一种巡检机器人无线充电装置

摘要

一种巡检机器人无线充电装置，涉及电力巡检机器人领域，为了解决现有的接触式充电方式安全性差的问题。该装置包括运动装置和地面装置，运动装置的副边磁芯上缠绕副边线圈，形成第一缠绕体，塑封的第一缠绕体固定在副边外壳中，壳体的一面开放，限位开关设置在运动装置沿运动方向的底部；副边外壳沿运动方向的顶部设有导向槽；运动装置固定在机器人上；副边磁芯通过整流器与蓄电池连接；地面装置的原边磁芯上缠绕原边线圈，形成第二缠绕体，塑封的第二缠绕体固定在原边外壳中，壳体的一面开放，原边外壳沿运动方向的两侧设有用于导向的楔形边沿，地面装置固定在地面上；原边线圈与电源连接。本发明适用于为巡检机器人充电。

权利要求

1.一种巡检机器人无线充电装置，其特征在于，包括运动装置和地面装置；

运动装置包括副边线圈(1)、副边磁芯(2)、副边外壳(3)和限位开关；

副边磁芯(2)上缠绕副边线圈(1)，形成第一缠绕体，所述第一缠绕体塑封，塑封的第一缠绕体固定在副边外壳(3)中，副边外壳(3)为矩形壳体，壳体的一面开放，限位开关设置在运动装置沿运动方向的底部；副边外壳(3)沿运动方向的顶部设有导向槽(8)；运动装置固定在机器人上；副边磁芯(2)通过整流器与蓄电池连接；

地面装置包括原边线圈(4)、原边磁芯(5)和原边外壳(6)；

原边磁芯(5)上缠绕原边线圈(4)，形成第二缠绕体，所述第二缠绕体塑封，塑封的第二缠绕体固定在原边外壳(6)中，原边外壳(6)为矩形壳体，壳体的一面开放，原边外壳(6)沿运动方向的两侧设有用于导向的楔形边沿，地面装置固定在地面上；原边线圈(4)与电源连接；

副边磁芯(2)与原边磁芯(5)的尺寸相同；

还包括压紧机构(7)，副边外壳(3)的矩形壳体的一边延长并向对边弯折，形成倒L型，倒L型的宽度与原边外壳(6)的宽度相当，压紧机构(7)设置在副边外壳(3)倒L型的侧部，将副边外壳(3)与原边外壳(6)压紧。

2.根据权利要求1所述的一种巡检机器人无线充电装置，其特征在于，所述地面装置还包括固定底板(9)，固定底板(9)为矩形板，原边外壳(6)通过固定底板(9)固定在地面上。

3.根据权利要求1所述的一种巡检机器人无线充电装置，其特征在于，导向槽(8)是与楔形边沿相匹配的向外张开式结构。

4.根据权利要求1所述的一种巡检机器人无线充电装置，其特征在于，原边磁芯(5)和副边磁芯(2)均为罐式磁芯，原边磁芯(5)的罐式磁芯的中心柱缠绕原边线圈(4)，副边磁芯(2)的罐式磁芯的中心柱缠绕副边线圈(1)。

5.根据权利要求1所述的一种巡检机器人无线充电装置，其特征在于，运动装置固定在机器人的侧部。

6.根据权利要求1所述的一种巡检机器人无线充电装置，其特征在于，所述第一缠绕体和第二缠绕体均采用树脂材料塑封。

7.根据权利要求1所述的一种巡检机器人无线充电装置，其特征在于，所述第一缠绕体通过注塑固定在副边外壳(3)中，所述第二缠绕体均通过注塑固定在原边外壳(6)中。

8.根据权利要求1所述的一种巡检机器人无线充电装置，其特征在于，所述限位开关采用接触继电器实现。

9.根据权利要求1所述的一种巡检机器人无线充电装置，其特征在于，运动装置还包括固定侧板(10)，固定侧板(10)设置在副边外壳(3)外壁。

说明书

一种巡检机器人无线充电装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电力巡检机器人领域，具体涉及一种用于巡检机器人充电的无线电能传输装置。

