CN107591886A

CN107591886A - 一种机器人供电控制模块

Info

Publication number: CN107591886A
Application number: CN201710988230.7A
Authority: CN
Inventors: 王飞
Original assignee: Henan Huanqiu Aviation Equipment Technology Co Ltd
Current assignee: Henan Huanqiu Aviation Equipment Technology Co Ltd
Priority date: 2017-10-21
Filing date: 2017-10-21
Publication date: 2018-01-16

Abstract

本发明公开了一种机器人供电控制模块，包括滤波器、整流器、逆变器、继电器触点、静态开关、充电保护模块、蓄电池组和微处理器，所述微处理器分别连接充电保护模块、触摸屏、接口模块、整流器、逆变器和继电器控制电路，整流器还分别连接充电保护模块和滤波器。本发明由微处理器统一控制，结构大为简化，极大提高了整个系统的集成度和工作的可靠性；通过微处理器的控制可以有效地实现主电源与UPS的同步转换；通过应用微处理器的串口实现了电源与触摸屏的通信，用户使用更加方便；通过微处理器控制实现蓄电池组智能控制，相比于连续浮充方式，有效提高了蓄电池组寿命。

Description

一种机器人供电控制模块

技术领域

本发明涉及一种机器人，具体是一种机器人供电控制模块。

背景技术

随着社会生产力的发展和多媒体处理技术的进步，人们对机器人功能的要求越来越高。

机器人的使用离不开供电系统。机器人一般都使用大功率电源，大功率电源是电源领域的一个分支，大功率电源通常通过两种方式实现，一种是按功率要求直接设计。另一种是采用多组低功率并联输出设计。前者系统维护复杂，如散热设计，噪声管理，效率管理要集中统一管理，才能实现总体设计目标。后者采用现有的成熟电路设计，然后进行并联，不存在散热设计，噪声管理，效率管理的问题，维护方便，容易集成，已越来越受到行业的重视。

为了确保用电设备的安全性，不间断电源（UPS）受到高度的重视。其中，后备式方波输出UPS电压因其体积小，重量轻，价格相对便宜，并且运行效率高，噪声低，得到非常广泛的应用。但是传统的后备式方波UPS采用模拟电路控制，结构复杂，升级换代困难，很难实现一些先进的控制算法，性能上也存在一些缺点。比如，在大多数模拟控制中未实现同相切换功能，这样在切换过程中会有交流瞬间短路的危险，不便与计算机通信，无法实现实时监控等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器人供电控制模块，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种机器人供电控制模块，包括滤波器、整流器、逆变器、继电器触点、静态开关、充电保护模块、蓄电池组和微处理器，所述微处理器分别连接充电保护模块、触摸屏、接口模块、整流器、逆变器和继电器控制电路，整流器还分别连接充电保护模块和滤波器，滤波器还分别连接主电源和静态开关，逆变器还分别连接继电器触点和蓄电池组，继电器触点还分别连接静态开关、继电器控制电路和滤波模块，滤波模块还连接负载，所述充电保护模块还连接蓄电池组；所述继电器控制电路包括电阻R1、电阻R2、电容C1、三极管VT1、二极管D1和继电器K，所述电阻R1一端连接输入信号Ui，电阻R1另一端分别连接电阻R2、电阻R3和接地电容C1，电阻R2另一端分别连接电阻R4、电阻R6、电阻R7、开关S和三极管VT4发射极，所述电阻R3另一端连接三极管VT1基极，三极管VT1集电极分别连接电阻R4另一端和三极管VT2基极，三极管VT1发射极分别连接接地电阻R5和三极管VT2发射极，三极管VT2集电极分别连接电阻R6另一端和二极管D1负极，二极管D1正极连接三极管VT3基极，三极管VT3发射极接地，三极管VT3集电极分别连接电阻R7另一端、电容C2和电阻R8，电容C2另一端分别连接继电器K线圈和接地二极管D2正极，继电器K线圈另一端连接三极管VT4集电极，三极管VT4基极连接电阻R8另一端，所述开关S另一端连接电源VCC。

作为本发明进一步的方案：所述滤波器采用RFI滤波器。

作为本发明再进一步的方案：所述电源VCC电压为12V。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明机器人供电控制模块由微处理器统一控制，结构大为简化，极大提高了整个系统的集成度和工作的可靠性；通过微处理器的控制可以有效地实现主电源与UPS的同步转换；通过应用微处理器的串口实现了电源与触摸屏的通信，用户使用更加方便；通过微处理器控制实现蓄电池组智能控制，相比于连续浮充方式，有效提高了蓄电池组寿命。

