CN208142913U - 一种包含多电池单元的道面检测机器人电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种包含多电池单元的道面检测机器人电源,包括太阳能电池板、电源接口组、防浪涌电路和多个电池单元；太阳能电池板的输出端分别与每一个电池单元连接，电池单元的输出端均与电源接口组连接，所述电源接口组的输出端与防浪涌电路连接；所述电池单元包括充电电路、蓄电池、供电开关、电压检测电路和第一控制模块；所述充电电路的电源输入端与太阳能电池板连接，充电电路的电源输出端与蓄电池连接，所述蓄电池的输出端通过供电开关与电源接口组连接；所述电压检测电路检测蓄电池电压，其输出端与第一控制模块连接，第一控制模块的输出端与充电电路的控制输入端连接。本实用新型具有电池容量大，续航能力强的优势。

Description

一种包含多电池单元的道面检测机器人电源

技术领域

本实用新型涉及道面检测，特别是涉及一种包含多电池单元的道面检测机器人电源。

背景技术

高速公路建成以后，为了保证通行安全性和效率，需要定期检修养护。随着中国高速公路通车里程的快速增长、道路服务年限的增加，高速公路已进入建设与养护并重的时期，养护行业整体人员规模增长迅速；高速公路养护包括路基养护、路面养护、桥梁养护、通道养护、隧道养护、标志标线养护、房屋养护、机电设施养护等等，其中路面养护是高速公路养护的重要内容；路面养护的前提是对路面状况的检测与评估。目前，路面状况检测评估主要靠人工目测，这主要靠经验，检测准确性差；替代方式是使用人工持仪器检测，这比目测数据准确性要好，但也存在以下几方面的问题:一是手工采集数据易受人工操作错误的影响，数据准确性得不到保障；二是人工检测的速率低，需要大量的人力，劳动强度大且效率低下，检测时间长，影响通行效率；三是人工检测只能是单一仪器，一次只能检测一种缺陷，不能对路面状况进行全面评估。

近年来，道面检测机器人逐渐开始被应用于高速公路检测工作中，给道面检测带来了很大便利，但是受到电池容量的限制，道面检测机器人的续航能力还存在着一些不足，一旦在工作过程中出现电量不足的情况，将会严重影响道面检测进度，给高速公路检测工作带来诸多不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种包含多电池单元的道面检测机器人电源，具有电池容量大，续航能力强的优势。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的： 一种包含多电池单元的道面检测机器人电源，包括太阳能电池板、电源接口组、防浪涌电路和多个电池单元；所述太阳能电池板的输出端分别与每一个电池单元连接，所述电池单元的输出端均与电源接口组连接，所述电源接口组的输出端与防浪涌电路连接，并通过所述防浪涌电路进行供电输出；

所述电池单元包括充电电路、蓄电池、供电开关、电压检测电路和第一控制模块；所述充电电路的电源输入端与太阳能电池板连接，充电电路的电源输出端与蓄电池连接，所述蓄电池的输出端通过供电开关与电源接口组连接；所述电压检测电路检测蓄电池电压，电压检测电路的输出端与第一控制模块连接，第一控制模块的输出端与充电电路的控制输入端连接。

优选地，所述道面检测机器人电源还包括第二控制模块和控制面板，所述控制面板的输出端与第二控制模块连接，第二控制模块的输出端分别与每一电池单元中的供电开关连接。

优选地，所述充电电路包括PMOS管T1和三极管Q1，PMOS管T1的源极与太阳能电池板连接，作为充电电路的电源输入端；PMOS管T1的漏极与蓄电池连接，作为充电电路的输出端；PMOS管T1的源极和漏极之间并联有第一电阻R1，PMOS管T1的源极还依次通过第二电阻R2和第三电阻R3连接到第一三级管Q1的集电极，PMOS管T1的栅极连接到第二电阻R2和第三电阻R3之间；第一三级管Q1的发射极接地；三极管Q1的基极通过第四电阻R4与第一控制模块的输出端连接，作为充电电路的控制输入端。

优选地，所述电源接口组包括多个接口，所述多个接口之间通过电连接形成一个整体；所述接口包括一个电源输出接口和多个电源输入接口，所述电源输入接口与电池电源数目相同且一一对应连接，所述电源输出接口与防浪涌电路连接。

优选地，所述的防浪涌电路包括第五电阻R5、TVS管、第一压敏电阻MOV1、第二压敏电阻MOV2和气体放电管D1；所述第五电阻R5的第一端作为防浪涌电路的输入端与所述电源输出接口连接；第五电阻R5的第二端作为防浪涌电路的输出端进行供电输出；第五电阻R5的第一端还通过TVS管接地；第五电阻R5的第二端还依次通过第一压敏电阻MOV1、第二压敏电阻MOV2接地；气体放电管D1并联设置在第二压敏电阻MOV2的两端。