背景技术

[0002] 随着电力巡检领域智能化、无人化发展的需要，电力巡检机器人的应用越来越广泛。由于电子技术的发展，无人巡检机器人的数据处理能力越来越成熟，在无人值守变电站、线路巡线等方面的应用越来越广泛。目前机器人多采用电池供电及定位充电的方式，充电方式多为接触式的传导充电方式。最常见的是在变电站内放置一个单独的充电小室，变电站巡检机器人在该室内待机，同时进行充电。但是随着机器人应用的范围更加广泛，例如目前城市的发展，综合地下管廊越来越多，大量的高压电缆放置于地下的管廊中。地下管廊由于常年处于潮湿阴暗的地下，普通的人工巡检工作劳动强度大，工人工作条件恶劣，难以开展长时间的不间断的监督和巡查。采用巡检机器人能够避免上述困难，机器人能够不间断地长时间处于地下工作，人员能够在控制室监控，而不会受到上述问题的制约。但是由于管廊通风差和潮湿，经常存在凝水、滴水和积水的情况，现有的接触式充电方式在这种环境下容易出现漏电和短路等问题。而且，由于地下管廊经常会积存沼气等可燃性气体，接触式触头在接触不良和触头腐蚀的情况下容易发生过热和火花放电等故障，在密闭的地下管廊容易引起可燃气体爆炸、燃烧等事故。由于地下管廊承载了大量的通信、电力、燃气等重要管线，如果发生事故将产生难以估量的后果，甚至引起灾难性的影响。因此有必要提高充电装置的可靠性和安全性，研究新型的、安全的充电装置。

发明内容

[0003] 本发明的目的是为了解决现有的接触式充电方式安全性差的问题，从而提供一种巡检机器人无线充电装置。

[0004] 本发明所述的一种巡检机器人无线充电装置，包括运动装置和地面装置；

[0005] 运动装置包括副边线圈、副边磁芯、副边外壳和限位开关；

[0006] 副边磁芯上缠绕副边线圈，形成第一缠绕体，所述第一缠绕体塑封，塑封的第一缠绕体固定在副边外壳中，副边外壳为矩形壳体，壳体的一面开放，限位开关设置在运动装置沿运动方向的底部；副边外壳沿运动方向的顶部设有导向槽；运动装置固定在机器人上；副边磁芯通过整流器与蓄电池连接；

[0007] 地面装置包括原边线圈、原边磁芯和原边外壳；

[0008] 原边磁芯上缠绕原边线圈，形成第二缠绕体，所述第二缠绕体塑封，塑封的第二缠绕体固定在原边外壳中，原边外壳为矩形壳体，壳体的一面开放，原边外壳沿运动方向的两侧设有用于导向的楔形边沿，地面装置固定在地面上；原边线圈与电源连接；

[0009] 副边磁芯与原边磁芯的尺寸相同。

[0010] 优选的是，还包括压紧机构，副边外壳的矩形壳体的一边延长并向对边弯折，形成倒L型，倒L型的宽度与原边外壳的宽度相当，压紧机构设置在副边外壳倒L型的侧部，将副边外壳与原边外壳压紧。

[0011] 优选的是，所述地面装置还包括固定底板，固定底板为矩形板，原边外壳通过固定底板固定在地面上。

[0012] 优选的是，导向槽是与楔形边沿相匹配的向外张开式结构。

[0013] 优选的是，原边磁芯和副边磁芯均为罐式磁芯，原边磁芯的罐式磁芯的中心柱缠绕原边线圈，副边磁芯的罐式磁芯的中心柱缠绕副边线圈。

[0014] 优选的是，运动装置固定在机器人的侧部。

[0015] 优选的是，所述第一缠绕体和第二缠绕体均采用树脂材料塑封。

[0016] 优选的是，所述第一缠绕体通过注塑固定在副边外壳中，所述第二缠绕体均通过注塑固定在原边外壳中。

[0017] 优选的是，所述限位开关采用接触继电器实现。

[0018] 优选的是，运动装置还包括固定侧板，固定侧板设置在副边外壳外壁。

[0019] 本发明中的地面装置的原边磁芯与运动装置的副边磁芯相对，接触面均经过研磨，从而保证表面的平整和光洁。工作过程中，当运动装置接近地面装置时，运动装置的导向槽引入地面装置的楔形边沿，如果运动装置与地面装置没有对准，则借助导向槽和楔形边沿迫使巡检机器人改变部分方向，使原边磁芯和副边磁芯接触，当地面装置接触到运动装置的限位开关后，通过巡检机器人的控制装置使巡检机器人停止运动，进行充电。当充电结束后，巡检机器人继续开始运动，行驶出充电位置，充电过程结束。

[0020] 本发明的巡检机器人无线充电装置在充电过程中无导体外漏，充电过程可以完全实现自动化，便于在巡检机器人上使用，本发明的结构简单、自动化程度高，维护工作量小，适于恶劣环境下的充电使用。

附图说明

[0021] 图1是具体实施方式一所述的一种巡检机器人无线充电装置的轴向剖视图；

[0022] 图2是具体实施方式二中的副边外壳的结构示意图；

[0023] 图3是具体实施方式三中的原边外壳固定在固定底板上的结构示意图；

[0024] 图4是图3的俯视图；

[0025] 图5是具体实施方式五中的原边磁芯和副边磁芯的结构示意图；

[0026] 图6是具体实施方式六中的巡检机器人的结构示意图；

[0027] 图7是图6的俯视图。

具体实施方式

[0028] 具体实施方式一：结合图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种巡检机器人无线充电装置，包括运动装置和地面装置；

