[发明专利]无线充电系统及无线充电对位方法

说明书

本发明提供的无线充电系统及无线充电对位方法，包括充电主体、无线充电桩；充电主体上设有限位开关、无线充电接收装置、接收端控制装置，无线充电桩上设有高精密运动机构、无线充电发射装置、发射端控制装置；当充电主体向无线充电桩靠近时，通过限位开关实现充电主体与无线充电桩的距离控制，而后通过高精密运动机构实现无线充电发射装置与无线充电接收装置的定位对接。本发明能够充分满足无线充电收发盘的定位精度要求，有效保证高充电效率，节约能源和充电时间，具有结构简单、成本较低、重复定位精度高等优点，提高了自主充电的安全性、稳定性和使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种无线充电系统及无线充电对位方法，属于无线充电技术领域。

背景技术

随着智能科技的迅速发展，巡检机器人开始大规模的应用于常规的电力巡检、工厂巡检、养殖巡检和小区巡检等场景中，让人从高危、恶劣的环境和繁琐的巡检工作中解放出来。然而巡检机器人需要有持续的电量供应，方能保证不间断的轮班值守，确保24小时巡检监控不间断。因此，如何解决现有充电问题又成为了当前机器人企业必须思考的一个问题。

现有机器人的自动充电方式大部分都是接触式充电，在长期使用过程中，存在以下问题：1、充电触头易磨损，磨蚀老化，寿命短，需要定期更换；2、充电触头为暴露部件，防护等级较低，容易出现触电危险，无法在室外、低温凝露、潮湿、易燃易爆等环境下正常工作；3、定位误差的限制，导航精度较低，不易对准充电触点；4、充电触头出现污物，将会导致接触不良或者电连接失败。

为解决机器人接触式充电的现有问题，急需要发展一种适用于机器人的非接触式充电技术。目前无线充电技术已经开始大规模应用于手机、厨房电器等电子产品上，而机器人尚未开始大规模应用该技术。

由于无线充电发射盘和接收盘在面积为1:1时充电效率最高，现有的无线充电收发盘在X轴、Y轴和Z轴上的偏移均要求在±2cm以内才能开始充电，并且X轴、Y轴和Z轴偏移为0时充电效率最高，而目前巡检机器人的激光定位精度均在±5cm以上，无法满足无线充电定位要求，所以需要设计一种无线充电对位方法来满足无线充电对位要求的精度，保证机器人无线充电的稳定性和充电效率。

现有的无线充电系统，一般将无线充电接收盘安装到机器人底部，将发射模块安装到地面，同时还有一些机械导向装置，用于实现无线充电发射盘和接收盘的对位。然而现有的机械对位装置往往存在着结构复杂、定位精度较低、定位效率不高、易磨损等问题，同时将发射盘安装到地上，金属物质容易在表面堆积，充电时金属产生涡流效应发热并影响充电效率。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供的无线充电系统及无线充电对位方法，通过限位开关及高精密运动机构实现无线充电收发盘的精确定位，有效满足无线充电的定位要求，具有结构简单、重复定位精度高、稳定安全高效等优点。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供的无线充电系统，包括充电主体、无线充电桩，所述充电主体上设有限位开关、无线充电接收装置、接收端控制装置，所述无线充电桩上设有高精密运动机构、无线充电发射装置、发射端控制装置；

当充电主体向无线充电桩靠近时，通过限位开关实现充电主体与无线充电桩的距离控制，而后通过高精密运动机构实现无线充电发射装置与无线充电接收装置的定位对接。

进一步的，所述高精密运动机构包括丝杆模组、模组支架，所述丝杆模组上设有模组滑块，用于实现无线充电发射装置的连接固定，所述丝杆模组的一侧设有步进电机，用于实现丝杆模组的驱动控制。

进一步的，所述模组支架上还设有定位开关，所述无线充电发射装置上设有定位支架，通过定位支架与定位开关的配合实现无线充电发射装置的运动定位。

进一步的，所述无线充电接收装置与无线充电发射装置上设有定位组件，用于实现无线充电接收装置与无线充电发射装置的定位确认。