CN210053230U - 安全供电充电设备 - Google Patents

Abstract

一种安全供电充电设备，包括充电桩和可移动本体。所述充电桩包括体电极端接触检测电路、两个充电座电极、驱动电路以及控制模块，所述可移动本体包括两个体电极、标志电阻、电池充电电路以及高压用电器。所述标志电阻、电池充电电路以及高压用电器三者并联连接于两个体电极之间，所述体电极端接触检测电路与驱动电路连接，所述驱动电路与控制模块连接，所述体电极能够与充电座电极插接。本实用新型安全供电充电设备还包括设置于充电座电极和体电极端接触检测电路之间、与控制模块连接且能够与市电连接的单刀双掷开关。本实用新型解决了可移动本体搭载的高压用电器快速安全供电问题，同时也解决了可移动本体配备的电池低压充电问题。

Description

安全供电充电设备

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，尤其是一种安全供电充电设备。

背景技术

现在很多家用电气设备都是大功率而且需要在高压条件下工作运行的，而市电像我国一般为220V，用户需要将大功率高压用电设备改为低压供电，则面临高压和低压之间转换的许多技术和成本问题，给消费者带来不便。随着科技的发展，用于给家用电气设备供电的移动机器人越来越普及、越来越受到人们的欢迎。目前移动机器人供电主要通过机器人自身携带的电池供电，囿于机器人本身的体积，移动机器人携带的电池也通常设计的很小，不能满足给大功率高压用电设备持续供电的需求。

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供一种安全供电充电设备，所述移动机器人能够对大功率高压用电设备进行供电和及时对电池进行充电。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种安全供电充电设备，包括充电桩和可移动本体，所述充电桩包括体电极端接触检测电路、两个充电座电极、驱动电路以及控制模块，所述可移动本体包括两个体电极、标志电阻、电池充电电路以及高压用电器，所述标志电阻、电池充电电路以及高压用电器三者并联连接于两个体电极之间，所述体电极端接触检测电路与驱动电路连接，所述驱动电路与控制模块连接，所述体电极能够与充电座电极插接，还包括设置于充电座电极和体电极端接触检测电路之间、与控制模块连接且能够与市电连接的单刀双掷开关。

作为本实用新型的进一步改进，所述控制模块为单片机，单片机控制单刀双掷开关的闭合方向。

作为本实用新型的进一步改进，所述控制模块为继电器，所述继电器包括第一线圈和触点组，所述第一线圈由驱动电路驱动且与直流电源连接，所述触点组作为单刀双掷开关与控制模块连接且能够与市电连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述触点组包括两组触点，每一组触点均包括公共端、常开触点以及常闭触点，所述公共端与充电座电极连接，所述常闭触点与体电极端接触检测电路连接，所述常开触点与市电连接，所述公共端在第一线圈的通、断电状态下与常闭触点、常开触点选择性地接触。

作为本实用新型的进一步改进，设有与继电器的第一线圈串联的压紧开关，所述压紧开关系通过连杆机构与充电座电极相连接，当体电极插入并压紧充电座电极时，连杆机构驱动压紧开关闭合。

作为本实用新型的进一步改进，设有时间继电器，所述时间继电器包括第二线圈和触点，所述时间继电器的第二线圈由驱动电路驱动且与直流电源连接，所述触点组包括第三组触点，触点组的第三组触点、时间继电器的触点以及压紧开关串联。

作为本实用新型的进一步改进，所述充电桩设有电极自动对位引导电路，所述可移动本体设有电极自动对位检测电路，所述电极自动对位引导电路和电极自动对位检测电路基于自动充电红外引导技术取得对接、使得可移动本体移动而将体电极和充电座电极压紧。

作为本实用新型的进一步改进，还设有连接于市电和触点组之间的断路器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型安全供电充电设备通过控制模块控制单刀双掷开关解决了可移动本体搭载的高压用电器快速安全供电问题，同时也解决了可移动本体配备的电池低压充电问题。可移动本体的电池为低压，用于提供可移动本体移动过程中所需的动力而非对高压用电器进行供电。

