CN112803529A - 一种基于智能无线充电桩的充电系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线充电桩的充电系统及方法，涉及无线充电技术领域。一种基于无线充电桩的充电系统，包括无线充电桩，包括磁共振无线电能发射模块、磁共振无线电能接收模块，还包括设置在无线充电桩内的通信模块、控制模块、GPS定位模块和云端服务器。而且无线充电桩安装有温度传感器，温度传感器用于监测外界温度。安装在无线充电桩内的通信模块直接与巡检机器人通信，通信模块读取巡检机器人电源参数值，通信模块将获取的巡检机器人请求充电的指令传给控制模块，控制模块接收指令后下发指令给巡检机器人充电，本发明还提供了一种基于无线充电桩智能充电的方法。
Description
技术领域
本发明属于无线充电技术领域，具体涉及一种基于智能无线充电桩的充电系统及方法。
背景技术
随着信息技术的发展与出现了许多新型机械装置，移动机器人主要以电源作为动力，无线充电技术(Wireless charging technology)，源于无线电能传输技术，根据其充电原理可分为电磁感应式、磁场共振式和无线电波式，但据国家电网不完全统计，机器人在工作6小时后，就需要返回充电，无线充电技术的优势在于便捷性和安全性，未来将会被广泛应用于各类电器设备。然而，当前变电站在应用无线充电技术时，采用的无线充电桩普遍只能输出某一额定功率，而这可能与变电站内巡检机器人所需功率不同，造成供电不足或超功率供电，对机器人造成损害，当无线充电桩出现故障的时候，不能告知附近运行的机器人此点位故障；不能在远端服务器报警，并通知维修人员进行维修。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的无线充电设备不能对不同类型的电器进行智能充电，不能对巡检机器人进行智能充电，无线充电桩出现故障的时候，不能告知附近运行的机器人此点位故障；不能在远端服务器报警的问题，本发明提供一种基于智能无线充电桩的充电系统及方法。
本发明提供一种基于智能无线充电桩的充电系统，所述无线充电桩包括磁共振无线电能发射模块和磁共振无线电能接收模块，还包括设置在无线充电桩内的通信模块和控制模块；
所述磁共振无线电能发射模块用于发射电能；所述磁共振无线电能接收模块用于接收电能；
所述通信模块用于无线充电桩与巡检机器人通信，读取巡检机器人电源的参数值；
所述控制模块用于接收通信模块收到巡检机器人请求充电的指令，并下发指令，控制磁共振无线电能发射模块发射相应的电能。
进一步地，该系统还包括电量检测模块，所述电量检测模块用于对巡检机器人的剩余电量进行检测。
进一步地，所述无线充电桩上装设有RFID读取装置，所述巡检机器人上设有RFID信息标签，所述RFID读取装置与无线充电系统的磁共振无线电能发射模块相连接。
进一步地，所述智能无线充电系统还包括智能采集模块、加热装置、通讯终端、维修人员移动终端和云端服务器；所述智能采集模块包括温度传感器，所述智能采集模块通过RF无线接入通讯终端，所述通讯终端通过网络接入云端服务器，其中：
所述温度传感器与控制模块连接，用于监测无线充电桩外界环境的温度，将当前无线充电桩的温度值传输至通讯终端；
所述通讯终端用于在接收到无线充电桩的温度后，将其发送至远端服务器；
所述云端服务器用于接收到无线充电桩的当前的温度值后，首先对数据进行解析，然后通过其内部的预设阈值范围，判断无线充电桩的温度是否在正常的范围内，如判断结果为是，则保存当前参数；反之则判断当前温度是高于预设阈值还是低于预设阈值，如低于预设阈值，则无线充电桩内的加热装置自动加热，反之高于预设阈值向对应的终端输出报警信息后再保存当前参数；所述报警信息中至少包括当前异常的参数值及相应的配电设备所在位置；
所述维修人员移动终端具有GPS定位，移动基站定位，所述GPS定位模块用于定位维修人员的位置并反馈给智能终端，智能终端处理后通知并分配给离无线充电桩最近的维修人员移动终端。
进一步地，所述无线充电桩安装有GPS定位模块，所述GPS定位模块通过通讯终端接入云端服务器，用于定位无线充电桩的位置。
进一步地，本发明还提供了一种智能无线充电桩的充电方法；
S1，无线充电桩的通信模块与巡检机器人进行通信；
S2，实时读取巡检机器人所需功率；
S3，控制模块动态控制充电桩输出相应电压给机器人供电。
