專利名稱：一種用于變電站巡視機(jī)器人的電池智能管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池智能管理系統(tǒng)，具體的說是一種適用于變電站巡視機(jī)器人的電池智能管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
長期以來，我國電力行業(yè)沿用的變電站設(shè)備人工巡檢作業(yè)方式，在高壓、超高壓環(huán)境下，不僅對(duì)人身危害大，而且對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來一定隱患。變電站設(shè)備巡視機(jī)器人可代替人工完成變電站設(shè)備的巡視工作，巡視機(jī)器人可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的任務(wù)指令或工作人員的遠(yuǎn)程操作，自動(dòng)導(dǎo)航定位和路徑規(guī)劃，對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡視。工作人員只需通過后臺(tái)基站計(jì)算機(jī)接收到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、圖像等信息，即可了解變電站設(shè)備的工作情況。變電站設(shè)備巡檢機(jī)器人的電池系統(tǒng)作為其主要的動(dòng)力能量來源，是實(shí)現(xiàn)設(shè)備巡檢工作的關(guān)鍵技術(shù)之一。蓄電池工作在一定的溫度范圍內(nèi)，超出規(guī)定的工作溫度將會(huì)造成蓄電池容量減少和使用壽命的降低。尤其在我國北方地區(qū)，四季溫度變化大，晝夜溫差大，變電站巡視機(jī)器人電池工作的可靠性和穩(wěn)定性受到極大影響，因此，對(duì)巡視機(jī)器人車載蓄電池的溫度監(jiān)測(cè)、 溫度控制系統(tǒng)提出了嚴(yán)格要求。蓄電池充放電很頻繁，我國變電站已逐步改進(jìn)成無人值守變電站，不可能依靠人工完成蓄電池充電。巡視機(jī)器人電池電量監(jiān)測(cè)、低電量報(bào)警、自導(dǎo)航返回基站充電以及配套的基站充電系統(tǒng)，成為變電站巡視機(jī)器人研制工作中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出了一種蓄電池箱溫度可控制、實(shí)時(shí)電池電量監(jiān)測(cè)、低電量報(bào)警、自導(dǎo)航完成與基站充電接口對(duì)接、實(shí)現(xiàn)智能充電的變電站巡視機(jī)器人電池智能管理系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是變電站巡視機(jī)器人電池智能管理系統(tǒng)包括機(jī)器人小車電池系統(tǒng)和基站充電系統(tǒng)，其中，機(jī)器人小車電池系統(tǒng)由單片機(jī)控制電路，溫控裝置，電池電量檢測(cè)裝置，距離檢測(cè)裝置等組成；基站充電系統(tǒng)包括單片機(jī)控制電路、電磁鐵吸盤等。距離檢測(cè)裝置包括紅外線循跡裝置和紅外測(cè)距裝置。機(jī)器人小車車載蓄電池裝在密封溫控箱內(nèi)，溫控箱內(nèi)裝設(shè)半導(dǎo)體制冷制熱器，填充保暖石棉，溫控箱內(nèi)、外分別裝設(shè)溫度傳感器。箱內(nèi)溫度傳感器將溫度值反饋給機(jī)器人小車電池控制單片機(jī)，控制半導(dǎo)體制冷制熱器加熱或降溫，保證蓄電池在額定工作溫度范圍內(nèi)。實(shí)時(shí)檢測(cè)電池電量，當(dāng)剩余電量值低于設(shè)定的某一電量值時(shí)，向機(jī)器人小車電池控制系統(tǒng)報(bào)警，強(qiáng)制機(jī)器人小車停止巡視工作，返回變電站基站充電。返回基站充電時(shí)，機(jī)器人小車采用紅外線循跡方式或通過機(jī)器人小車及基站充電系統(tǒng)上安裝的紅外測(cè)距系統(tǒng)引導(dǎo)，靠近基站充電器，與充電接口對(duì)合，進(jìn)行充電。在充電過程中，機(jī)器人小車實(shí)時(shí)檢測(cè)工作人員發(fā)送的命令指令，當(dāng)接收到開始巡視指令時(shí)，測(cè)量蓄電池充電電量，如果充足，溫控裝置接通基站電源，進(jìn)行預(yù)加熱或降溫，將電池箱內(nèi)溫度提高或降低到蓄電池額定工作溫度范圍內(nèi)，機(jī)器人小車脫離基站，執(zhí)行巡視任務(wù)；否則，小車延遲執(zhí)行巡視指令，直至蓄電池充滿。


圖1是本發(fā)明變電站巡視機(jī)器人電池智能管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，機(jī)器人小車車載蓄電池裝在密封溫控箱內(nèi)，溫控箱內(nèi)裝設(shè)溫度測(cè)量傳感器、半導(dǎo)體制冷制熱器、填充保暖石棉、箱外裝有溫度測(cè)量傳感器。 箱內(nèi)溫度傳感器將溫度值實(shí)時(shí)反饋給單片機(jī)，單片機(jī)控制半導(dǎo)體制冷制熱器加熱或降溫， 使溫控箱內(nèi)溫度維持在蓄電池額定工作溫度范圍內(nèi)。電池電量檢測(cè)裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池電量，當(dāng)剩余電量低于設(shè)定的某一電量值時(shí)，向單片機(jī)電路發(fā)送報(bào)警信號(hào)。機(jī)器人小車中止巡視工作，強(qiáng)制返回變電站基站充電。