[发明专利]电力隧道巡检机器人锂电池快速充电管理系统及方法

权利要求书

1.一种电力隧道巡检机器人锂电池快速充电管理系统，其特征是，包括：上位机、智能机器人充电调度模块、电池管理模块、轨道充电接触机构和定点智能快速充电装置；

上位机：实时获取所有定点智能快速充电装置内部温湿度环境及其工作状态，判断不可用的定点智能快速充电装置位置信息，并将所述信息传送至隧道巡检机器人；

智能机器人充电调度模块：用于根据获取到的隧道定点智能快速充电装置的位置，控制隧道巡检机器人与上位机建立通信，同时控制电池管理模块通过轨道充电接触机构与定点智能快速充电装置建立通信；

电池管理模块：用于实时监测隧道巡检机器人充电电池的充放电流数据、充电电池电压与SOC数据，控制充放电继电器；根据上述监测数据确定隧道巡检机器人的续航里程；

轨道充电接触机构：用于建立定点智能快速充电装置与隧道巡检机器人之间的连接通信；

定点智能快速充电装置：根据隧道现场轨道长度，均匀分布在隧道内部，用于为隧道巡检机器人进行充电；

所述上位机与智能机器人充电调度模块和定点智能快速充电装置分别通信，智能机器人充电调度模块与电池管理模块通信，所述电池管理模块通过轨道充电接触机构与定点智能快速充电装置建立通信；

所述轨道充电接触机构分为两部分，一部分固定安装在轨道上，包括固定充电电极和固定通信电极；所述固定充电电极和固定通信电极分别通过电极与定点智能快速充电装置的充电输出及通信线相连接；

另一部安装在隧道巡检机器人的内部，包括浮动充电接口电极、浮动通信接口电极、伸缩装置和限位开关；所述浮动充电接口电极与隧道巡检机器人充电电池输入线相连，所述浮动通信接口电极与电池管理模块的CAN总线相连；

所述浮动充电接口电极和浮动通信接口电极分别由伸缩装置控制实现伸缩，由机械限位开关控制伸缩是否到位；

所述浮动充电接口电极和浮动通信接口电极分别与安装在轨道上的固定充电电极和固定通信电极对接，实现定点智能快速充电装置与隧道巡检机器人通信。

2.如权利要求1所述的一种电力隧道巡检机器人锂电池快速充电管理系统，其特征是，在所述伸缩装置与浮动充电接口电极、伸缩装置与浮动通信接口电极之间分别安装弹簧。

3.如权利要求1所述的一种电力隧道巡检机器人锂电池快速充电管理系统，其特征是，在电缆隧道机器人运行轨道上，定点安装轨道充电接触机构，同时将与之相连接的定点智能快速充电装置安装在隧道壁的控制柜内。

4.如权利要求1所述的一种电力隧道巡检机器人锂电池快速充电管理系统，其特征是，所述智能机器人充电调度模块存储有隧道定点智能快速充电装置的位置信息，控制隧道巡检机器人根据所述位置信息查找最近的可用定点智能快速充电装置；

当隧道巡检机器人的电量达到内部设定的充电阀值但没有达到设定的馈电预警值时，机器人在没有巡检任务或非紧急情况下自动启动智能充电流程；

当机器人的电量低于馈电预警阀值后，机器人立即停止所有与充电无关的任务，快速寻找可用定点智能快速充电装置进行智能充电任务。

5.如权利要求1所述的一种电力隧道巡检机器人锂电池快速充电管理系统，其特征是，智能机器人充电调度模块与上位机建立通信，直接通过上位机获取距离隧道巡检机器人最近的可用定点智能快速充电装置的位置信息，通过精确定位准确与定点智能快速充电装置的轨道充电接触机构建立连接。

6.如权利要求1所述的一种电力隧道巡检机器人锂电池快速充电管理系统，其特征是，智能机器人充电调度模块控制隧道巡检机器人通过轨道充电接触机构与定点智能快速充电装置进行通信握手信号检测；

通信链路建立成功后，充电继电器闭合，智能机器人充电调度模块接收电池管理模块检测到的锂电池充电口是否有电压信号的信息，如果没有电压信号，则控制隧道巡检机器人重新进行充电接口对接；重复设定次数后，如仍没有电压信号，则标记此定点智能快速充电装置故障，寻找下一个最近的定点智能快速充电装置。