Agv的无线充电系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种AGV的无线充电系统，具体地说是一种能自动充电并智能调 节的无线充电装置。
【背景技术】
[0002] 目前，移动机器人都是使用高质量的机载可充电蓄电池组来给自身供电，但是一 般只能维持几个小时，一旦电能耗尽，必须采用人工干预的方式来给机器人充电。如果采用 人工充电，那么机器人就处于一种非连续的任务环，运阻碍了机器人的长期自动工作。如果 要实现真正意义上的长期自动工作，机器人必须能在所处的环境中实现自我支持，实现连 续任务环。机器人连续任务环被简单地定义为使机器人W自主充电的方式来继续完成它所 分配到的任务。一旦开始运行，机器人便进入连续任务环，即不再需要人的帮助，在此系统 中，启动和停止是由机器人自动完成的。
[0003] 总之，随着移动机器人的应用越来越广泛，人们对移动机器人能实现长期值守、延 长自治时间W及增加活动范围等功能的要求越来越高，故而其补充动力能源成为了一个亟 待解决的问题。由于常见的移动机器人动力能源的无缆化主要依赖高品质的机载蓄电池 组，如何让机器人在无人工干预环境下安全可靠、快速高效地实现自动充电是实现机器人 长期自治的一项关键技术。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型需要解决的技术问题是，克服【背景技术】的不足，提供一种结构简单合 理，应用简单且可靠的AGV自动充电系统。
[0005] 本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是:AGV的无线充电系统，包括充电 发射电路和充电接收电路;所述充电发射电路包含发射线圈，所述发射线圈设于地面上;所 述充电接收电路包含感应线圈，所述感应线圈设于移动机器人底部。
[0006] 所述充电发射电路包括第一单片机W及与其连接的中频发射电路、第一邸PROM、 串口忍片和第一无线传输忍片。
[0007] 所述中频发射电路采用M0S管和发射线圈；第一 M0S管的G极与第一单片机连接，S 极接地，D极与第二M0S管的討及、第SM0S管的D极连接;第二M0S管的G极、第SM0S管的G极间 连有两个电阻，两个电阻中间的结点与电源连接、该结点还通过电容与第一M0S管的D极连 接;所述第二M0S管的G极与第SM0S管的S极之间连有二极管;第二M0S管的G极、第SM0S管 的G极之间连有保护电路;第二M0S管的D极、第ΞΜ05管的討及之间连有IX谐振回路。
[000引所述第二M0S管的G极与D极之间依次连有两个电阻和一个二极管，电阻和二极管 连接的结点与第ΞΜ05管的G极连接。
[0009] 所述保护电路为两个正极相互连接的二极管。
[0010] 所述LC谐振回路包括电容和发射线圈；两个发射线圈串联后与电容并联;所述两 个发射线圈连接的结点通过电感与电源连接。
[0011] 所述充电接收电路包括第二单片机W及与其连接的中频接收电路、第二邸PROM和 第二无线传输忍片。
[0012] 所述中频接收电路包括感应线圈电路W及与其连接的两个仪表运算放大器;所述 两个仪表运算放大器均与第二单片机连接。
[0013] 所述感应线圈电路包括顺序连接的感应线圈、全波整流电路、电容;所述电容的一 端接地，另一端通过依次连接的电池、采样电阻、第四M0S管接地；电池的正、负极与第一仪 表运算放大器的正、负输入端连接;采样电阻的两端与第二仪表运算放大器的正、负输入端 连接;第四M0S管的G极与第二单片机连接，S极接地;第一仪表运算放大器的输出端、第二仪 表运算放大器的输出端与第二单片机连接。
[0014] 所述第二仪表运算放大器的输出端还连有电容、电阻、二极管的并联电路
[0015] 本实用新型具有W下有益效果及优点：
[0016] 1.本实用新型采用充电发射电路和充电接收电路的结合，当机器人电池储能即将 耗尽时，不需要人工干预，可W等待调度自动进行充电。
[0017] 2.充电发射电路通过其无线通信忍片和AGV充电接收电路有实时的数据通信，能 够实时反馈充电状况W便做出调整。
[0018] 3.充电发射电路与服务器、AGV充电接收电路与服务器有实时的数据交互，用户可 W再客户端监控所有设备的实时情况。
[0019 ] 4.通过中频接收电路对AGV充电电流实时监控，在电池不同电量阶段对充电电流 进行调整，此举将会大大延长电池使用寿命。
【附图说明】
[0020] 图1是本实用新型的AGV和充电器的充电概括图。
[0021] 图2是AGV无线充电的过程流程图。
[0022] 图3是无线充电器的中频发射电路图。
[0023] 图4是无线充电器的主控忍片的原理图。
[0024] 图5a是AGV无线接收器的中频接收电路图一。
[0025] 图化是AGV无线接收器的中频接收电路图二。
[0026] 图5c是AGV无线接收器的中频接收电路图Ξ。
[0027] 图6是AGV接收器的主控忍片的原理图。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
[0029] 本实用新型通过无线感应，将充电器的电能通过自激回路禪合到AGV的感应线圈 内，再通过充电电路对电池储能。
[0030] 在图1中，移动机器人AGV(自动导引运输车)通过自主判断或服务器调度移动至充 电器(发射线圈）上方，使得AGV的感应区（接收线圈）与充电器发射区粗略对接，此时进入充 电准备阶段。
[0031 ]图2所示的为程序流程图。
[0032]图3所示的是中频产生并发射的原理图。输入电压范围为12-36V，均在安全电压范 围之内。LI为铁忍电感，其作用为电源滤波，防止中频驻波返回到电源系统中，对电网无公 害。其中C2、C3电容与发射线圈构成的LC谐振回路，使得电路振荡并保持最大的工作效率。 其中两个RF为发射线圈，共20圈，在中间有抽头，其作用为给LC振荡回路提供电能。在空载 情况下，20T的总电感量设为L、C2、C3并联等效电容C = C2+C3;则空载谐振频率：
[0033]
[0034] 当AGV移动至充电线圈上方时，电感量改变，设此时电感增加为化，谐振频率发生 改变：
[0035]
[0036] Q2、Q3为N沟道的可控娃，为谐振线圈提供能量。发射控制引脚为CT化，该引脚连接 到Q1的栅极，起作用相当于一个开关，当该引脚电平为高时，该管导通，电路工作；当该引脚 电平为低时，该管截止，系统停止工作。
[0037] 图4所示的是主控电路。主控忍片采用的是意法半导体公司的STM3 2F10 3RBT6，其 具有高达72M的主频，具有丰富的接口。U3为AT24C02，是一个邸PR0M，通过IIC通信来存储和 读取一些必要的参数。U2为SP485,其作用是将处理器的TTL电平转换为RS485电平，作用是 与远程的服务器进行通信，实时报告充电状态和接收指令。U4为北