本实用新型的有益效果是：本实用新型包含多个电池单元，且通过太阳能电池板给各个电池单元充电，具有电池容量大，续航效果好的优点；各电池单元中均设置有电压检测电路和第一控制模块，电压检测电路检测蓄电池电压，电压检测电路的输出端与第一控制模块连接，第一控制模块的输出端与充电电路的控制输入端连接，根据蓄电池电压，能够控制充电电路的通断，避免了过充对蓄电池带来的危害；通过电源接口组，能够将各电池单元进行整合，作为一个整体进行供电，且在供电过程中，能够控制各电池单元的供电开关通断，进而控制整合后的电池容量；通过防浪涌电路后再进行供电输出，减小了浪涌电压对道面检测机器人带来的不利影响。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理框图；

图2为充电电路的原理图；

图3为电源接口组的原理框图；

图4为防浪涌电路的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种包含多电池单元的道面检测机器人电源，包括太阳能电池板、电源接口组、防浪涌电路和多个电池单元；所述太阳能电池板的输出端分别与每一个电池单元连接，所述电池单元的输出端均与电源接口组连接，所述电源接口组的输出端与防浪涌电路连接，并通过所述防浪涌电路进行供电输出；

所述电池单元包括充电电路、蓄电池、供电开关、电压检测电路和第一控制模块；所述充电电路的电源输入端与太阳能电池板连接，充电电路的电源输出端与蓄电池连接，所述蓄电池的输出端通过供电开关与电源接口组连接；所述电压检测电路检测蓄电池电压，电压检测电路的输出端与第一控制模块连接，第一控制模块的输出端与充电电路的控制输入端连接。

所述道面检测机器人电源还包括第二控制模块和控制面板，所述控制面板的输出端与第二控制模块连接，第二控制模块的输出端分别与每一电池单元中的供电开关连接。

在本申请的实施例中，所述的第一控制模块可以包括电压比较器和基准电压源，基于电压源的电压与蓄电池满电电压相等，电压比较器的同相输入端与基准电压源连接，电压比较器的反相输入端与电压检测电路连接，电压比较器的输出端与充电电路的控制输入端连接，当电池单元中，蓄电池没有充满时，基准电压源电压高于蓄电池电压，电压比较器输出高电平输出高电平控制充电电路导通，当蓄电池充满电后，继续充电蓄电池电压将会高于基准电压源电压，电压比较器输出低电平控制充电电路截止，进而避免了过充对蓄电池带来的危害。

在本申请的实施例中，所述的第二控制模块包括单片机（如AT89c51、MSP430单片机等），所述控制面板上设置有每一个电池单元的供电开关控制按钮，根据控制面板的指令，来控制个电池单元的供电开关通断。

如图2所示，所述充电电路包括PMOS管T1和三极管Q1，PMOS管T1的源极与太阳能电池板连接，作为充电电路的电源输入端；PMOS管T1的漏极与蓄电池连接，作为充电电路的输出端；PMOS管T1的源极和漏极之间并联有第一电阻R1，PMOS管T1的源极还依次通过第二电阻R2和第三电阻R3连接到第一三级管Q1的集电极，PMOS管T1的栅极连接到第二电阻R2和第三电阻R3之间；第一三级管Q1的发射极接地；三极管Q1的基极通过第四电阻R4与第一控制模块的输出端连接，作为充电电路的控制输入端。

所述电源接口组包括多个接口，所述多个接口之间通过电连接形成一个整体；所述接口包括一个电源输出接口和多个电源输入接口，所述电源输入接口与电池电源数目相同且一一对应连接，所述电源输出接口与防浪涌电路连接；如图3所示，在本申请的实施例中，具有三个电池单元（电池单元一、电池单元二、电池单元三），则电源接口组中包含三个输入接口（输入接口一、输入接口二、输入接口三）与三个电池单元一一对应，且输出接口和三个输入接口通过电连接形成一个整体。

如图4所示，所述的防浪涌电路包括第五电阻R5、TVS管、第一压敏电阻MOV1、第二压敏电阻MOV2和气体放电管D1；所述第五电阻R5的第一端作为防浪涌电路的输入端与所述电源输出接口连接；第五电阻R5的第二端作为防浪涌电路的输出端进行供电输出；第五电阻R5的第一端还通过TVS管接地；第五电阻R5的第二端还依次通过第一压敏电阻MOV1、第二压敏电阻MOV2接地；气体放电管D1并联设置在第二压敏电阻MOV2的两端。

