專利名稱：一種用于變電站巡視機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，不僅對人身危害大，而且對電網(wǎng)安全運行帶來一定隱患。變電站設(shè)備巡視機器人可代替人工完成變電站設(shè)備的巡視工作，巡視機器人可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的任務(wù)指令或工作人員的遠程操作，自動導(dǎo)航定位和路徑規(guī)劃，對設(shè)備進行巡視。工作人員只需通過后臺基站計算機接收到的實時數(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)備巡檢機器人的電池系統(tǒng)作為其主要的動力能量來源，是實現(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，變電站巡視機器人電池工作的可靠性和穩(wěn)定性受到極大影響，因此，對巡視機器人車載蓄電池的溫度監(jiān)測、 溫度控制系統(tǒng)提出了嚴格要求。蓄電池充放電很頻繁，我國變電站已逐步改進成無人值守變電站，不可能依靠人工完成蓄電池充電。巡視機器人電池電量監(jiān)測、低電量報警、自導(dǎo)航返回基站充電以及配套的基站充電系統(tǒng)，成為變電站巡視機器人研制工作中的重點和難點。

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、實時電池電量監(jiān)測、低電量報警、自導(dǎo)航完成與基站充電接口對接、實現(xiàn)智能充電的變電站巡視機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器人電池智能管理系統(tǒng)包括機器人小車電池系統(tǒng)和基站充電系統(tǒng)，其中，機器人小車電池系統(tǒng)由單片機控制電路，溫控裝置，電池電量檢測裝置，距離檢測裝置等組成；基站充電系統(tǒng)包括單片機控制電路、電磁鐵吸盤等。距離檢測裝置包括紅外線循跡裝置和紅外測距裝置。機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器人小車電池控制單片機，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)。實時檢測電池電量，當剩余電量值低于設(shè)定的某一電量值時，向機器人小車電池控制系統(tǒng)報警，強制機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，機器人小車采用紅外線循跡方式或通過機器人小車及基站充電系統(tǒng)上安裝的紅外測距系統(tǒng)引導(dǎo)，靠近基站充電器，與充電接口對合，進行充電。在充電過程中，機器人小車實時檢測工作人員發(fā)送的命令指令，當接收到開始巡視指令時，測量蓄電池充電電量，如果充足，溫控裝置接通基站電源，進行預(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)明變電站巡視機器人電池智能管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，機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、箱外裝有溫度測量傳感器。 箱內(nèi)溫度傳感器將溫度值實時反饋給單片機，單片機控制半導(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)。電池電量檢測裝置實時監(jiān)測電池電量，當剩余電量低于設(shè)定的某一電量值時，向單片機電路發(fā)送報警信號。機器人小車中止巡視工作，強制返回變電站基站充電。機器人小車返回基站充電時，可采用兩種方式精確控制充電接口對合，一種是通過紅外線循跡方式，小車沿地面劃定的標示線，向充電器靠近，當檢測到地面特定標識，單片機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，基站單片機電路接收到信號后，控制電磁鐵吸盤回路閉合，將機器人小車與基站充電器吸合，機器人小車開始充電；第二種是在機器人小車車身和基站充電站上分別裝設(shè)紅外測距模塊，小車單片機和基站單片機通過無線傳輸模塊，實時交換距離信息，當機器人進入充電范圍內(nèi)，基站單片機控制電磁鐵吸盤回路閉合，將機器人小車與基站充電器吸合，機器人小車開始充電。在充電過程中，機器人小車單片機實時監(jiān)測工作人員發(fā)送的命令指令，當接收到開始巡視指令時，檢測蓄電池當前電量，如果充足，機器人小車單片機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，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)；當蓄電池沒有充滿時，小車延遲執(zhí)行巡視指令，直至蓄電池充滿。機器人小車在變電站基站接收到巡視指令時，電池箱體外溫度檢測傳感器測量當?shù)販囟?，接通溫控裝置，利用基站電源進行加熱或降溫，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.變電站巡視機器人電池智能管理系統(tǒng)，包括機器人小車電池系統(tǒng)和基站充電系統(tǒng)， 其特征在于所述機器人小車電池系統(tǒng)包括單片機控制電路，溫控裝置，電池電量檢測裝置，距離檢測裝置等；所述基站充電系統(tǒng)包括單片機控制電路，電磁鐵吸盤等；所述距離檢測裝置包括紅外線循跡裝置和紅外測距裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站巡視機器人電池智能管理系統(tǒng)，其特征在于機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)、外分別裝有溫度測量傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站巡視機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，向電池控制系統(tǒng)報警，機器人小車中止巡視工作，強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器人電池智能管理系統(tǒng)，其特征在于機器人小車返回基站充電時，可采用兩種方式精確控制充電接口對合，一種是通過紅外線循跡方式，另一種是通過紅外線測距引導(dǎo)。小車進入充電范圍內(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，測量蓄電池當前電量，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器人電池智能管理系統(tǒng)，其特征在于接收到巡視指令時，利用基站電源對電池箱加熱或降溫，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器人的電池智能管理系統(tǒng)，包括蓄電池箱溫度控制、實時電池電量監(jiān)測、低電量報警、自導(dǎo)航完成與基站充電接口對接，實現(xiàn)智能充電的電池管理系統(tǒng)。機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，當電量不足，向電池控制系統(tǒng)報警，強制機器人小車返回變電站基站充電。充電時，機器人小車采用紅外線循跡方式或通過紅外測距系統(tǒng)引導(dǎo)，與充電接口對合，進行充電。在充電過程中，機器人小車接收到開始巡視指令時，判斷電池電量，如果充足，溫控裝置進行預(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H02J7/00GK102170146SQ20101057660
公開日2011年8月31日 申請日期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 申請人:北京華電蜂鳥科技有限責任公司