[实用新型]新型机器人电池无线充电功率控制装置

说明书

本实用新型涉及一种新型机器人电池无线充电功率控制装置，其技术特点是：无线充电发射电路板包括无线功率发射PWM主控MCU及与其相连接的电源电流检测电路和无线功率发射电路；无线充电接收电路板包括无线功率接收天线及整流滤波电路，无线功率接收天线及整流滤波电路接收无线功率发射电路的功率信号并进行整流滤波处理，其输出端连接功率开关电路，功率开关电路的输出端与电池充电电路相连接，无线功率接收主控MCU的控制端与功率开关电路及电池充电电路相连接。本实用新型在功率接收电路板上增加低频功率开关电路，即可实现机器人电池无线充电功率控制功能，具有可靠性高、电磁兼容性能好、产品成本低、设计周期短等特点。

技术领域

本实用新型属于充电控制技术领域，涉及机器人电池充电控制装置，尤其是一种新型机器人电池无线充电功率控制装置。

背景技术

机器人可充电电池的无线充电系统一般包括无线功率发射系统和无线功率接收系统两大部分，其中无线功率发射系统包括：电源电路、PWM控制电路、功放及功率发射天线、射频反馈接收电路组成；无线功率接收系统包括：功率接收天线、交直流转换电路、电池充电及管理电路、射频反馈发射电路组成。电源电路给PWM控制电路、功放及功率发射天线、射频反馈接收电路供电，PWM控制电路输出占空比可变的方波信号给功放及功率发射天线，功率脉冲由相距一定距离内的功率接收天线接收，交流的功率脉冲由交直流转换电路变换为功率直流给电池充电及管理电路供电，再由电池充电及管理电路向机器人可充电电池充电。

为了保证对机器人可充电电池进行无线充电的过程安全可控，电池充电及管理电路实时监控电池充电状态，并把电池充电状态编码输出给射频反馈发射电路，再由射频反馈接收电路输出给PWM控制电路完成功率闭环控制。其射频反馈发射电路、射频反馈接收电路一般采用市售315MHz或433MHz无线收发模组电路、蓝牙无线收发模组电路等类似设计，射频设计及整机高频电磁兼容设计成本较高，整机高频电磁兼容设计难度较大，为减小两套无线收发互扰，整机设计困难较大，对机器人可充电电池的无线充电系统的可靠性、适用性有不利影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型机器人电池无线充电功率控制装置，解决现有机器人电池无线充电系统中使用高频无线模组存在的成本高、电磁兼容性差、可靠性低等问题。

本实用新型解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种新型机器人电池无线充电功率控制装置，包括无线充电发射电路板和无线充电接收电路板，所述无线充电发射电路板由无线功率发射PWM主控MCU、电源电流检测电路和无线功率发射电路构成，该无线功率发射PWM主控MCU的输入端与电源电流检测电路相连接，该无线功率发射PWM主控MCU的输出端与无线功率发射电路相连接；所述无线充电接收电路板包括无线功率接收天线及整流滤波电路、功率开关电路、电池充电电路和无线功率接收主控MCU，所述无线功率接收天线及整流滤波电路接收无线功率发射电路的功率信号并进行整流滤波处理，该无线功率接收天线及整流滤波电路输出端连接功率开关电路，该功率开关电路的输出端与电池充电电路相连接，该电池充电电路与充电电池相连接并为其充电，所述无线功率接收主控MCU的控制端与功率开关电路相连接，该无线功率接收主控MCU的输入端与电池充电电路相连接并接收电池充电的状态参数。

进一步，所述功率开关电路包括场效应模块和场效应管，所述场效应模块的S管脚与无线功率接收天线及整流滤波电路的输出端相连接，该场效应模块的D管脚与电池充电电路相连接，该场效应模块的G管脚通过电阻R23与场效应模块的S管脚相连接，该场效应模块的G管脚还通过电阻R24与场效应管的D管脚相连接，该场效应管的G管脚通过一个反向连接的二极管D7与无线功率接收主控MCU的控制端相连接，该场效应管的G管脚还通过电阻R22与场效应管的S管脚相连接并共同接地。

进一步，所述场效应模块采用AO4421芯片，所述场效应管采用2N7002。

本实用新型的优点和积极效果是：