CN210000145U - 一种基于磁耦合谐振的agv无线充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于磁耦合谐振的AGV无线充电系统，包括自动导引运输车、无线充电模块和无线充电平台，所述自动导引运输车的中部设有充电装置，所述充电装置的上部设有控制器和无线充电模块，且自动导引运输车的的下部固定设有无线充电平台，所述无线充电平台的内侧设有无线充电线圈主边，所述无线充电平台下部设置有充电接触头，所述充电装置的两侧设有DC‑AC高频逆变器和控制单元，所述无线充电线圈主边的下侧设有接受线圈，本实用新型通过无线充电装置给AGV进行充电从而达到自动充电的装置，采用的是“感应充电”，没有触电或产生火花的风险，在电源供电范围内即可实现AGV在任意时间进行充电，从而解决了机器停运时间的损失问题，提高生产效率。

Description

一种基于磁耦合谐振的AGV无线充电系统

技术领域

本实用新型涉及AGV无线充电技术领域，具体是一种基于磁耦合谐振的AGV无线充电系统。

背景技术

随着互联网行业的发展，物流行业成了互联网+时代的极大受益者。越来越多的人趋向于用网上购物来代替实体店购物，据调查显示，在 2017某知名物流行业年业务量高达60亿，这代表该公司在全国各地的分拣站点需要分拣一千五百万件左右的包裹，这些工作用人力是完全不行的，无人搬运车(通常也称为AGV)很好的解决了这一问题，而AGV小车具有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电的充电装置为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路线，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作，AGV是目前物流行业最普及的分拣手段之一。

在AGV大量普及的同时，人们对小车的性能或使用便利程度和自动化程度也有的更高的要求，其中电量的更新就是其中非常重要的一环，目前工业上大多使用自动充电、手动充电、换电池充电等方式，其中自动充电系统要求较为严格，当AGV小车的电量即将耗尽时，它会向系统发出请求指令，请求充电(一般技术人员会事先设置好一个值)，在系统允许后自动到充电的地方“排队”充电。充电时对控制精度要求较高，需要插孔精准的插入充电桩，所以需要很多的步骤和程序来调节方向和方位，实现充电的步骤较为繁琐，而手动充电虽简单快捷，但需要专人看管或备用大量电池，不仅浪费人力物力，而且不能满足工厂对自动化的要求。

实用新型内容

为了解决背景技术中的问题，迎合人们对工厂自动化的需求，对AGV 高效率的期望，本实用新型提供了一种基于磁耦合谐振的AGV无线充电系统，本系统基于磁耦合谐振无线充电技术对小车进行充电，更好的解决了小车充电问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于磁耦合谐振的AGV无线充电系统，包括自动导引运输车、无线充电模块、 DC-AC高频逆变器、无线充电平台和交变电磁场，所述自动导引运输车的中部设有充电装置，所述充电装置的上部设有控制器和无线充电模块，所述自动导引运输车的后部设有无线充电线圈副边，且自动导引运输车的下部固定设有无线充电平台，所述无线充电平台的内侧设有无线充电线圈主边，所述无线充电平台的下部设置有充电接触头，所述充电装置的两侧设有DC-AC高频逆变器和控制单元，所述无线充电线圈主边的下侧设有接受线圈，所述接受线圈的下部设有发射线圈，所述接受线圈和发射线圈的中部设有交变电磁场，且发射线圈的下部设有充电电缆。

优选的，所述无线充电模块包括放大电路、整流电路和发射端主控电路，利用无线充电模块可以使自动导引运输车可以在任意时间内进行充电。

优选的，所述自动导引运输车的内部包括导航导引模块、主控模块、运动和驱动模块、安全避障模块、供电模块和无线通讯模块。

优选的，所述自动导引运输车的内部设有检测传感器、直流电机和AGV控制器，利用检测传感器进行检测自动导引运输车的运行状态，通过直流电机实现自动牵引运输车的各种运动状态。

优选的，所述无线充电平台的下部设有盖板，且无线充电平台和充电接触头采用紧定螺钉连接，可以提高无线充电平台的稳定性。

优选的，所述发射线圈的下部设有升降平台，可以使发射线圈更加贴近自动导引运输车的底部，实现无线充电。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型包括无线充电模块和自动导引运输车(AGV模块)，本系统通过无线充电装置给 AGV进行充电从而达到自动充电的装置，采用的是“感应充电”(无线连接的方式)，没有触电或产生火花的风险，并可以使自动导引运输车 (AGV小车)在低温潮湿、易燃易爆等环境下工作，在电源供电范围内即可实现无线供电，其传输元件无裸露，器件不易腐蚀氧化，因而使用寿命较长，使AGV可以在任意时间进行充电，从而解决了机器停运时间的损失问题，提高生产效率，降低人工成本，在需要充电的小车停止在指定区域后，AGV处于充电点的上部，由AGV下方的无线充电器发射出电磁能，通过谐振线圈强磁耦合谐振实现无线电能传输，从而达到了无线充电的功能，可以使AGV小车在任意时间进行充电，使得自动导引运输车的电池 24小时持续工作，提高生产效率。