機(jī)器人小車返回基站充電時(shí)，可采用兩種方式精確控制充電接口對(duì)合，一種是通過紅外線循跡方式，小車沿地面劃定的標(biāo)示線，向充電器靠近，當(dāng)檢測(cè)到地面特定標(biāo)識(shí)，單片機(jī)控制電路通過無線傳輸模塊，向基站充電系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，基站單片機(jī)電路接收到信號(hào)后，控制電磁鐵吸盤回路閉合，將機(jī)器人小車與基站充電器吸合，機(jī)器人小車開始充電；第二種是在機(jī)器人小車車身和基站充電站上分別裝設(shè)紅外測(cè)距模塊，小車單片機(jī)和基站單片機(jī)通過無線傳輸模塊，實(shí)時(shí)交換距離信息，當(dāng)機(jī)器人進(jìn)入充電范圍內(nèi)，基站單片機(jī)控制電磁鐵吸盤回路閉合，將機(jī)器人小車與基站充電器吸合，機(jī)器人小車開始充電。在充電過程中，機(jī)器人小車單片機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作人員發(fā)送的命令指令，當(dāng)接收到開始巡視指令時(shí)，檢測(cè)蓄電池當(dāng)前電量，如果充足，機(jī)器人小車單片機(jī)控制電路通過無線傳輸模塊向基站充電系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，基站充電系統(tǒng)斷開電磁鐵吸盤回路，小車停止充電，執(zhí)行巡視任務(wù)；當(dāng)蓄電池沒有充滿時(shí)，小車延遲執(zhí)行巡視指令，直至蓄電池充滿。機(jī)器人小車在變電站基站接收到巡視指令時(shí)，電池箱體外溫度檢測(cè)傳感器測(cè)量當(dāng)?shù)販囟?，接通溫控裝置，利用基站電源進(jìn)行加熱或降溫，將蓄電池溫控箱內(nèi)溫度控制在蓄電池額定工作溫度范圍內(nèi)，減少機(jī)器人小車脫離基站后蓄電池電量消耗。
權(quán)利要求
1.變電站巡視機(jī)器人電池智能管理系統(tǒng)，包括機(jī)器人小車電池系統(tǒng)和基站充電系統(tǒng)， 其特征在于所述機(jī)器人小車電池系統(tǒng)包括單片機(jī)控制電路，溫控裝置，電池電量檢測(cè)裝置，距離檢測(cè)裝置等；所述基站充電系統(tǒng)包括單片機(jī)控制電路，電磁鐵吸盤等；所述距離檢測(cè)裝置包括紅外線循跡裝置和紅外測(cè)距裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站巡視機(jī)器人電池智能管理系統(tǒng)，其特征在于機(jī)器人小車車載蓄電池裝在密封溫控箱內(nèi)，溫控箱內(nèi)裝設(shè)半導(dǎo)體制冷制熱器，填充保暖石棉，箱內(nèi)、外分別裝有溫度測(cè)量傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站巡視機(jī)器人電池智能管理系統(tǒng)，其特征在于剩余電量低于設(shè)定的某一電量值時(shí)，向電池控制系統(tǒng)報(bào)警，機(jī)器人小車中止巡視工作，強(qiáng)制返回變電站基站充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站巡視機(jī)器人電池智能管理系統(tǒng)，其特征在于機(jī)器人小車返回基站充電時(shí)，可采用兩種方式精確控制充電接口對(duì)合，一種是通過紅外線循跡方式，另一種是通過紅外線測(cè)距引導(dǎo)。小車進(jìn)入充電范圍內(nèi)，電磁鐵吸盤回路導(dǎo)通，充電接口吸和，開始充電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站巡視機(jī)器人電池智能管理系統(tǒng)，其特征在于充電過程中，接收到開始巡視指令時(shí)，測(cè)量蓄電池當(dāng)前電量，如果充足，斷開電磁鐵吸盤回路，小車停止充電，執(zhí)行巡視任務(wù)；否則，延遲執(zhí)行巡視指令，直至蓄電池充滿。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站巡視機(jī)器人電池智能管理系統(tǒng)，其特征在于接收到巡視指令時(shí)，利用基站電源對(duì)電池箱加熱或降溫，減少蓄電池電量消耗。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于變電站巡視機(jī)器人的電池智能管理系統(tǒng)，包括蓄電池箱溫度控制、實(shí)時(shí)電池電量監(jiān)測(cè)、低電量報(bào)警、自導(dǎo)航完成與基站充電接口對(duì)接，實(shí)現(xiàn)智能充電的電池管理系統(tǒng)。機(jī)器人小車蓄電池裝在密封溫控箱內(nèi)，溫控箱溫度維持在蓄電池額定工作溫度范圍內(nèi)。巡視過程中，當(dāng)電量不足，向電池控制系統(tǒng)報(bào)警，強(qiáng)制機(jī)器人小車返回變電站基站充電。充電時(shí)，機(jī)器人小車采用紅外線循跡方式或通過紅外測(cè)距系統(tǒng)引導(dǎo)，與充電接口對(duì)合，進(jìn)行充電。在充電過程中，機(jī)器人小車接收到開始巡視指令時(shí)，判斷電池電量，如果充足，溫控裝置進(jìn)行預(yù)加熱或降溫，脫離基站，執(zhí)行巡視任務(wù)；否則，延遲執(zhí)行巡視指令，直至蓄電池充滿。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102170146SQ20101057660
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者李衛(wèi)國, 李大偉, 渠展展, 王琳琳, 石海鵬, 蘆竹茂, 郭瑞宙 申請(qǐng)人:北京華電蜂鳥科技有限責(zé)任公司