CN213990174U

CN213990174U - 供电保护组件及充电桩

Info

Publication number: CN213990174U
Application number: CN202022456447.3U
Authority: CN
Inventors: 程超会; 张涛; 曾飞; 梁剑龙; 徐拓威; 邓卓
Original assignee: Shenzhen Pudu Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Pudu Technology Co Ltd
Priority date: 2020-10-29
Filing date: 2020-10-29
Publication date: 2021-08-17
Anticipated expiration: 2030-10-29

Abstract

本实用新型提供了一种供电保护组件及充电桩，包括：电源模块，具有供电回路；检测模块，用于检测电路中的故障；驱动模块，在所述检测模块检测到所述故障时，所述驱动模块关断所述电源模块的所述供电回路；微控制单元，用于采集信号并提示故障；以及电力输出端，用于连接外部设备。根据本实用新型提供的供电保护组件及充电桩，检测模块可用于检测电路中的故障，在故障发生时，驱动模块可及时切断供电，微控制单元进行故障提示，提升了供电的安全性。

Description

供电保护组件及充电桩

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种供电保护组件及充电桩。

背景技术

服务机器人正逐步替代部分人工的工作。目前，已将机器人广泛应用于餐厅、酒店、医院、政府机构等场景中，提供配送、引导等服务。应用于上述场景中的机器人需要克服使用场地的限制，进行无轨道移动。机器人具有电源系统，当电量消耗后，需要对电源系统及时进行充电。目前，常用的充电方式是通过充电桩充电。然而，充电过程中仍然存在充电安全的问题。

实用新型内容

本实用新型有鉴于上述的现有状况而完成的，其目的在于提供一种供电保护组件及充电桩，提升充电桩供电的安全性。

为了实现上述目的，本实用新型实施方式提供如下技术方案：

本实用新型提供一种供电保护组件，包括：

电源模块，具有供电回路，所述电源模块连接电网；

检测模块，用于检测电路中的故障；

驱动模块，在所述检测模块检测到所述故障时，所述驱动模块关断所述电源模块的所述供电回路；

微控制单元，用于采集信号并提示故障；以及

电力输出端，用于连接外部设备，所述电力输出端包括电极，其中，

所述电源模块与所述检测模块的第一端连接，所述检测模块的第二端与所述驱动模块连接，所述检测模块的第三端与所述微控制单元连接，所述驱动模块与所述电力输出端连接。

在这种情况下，检测模块可用于检测电路中的故障，在故障发生时，驱动模块可及时切断供电，微控制单元进行故障提示，提升了供电的安全性。

其中，所述检测模块包括电流检测单元、温度检测单元、电压检测单元，所述电流检测单元、所述温度检测单元、所述电压检测单元分别独立设置，所述电流检测单元用于检测过流故障，所述温度检测单元用于检测过温故障，所述电压检测单元用于检测过压故障。

由此，可分别对过流、过压、过温进行检测。

其中，所述驱动模块包括MOS驱动、第一MOS组件以及第二MOS组件，所述第一MOS组件的第一端与所述电流检测单元连接，所述第一MOS组件与所述第二MOS组件背靠背连接，所述第一MOS组件的第二端与所述第二MOS组件的第一端连接，所述第二MOS组件的第二端与所述电力输出端连接，所述第一MOS组件的第三端、所述第二MOS组件的第三端均与所述MOS驱动的第一端连接，所述MOS驱动在所述检测模块检测到相应的所述故障时，关断所述第一MOS组件以及所述第二MOS组件。

在这种情况下，一方面，第一MOS组件通过电流检测单元与电源模块连接，MOS驱动根据检测模块检测的故障，关断第一MOS组件以及第二MOS组件，从而关断电源模块与电力输出端的连接，即关断了电源模块的供电回路；另一方面，通过第一MOS组件与第二MOS组件背靠背连接，使得关断第一MOS组件以及第二MOS组件时，不产生反灌，提升了供电与断电状态切换的安全性。

其中，所述驱动模块还包括第一电子管、第二电子管、第三电子管、第一电阻以及第一电压源，所述电流检测单元的第一端与所述电源模块连接，所述电流检测单元的第二端与所述第一MOS组件的所述第一端连接，所述电流检测单元的第三端与所述第一电子管的第一端连接，所述温度检测单元的第一端与所述第二电子管的第一端连接，所述电压检测单元的第一端与所述电源模块连接，所述电压检测单元的第二端与所述第三电子管的第一端连接，所述第一电子管的第二端、所述第二电子管的第二端、所述第三电子管的第二端分别与所述MOS驱动的第二端连接，所述第一电子管的第二端、所述第二电子管的第二端、所述第三电子管的第二端分别与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端连接所述第一电压源，所述第一电子管、第二电子管、第三电子管均为二极管。