附图说明

图1为本实用新型自动导引运输车结构示意图。

图2为本实用新型自动导引运输车左视结构示意图。

图3为本实用新型的充电基本原理结构示意图。

图4为本实用新型的工作原理结构示意图。

图5为本实用新型的无线充电原理结构示意图。

图中：1-自动导引运输车、2-充电装置、3-无线充电线圈副边、4-无线充电平台、5-无线充电线圈主边、6-充电接触头、7-控制器、8-DC-AC高频逆变器、9-接受线圈、10-发射线圈、11-充电电缆、12-交变电磁场、13-控制单元、14-无线充电模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～5，本实用新型实施例中，一种基于磁耦合谐振的 AGV无线充电系统，包括自动导引运输车1、无线充电模块14、DC-AC 高频逆变器8、无线充电平台4和交变电磁场12，所述自动导引运输车1的中部设有充电装置2，所述充电装置2的上部设有控制器7和无线充电模块14，无线充电模块14可以实现对自动导引运输车1自动充电，所述自动导引运输车1的后部设有无线充电线圈副边3，且自动导引运输车1的下部固定设有无线充电平台4，无线充电平台 4具有固定充电的作用，所述无线充电平台4的内侧设有无线充电线圈主边5，所述无线充电平台4的下部设置有充电接触头6，所述充电装置2的两侧设有DC-AC高频逆变器8和控制单元13，所述无线充电线圈主边5的下侧设有接受线圈9，所述接受线圈9的下部设有发射线圈10，所述接受线圈9和发射线圈10的中部设有交变电磁场12，且发射线圈10的下部设有充电电缆11。

所述无线充电模块14包括放大电路、整流电路和发射端主控电路，利用无线充电模块14可以使自动导引运输车1可以在任意时间内进行充电。

所述自动导引运输车1的内部包括导航导引模块、主控模块、运动和驱动模块、安全避障模块、供电模块和无线通讯模块，导航导引模块：保证AGV小车能按照设定的路径运行而不偏离，同时需控制一定的精度，主控模块：主要驱动各传感器及电机，完成多机通讯，还可实现对电池等其他设备的控制，运动和驱动模块：微控制器发送的脉冲信号通过步进驱动模块转化为步进驱动指令，从而控制步进电机的各种运行状态，安全避障模块：主要用于保护AGV车身及现场工作人员，根据需要采用了软硬件结合的方式，进一步提高了小车的避障性能，供电模块：AGV一般以蓄电电池作为电源，来驱动电机、主控板以及各传感器，选择合适的蓄电电源至关重要，无线通讯模块：无线通讯装置在 AGV小车和上位机中起着媒介作用，上位机发送的控制命令通过无线通讯装置传输至AGV微控制器，当小车需要反馈自身状态时，则通过无线通讯装置发送给控制主机，即通过无线通讯装置实现上位机与AGV间的双向通讯。

所述自动导引运输车1的内部设有检测传感器、直流电机和 AGV控制器，利用检测传感器进行检测自动导引运输车1的运行状态，通过直流电机实现自动牵引运输车1的各种运动状态。

所述无线充电平台4的下部设有盖板，且无线充电平台4和充电接触头6采用紧定螺钉连接，可以提高无线充电平台4的稳定性。

所述发射线圈10的下部设有升降平台，可以使发射线圈10更加贴近自动导引运输车1的底部，实现无线充电。

本实用新型包括无线充电模块14和AGV模块，自动导引运输车1 内部的控制器7对充电装置2进行电量监控，当电量低于某一临界值时，启动无线充电系统，发射器发射信号，DC-AC高频逆变器8将接受到信号，并将低压直流电转变为高频交流信号，谐振线圈将信号接收并转换为交流电，整流器接受到低压交流电源，并将低压交流电源转换成低压直流电，无线充电线圈副边3和无线充电线圈主边处于自动导引运输车1内部，通过接受线圈9和发射线圈10近距离贴合不断对充电装置2 进行充电，无线充电模块14利用充电模块包括反馈型号放大电路，反馈信号放大电路与发射端主控电路连通，发射端主控电路与电源连通，电源与整流电路连通，整流电路与副边发射线圈，原边发射线圈与DC-AC高频逆变电路连通，DC-AC高频逆变电路与整流电路连接，整流电路连接市电，整流电路与谐振电路连通，谐振电路与功率放大电路连通，功率放大电路与电源线圈连通，充电模块中还设有发射线圈，电源线圈与发射线圈磁耦合。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型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实用新型。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，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，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。

Claims (6)

1.一种基于磁耦合谐振的AGV无线充电系统，包括自动导引运输车(1)、无线充电模块(14)、DC-AC高频逆变器(8)、无线充电平台(4)和交变电磁场(12)，其特征在于：所述自动导引运输车(1)的中部设有充电装置(2)，所述充电装置(2)的上部设有控制器(7)和无线充电模块(14)，所述自动导引运输车(1)的后部设有无线充电线圈副边(3)，且自动导引运输车(1)的下部固定设有无线充电平台(4)，所述无线充电平台(4)的内侧设有无线充电线圈主边(5)，所述无线充电平台(4)的下部设置有充电接触头(6)，所述充电装置(2)的两侧设有DC-AC高频逆变器(8)和控制单元(13)，所述无线充电线圈主边(5)的下侧设有接受线圈(9)，所述接受线圈(9)的下部设有发射线圈(10)，所述接受线圈(9)和发射线圈(10)的中部设有交变电磁场(12)，且发射线圈(10)的下部设有充电电缆(11)。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁耦合谐振的AGV无线充电系统，其特征在于：所述无线充电模块(14)包括放大电路、整流电路和发射端主控电路。

3.根据权利要求1所述的一种基于磁耦合谐振的AGV无线充电系统，其特征在于：所述自动导引运输车(1)的内部包括导航导引模块、主控模块、运动和驱动模块、安全避障模块、供电模块和无线通讯模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于磁耦合谐振的AGV无线充电系统，其特征在于：所述自动导引运输车(1)的内部设有检测传感器、直流电机和AGV控制器。

5.根据权利要求1所述的一种基于磁耦合谐振的AGV无线充电系统，其特征在于：所述无线充电平台(4)的下部设有盖板，且无线充电平台(4)和充电接触头(6)采用紧定螺钉连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于磁耦合谐振的AGV无线充电系统，其特征在于：所述发射线圈(10)的下部设有升降平台。

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