[发明专利]一种变电站巡检机器人、无线充电室、无线充电系统及方法

权利要求书

1.一种变电站巡检机器人，其特征在于，包括左侧边单元(4)、右侧边单元(5)、地面单元(6)以及GPS模块(17)；侧边单元(4)、右侧边单元(5)以及地面单元(6)均设置有接收线圈(16)、整流稳压模块(13)、滤波模块(14)、储能模块(15)、视觉识别模块(18)以及机器人通信模块(19)；

接收线圈(16)，用于将接收到的高频交变磁场转换为高频交变电流，并将高频电流传输给整流稳压模块(13)；

整流稳压模块(13)，用于将高频电流整流成直流，再将整流后的直流电压输送至滤波模块(14)进行滤波，滤波后为储能模块(15)进行充电；

视觉识别模块(18)，在机器人到达无线充电室附近后，帮助机器人准确进入无线充电室，待机器人准确进入后，将机器人准备完毕信息传输给机器人通信模块(19)；

机器人通信模块(19)，用于与充电室通信模块(12)进行信息交互。

2.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人，其特征在于，所述发射线圈(11)和接收线圈(16)之间布置为抗偏移空间构架，并且以磁耦合的方式进行无线电能传输。

3.根据权利要求2所述的变电站巡检机器人，其特征在于，所述储能模块(15)能够自动检测自身充电状态，并能够将充电状态通过机器人通信模块(19)实时传输给无线充电室，信号发生器(9)和电源模块根据充电状态调整传输功率。

4.一种无线充电室，其特征在于，包括左侧充电单元(1)、右侧充电单元(2)以及地面充电单元(3)；左侧充电单元(1)、右侧充电单元(2)以及地面充电单元(3)均设置有电源模块(7)、信号发生器(9)、驱动模块(10)、全桥逆变模块(8)、充电室通信模块(12)以及发射线圈(11)；左侧充电单元(1)和右侧充电单元(2)均设置有信号发生器、驱动模块、全桥逆变模块以及发射线圈；

电源模块(7)，用于为全桥逆变模块(8)提供电能；

信号发生器(9)，用于产生高频控制信号，高频控制信号经驱动模块(10)放大后对全桥逆变模块(8)进行控制；

全桥逆变模块(8)，用于输出符合发射线圈和接收线圈要求的高频谐振电压；

发射线圈(11)，用于将高频电压转化为高频交变磁场；

充电室通信模块(12)，用于与机器人通信模块(19)进行信息交换，并将信息传输到左侧充电单元(1)、右侧充电单元(2)以及地面充电单元(3)的信号发生器中。

5.根据权利要求4所述的无线充电室，其特征在于，所述全桥逆变模块(8)与电源模块(7)相连，将直流逆变为高频电源，为发射线圈提供输入电压，发射线圈将全桥逆变模块输出的高频电压转化为高频交变磁场。

6.一种变电站巡检机器人无线充电系统，其特征在于，包括：

GPS模块，所述GPS模块设置于巡检机器人上，用于提供导航数据，将巡检机器人导航至无线充电室位置；

视觉识别模块，所述视觉识别模块设置于巡检机器人上，用于提供准确定位信息，使巡检机器人准确进入无线充电室中，并到达充电位置；

通信模块，所述通信模块设置于巡检机器人上，用于与无线充电室交互通信，在巡检机器人到达充电位置后，发出准备完毕信息，确认准备完毕后开始充电，直至充电完成。

7.一种变电站巡检机器人无线充电方法，其特征在于，包括以下步骤：

巡检机器人根据预先设置的导航数据，导航至无线充电室位置；

巡检机器人通过视觉识别准确定位进入无线充电室中，并到达充电位置；

巡检机器人到达充电位置后，发出准备完毕信息，确认准备完毕后开始充电，直至充电完成。

8.根据权利要求7所述的变电站巡检机器人无线充电方法，其特征在于，所述巡检机器人到达充电位置后，将准备完毕信息通过无线方式发送给无线充电室，所述无线充电室接收到巡检机器人发送的准备完毕信息后，开始充电；所述巡检机器人检测到其储能模块已经充电完成时，将充电完毕信号通过无线方式发送给无线充电室，所述无线充电室接收到充电完成信息后，停止充电。

9.根据权利要求8所述的变电站巡检机器人无线充电方法，其特征在于，所述无线充电室接收到准备完毕信息后，产生控制信号，输出符合发射线圈和接收线圈要求的高频谐振电压；所述无线充电室接收到充电完毕信息后，停止产生控制信号，停止输出电能。