一種帶有電源管理系統(tǒng)的機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種帶有電源管理系統(tǒng)的機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]電極間鋰離子的擴(kuò)散速度決定了鋰離子電池的充電速度，緩慢的鋰離子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)不可避免會(huì)導(dǎo)致鋰離子的濃度極化，特別在大電流充電的過程中，濃度極化會(huì)導(dǎo)致蓄電池端電壓迅速上升到充電終止電壓。為了克服這些困難，將脈沖充電技術(shù)應(yīng)用于鋰離子電池，即在充電過程中插入空閑時(shí)間和放電脈沖，短暫的空閑時(shí)間和放電脈沖能夠有效地消除濃度極化，增加功率的傳輸速度，因而能夠提高活性材料的利用率和加速充電過程，延長鋰離子電池的循環(huán)壽命。目前移動(dòng)的機(jī)器人一般都自帶電源管理系統(tǒng)，其電源一般為鋰電池，鎳鎘電池，鉛酸蓄電池，鎳氫蓄電池等，但當(dāng)電池出現(xiàn)低電故障，或處于放死，深放電狀態(tài)時(shí)，通過常規(guī)的恒壓或恒流充電方法無法對(duì)其進(jìn)行激活，使其恢復(fù)正常的工作電壓之上，此時(shí)電池就等同于報(bào)廢了，只能更換電池。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的問題是提供一種帶有可自我激活或修復(fù)電池故障的電源管理系統(tǒng)的機(jī)器人，該機(jī)器人的電源管理系統(tǒng)可以能根據(jù)電池的類型，對(duì)處于放死的電池進(jìn)行激活修復(fù)，使其恢復(fù)為正常的工作狀態(tài)。
[0004]一種帶有電源管理系統(tǒng)的機(jī)器人，包括電源管理系統(tǒng)，所述電源管理系統(tǒng)包括脈沖激活模塊、充電器和蓄電池。
[0005]進(jìn)一步的，所述帶有電源管理系統(tǒng)的機(jī)器人還包括機(jī)器人主控系統(tǒng)和通信模塊；所述電源管理系統(tǒng)通過通信模塊連接到機(jī)器人主控系統(tǒng)；所述電源管理系統(tǒng)包括若干傳感器；所述機(jī)器人主控系統(tǒng)通過脈沖激活模塊控制充電器向蓄電池充電。
[0006]另一種改進(jìn)，所述充電器輸入電源為民用ACllOV?380V，經(jīng)過充電器內(nèi)部的AC/DC變換后，輸出直流電至蓄電池。
[0007]另一種改進(jìn)，所述充電器外置或者內(nèi)置于機(jī)器人。
[0008]另一種改進(jìn)，所述脈沖激活模塊外置于充電器，或者不單獨(dú)設(shè)置脈沖激活模塊，直接使用自帶脈沖激活功能的充電器。有的充電器自帶脈沖激活功能，如果使用此類充電器就無需再設(shè)置單獨(dú)的脈沖激活模塊。
[0009]本實(shí)用新型的帶有電源管理系統(tǒng)的機(jī)器人采用特定的脈沖充電的方式，對(duì)處于深放電或放死狀態(tài)的蓄電池進(jìn)行激活，使其恢復(fù)到正常的工作電壓之上，延長其工作壽命。
【附圖說明】
[0010]圖1為電源管理系統(tǒng)框圖；
[0011]圖2為脈沖充電電路圖；
[0012]圖3為脈沖充電流程圖；
[0013]圖4為脈沖激活蓄電池流程圖；
[0014]圖5為脈沖充電原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型提出的帶有電源管理系統(tǒng)的機(jī)器人進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0016]如圖1所示，一種帶有電源管理系統(tǒng)的機(jī)器人，包括電源管理系統(tǒng)，所述電源管理系統(tǒng)包括脈沖激活模塊、充電器、蓄電池、機(jī)器人主控系統(tǒng)和通信模塊。
[0017]如圖2至5所示，所述機(jī)器人主控系統(tǒng)通過脈沖激活模塊控制充電器向蓄電池充電。電源管理系統(tǒng)通過外接各種傳感器，獲得機(jī)器人電源輸入，蓄電池，以及電源輸出的各種狀態(tài)，并控制機(jī)器人電源的輸出電流和輸出電壓，當(dāng)檢測到蓄電池處于深放電或放死狀態(tài)時(shí)，采用特定的脈沖將恒定的直流電斬波成正脈沖或變換成正負(fù)脈沖的方式用以激活電池或給電池充電，對(duì)蓄電池進(jìn)行激活，脈沖的頻率、占空比、幅度可根據(jù)電池的特性和所處的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置，脈沖的周期可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。
