[发明专利]一种变电站巡检机器人电源系统及其充电方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人电源系统，尤其涉及一种变电站巡检机器人电源系统及其充电方法。

背景技术

为了保证变电站内主线、母线、开关等主要设备运行状态，需要对变电站进行定期的检查和维护。传统的变电站监控和巡视主要通过人对设备进行感官的简单判断,现在，更灵活实用的变电站巡视机器人得到越来越广泛的应用。变电站巡检机器人通过自主或遥控的方式进行，特别是在无人值守或少人值守的变电站，对室外高压设备进行巡检，可及时发现电力设备的热缺陷、异物悬挂等设备异常现象，然后自动进行报警或执行预先设置好的故障处理。变电站巡检机器人是一种集计算机技术、传感器技术、电磁兼容、导航技术、运动控制、机器人视觉、红外检测技术、无线通讯技术等于一体的机电一体化设备,其本身携带有工控机、视频服务器、无线网桥、电机、云台、可见光摄像机、红外热成像仪以及各类传感器等设备，不同的设备对电源的电压和功率有不同的要求。变电站巡检机器人一般是通过电池提供动力源，工作电流可达5～10A，而电池充电电流在5A以上，电池只能提供固定的电压和功率，由于变电站巡检机器人本身携带设备的多样性、全自主运行、自主进行充电，因此需要一套电源系统将电池的电压转换为不同设备所需的电压，同时能够监控电池的充电过程，对电池进行充电保护，在电池充电同时，为变电站巡检机器人供电，保证变电站巡检机器人不间断运行。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题提供一种变电站巡检机器人电源系统，保证向变电站巡检机器人不间断供电，监控电池充电过程，满足不同设备对电压的需求。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种变电站巡检机器人电源系统包括：

单片机，与通讯模块相连，作用是通过通讯模块与上位工控机通讯、接收上位工控机控制指令、向工控机反馈直流电路的实时状态和信息；

通讯模块，与外部上位工控机通信；

交流电源，与整流模块和交流市电相连；

整流模块，连接于交流电源和电源切换模块之间，用于将交流电源输入整流成直流电路输出；

电源切换模块，同时连接单片机、电池、整流模块、电源输出模块，用于控制直流电路、电池和电源输出模块三者之间的连接关系；

电池，与电源切换模块连接，用于为变电站巡检机器人供电；

电源输出模块，与电源切换模块和变电站巡检机器人供电系统相连，用于将输入的电压转化为不同电压的电路输出；

所述整流模块与电源切换模块之间设采样模块A，采样模块A与单片机相连；

所述电池和电源切换模块之间设保护电路和采样模块B，采样模块B与单片机相连。

所述整流模块将交流电源输入的交流电路整流为直流一路、直流二路；所述两路直流电路通过电源切换模块与电池和电源输出模块相连。

所述采样模块A采集直流电路的电压、电流信息并反馈给单片机。

所述采样模块B采集电池的电压、电流、容量信息并反馈给单片机。

所述电源输出模块用于将电池或直流电路输入转换，转化结果包括非隔离24V、隔离24V、隔离12V、隔离5V。

所述电源切换模块包括若干个开关、二极管，直流二路、第三开关、电池依次相连组成闭合回路；电池、第二开关、第二二极管、电源输出模块依次相连组成闭合回路；直流一路、第一开关、第一二极管、电源输出模块依次相连组成闭合回路。

所述直流一路电压为24V，直流二路电压为29.6V。

所述开关采用功率MOSFET作为开关。

所述保护电路包括欠压保护、过压保护、过流保护以及超温保护。

电源系统的充电方法是：单片机监控电池电量和整流模块输出电压，

步骤1：当单片机检测到整流模块有输出电压时，

单片机通过电源切换源模块依次切换为：直流一路与电源输出模块相连，电池和电源输出模块断开，直流二路与电池相连；

当通讯模块接收到上位工控机指令变电站巡检机器人需要行走时，

步骤2：单片机通过电源切换源模块依次切换为：电池与电源输出模块相连，直流一路与电源输出模块断开，直流二路与电池断开。

本发明的有益效果在于：