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【技术实现步骤摘要】
所属的技术人员能够理解,本申请的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此,本申请的各个方面可以具体实现为以下形式,即:完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等),或硬件和软件方面结合的实施方式,这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。在一些可能的实施方式中,根据本申请的电子设备包括至少一个处理器、以及至少一个存储器。其中,存储器存储有程序代码,当程序代码被处理器执行时,使得处理器执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的运营数据管理方法。例如,处理器可以执行如运营数据管理方法中的步骤。进一步的,根据本申请的这种实施方式的的无线充电巡检机器人电能接收端的抗偏移装置,可执行上述实施例中所提到的无线充电巡检机器人电能接收端的抗偏移方法中的步骤。在示例性实施例中,本申请提供的无线充电巡检机器人电能接收端的抗偏移方法及装置的各个方面还可以实现为一种程序产品,包括程序代码等。当程序产品在计算机设备上运行时,程序代码用于使计算机设备执行本说明书所描述的步骤,该步骤在根据本申请各种示例性实施方式的多天线无人机视频传输系统中最大化体验质量的方法中。此外,尽管在附图中以特定顺序描述了本申请方法的操作,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作,或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。执行时可以附加地或备选地省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合
技术介绍
1、在电力工程巡检领域,变电站巡检机器人(sir)的出现标志着向自动化和提高运行效率方向的重大飞跃。这些机器人在日常巡检和维护任务中发挥着关键作用,它们在很大程度上依赖于强大且不间断的电源。传统的有线或电池供电解决方案虽然有效,但在运行寿命和灵活性方面往往受到限制。为了满足这一关键需求,无线电能传输(wpt)系统,因其能够无线传输电力,确保机器人在灰尘或雨天等恶劣环境中不间断运行而备受关注。
2、然而,阻碍wpt系统在此类场景中更广泛应用的一个突出挑战是对发射线圈和接收线圈之间精确对准的严格要求。当发射线圈和接收线圈之间存在偏移时,耦合系数会发生巨大变化,导致输出不稳定,效率低,甚至出现故障,从而阻碍变电站巡检机器人(sir)的正常运行。
技术实现思路
1、本申请提供一种无线充电巡检机器人电能接收端的抗偏移方法及装置,当发生大范围偏移的情况下,保持输出的稳定性。本申请的技术方案如下:
2、根据本申请实施例的第一方面,提供一种无线充电巡检机器人电能接收端的抗偏移方法,所述方法包括:
3、s1:基于巡检机器人上设置的电能接收端和固定于墙面上的电能发射端构成的双边lcc无线电能传输系统建立关于用电负载的直流输出电流恒定模型,其中,所述电能接收端设置有接收线圈、副边补偿电路、整流滤波电路和用电负载;所述电能发射端设置有直流电源、高频逆变电路、原边补偿电路、发射线圈;所述发射线圈与所述接收线圈构成耦合机构以实现无线电能传输,当需要充电时所述巡检机器人可沿水平横向和水平纵向移动,以使得所述接收线圈靠近发射线圈;
4、s2:根据所述用电负载的直流输出电流恒定模型,对所述耦合机构进行参数调整,以实现在无线充电过程中当发射线圈相对接收线圈具有较大偏移时,也能保持充电电流的稳定。
5、可选地,所述原边补偿电路包括第一补偿线圈、第一补偿电容ct和第二补偿电容cp,第一补偿线圈的一端连接高频逆变电路的一端,第一补偿线圈的另一端连接有第二补偿电容ct的一端和发射线圈的一端,发射线圈的另一端连接第二补偿电容cp,高频逆变电路的另一端分别连接第一补偿电容ct的另一端和第二补偿电容cp的另一端;
6、所述副边补偿电路包括第三补偿电容cs,第四补偿电容cr和第二补偿线圈,所述第三补偿电容cs的一端连接整流滤波电路的一端,接收线圈的一端,第三补偿电容cs的另一端连接第二补偿线圈的一端和第四补偿电容cr的一端;所述第二补偿线圈的另一端连接所述整流滤波电路,所述整流滤波电路的另一端连接第四补偿电容cr的另一端以及接收线圈的另一端。