[0018]脈沖充電有3種控制方式:1.信號(hào)的開關(guān)頻率固定不變，脈沖占空比可變，即PWM方式；2.脈沖占空比固定不變，開關(guān)頻率是可變的，即PFM方式；3.混合調(diào)制式，即可調(diào)頻也可調(diào)占空比的方式。本系統(tǒng)中脈沖的頻率，占空比，幅度可根據(jù)電池的特性和所處的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置，其中脈沖的頻率可以在50Hz~50kHz，或者更寬的脈沖范圍不停改變其頻率脈沖的頻率，脈沖的占空比可以在整個(gè)脈沖周期內(nèi)進(jìn)行設(shè)置，也就是說，處于0-100%之間。脈沖的幅度是充電器的輸出電壓，根據(jù)不同電池的最高充電電壓，脈沖的幅度也不是固定的，處于4.2V-26V之間。
[0019]所述電源管理系統(tǒng)通過通信模塊連接到機(jī)器人主控系統(tǒng)，通信模塊包括有線和\或無線通訊方式。電源管理系統(tǒng)向機(jī)器人主控系統(tǒng)上報(bào)各模塊的工作狀態(tài)，包括電壓，電流，溫度等，同時(shí)接收主控系統(tǒng)的控制指令，控制各模塊的工作狀態(tài)。
[0020]所述充電器輸入電源為民用ACl 1V?380V，經(jīng)過充電器內(nèi)部的AC/DC變換后，輸出直流電至蓄電池。
[0021]所述脈沖激活模塊外置于充電器，或者不單獨(dú)設(shè)置脈沖激活模塊，直接使用自帶脈沖激活功能的充電器。所述充電器外置或者內(nèi)置于機(jī)器人。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶有電源管理系統(tǒng)的機(jī)器人，其特征在于:包括電源管理系統(tǒng)，所述電源管理系統(tǒng)包括脈沖激活模塊、充電器和蓄電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有電源管理系統(tǒng)的機(jī)器人，其特征在于:還包括機(jī)器人主控系統(tǒng)和通信模塊；所述電源管理系統(tǒng)通過通信模塊連接到機(jī)器人主控系統(tǒng)；所述電源管理系統(tǒng)包括若干傳感器；所述機(jī)器人主控系統(tǒng)通過脈沖激活模塊控制充電器向蓄電池充電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有電源管理系統(tǒng)的機(jī)器人，其特征在于:所述充電器輸入電源為民用ACllOV?380V，經(jīng)過充電器內(nèi)部的AC/DC變換后，輸出直流電至蓄電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有電源管理系統(tǒng)的機(jī)器人，其特征在于:所述充電器外置或者內(nèi)置于機(jī)器人。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有電源管理系統(tǒng)的機(jī)器人，其特征在于:所述脈沖激活模塊外置于充電器，或者不單獨(dú)設(shè)置脈沖激活模塊，直接使用自帶脈沖激活功能的充電器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開的一種帶有電源管理系統(tǒng)的機(jī)器人包括電源管理系統(tǒng)，所述電源管理系統(tǒng)包括脈沖激活模塊、充電器、蓄電池、機(jī)器人主控系統(tǒng)和通信模塊。所述電源管理系統(tǒng)通過通信模塊連接到機(jī)器人主控系統(tǒng)；所述電源管理系統(tǒng)包括若干傳感器；所述機(jī)器人主控系統(tǒng)通過脈沖激活模塊控制充電器向蓄電池充電。所述充電器輸入電源為民用AC110V～380V，經(jīng)過充電器內(nèi)部的AC/DC變換后，輸出直流電至蓄電池。
【IPC分類】H02J7-00
【公開號(hào)】CN204334048
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420862608
【發(fā)明人】李庭亮, 于學(xué)鴻, 李震
【申請(qǐng)人】南京阿凡達(dá)機(jī)器人科技有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日