[实用新型]一种带有电源管理系统的机器人

说明书

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，特别是一种带有电源管理系统的机器人。

背景技术

电极间锂离子的扩散速度决定了锂离子电池的充电速度，缓慢的锂离子扩散运动不可避免会导致锂离子的浓度极化，特别在大电流充电的过程中，浓度极化会导致蓄电池端电压迅速上升到充电终止电压。为了克服这些困难，将脉冲充电技术应用于锂离子电池，即在充电过程中插入空闲时间和放电脉冲，短暂的空闲时间和放电脉冲能够有效地消除浓度极化，增加功率的传输速度，因而能够提高活性材料的利用率和加速充电过程，延长锂离子电池的循环寿命。目前移动的机器人一般都自带电源管理系统，其电源一般为锂电池，镍镉电池，铅酸蓄电池，镍氢蓄电池等，但当电池出现低电故障，或处于放死，深放电状态时，通过常规的恒压或恒流充电方法无法对其进行激活，使其恢复正常的工作电压之上，此时电池就等同于报废了，只能更换电池。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种带有可自我激活或修复电池故障的电源管理系统的机器人，该机器人的电源管理系统可以能根据电池的类型，对处于放死的电池进行激活修复，使其恢复为正常的工作状态。

一种带有电源管理系统的机器人，包括电源管理系统，所述电源管理系统包括脉冲激活模块、充电器和蓄电池。

进一步的，所述带有电源管理系统的机器人还包括机器人主控系统和通信模块；所述电源管理系统通过通信模块连接到机器人主控系统；所述电源管理系统包括若干传感器；所述机器人主控系统通过脉冲激活模块控制充电器向蓄电池充电。

另一种改进，所述充电器输入电源为民用AC110V～380V，经过充电器内部的AC/DC变换后，输出直流电至蓄电池。

另一种改进，所述充电器外置或者内置于机器人。

另一种改进，所述脉冲激活模块外置于充电器，或者不单独设置脉冲激活模块，直接使用自带脉冲激活功能的充电器。有的充电器自带脉冲激活功能，如果使用此类充电器就无需再设置单独的脉冲激活模块。

本实用新型的带有电源管理系统的机器人采用特定的脉冲充电的方式，对处于深放电或放死状态的蓄电池进行激活，使其恢复到正常的工作电压之上，延长其工作寿命。

附图说明

图1为电源管理系统框图；

图2为脉冲充电电路图；

图3为脉冲充电流程图；

图4为脉冲激活蓄电池流程图；

图5为脉冲充电原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型提出的带有电源管理系统的机器人进行详细说明。

如图1所示，一种带有电源管理系统的机器人，包括电源管理系统，所述电源管理系统包括脉冲激活模块、充电器、蓄电池、机器人主控系统和通信模块。

如图2至5所示，所述机器人主控系统通过脉冲激活模块控制充电器向蓄电池充电。电源管理系统通过外接各种传感器，获得机器人电源输入，蓄电池，以及电源输出的各种状态，并控制机器人电源的输出电流和输出电压，当检测到蓄电池处于深放电或放死状态时，采用特定的脉冲将恒定的直流电斩波成正脉冲或变换成正负脉冲的方式用以激活电池或给电池充电，对蓄电池进行激活，脉冲的频率、占空比、幅度可根据电池的特性和所处的状态进行设置，脉冲的周期可以实时调节。

脉冲充电有3种控制方式:1.信号的开关频率固定不变,脉冲占空比可变,即PWM方式；2.脉冲占空比固定不变,开关频率是可变的,即PFM方式；3.混合调制式,即可调频也可调占空比的方式。本系统中脉冲的频率，占空比，幅度可根据电池的特性和所处的状态进行设置，其中脉冲的频率可以在50Hz~50kHz，或者更宽的脉冲范围不停改变其频率脉冲的频率，脉冲的占空比可以在整个脉冲周期内进行设置，也就是说，处于0-100%之间。脉冲的幅度是充电器的输出电压，根据不同电池的最高充电电压，脉冲的幅度也不是固定的，处于4.2V-26V之间。

所述电源管理系统通过通信模块连接到机器人主控系统，通信模块包括有线和/或无线通讯方式。电源管理系统向机器人主控系统上报各模块的工作状态，包括电压，电流，温度等，同时接收主控系统的控制指令，控制各模块的工作状态。

所述充电器输入电源为民用AC110V～380V，经过充电器内部的AC/DC变换后，输出直流电至蓄电池。

所述脉冲激活模块外置于充电器，或者不单独设置脉冲激活模块，直接使用自带脉冲激活功能的充电器。所述充电器外置或者内置于机器人。