[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

说明书

本发明公开了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及方法，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。

技术领域

本发明涉及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及方法。

背景技术

随着电力行业的发展，大量的机器人被用于输变电系统中，线路机器人的供电问题日益突出，电池的电量损失直接影响机器人的运行时间，当机器人在线路档距中央没电的时候需要人工上线将机器人拖回，这就失去了线路机器人节省人力，安全可靠的优势，所以为线路机器人提供电能补充系统对保证机器人的安全可靠运行具有重要意义。

目前，线路机器人自带的电池组通常可以支持线路机器人连续运行几个小时，当电池剩余电能不足以支持其完成一个线路档距的运行是就要人工爬塔更换电池，这无疑大大增加了人力资源的浪费，如果不更换电池，机器人极有可能在停在线路上，这样就需要人工拖回，造成更大的麻烦。现有的这种更换电池的方式不利于操作人员对机器人控制，制约着输电线路机器人的发展，已经不能满足实际线路机器人的需求。

所以为线路机器人提供风能储能式充电系统对保证机器人的安全可靠运行具有重要意义一方面可以给全天候沿线路巡线的机器人提供充电帮助，使其在正常运作状态下不需要人工为其更换电池；另外，通过研究线路机器人风能储能式充电系统，也可为今后电力行业机器人的可再生能源充电做技术方面的积累，具有重大的意义。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了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及方法，本发明提供架空输电线路机器人的电能补充，避免了电池电量耗尽需要人工更换电池的情况，实现了架空输电线路机器人全程自主电能补充。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

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，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。

进一步的，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以及布置于机器人受电极板的光电开关信号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。

进一步的，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。

进一步的，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，充电效率≥85％。

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。