进一步地，当同一无线充电桩充电辐射区域内有多个巡检机器人时，所述无线充电桩的充电分配方法包括以下步骤：
A1，无线充电桩的通信模块与巡检机器人进行通信；
A2，判断多个巡检机器人所需的功率是否相同，若是，则进入步骤A3，否则，进入步骤A4；
A3，若多个巡检机器人所需功率相同，则均匀分配；
A4，若多个巡检机器人所需功率不同，通信模块通过与巡检机器人进行通信，通过电量检测单元，通信模块获取电量参数值最低的机器人的请求指令，通过控制模块下发指令，为电量最低的巡检机器人优先进行充电；
A5，若多个机器人所需功率不同，根据无线充电桩与机器人之间距离不同，来分配电压；
进一步地，所述无线充电桩内设置有有源RFID阅读器，当阅读器与标签间距不同时，接收标签发送的信号强度也就不一样、无线充电桩根据接收到的信号强度来分配功率。
采用上述技术方案，本发明的有益效果有：1、本发明通过在无线充电桩内安装通信模块，通信模块直接与巡检机器人进行通信，通信模块能够直接的获取巡检机器人电源的参数值，然后将请求指令传输给控制模块，控制模块接收到相应的请求后，下发指令控制磁共振无线电能发射区发射相应的电能给对应的巡检机器人。
2、本发明还提供了一种无线充电桩智能充电的方法，通过通信模块所获取的电源参数值，判断多个机器人所需的电压值，若多个机器人所需电压相同，则均匀分配；否则则根据机器人与充电桩之间距离、机器人剩余电量多少来进行综合判断。
附图说明
图1为本发明一种基于无线充电桩系统的工作流程图。
图2为本发明一种基于无线充电桩系统的系统框图。
图3为本发明一种基于无线充电桩的智能充电方法的工作流程图。
图4为本发明一种基于无线充电桩的多个机器人智能充电方法的工作流程图。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
参见图1，一种基于智能无线充电桩的充电系统，包括无线充电桩，无线充电桩采用电磁共振技术，包括磁共振无线电能发射模块、磁共振无线电能接收模块，还包括设置在无线充电桩内的通信模块、控制模块，通信模块用于无线充电桩与巡检机器人通信，读取巡检机器人电源的参数值，控制模块用于通信模块收到巡检机器人需要请求充电的指令，判断所述巡检机器人的充电功率是否满足预设值，若不满足预设值，则下发指令，控制磁共振无线电能发射模块发射相应的电能给巡检机器人，该系统还包括电量检测单元，电量检测单元用于对巡检机器人的剩余电量进行检测。
实施例2
参见图2，一种基于智能无线充电系统还包括GPS定位模块，智能采集模块，通讯终端，维修人员移动终端和云端服务器；智能采集模块包括温度传感器，智能采集模块通过RF无线接入通讯终端，所述通讯终端通过网络接入云端服务器，其中：GPS定位模块通过通讯终端接入云端服务器，用于定位无线充电桩的位置；智能采集模块用于采集无线充电桩的温度；通讯终端用于在接收到无线充电桩的信息后，将其发送至云端服务器；云端服务器用于接收到无线充电桩运行状态的数据后，首先对数据进行解析，然后通过其内部的预设阈值范围，分别判断无线充电桩的各个参数是否在正常的范围内，如判断结果为是，则保存当前参数；反之则向对应的终端输出报警信息后再保存当前参数；当环境温度达到某一个阈值，当温度低于预设阈值，则自动预热无线充电装置，防止低温环境下充电设备不能正常工作，从而避免了巡检机器人不能充电的状况，当温度高于预设阈值的时候，向对应的终端输出报警信息后再保存当前参数，报警信息中至少包括当前异常的参数值及相应的配电设备所在位置；维修人员移动终端具有GPS定位，移动基站定位，GPS定位模块用于定位维修人员的位置并反馈给智能终端，智能终端处理后通知并分配给离无线充电桩最近的维修人员移动终端。
实施例3
参见图3和图4，本发明还提供一种基于智能无线充电桩的充电方法，
S1，无线充电桩的通信模块与巡检机器人进行通信；
S2，实时读取巡检机器人所需功率；
S3，控制模块动态控制充电桩输出相应电压给机器人供电。
当无线充电桩有多个巡检机器人需要充电的时候，采用下述方法：
A1，无线充电桩的通信模块与巡检机器人进行通信；
A2，判断多个巡检机器人所需的功率是否相同，若是，则进入步骤A3，否则，进入步骤A4；
A3，若多个巡检机器人所需功率相同，则均匀分配；
A4，若多个巡检机器人所需功率不同，通信模块通过与巡检机器人进行通信，通过电量检测单元，通信模块获取电量参数值最低的机器人的请求指令，通过控制模块下发指令，为电量最低的巡检机器人优先进行充电；