附图说明

图1为本实用新型安全供电充电设备实施方式一的检测状态图。

图2为本实用新型安全供电充电设备实施方式一的供电状态图。

图3为本实用新型安全供电充电设备实施方式二的检测状态图。

图4为本实用新型安全供电充电设备实施方式二的供电状态图。

对照以上附图，作如下补充说明：

1---断路器 2---体电极端接触检测电路

3---充电座电极 4---压紧开关

5---驱动电路 6---继电器

61---第一线圈 62---触点组

7---电极自动对位引导电路

8---时间继电器

81---第二线圈 82---触点

9---体电极 10---电极自动对位检测电路

11---标志电阻 12---电池充电电路

13---高压用电器 14---控制模块

15---单刀双掷开关

具体实施方式

请参考图1至图4，一种安全供电充电设备，包括充电桩和可移动本体，所述充电桩包括体电极端接触检测电路2、两个充电座电极3、驱动电路5以及控制模块14，所述可移动本体包括两个体电极9、标志电阻11、电池充电电路12以及高压用电器13，所述标志电阻11、电池充电电路12以及高压用电器13三者并联连接于两个体电极9之间，所述体电极端接触检测电路2与驱动电路5连接，所述驱动电路5与控制模块14连接，所述体电极9能够与充电座电极3插接，还包括设置于充电座电极3和体电极端接触检测电路2之间、与控制模块14连接且能够与市电(220V)连接的单刀双掷开关15。

请参考图1及图2，在本实用新型的实施方式一中，所述控制模块14为单片机，单片机控制单刀双掷开关15中刀的闭合方向。

本实用新型实施方式一的工作原理是：所述体电极端接触检测电路2和标志电阻11共同构成差分比较电路：只有与标志电阻11阻值相当的电阻连接充电座电极3的两端，比较器才有输出，否则没有输出。当所述体电极9和充电座电极3分离时，充电桩处于检测准备阶段，此时比较器没有信号输出给驱动电路5，所述单刀双掷开关15的公共端(J)与常闭触点(NC)连接且与常开触点(NO)断开，市电(高压电)不给可移动本体供电或充电；当可移动本体供电或充电时，可移动本体移动至充电桩，体电极9压紧充电座电极3达到一定压力且与标志电阻11阻值相当的电阻联结充电座电极3的两端时，此时比较器输出信号给驱动电路5，单片机14控制单刀双掷开关15的公共端(J)与常闭触点(NC)断开转而与常开触点(NO)连接，从而可移动本体接入市电(高压电)，充电桩的检测部分电路与市电(高压电)隔离。可移动本体用电或充电完毕，体电极9脱离充电座电极3，此时，所述公共端(J)与常开触点(NO)断开转而又与常闭触点(NC)连接，充电桩又恢复到检测准备阶段。

请参考图3及图4，在本实用新型的实施方式二中，所述控制模块14为继电器6，所述继电器6包括第一线圈61和触点组62，所述第一线圈61由驱动电路5驱动且与直流电源(±15V)连接，所述触点组62作为单刀双掷开关15与控制模块14连接且能够与市电(220V)连接。即，实施方式一中的控制模块14(单片机)的控制功能在实施方式二中通过第一线圈61充放电实现，实施方式一中的单刀双掷开关15的开关功能通过继电器6的触点组62实现。

所述触点组62包括两组触点，每一组触点均包括公共端(J1/J2)、常开触点(NO)以及常闭触点(NC)，所述公共端(J1/J2)与充电座电极3连接，所述常闭触点(NC)与体电极端接触检测电路2连接，所述常开触点(NO)与市电(220V)连接，所述公共端(J1/J2)在第一线圈61的通、断电状态下与常闭触点(NC)、常开触点(NO)选择性地接触，从而在检测和供电充电之间转换。

本实用新型安全供电充电设备设有与继电器6的第一线圈61串联的压紧开关4，所述压紧开关4系通过连杆机构(未图示)与充电座电极3相连接，当体电极9插入并压紧充电座电极3时，连杆机构驱动压紧开关4闭合。即，体电极9和充电座电极3分离时，压紧开关4打开，第一线圈61保持断电；体电极9和充电座电极3紧密接触时，压紧开关4闭合，第一线圈61才能够通电。因此，压紧开关4的作用是保证体电极9插入并压紧充电座电极3，且避免了儿童将铁片等金属物质插入充电座电极3的其中一个孔时第一线圈61就通电的情况发生。

本实用新型安全供电充电设备设有时间继电器8，所述时间继电器8包括第二线圈81和触点82，所述时间继电器8的第二线圈81由驱动电路5驱动且与直流电源(±15V)连接，所述触点组62包括第三组触点，触点组62的第三组触点、时间继电器8的触点82以及压紧开关4串联。体电极9和充电座电极3在对位不稳定时，接触不好，时间继电器8的作用是实现延时控制，在体电极9和充电座电极3对位稳定且紧密接触后达成一定的时间后再给继电器6的第一线圈61通电进而有效地保证市电(220V)对可移动本体的供电和充电。

