[发明专利]室内移动机器人非接触自主无线充电装置及方法

权利要求书

1.室内移动机器人非接触自主无线充电装置，其特征在于，它包括电能发射器、DSP主控单元和电能接收器；所述DSP主控单元和电能接收器固定在待充电的室内移动机器人上；

所述的电能接收器由电池管理系统（3-1）、整流稳压电路（3-2）和谐振接收电路（3-3）组成，

所述的电能发射器由无线射频收发器（2-1）、控制器（2-2）、语音存储播放电路（2-3）、音频功率放大电路（2-4）、扬声装置（2-5）、驱动电路（2-6）、逆变电路（2-7）、谐振发射电路（2-8）和中继单元（2-9）组成；

所述的语音存储播放电路（2-3）、音频功率放大电路（2-4）和扬声装置（2-5）组成语音播放单元；

所述的无线射频收发器（2-1）和控制器（2-2）组成磁场谐振激发器；

所述的无线射频收发器（2-1）的指令信号的输出端与控制器（2-2）的指令信号的输入端连接，所述的控制器（2-2）的控制信号输出端与语音存储播放电路（2-3）的控制信号输入端连接，所述的语音存储播放电路（2-3）的语音信号输出端与音频功率放大电路（2-4）的语音信号输入端连接，所述的音频功率放大电路（2-4）的信号输出端与扬声装置（2-5）的信号输入端连接，

所述的控制器（2-2）的谐振发射控制信号输出端与驱动电路（2-6）的控制信号输入端连接，所述的驱动电路（2-6）的驱动信号输出端与逆变电路（2-7）的信号输入端连接，所述的逆变电路（2-7）的信号输出端与谐振发射电路（2-8）的信号输入端连接，所述的谐振发射电路（2-8）产生交变磁场，中继单元（2-9）位于该交变磁场中，谐振接收电路（3-3）的谐振频率与中继单元（2-9）的谐振频率相同进而产生共振，所述谐振接收电路（3-3）中产生谐振电流，所述谐振接收电路（3-3）的谐振电流信号输出端与整流稳压电路（3-2）的信号输入端连接，所述的整流稳压电路（3-2）的稳压信号输出端与电池管理系统（3-1）的电能信号输入端连接，

DSP主控单元的信号输入端与电池管理系统（3-1）的信号输出端连接，DSP主控单元通过无线网络与无线射频收发器（2-1）连接。

2.根据权利要求1所述的室内移动机器人非接触自主无线充电装置，其特征在于，所述的控制器（2-2）的谐振发射控制信号输出端输出的信号为PWM方式的信号。

3.根据权利要求1所述的室内移动机器人非接触自主无线充电装置，其特征在于，所述谐振接收电路（3-3）的谐振频率大于10KHz且小于1MHz。

4.根据权利要求1所述的室内移动机器人非接触自主无线充电装置，其特征在于，所述的逆变电路（2-7）采用单管驱动芯片和DRC吸收回路实现。

5.根据权利要求1所述的室内移动机器人非接触自主无线充电装置，其特征在于，所述的谐振发射电路（2-8）由谐振发射线圈和谐振发射电容矩阵并联或串联组成；所述谐振发射线圈的匝数为4，所述谐振发射线圈的外径是50cm，所述谐振发射线圈由直径2.1mm的铜线缠绕构成；谐振发射电容矩阵由3个电容并联构成。

6.根据权利要求5所述的室内移动机器人非接触自主无线充电装置，其特征在于，所述的中继单元（2-9）由中继线圈和中继电容矩阵串联组成，中继线圈与谐振发射线圈在同一平面，并且所述中继线圈与谐振发射线圈同心设置；所述中继线圈由直径2.1mm的铜线缠绕构成，所述中继线圈的外径为22cm，所述中继线圈的匝数为1；中继电容矩阵由7个电容并联组成。

7.根据权利要求3所述的室内移动机器人非接触自主无线充电装置，其特征在于，谐振接收电路（3-3）由谐振接收线圈和谐振接收电容矩阵并联或串联组成；谐振接收线圈是由直径为1mm的铜线缠绕构成，所述谐振接收线圈的匝数为4，所述谐振接收线圈的外径12cm，所述的谐振接收线圈的电能传输距离大于0小于等于20cm；谐振接收电容矩阵是由4个电容并联组成。