附图说明

图1为机器人供电控制模块的电路原理框图。

图2为机器人供电控制模块中继电器控制电路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中，一种机器人供电控制模块，包括滤波器、整流器、逆变器、继电器触点、静态开关、充电保护模块、蓄电池组和微处理器，所述微处理器分别连接充电保护模块、触摸屏、接口模块、整流器、逆变器和继电器控制电路，整流器还分别连接充电保护模块和滤波器，滤波器还分别连接主电源和静态开关，逆变器还分别连接继电器触点和蓄电池组，继电器触点还分别连接静态开关、继电器控制电路和滤波模块，滤波模块还连接负载，所述充电保护模块还连接蓄电池组；所述继电器控制电路包括电阻R1、电阻R2、电容C1、三极管VT1、二极管D1和继电器K，所述电阻R1一端连接输入信号Ui，电阻R1另一端分别连接电阻R2、电阻R3和接地电容C1，电阻R2另一端分别连接电阻R4、电阻R6、电阻R7、开关S和三极管VT4发射极，所述电阻R3另一端连接三极管VT1基极，三极管VT1集电极分别连接电阻R4另一端和三极管VT2基极，三极管VT1发射极分别连接接地电阻R5和三极管VT2发射极，三极管VT2集电极分别连接电阻R6另一端和二极管D1负极，二极管D1正极连接三极管VT3基极，三极管VT3发射极接地，三极管VT3集电极分别连接电阻R7另一端、电容C2和电阻R8，电容C2另一端分别连接继电器K线圈和接地二极管D2正极，继电器K线圈另一端连接三极管VT4集电极，三极管VT4基极连接电阻R8另一端，所述开关S另一端连接电源VCC。所述滤波器采用RFI滤波器。所述电源VCC电压为12V。

本发明的工作原理是：请参阅图1，市电电源经输入隔离变压器或直接送到RFI滤波器进行射频波处理，本发明电源共有两条条供电通道：1.主电源→滤波器→整流器→逆变器→继电器触点→滤波模块形成的逆变器供电通道；2.蓄电池组→逆变器→继电器触点→滤波模块形成的交流旁路供电通道。

整个电源由微处理器统一控制，结构大为简化，极大提高了整个系统的集成度和工作的可靠性；通过微处理器的控制可以有效地实现主电源与UPS的同步转换；通过应用微处理器的串口实现了电源与触摸屏的通信，用户使用更加方便；通过微处理器控制实现蓄电池组智能控制，相比于连续浮充方式，有效提高了蓄电池组寿命。

请参阅图2，电阻R1~R6、电容C1、三极管VT1和三极管VT2组成施密特触发器检测电路，用于将输入的各种控制信号整形，产生一个迅速上升的高电平信号，电阻R7、三极管VT5和三极管VT3组成一个电子开关，电阻R8、电容C2、三极管VT6和三极管VT4组成高吸合电压继电器的驱动电路，当开关S接通电源的瞬间，电容C1通过电阻R2充电，由于电容C1两端电压不能突变，使得三极管VT1因基极瞬时接地而截止，三极管VT2导通，三极管VT3处于截止状态，于是，电容C2通过电阻R7和三极管VT2快速充电至电源电压，三极管VT4截止，继电器K线圈无电流通过，当电容C1充电至施密特触发器的触发电平(约3.67V)时，三极管VT1导通，三极管VT2截止，三极管VT2的集电极输出一个前沿陡峭的高电平信号电压，击穿三极管VT5，使三极管VT3迅速饱和导通，三极管VT4的基极通过电阻R8和三极管VT3的CE结近似短路到地，使三极管VT4饱和导通，其集电极电压接近于电源电压，同时，电解电容C2的正极也被三极管VT3的CE结近似短路到地。由于电容C2上已充有正极性的电源电压，故此时其负极上的电位为负电位，因此加到继电器K线圈两端的电压近似等于两倍的电源电压(约24V左右)，从而使继电器K可靠地吸合。随后，电容C2通过三极管VT3的CE结放电至零，电路开机稳定以后，加在继电器K线圈两端上的电压约12V左右，使继电器K保持吸合状态，当受控电路发生故障时通过R1向施密特触发器检测电路输入一个负电压使三极管VT1截止，三极管VT2导通，三极管VT3截止，电容C2通过电阻R7和三极管VT6快速充电至电源电压，三极管VT4截止，继电器K线圈失电，继电器K触点动作使受控电路得到保护。当受控电路故障被消除后，三极管VT1导通，三极管VT2截止，三极管VT3和三极管VT4导通，继电器K得电吸合，继电器触点使受控电路恢复正常工作状态。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种机器人供电控制模块，包括滤波器、整流器、逆变器、继电器触点、静态开关、充电保护模块、蓄电池组和微处理器，其特征在于，所述微处理器分别连接充电保护模块、触摸屏、接口模块、整流器、逆变器和继电器控制电路，整流器还分别连接充电保护模块和滤波器，滤波器还分别连接主电源和静态开关，逆变器还分别连接继电器触点和蓄电池组，继电器触点还分别连接静态开关、继电器控制电路和滤波模块，滤波模块还连接负载，所述充电保护模块还连接蓄电池组；所述继电器控制电路包括电阻R1、电阻R2、电容C1、三极管VT1、二极管D1和继电器K，所述电阻R1一端连接输入信号Ui，电阻R1另一端分别连接电阻R2、电阻R3和接地电容C1，电阻R2另一端分别连接电阻R4、电阻R6、电阻R7、开关S和三极管VT4发射极，所述电阻R3另一端连接三极管VT1基极，三极管VT1集电极分别连接电阻R4另一端和三极管VT2基极，三极管VT1发射极分别连接接地电阻R5和三极管VT2发射极，三极管VT2集电极分别连接电阻R6另一端和二极管D1负极，二极管D1正极连接三极管VT3基极，三极管VT3发射极接地，三极管VT3集电极分别连接电阻R7另一端、电容C2和电阻R8，电容C2另一端分别连接继电器K线圈和接地二极管D2正极，继电器K线圈另一端连接三极管VT4集电极，三极管VT4基极连接电阻R8另一端，所述开关S另一端连接电源VCC。

2.根据权利要求1所述的机器人供电控制模块，其特征在于，所述滤波器采用RFI滤波器。

3.根据权利要求1所述的机器人供电控制模块，其特征在于，所述电源VCC电压为12V。