[0029] 运动装置包括副边线圈1、副边磁芯2、副边外壳3和限位开关；

[0030] 副边磁芯2上缠绕副边线圈1，形成第一缠绕体，所述第一缠绕体塑封，塑封的第一缠绕体固定在副边外壳3中，副边外壳3为矩形壳体，壳体的一面开放，限位开关设置在运动装置沿运动方向的底部；副边外壳3沿运动方向的顶部设有导向槽8；运动装置固定在机器人上；副边磁芯2通过整流器与蓄电池连接；

[0031] 地面装置包括原边线圈4、原边磁芯5和原边外壳6；

[0032] 原边磁芯5上缠绕原边线圈4，形成第二缠绕体，所述第二缠绕体塑封，塑封的第二缠绕体固定在原边外壳6中，原边外壳6为矩形壳体，壳体的一面开放，原边外壳6沿运动方向的两侧设有用于导向的楔形边沿，地面装置固定在地面上；原边线圈4与电源连接；

[0033] 副边磁芯2与原边磁芯5的尺寸相同。

[0034] 具体实施方式二：结合图2具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的一种巡检机器人无线充电装置作进一步说明，本实施方式中，还包括压紧机构7，副边外壳3的矩形壳体的一边延长并向对边弯折，形成倒L型，倒L型的宽度与原边外壳6的宽度相当，压紧机构7设置在副边外壳3倒L型的侧部，将副边外壳3与原边外壳6压紧。

[0035] 本实施方式的副边外壳3的矩形壳体形成半包围结构，导向槽8和楔形边沿迫使巡检机器人改变部分方向，将地面装置挤入运动装置中，当运动装置套入部分地面装置后，压紧机构将运动装置和地面装置的磁芯进一步压紧，使原边磁芯5和副边磁芯2紧密接触，有利于对巡检机器人进行充电。

[0036] 具体实施方式三：结合图3和图4具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种巡检机器人无线充电装置作进一步说明，本实施方式中，所述地面装置还包括固定底板9，固定底板9为矩形板，原边外壳6通过固定底板9固定在地面上。

[0037] 实际应用中无法保证地面的平整性，从而无法保证固定于地面的原边外壳6的稳定性，而将固定底板9固定在地面上，再用螺栓将原边外壳6固定在固定底板9上，保证了地面装置的稳定性。

[0038] 具体实施方式四：结合图7具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种巡检机器人无线充电装置作进一步说明，本实施方式中，导向槽8是与楔形边沿相匹配的向外张开式结构。

[0039] 采用向外张开式的导向槽，不仅导向准确，而且结构简单。

[0040] 具体实施方式五：结合图5具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种巡检机器人无线充电装置作进一步说明，本实施方式中，原边磁芯5和副边磁芯2均为罐式磁芯，原边磁芯5的罐式磁芯的中心柱缠绕原边线圈4，副边磁芯2的罐式磁芯的中心柱缠绕副边线圈1。

[0041] 罐式磁芯的漏磁少，提高了充电效率。

[0042] 具体实施方式六：结合图6和图7具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种巡检机器人无线充电装置作进一步说明，本实施方式中，运动装置固定在机器人的侧部。

[0043] 充电时运动装置与地面装置接触，将运动装置固定在机器人的侧部，便于实现与地面装置接触。图7中虚线框内的为运动装置。

[0044] 具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种巡检机器人无线充电装置作进一步说明，本实施方式中，所述第一缠绕体和第二缠绕体均采用树脂材料塑封。

[0045] 具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种巡检机器人无线充电装置作进一步说明，本实施方式中，所述第一缠绕体通过注塑固定在副边外壳3中，所述第二缠绕体均通过注塑固定在原边外壳6中。

[0046] 通过真空注塑进行固定，不引入其它器件，避免了充电过程中对磁场的影响。

[0047] 具体实施方式九：本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种巡检机器人无线充电装置作进一步说明，本实施方式中，所述限位开关采用接触继电器实现。

[0048] 通过地面装置触控接触继电器，巧妙的实现通过接触继电器检测原边磁芯5与副边磁芯2的位置是否对准。

[0049] 具体实施方式十：本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种巡检机器人无线充电装置作进一步说明，本实施方式中，运动装置还包括固定侧板10，固定侧板10设置在副边外壳3外壁。

[0050] 通过固定侧板10将运动装置固定在巡检机器人上。

[0051] 虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。