本实用新型的工作原理如下：本实用新型包含多个电池单元，相比于单电池单元的电源，具有电池容量大，续航效果好的优势；且本实用新型通过太阳能电池板给各个电池单元充电，在道面检测机器人的工作过程中或工作结束后，均能够有效补充各电池单元的蓄电池电量，进一步提高了道面检测机器人的续航能力；并且，各电池单元中均设置有电压检测电路和第一控制模块，电压检测电路检测蓄电池电压，电压检测电路的输出端与第一控制模块连接，第一控制模块的输出端与充电电路的控制输入端连接，根据蓄电池电压，能够控制充电电路的通断，避免了过充对蓄电池带来的危害；通过电源接口组，能够将各电池单元进行整合，作为一个整体进行供电，且在供电过程中，能够控制各电池单元的供电开关通断，进而控制整合后的电池容量；通过防浪涌电路后再进行供电输出，减小了浪涌电压对道面检测机器人带来的不利影响：具体地，浪涌电压输入时，第一压敏电阻MOV1和第二压敏电阻MOV2共同承担保护作用，同时电阻R5和TVS管对浪涌电压的残余能量进行抑制，防止浪涌电压对道面检测机器人带来的不利影响；而浪涌电压过大，冲击放电电流过大，残压超过应有的保护水平，此时气体放电管D1会导通并短接第一压敏电阻MOV2，同时气体放电管将能量释放到大地，残压将大地降低；这时，在通过电阻R5和TVS管对浪涌电压的残余能量进行抑制；因此本申请的防浪涌电路既能够避免对较小的浪涌电压给道面检测机器人带来的不利影响，也能够避免较大的浪涌电压给道面检测机器人带来的不利影响。

最后应当说明的是，以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种包含多电池单元的道面检测机器人电源，其特征在于：包括太阳能电池板、电源接口组、防浪涌电路和多个电池单元；

所述太阳能电池板的输出端分别与每一个电池单元连接，所述电池单元的输出端均与电源接口组连接，所述电源接口组的输出端与防浪涌电路连接，并通过所述防浪涌电路进行供电输出；

所述电池单元包括充电电路、蓄电池、供电开关、电压检测电路和第一控制模块；所述充电电路的电源输入端与太阳能电池板连接，充电电路的电源输出端与蓄电池连接，所述蓄电池的输出端通过供电开关与电源接口组连接；所述电压检测电路检测蓄电池电压，电压检测电路的输出端与第一控制模块连接，第一控制模块的输出端与充电电路的控制输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种包含多电池单元的道面检测机器人电源，其特征在于：所述道面检测机器人电源还包括第二控制模块和控制面板，所述控制面板的输出端与第二控制模块连接，第二控制模块的输出端分别与每一电池单元中的供电开关连接。

3.根据权利要求1所述的一种包含多电池单元的道面检测机器人电源，其特征在于：所述充电电路包括PMOS管T1和三极管Q1，PMOS管T1的源极与太阳能电池板连接，作为充电电路的电源输入端；PMOS管T1的漏极与蓄电池连接，作为充电电路的输出端；PMOS管T1的源极和漏极之间并联有第一电阻R1，PMOS管T1的源极还依次通过第二电阻R2和第三电阻R3连接到第一三级管Q1的集电极，PMOS管T1的栅极连接到第二电阻R2和第三电阻R3之间；第一三级管Q1的发射极接地；三极管Q1的基极通过第四电阻R4与第一控制模块的输出端连接，作为充电电路的控制输入端。

4.根据权利要求1所述的一种包含多电池单元的道面检测机器人电源，其特征在于：所述电源接口组包括多个接口，所述多个接口之间通过电连接形成一个整体。

5.根据权利要求4所述的一种包含多电池单元的道面检测机器人电源，其特征在于：所述接口包括一个电源输出接口和多个电源输入接口，所述电源输入接口与电池电源数目相同且一一对应连接，所述电源输出接口与防浪涌电路连接。

6.根据权利要求5所述的一种包含多电池单元的道面检测机器人电源，其特征在于：所述的防浪涌电路包括第五电阻R5、TVS管、第一压敏电阻MOV1、第二压敏电阻MOV2和气体放电管D1；所述第五电阻R5的第一端作为防浪涌电路的输入端与所述电源输出接口连接；第五电阻R5的第二端作为防浪涌电路的输出端进行供电输出；第五电阻R5的第一端还通过TVS管接地；第五电阻R5的第二端还依次通过第一压敏电阻MOV1、第二压敏电阻MOV2接地；气体放电管D1并联设置在第二压敏电阻MOV2的两端。