[实用新型]一种移动机器人自动充电保护系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机器人自动充电保护系统，属于机器人技术领域。

背景技术

当前，已经有越来越多的机器人产品进入民用消费领域和工业生产领域，机器人系统中，供电部分是重要的组成部分。在当前的移动机器人中大部分采用自带电池供电的方式，当电池电量低到一定程度时，需要进行充电操作，通过超声波、红外、激光等传感器的探测引导，机器人自动移动至机器人充电座，机器人本体上的充电极片与充电座上的极片接触相连，进行充电。

但是，如果机器人电池充电部分不加任何保护，机器人运行过程中发生任何意外的充电极片之间的短路，都将导致机器人电池乃至整个控制系统的损坏，引起安全事故；同时在机器人本体充电极片与充电座上的极片接触过程中，如果机器人本体充电极片与本体电池直接相连，则会因为接触时瞬间的大电流引起火花，从而引起安全事故。因此有必要针对机器人电池充电部分增加一种高效的自动充电保护系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种机器人自动充电保护系统，既保证了系统的安全性，又提高了充电效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种移动机器人自动充电保护系统，包括机器人充电极片的正极和负极，其特征是，还包括绝缘栅型场效应管、隔离电源模块、驱动电路、MCU控制模块和隔离模块，所述绝缘栅型场效应管为两个，所述绝缘栅型场效应管的漏极分别与机器人充电极片的正极和机器人本体电池的正极相连接，所述绝缘栅型场效应管的源极相连后与驱动电路的供电负端连接作为浮地等电势点，所述绝缘栅型场效应管的栅极相连后与驱动电路的输出端连接；所述隔离电源模块的输入端连接机器人本体电池的正负端，所述隔离电源模块的输出端连接驱动电路，所述机器人本体电池的负极还与机器人充电极片的负极相连接；所述机器人充电极片的正极和负极之间串入第一分压电阻和第二分压电阻；所述MCU控制模块通过隔离模块连接驱动电路的输入端，控制驱动电路的输出。

进一步地，所述MCU控制模块通过AD采集第一分压电阻和第二分压电阻连接点的电压值。

进一步地，所述隔离模块为光耦隔离、磁耦隔离或电容耦合隔离。

进一步地，所述绝缘栅型场效应管为N沟道增强型绝缘栅型场效应管。

进一步地，所述绝缘栅型场效应管为N沟道耗尽型绝缘栅型场效应管。

进一步地，所述绝缘栅型场效应管为P沟道增强型绝缘栅型场效应管。

进一步地，所述绝缘栅型场效应管为P沟道耗尽型绝缘栅型场效应管。

本实用新型所达到的有益效果：通过增加专用的由MCU控制器控制通断的绝缘栅型场效应管(MOSFET)，一方面，当机器人与充电座接触好后，开始充电时，MOSFET被打开，外部充电器通过机器人充电极片的正极和负极形成回路对机器人电池进行充电，当机器人完成充电，与充电座分离后，MOSFET被关断，即使机器人充电极片的正极和负极存在短路时，机器人内部电池无法形成短路回路，从而保证了安全性；另一方面，机器人与充电座接触过程中，MOSFET处于关闭状态，机器人本体极片与本体电池连接断开，因此接触过程中不会有电流流过极片，因此避免了火花的产生；第三方面，MOSFET内阻很小，是毫欧级别的，因此，当大电流充电时譬如20A，自身功耗损失很小，充电效率高。

附图说明

图1是本实用新型的逻辑电路图。

图中各主要附图标记的含义为：

A——机器人充电极片正极；B——机器人充电极片负极；R1——第一分压电阻；R2——第二分压电阻；U1——隔离电源；U2——MCU控制模块；U3——隔离模块；U4——驱动电路；Q1、Q2——N沟道增强型绝缘栅型场效应管；BT1——机器人本体电池；G1——浮地等电势点。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

由于MOSFET内部D和S极存在一个等效二极管，当机器人处于工作状态运行时，MOSFET处于关断状态下，机器人内部电池依然会形成短路回路导致烧毁；因此采用Q1、Q2二个MOSFET，当A、B极存在短路时，机器人内部电池无法形成短路回路，从而保证了安全性。