述整流器与所述能量接收线圈连接，用于将交流电整流为直流电提供给所述巡检机器人；所述编码器用于将操控信息编码后发送至所述发射线圈；所述发射线圈将电磁能量信号的能量波形和操控信息的信息波形叠加；所述信息接收线圈接收所述发射线圈发射的操控信息；所述解码器与所述信息接收线圈连接，并将操控信息解码后发送至所述巡检机器人。2.如权利要求1所述的一种配电网开关站操作臂的无线供电系统，其特征在于，所述发射线圈包括发射线圈L1、发射线圈L
p1
、发射线圈L
p
，发射线圈L
p1
与编码器串联，发射线圈L
p1
和发射线圈L
p
耦合以实现信息的叠加；发射线圈L
p
与发射线圈L1串联，发射线圈L1与能量接收线圈L2相对设置，用于能量的传输；能量接收线圈L2和信息接收线圈L
info
串联；信息接收线圈L
info
与发射线圈L
p
耦合以实现控制信息的传输。3.如权利要求2所述的一种配电网开关站操作臂的无线供电系统，其特征在于，编码器与发射线圈L
p1
之间还连接有电容C
p1
；通过设置发射线圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：田源，刘辉，赤志勇，赵锐，孙大亨，尚文，马飞，范弢，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司大同供电公司，
类型：发明
国别省市：