[发明专利]一种变电站巡检机器人无线充电系统、方法及无线充电平台

权利要求书

1.一种变电站巡检机器人无线充电系统，其特征在于，包括：

变电站巡检机器人动态位置识别模块（1），用于对当前时刻一个或多个变电站巡检机器人的位置进行识别，得到相应定位信息，并将定位信息发送给负载监测与控制模块（2）；

负载监测与控制模块（2），用于接收当前时刻一个或多个变电站巡检机器人的定位信息，根据定位信息得到当前时刻一个或多个变电站巡检机器人对应位置的一组或多组并联矩阵式无线供电网络（4）的编号信息；并根据编号信息控制对应并联矩阵式无线供电网络（4）的矩阵式无线供电线圈（41）的开关闭合或断开；

所述负载监测与控制模块（2）包括负载检测模块（21）、线圈控制模块（22）、局部供电线开关控制模块（23）和矩阵网络线圈协调运行控制模块（24）；

负载检测模块（21），用于接收来自变电站巡检机器人动态位置识别模块（1）的一个或多个变电站巡检机器人的定位信息，并将对应位置的一组或多组并联矩阵式无线供电网络（4）的编号信息输出给线圈控制模块（22）；

线圈控制模块（22），用于接收来自于负载检测模块（21）的一组或多组并联矩阵式无线供电网络（4）的编号信息，并将编号信息进行汇总和处理，将对应变电站巡检机器人位置的并联矩阵式无线供电网络（4）的编号信息发送给局部供电线开关控制模块（23）；将一组或多组并联矩阵式无线供电网络（4）的编号信息发送给矩阵网络线圈协调运行控制模块（24）；

局部供电线开关控制模块（23），用于接收并处理来自线圈控制模块（22）的对应变电站巡检机器人位置的并联矩阵式无线供电网络（4）的编号信息，将该并联矩阵式无线供电网络（4）的矩阵式无线供电线圈（41）的控制开关打开或闭合；

矩阵网络线圈协调运行控制模块（24），用于接收来自线圈控制模块（22）的一组或多组并联矩阵式无线供电网络（4）的编号信息，并对其进行处理，具体处理方式为：

i.实时检测矩阵网络线圈的电压、电流及其相位，若满足系统运行的规定范围，则不进行控制操作；否则对供电端电能变换模块（3）的电路控制模块（31）进行控制操作，调节其PWM脉冲控制信号的相位，以此改变矩阵网络线圈的电压、电流及其相位，使其满足系统运行的规定范围，

ii.通过测量每组矩阵式供电单元中供电线圈的电感值，在规定传输频率下，使其准确匹配的谐振补偿参数；

供电端电能变换模块（3），利用PWM脉冲控制信号激励并联矩阵式无线供电网络（4）中的矩阵式无线供电线圈（41），实现电能的无线发射；

所述供电端电能变换模块（3）包括电路控制模块（31）、驱动模块（32）和高频全桥逆变模块（33）；

电路控制模块（31），用于将PWM脉冲控制信号通过驱动模块（32）提供给高频全桥逆变模块（33）；

高频全桥逆变模块（33），包括多个MOS管，所述多个MOS管在PWM脉冲控制信号的控制下交替导通和关闭，从而对并联矩阵式无线供电网络（4）进行激励以实现电能的无线发射。

2.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人无线充电系统，其特征在于，所述并联矩阵式无线供电网络（4）包括矩阵式无线供电线圈（41）和供电单元谐振及放电回路（42）；所述矩阵式无线供电线圈（41）采用方形圆角利兹线绕制而成；所述供电单元谐振及放电回路（42）与矩阵式无线供电线圈（41）组合后并联接入主回路。

3.一种无线充电平台，其特征在于，所述无线充电平台为依次分层封装而成的一体式结构，包括自上而下的钢化玻璃层、LED发光层、无线充电层、通信控制层以及支架板层；所述无线充电层上布置有权利要求1或2所述的并联矩阵式无线供电网络（4）；所述通信控制层上封装有权利要求1或2所述的变电站巡检机器人动态位置识别模块（1）、负载监测与控制模块（2）和供电端电能变换模块（3）。