7、可选地,所述基于巡检机器人上设置的电能接收端和设置于墙面上的电能发射端构成的双边lcc无线电能传输系统获得所述用电负载的直流输出电流恒定模型,具体包括:
8、设置所述发射线圈、接收线圈、第一补偿线圈和第二补偿线圈满足:
9、
10、其中,ct、cp、cr和cs分别是发射端和接收端的谐振电容器,ω=2πf是系统的工作角频率,f=100khz是系统的工作频率;lp、ls、lt和lr分别是发射线圈、接收线圈、第一补偿线圈和第二补偿线圈的电感;
11、设置所述整流滤波电路的等效输入电阻req,和用电负载的电阻rl之间的关系满足:
12、
13、根据一次谐波近似原理设置所述高频逆变模块的基波输出电压为:
14、
15、可选地,所述基于巡检机器人上设置的电能接收端和设置于墙面上的电能发射端构成的双边lcc无线电能传输系统获得所述用电负载的直流输出电流恒定模型,还包括:
16、由基尔霍夫电压定律,得到:
17、
18、其中,rp、rs、rt和rr分别为发射线圈、接收线圈、第一补偿线圈和第二补偿线圈的等效串联电阻;m1是发射线圈和接收线圈之间的互感,m2则是第一补偿线圈和第二补偿线圈之间的互感,和分别为流经发射线圈、接收线圈、第一补偿线圈和第二补偿线圈的等效电流;
19、将式(1)代入式(4)中,等式可化为:
20、
21、假设所述发射线圈、接收线圈、第一补偿线圈和第二补偿线圈的等效串联电阻rp、rs、rt和rr可忽略不计,则式(5)中电流值表示为:
22、
23、则高频逆变电路的输入阻抗可表示为:
24、
25、由于整流滤波电路的输入电流和输出电流的关系可表示为:
26、
27、基于式(3)和式(8),则用电负载的直流输出电流il表示为:
28、
29、其中,udc为直流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无线充电巡检机器人电能接收端的抗偏移方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的无线充电巡检机器人电能接收端的抗偏移方法,其特征在于,
3.如权利要求2所述的无线充电巡检机器人电能接收端的抗偏移方法,其特征在于,所述基于巡检机器人上设置的电能接收端和设置于墙面上的电能发射端构成的双边LCC无线电能传输系统获得所述用电负载的直流输出电流恒定模型,具体包括:
4.如权利要求2所述的无线充电巡检机器人电能接收端的抗偏移方法,其特征在于,所述基于巡检机器人上设置的电能接收端和设置于墙面上的电能发射端构成的双边LCC无线电能传输系统获得所述用电负载的直流输出电流恒定模型,还包括:
5.如权利要求4所述的无线充电巡检机器人电能接收端的抗偏移方法,其特征在于,
6.如权利要求5所述的无线充电巡检机器人电能接收端的抗偏移方法,其特征在于,根据所述用电负载的直流输出电流恒定模型,对所述耦合机构进行参数调整,以实现在无线充电过程中当发射线圈相对接收线圈具有较大偏移时,也能保持充电电流的稳定,具体包括:
7.如权利要求
8.如权利要求7所述的无线充电巡检机器人电能接收端的抗偏移方法,其特征在于,所述对水平横向偏移和水平纵向偏移进行有限元仿真,具体包括:
9.一种巡检机器人充电系统的抗偏移装置,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种无线充电巡检机器人电能接收端的抗偏移方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的无线充电巡检机器人电能接收端的抗偏移方法,其特征在于,
3.如权利要求2所述的无线充电巡检机器人电能接收端的抗偏移方法,其特征在于,所述基于巡检机器人上设置的电能接收端和设置于墙面上的电能发射端构成的双边lcc无线电能传输系统获得所述用电负载的直流输出电流恒定模型,具体包括:
4.如权利要求2所述的无线充电巡检机器人电能接收端的抗偏移方法,其特征在于,所述基于巡检机器人上设置的电能接收端和设置于墙面上的电能发射端构成的双边lcc无线电能传输系统获得所述用电负载的直流输出电流恒定模型,还包括:
5.如权利要求4所述的无线充电巡检机器人电能接收端的抗偏移方法,其特征在于,
6.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:李小飞,余凤英,唐春森,王智慧,左志平,
申请(专利权)人:重庆大学,
类型:发明
国别省市:
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