[发明专利]一种变电站巡检机器人电池温度控制系统及控制方法

说明书

本发明涉及一种变电站巡检机器人电池温度控制系统及控制方法，属于变电站巡检机器人技术领域。该控制系统包括设置在巡检机器人内部电路板上的发热元器件上的热量采集模块；还包括隔热气管、气泵、主控模块、隔热电池仓和外部气管；隔热电池仓包括密封外壳、外部隔热层、主动发热模块、温度传感器和电池。该方法通过布置在巡检机器人机体内部的热循环回路，实现对主控板CPU、电机驱动芯片、射频处理芯片等发热元器件工作热量的回收利用，结合主动发热模块、温度传感器、外循环回路、隔热电池仓实现对电池工作温度的控制，以保证外部低温环境下巡检机器人车载电池的有效容量及充电效率。

技术领域

本发明属于变电站巡检机器人技术领域，特别是变电站巡检机器人电池温度控制技术领域，具体涉及一种基于内部热循环技术的变电站巡检机器人电池温度控制系统及控制方法。

背景技术

电力巡检机器人由于其巡检覆盖范围广、检测精度高、可监控设备类型丰富、易实现自动巡检等优点而在电力行业中得到了广泛的应用，特别是在变电站等存在人员安全风险的场所，利用巡检机器人代替传统的人工巡检，在提供巡检效率的同时，可有效降低运维人员的人身安全风险。

目前，为了降低布线施工的难度，提高机器人运动的灵活性，变电站巡检机器人一般均采用车载电池供电，常用的电池类型包括磷酸铁锂电池、三元锂电池、铅酸蓄电池等化学电池。但由于化学电池固有的温度稳定性问题，导致当温度下降到一定范围内后，随着温度的降低，电池有效容量随之降低，从而影响巡检机器人的有效续航里程，此外低温还会导致巡检机器人的充电速度减缓，充电所需的时间延长。当环境气温较低时，巡检机器人车载电池的上述问题会导致机器人的出勤率降低，从而影响正常巡检任务的完成。

针对巡检机器人低温环境下电池工作异常的问题，目前采取的改进措施主要包括以下几种：在巡检机器人设计时，选用额定工作温度范围较大的电池产品，以延伸电池的有效工作温度范围；在巡检机器人充电房内设置空调系统，以控制巡检机器人充电时的环境温度；在电池仓内增加隔热保温层，一方面降低外部低温环境对电池温度的影响，另一方面起到隔振的作业。

但上述改进方法尚存在一些不足：选用宽工作温度范围的电池虽然可以在一定程度上降低低温对电池容量及充电效果的影响，但当环境温度低于所选用电池的有效工作范围时，依旧会出现电池容量下降和充电缓慢的问题，此外，宽工作温度范围的电池成本也会比普通的电池成本高；在充电房内设置空调虽然可以保证电池的充电效率不受影响，但当机器人在户外执行巡检任务时，其有效电池容量依旧会受到低温的影响，且空调的使用成本较高；在电池仓内增加保温层属于被动防护措施，其保温的时效性有限，且在高温天气时不利于电池散热，会带来安全隐患。因此如何克服现有技术的不足是目前变电站巡检机器人电池温度控制技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种变电站巡检机器人电池温度控制系统及控制方法，该方法通过布置在巡检机器人机体内部的热循环回路，实现对主控板CPU、电机驱动芯片、射频处理芯片等发热元器件工作热量的回收利用，结合主动发热模块、温度传感器、外循环回路、隔热电池仓实现对电池工作温度的控制，以保证外部低温环境下巡检机器人车载电池的有效容量及充电效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种变电站巡检机器人电池温度控制系统，包括设置在巡检机器人内部电路板上的发热元器件上的热量采集模块；

还包括隔热气管、气泵、主控模块、隔热电池仓和外部气管；

热量采集模块、气泵和隔热电池仓内部空间通过隔热气管串联；

隔热气管与外部气管之间通过两位四通换向阀相连；

外部气管的两端分别为外部进风口和外部出风口；

隔热电池仓包括密封外壳、外部隔热层、主动发热模块、温度传感器和电池；