[发明专利]农业机器人智能充电系统

说明书

技术领域

本发明涉及现代电子技术领域，具体涉及一种农业机器人智能充电系统。

背景技术

中国作为一个农业大国，农业生产的规模化和精准化是现代化农业水平的重要标志。农业机器人在改善农民劳动环境、降低农民劳动强度和提高劳动效率等方面具有重要意义，尤其在育苗、采摘、灌溉、收获等方面得到了一定程度的应用。因此国家已把农业机器人技术及其应用列为农业工程领域的重点研发对象之一。但农业机器人技术在推广过程中受到了时间和空间的限制，其主要原因就是机器人动力源问题。因此作为机器人动力源的蓄电池以及能量补给的充电系统就显得尤为重要。调查表明，现在的蓄电池由于充电设备落后、充电方法不当导致其使用寿命只有2~3年，远低于其设计指标10~15年的要求，既增加了使用成本又造成了资源的极大浪费。

目前，一般的蓄电池充电系统完成一次充电需要8~12 h，显然无法满足机器人对充电系统的要求以及生产的需要。因此设计一种快速、高效和安全的智能充电系统是农业机器人技术得到大力发展的重要前提。本文以80 V 机器人车载铅酸蓄电池为研究对象，设计了基于UCC3895和PIC16F887的充电系统，此系统实现了充电过程的高效、快速、稳定并具有充电过程管理功能。

发明内容

本发明旨在针对上述问题，提出一种农业机器人智能充电系统。

本发明的技术方案在于：

农业机器人智能充电系统，包括主控模块、第一信号处理模块、第二信号处理模块、控制模块以及移相控制芯片；所述的第二信号处理模块包括依次连接的整流滤波电路、逆变电路、高频高压器、整流滤波电路、蓄电池组、输出监测电路、第二信号处理电路以及控制模块；所述的第一信号处理模块包括输入检测电路以及第一信号处理模块，所述的第一信号处理模块与控制模块连接，所述的输入检测电路还与整流滤波电路连接。

所述的移相控制芯片一端连接逆变电路，一端与控制模块连接。

所述的移相控制芯片与逆变电路之间通过驱动电路连接。

所述的逆变电路与控制模块之间还通过控制电路连接。

所述的控制模块还与外部PC机之间通过RS232串口连接。

所述的控制模块还连接有按键模块、报警模块以及显示模块。

所述的移相控制芯片的型号为UCC3895。

所述的控制模块的型号为PIC16F887。

本发明的技术效果在于：

本文设计了农业机器人充电系统实现了五阶段智能充电。系统硬件设计采用UCC3895 和PIC16F887 对全桥变换器进行移相控制，实现了IGBT模块的ZVS，大大降低了功率损耗。实验证明，此充电系统结构简单，充电快速，充电效率高，功能完善，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

农业机器人智能充电系统，包括主控模块、第一信号处理模块、第二信号处理模块、控制模块以及移相控制芯片；所述的第二信号处理模块包括依次连接的整流滤波电路、逆变电路、高频高压器、整流滤波电路、蓄电池组、输出监测电路、第二信号处理电路以及控制模块；所述的第一信号处理模块包括输入检测电路以及第一信号处理模块，所述的第一信号处理模块与控制模块连接，所述的输入检测电路还与整流滤波电路连接。

其中，所述的移相控制芯片一端连接逆变电路，一端与控制模块连接。所述的移相控制芯片与逆变电路之间通过驱动电路连接。所述的逆变电路与控制模块之间还通过控制电路连接。所述的控制模块还与外部PC机之间通过RS232串口连接。所述的控制模块还连接有按键模块、报警模块以及显示模块。所述的移相控制芯片的型号为UCC3895。所述的控制模块的型号为PIC16F887。

本文设计了农业机器人充电系统实现了五阶段智能充电。系统硬件设计采用UCC3895 和PIC16F887 对全桥变换器进行移相控制，实现了IGBT模块的ZVS，大大降低了功率损耗。实验证明，此充电系统结构简单，充电快速，充电效率高，功能完善，具有广阔的应用前景。