所述充电桩设有电极自动对位引导电路7，所述可移动本体设有电极自动对位检测电路10，所述电极自动对位引导电路7和电极自动对位检测电路10基于自动充电红外引导技术取得对接、使得可移动本体移动而将体电极9和充电座电极3压紧。自动充电红外引导技术为现有技术，不再赘述。

本实用新型安全供电充电设备还设有连接于市电(220V)和触点组62之间的断路器1。供电时，如果发生漏电或短路，充电桩通过具有漏电保护的断路器1断开电源。

本实用新型实施方式二的工作原理是：所述体电极端接触检测电路2和标志电阻11共同构成差分比较电路：只有与标志电阻11阻值相当的电阻连接充电座电极3的两端，比较器才有输出，否则没有输出。当所述体电极9和充电座电极3分离时，充电桩处于检测准备阶段，此时比较器没有信号输出给驱动电路5以及压紧开关4，继电器6的第一线圈61未通电，压紧开关4断开，所述继电器6触点组62的公共端与常闭触点(NC)连接且与常开触点(NO)断开，市电(高压电)不给可移动本体供电或充电；当可移动本体供电或充电时，可移动本体移动至充电桩，体电极9压紧充电座电极3达到一定压力且与标志电阻11阻值相当的电阻联结充电座电极3的两端时，此时比较器输出信号给驱动电路5以及压紧开关4，驱动电路给继电器6的第一线圈61通电，压紧开关4合上，所述公共端与常闭触点(NC)断开转而与常开触点(NO)连接，从而可移动本体接入市电(高压电)，充电桩的检测部分电路与市电(高压电)隔离。可移动本体用电或充电完毕，体电极9脱离充电座电极3，此时，压紧开关4断开，继电器6的第一线圈61断电释放，所述公共端与常开触点(NO)断开转而又与常闭触点(NC)连接，充电桩又恢复到检测准备阶段。

本实用新型通过控制模块14控制单刀双掷开关15解决了可移动本体搭载的高压用电器13快速安全供电问题，同时也解决了可移动本体配备的电池低压充电问题。可移动本体的电池为低压，用于提供可移动本体移动过程中所需的动力而非对高压用电器13进行供电。

Claims (8)

1.一种安全供电充电设备，包括充电桩和可移动本体，所述充电桩包括体电极端接触检测电路、两个充电座电极、驱动电路以及控制模块，所述可移动本体包括两个体电极、标志电阻、电池充电电路以及高压用电器，所述标志电阻、电池充电电路以及高压用电器三者并联连接于两个体电极之间，所述体电极端接触检测电路与驱动电路连接，所述驱动电路与控制模块连接，所述体电极能够与充电座电极插接，其特征是：还包括设置于充电座电极和体电极端接触检测电路之间、与控制模块连接且能够与市电连接的单刀双掷开关。

2.根据权利要求1所述的安全供电充电设备，其特征是：所述控制模块为单片机，单片机控制单刀双掷开关的闭合方向。

3.根据权利要求1所述的安全供电充电设备，其特征是：所述控制模块为继电器，所述继电器包括第一线圈和触点组，所述第一线圈由驱动电路驱动且与直流电源连接，所述触点组作为单刀双掷开关与控制模块连接且能够与市电连接。

4.根据权利要求3所述的安全供电充电设备，其特征是：所述触点组包括两组触点，每一组触点均包括公共端、常开触点以及常闭触点，所述公共端与充电座电极连接，所述常闭触点与体电极端接触检测电路连接，所述常开触点与市电连接，所述公共端在第一线圈的通、断电状态下与常闭触点、常开触点选择性地接触。

5.根据权利要求3所述的安全供电充电设备，其特征是：设有与继电器的第一线圈串联的压紧开关，所述压紧开关系通过连杆机构与充电座电极相连接，当体电极插入并压紧充电座电极时，连杆机构驱动压紧开关闭合。

6.根据权利要求5所述的安全供电充电设备，其特征是：设有时间继电器，所述时间继电器包括第二线圈和触点，所述时间继电器的第二线圈由驱动电路驱动且与直流电源连接，所述触点组包括第三组触点，触点组的第三组触点、时间继电器的触点以及压紧开关串联。

7.根据权利要求2或3所述的安全供电充电设备，其特征是：所述充电桩设有电极自动对位引导电路，所述可移动本体设有电极自动对位检测电路，所述电极自动对位引导电路和电极自动对位检测电路基于自动充电红外引导技术取得对接、使得可移动本体移动而将体电极和充电座电极压紧。

8.根据权利要求2或3所述的安全供电充电设备，其特征是：还设有连接于市电和触点组之间的断路器。

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