本实用新型属于磁谐振式无线充电技术领域,尤其涉及一种可稳定动态充电的变电站巡检系统。
背景技术:
现阶段,国内外电力系统的在线监测及变电站巡检工作多由工人实施监测,为减少工人的工作量以及提高巡检的精确性,电力系统巡检机器人应运而生。但是现阶段对电力系统巡检机器人的充电仍存在以下问题:
(1)巡检机器人只能在相对静止状态下才能完成充电,因此降低了工作效率;
(2)巡检机器人长时间的进行接触式充电,插头等接触部位易发生老化,产生安全隐患;
(3)巡检机器人充电时需要频繁进行插头的插拔操作,容易产生火花、容易产生磨损、引发安全隐患;
(4)不容易维护、不够美观、不够灵活、再者,遇到恶劣天气时无法实现露天充电;
(5)整个充电过程需要人工操作,不能实现自动化。
技术实现要素:
本实用新型的目的是提供一种对变电站巡检机器人中距离高效持续的动态充电,并通过控制发射线圈的启停,节省动态充电过程中的电能消耗的稳定动态充电的变电站巡检系统。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种可稳定动态充电的变电站巡检系统,包括发射端线圈、中继线圈、位置检测线圈、比较模块、切换控制模块、蓄电池、机器人外壳、机器人充电模块、接收端线圈、高频信号发射线圈、超级电容器、高清摄像头和电磁辐射屏蔽层;机器人充电模块安装在机器人外壳的底部,超级电容器固定于机器人充电模块之上,接收端线圈、高频信号发射线圈固定于机器人充电模块中,接收端线圈设置在高频信号发射线圈之上;电磁辐射屏蔽层覆盖机器人充电模块的顶部;高清摄像头设置于机器人外壳的顶部;接收端线圈、高频信号发射线圈、高清摄像头均与超级电容器电连接;比较模块分别与位置检测线圈、切换控制模块电连接;发射端线圈、切换控制模块均与蓄电池电连接;发射端线圈包括两个L形线圈,两个L形线圈采用非接触式对嵌排布,其对嵌部分线圈作为位置检测线圈;中继线圈铺设于地面。
在上述的可稳定动态充电的变电站巡检系统中,中继线圈、接收端线圈均采用多层共中心的螺旋形平面线圈。
在上述的可稳定动态充电的变电站巡检系统中,发射端线圈、中继线圈、位置检测线圈、接收端线圈均采用800根漆包线绕制而成,导线直径1mm,每根漆包线之间彼此绝缘。
本实用新型的有益效果是:通过铺设于地面的中继线圈,大幅提高了无线充电的距离以及充电效率,采用嵌式布局的发射端线圈,可以保证动态充电的稳定性。实现中距离高效稳定持续的动态充电,通过控制发射线圈的启停,节省了动态充电过程中的电能消耗。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的结构示意图;
其中,1-发射端线圈、2-中继线圈、3-位置检测线圈、4-比较模块、5-切换控制模块、6-蓄电池、7-机器人外壳、8-机器人充电模块、9-接收端线圈、10-高频信号发射线圈、11-超级电容器、12-高清摄像头、13-电磁辐射屏蔽层。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。
所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能解释为对本实用新型的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本实用新型。此外,本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外,本实用新型提供了各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其它工艺的可应用性和/或其他材料的使用。另外,以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例,也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例,这样第一和第二特征可能不是直接接触。
本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“相连”“连接"应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于相关领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本实施例采用如下技术方案:一种可稳定动态充电的变电站巡检系统,包括发射端线圈、中继线圈、位置检测线圈、比较模块、切换控制模块、蓄电池、机器人外壳、机器人充电模块、接收端线圈、高频信号发射线圈、超级电容器、高清摄像头和电磁辐射屏蔽层;机器人充电模块安装在机器人外壳的底部,超级电容器固定于机器人充电模块之上,接收端线圈、高频信号发射线圈固定于机器人充电模块中,接收端线圈设置在高频信号发射线圈之上;电磁辐射屏蔽层覆盖机器人充电模块的顶部;高清摄像头设置于机器人外壳的顶部;接收端线圈、高频信号发射线圈、高清摄像头均与超级电容器电连接;比较模块分别与位置检测线圈、切换控制模块电连接;发射端线圈、切换控制模块均与蓄电池电连接;发射端线圈包括两个L形线圈,两个L形线圈采用非接触式对嵌排布,其对嵌部分线圈作为位置检测线圈;中继线圈铺设于地面。
进一步,中继线圈、接收端线圈均采用多层共中心的螺旋形平面线圈。
更进一步,发射端线圈、中继线圈、位置检测线圈、接收端线圈均采用800根漆包线绕制而成,导线直径1mm,每根漆包线之间彼此绝缘。
具体实施时,如图1所示,一种可稳定动态充电的变电站巡检系统,包括发射端线圈1、中继线圈2、位置检测线圈3、比较模块4、切换控制模块5、蓄电池6、机器人外壳7、机器人充电模块8、接收端线圈9、高频信号发射线圈10、超级电容器11、高清摄像头12、电磁辐射屏蔽层13。发射端线圈1采用L形线圈两两呈嵌式排布,此种排布方式保证了在线圈交界处的磁场环境与非交界处的磁场环境相近,发射端线圈1与蓄电池6电连接,蓄电池6为其提供电能。中继线圈2、接收端线圈9均采用若干层共中心的螺旋形平面线圈。中继线圈2铺设于地面,能够大幅度提高传输效率。高频信号发射线圈10与超级电容11电连接,由超级电容提供电能,高频信号发射线圈10能够发出高频磁场信号,高频磁场信号频率为所述发射端线圈1所发出磁场信号频率的30倍,位置检测线圈3是所述发射端线圈1的对嵌式部分,因其对嵌式绕制方式,能够检测上述高频磁场信号,用于识别变电站巡检机器人位置。发射端线圈1、中继线圈2、位置检测线圈3、接收端线圈9均采由800根细的漆包线绕制而成,导线直径1mm,每根细导线之间是彼此绝缘的。比较模块4可对位置检测线圈3采集的高频磁场信号进行比较,并向切换控制模块发送信号,且与位置检测线圈3电连接。切换控制模块5在收到所述比较模块4的信号后,能够控制蓄电池6切断对前一发射端线圈的供电,并开启对下一发射端线圈供电,其中切换控制模块5与比较模块4、切换控制模块5与蓄电池6之间均采用电连接。接收端线圈9与超级电容器11电连接,将接收到的电能储存于超级电容器11中,为变电站巡检机器人供电。高清摄像头12与超级电容器11电连接,由超级电容器11提供电能,可实现机器人的常规巡检工作。电磁辐射屏蔽层13紧密贴合于机器人充电模块8上,起到电磁辐射屏蔽的作用。动态无线充电采用的是磁耦合谐振式无线充电,适用于中距离无线充电。
本实施例在使用时,实现了对变电站巡检机器人中距离高效持续的动态充电,通过控制发射线圈的启停,也节省了动态充电过程中的电能消耗。
应当理解的是,本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
虽然以上结合附图描述了本实用新型的具体实施方式,但是本领域普通技术人员应当理解,这些仅是举例说明,可以对这些实施方式做出多种变形或修改,而不背离本实用新型的原理和实质。本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。