A5，若多个机器人所需功率不同，根据无线充电桩与机器人之间距离不同，来分配电压。
本发明的无线充电桩内设置有有源RFID阅读器，当阅读器与标签间距不同时，接收标签发送的信号强度也就不一样、无线充电桩根据接收到的信号强度来分配功率，无限充电桩优先给接收到信号强度强的巡检机器人充电。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种基于智能无线充电桩的充电系统，包括无线充电桩，其特征在于：所述无线充电桩包括磁共振无线电能发射模块和磁共振无线电能接收模块，还包括设置在无线充电桩内的通信模块和控制模块；
所述磁共振无线电能发射模块用于发射电能；所述磁共振无线电能接收模块用于接收电能；
所述通信模块用于无线充电桩与巡检机器人通信，读取巡检机器人电源的参数值；
所述控制模块用于接收通信模块收到巡检机器人请求充电的指令，并下发指令，控制磁共振无线电能发射模块发射相应的电能。
2.根据权利要求1所述的一种基于智能无线充电桩的充电系统，其特征在于：该系统还包括电量检测模块，所述电量检测模块用于对巡检机器人的剩余电量进行检测。
3.根据权利要求1所述的一种基于智能无线充电桩的充电系统，其特征在于：所述无线充电桩上装设有RFID读取装置，所述巡检机器人上设有RFID信息标签，所述RFID读取装置与无线充电系统的磁共振无线电能发射模块相连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于智能无线充电桩的充电系统，其特征在于：所述智能无线充电系统还包括智能采集模块、加热装置、通讯终端、维修人员移动终端和云端服务器；所述智能采集模块包括温度传感器，所述智能采集模块通过RF无线接入通讯终端，所述通讯终端通过网络接入云端服务器，其中：
所述温度传感器与控制模块连接，用于监测无线充电桩外界环境的温度，将当前无线充电桩的温度值传输至通讯终端；
所述通讯终端用于在接收到无线充电桩的温度后，将其发送至云端服务器；
所述云端服务器用于接收到无线充电桩的当前的温度值后，首先对数据进行解析，然后通过其内部的预设阈值范围，判断无线充电桩的温度是否在正常的范围内，如判断结果为是，则保存当前参数；反之则判断当前温度是高于预设阈值还是低于预设阈值，如低于预设阈值，则无线充电桩内的加热装置自动加热，反之高于预设阈值向对应的终端输出报警信息后再保存当前参数；所述报警信息中至少包括当前异常的参数值及相应的配电设备所在位置；
所述维修人员移动终端具有GPS定位，移动基站定位，所述GPS定位模块用于定位维修人员的位置并反馈给智能终端，智能终端处理后通知并分配给离无线充电桩最近的维修人员移动终端。
5.根据权利要求1所述的一种基于智能无线充电桩的充电系统，其特征在于：所述无线充电桩安装有GPS定位模块，所述GPS定位模块通过通讯终端接入云端服务器，用于定位无线充电桩的位置。
6.一种基于智能无线充电桩的充电方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，无线充电桩的通信模块与巡检机器人进行通信；
S2，实时读取巡检机器人所需功率；
S3，控制模块动态控制充电桩输出相应电压给机器人供电。
7.根据权利要求6所述的一种基于智能无线充电桩的充电方法，其特征在于：当同一无线充电桩充电辐射区域内有多个巡检机器人时，所述无线充电桩的充电分配方法包括以下步骤：
A1，无线充电桩的通信模块与巡检机器人进行通信；
A2，判断多个巡检机器人所需的功率是否相同，若是，则进入步骤A3，否则，进入步骤A4；
A3，若多个巡检机器人所需功率相同，则均匀分配；
A4，若多个巡检机器人所需功率不同，通信模块通过与巡检机器人进行通信，通过电量检测单元，通信模块获取电量参数值最低的机器人的请求指令，通过控制模块下发指令，为电量最低的巡检机器人优先进行充电；
A5，若多个机器人所需功率不同，根据无线充电桩与机器人之间距离不同，按照距离的由近及远来分配电压。
8.根据权利要求7所述的一种基于智能无线充电桩的充电方法，其特征在于：所述无线充电桩内设置有有源RFID阅读器，当阅读器与标签间距不同时，接收标签发送的信号强度也就不一样、无线充电桩根据接收到的信号强度来分配功率。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210514 |