[发明专利]用于架空输电线路机器人的风能储能式无线充电系统及方法

权利要求书

1.一种用于架空输电线路机器人的风能储能式无线充电系统，其特征是：包括风力发电系统、风能储能系统和无线充电系统，其中：所述风力发电系统进行发电，将多余电量存储至风能储能系统，所述无线充电系统包括充电极板、受电极板、机器人电池、机器人系统、机器人天线和机器人定位模块，充电极板通过航空插头连接到风能储能系统，接收来自风能储能系统的电能，受电极板连接无线充电后端处理电路，无线充电后端处理电路输出端连接机器人电池，机器人电池连接机器人系统，为机器人系统供电，机器人系统通过机器人天线与风能储能系统的天线进行通信；

所述机器人系统通过机器人天线接收来自风能储能系统的信息，通过风能储能系统定位模块的位置信息和机器人定位模块的位置信息分析风能储能系统和无线充电系统的相对位置，以实现充电极板和受电极板位置对应；当机器人受电极板其中一个光电开关检测到充电极板时机器人充电极板与受电极板开始对接，当另一个光电开关也检测到充电极板时，充电极板和受电极板准确对应；

所述风能储能系统包括风能控制器、储能电池、通信接口板、无线充电前端处理电路、天线和储能系统定位模块，风能控制器连接到风力发电系统的输出端，风能控制器包括两路输出，一路为逆变为交流电输出，该路输出作为预留接口，以备后续扩展使用，另一路为充电输出，充电输出连接到储能电池；储能电池为通信接口板供电，储能电池和通信接口板通过通信电缆连接，通信接口板通过串口模块连接到天线，天线与机器人天线通信，储能电池的输出端连接无线充电前端处理电路；机器人系统通过机器人天线发出开始充电的信号，天线接收到该信号，并传输给通信接口板，通信接口板控制储能电池输出电能给无线充电前端处理电路，无线充电前端处理电路通过导线将电能传输给充电极板，充电极板将电能无线传输给受电极板，受电极板通过导线将电能传输给无线充电后端处理电路，无线充电后端处理电路将电能处理后给机器人电池充电。

2.如权利要求1所述的一种用于架空输电线路机器人的风能储能式无线充电系统，其特征是：所述机器人系统通过机器人天线接收来自风能储能系统的信息，通过储能电池的电量信息判断充电时间和充电状态。

3.如权利要求1所述的一种用于架空输电线路机器人的风能储能式无线充电系统，其特征是：所述充电极板和受电极板对应布置，充电极板和受电极板之间间距为1-5cm，上下错位1cm以内，左右错位1cm以内。

4.如权利要求1所述的一种用于架空输电线路机器人的风能储能式无线充电系统，其特征是：所述通信接口板包括通信控制器、串口模块和485通信模块，储能电池通过通信电缆连接到通信接口板，向通信接口板传输电池充电电压、充电电流、放电电压、放电电流和电池电量信息。

5.如权利要求1所述的一种用于架空输电线路机器人的风能储能式无线充电系统，其特征是：所述通信接口板与储能系统定位模块通过485通信模块相连接，通信接口板将储能系统定位模块的定位数据通过天线发送给机器人。

6.如权利要求1所述的一种用于架空输电线路机器人的风能储能式无线充电系统，其特征是：所述风力发电系统包括风轮、发电机、尾舵、转轴和铁塔，发电机设置于转轴上，所述发电机与风轮和尾舵连接，转轴安装于铁塔上，转轴相对于铁塔可360度自由旋转。

7.如权利要求6所述的一种用于架空输电线路机器人的风能储能式无线充电系统，其特征是：所述铁塔高度大于风轮直径。

8.基于如权利要求1-7中任一项所述的系统的方法，其特征是：风能储能系统定位模块将自身位置通过通信接口板传输给天线，天线将位置信息发送给机器人天线，最终该位置信息传递给机器人系统，机器人定位模块将机器人位置信息实时传输给机器人系统，机器人系统通过对比两个位置信息，计算出机器人和风能储能系统的相对粗略位置，当布置于机器人受电极板两侧的光电开关同时检测到充电极板时，充电极板和受电极板准确对应，机器人系统通过机器人天线发出开始充电的信号，天线接收到该信号，并传输给通信接口板，通信接口板控制储能电池输出电能给无线充电前端处理电路，无线充电前端处理电路通过导线将电能传输给充电极板，充电极板将电能无线传输给受电极板，受电极板通过导线将电能传输给无线充电后端处理电路，无线充电后端处理电路将电能处理后给机器人电池充电；

当机器人电池充满电后，机器人系统通过机器人天线发出停止充电的信号,天线接收到该信号，并传输给通信接口板，通信接口板控制储能电池切断电能输出。