[发明专利]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

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于无线充电技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

为了达到上述目的，本发明提供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，解决了现有无线充电技术中充电时需要进行精准位置对接匹配，充电效率低、充电时间长的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是，机器人水平移动非接触式无线充电装置，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，用于将供电电压转换成放大器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，用于监测并控制与其连接的主电源转换分流器、充电站无线通信模块、放大器、充电站智能调整模块及充电站感应器，以保证能量传输的高效安全；

放大器，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；

充电站智能调整模块，用于调整发射线圈参数，使发射线圈与接收线圈进行匹配；

发射线圈，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，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，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，用于监测并控制与其连接的接收端无线通信模块、接收端感应器、接收端智能调整模块、稳压转换分流器及监测器，保证能量传输高效安全；

接收端感应器，用于协助自动对准发射线圈和判断最优传输距离；

接收线圈，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，用于与无线充电站联动，对接收线圈参数进行微调；

整流模块，用于将可控高频交流电转变为可用直流电；