由此，第一电子管、第二电子管、第三电子管与第一电阻组成“与门”，电流检测单元、温度检测单元、电压检测单元任一单元检测到故障时，MOS驱动均会使第一MOS组件、第二MOS组件关断。

其中，所述电流检测单元的第三端与所述微控制单元的第一端连接，所述温度检测单元的第一端与所述微控制单元的第二端连接，所述电压检测单元的第二端与所述微控制单元的第三端连接，所述微控制单元的第四端与所述电力输出端连接。

由此，微控制单元获取检测单元的故障信号并且可以通过故障类型做出相应提示，故障提示信息通过电力输出端可发送至充电设备。

其中，所述第一MOS组件包括第一二极管及第一MOS管，所述第二MOS组件包括第二二极管及第二MOS管，所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阳极背靠背连接，所述第一MOS管和所述第二MOS管均与所述MOS驱动的第一端连接。

其中，所述电源模块还包括第一电阻电容组件，所述第一电阻电容组件的一端连接所述电网，所述第一电阻电容组件的另一端接地。

由此，可消除电源模块中瞬间产生的尖脉冲。

其中，所述电力输出端还包括第二电阻电容组件，所述第二电阻电容组件的一端连接所述电极，所述第二电阻电容组件的另一端接地。

由此，可消除电力输出端瞬间产生的尖脉冲。

其中，所述电流检测单元包括霍尔传感器或者电流分流器中的一种。

本实用新型还提供一种充电桩，包括如上所述的供电保护组件，所述电力输出端为机器人充电。

根据本实用新型所提供的供电保护组件，检测模块可用于检测电路中的故障，在故障发生时，驱动模块可及时切断供电，微控制单元进行故障提示，提升了供电的安全性。

附图说明

图1示出了本实用新型所涉及的供电保护组件的构成示意图；

图2示出了本实用新型所涉及的供电保护组件的具体构成示意图。

具体实施方式

以下，参考附图，详细地说明本实用新型的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。

如图1所示，本实用新型实施方式涉及一种供电保护组件1，包括：电源模块10、检测模块20、驱动模块30、微控制单元40以及电力输出端50。电源模块10具有供电回路。具体而言，电源模块10连接电网。检测模块20用于检测电路中的故障。检测模块20可以检测过流、过压、过温的故障。在所述检测模块20检测到所述故障时，所述驱动模块30关断所述电源模块10的所述供电回路。微控制单元40用于采集信号并提示故障。电力输出端50用于连接外部设备。电力输出端50可以包括电极。其中，所述电源模块10与所述检测模块20的第一端连接。所述检测模块20的第二端与所述驱动模块30连接。所述检测模块20的第三端与所述微控制单元40连接。所述驱动模块30与所述电力输出端50连接。在这种情况下，检测模块可用于检测电路中的故障，在故障发生时，驱动模块可及时切断供电，微控制单元进行故障提示，提升了供电的安全性。可以理解的是，各模块之间的“连接”为电路连接。

在本实施方式中，微控制单元(MCU)40可以是单片机。微控制单元可以运行软件，用以对故障类型进行判断，并发出相应故障提示的信号。

如图2所示，在本实施方式中，所述检测模块20包括电流检测单元21、温度检测单元22、电压检测单元23。所述电流检测单元21、所述温度检测单元22、所述电压检测单元23分别独立设置。所述电流检测单元21用于检测过流故障。所述温度检测单元22用于检测过温故障。所述电压检测单元23用于检测过压故障。由此，可分别对过流、过压、过温进行检测。

在本实施方式中，所述驱动模块30包括MOS驱动、第一MOS组件34以及第二MOS组件35。所述第一MOS组件34的第一端与所述电流检测单元21连接。所述第一MOS组件34与所述第二MOS组件35背靠背连接。所述第一MOS组件34的第二端与所述第二MOS组件35的第一端连接。所述第二MOS组件35的第二端与所述电力输出端50连接。所述第一MOS组件34的第三端、所述第二MOS组件35的第三端均与所述MOS驱动的第一端连接。所述MOS驱动在所述检测模块20检测到相应的所述故障时，关断所述第一MOS组件34以及所述第二MOS组件35。在这种情况下，一方面，第一MOS组件通过电流检测单元与电源模块连接，MOS驱动根据检测模块检测的故障，关断第一MOS组件以及第二MOS组件，从而关断电源模块与电力输出端的连接，即关断了电源模块的供电回路；另一方面，通过第一MOS组件与第二MOS组件背靠背连接，使得关断第一MOS组件以及第二MOS组件时，不产生反灌，提升了供电与断电状态切换的安全性。

在本实施方式中，所述驱动模块30还包括第一电子管31、第二电子管32、第三电子管33、第一电阻36以及第一电压源37。所述电流检测单元21的第一端与所述电源模块10连接。所述电流检测单元21的第二端与所述第一MOS组件34的所述第一端连接。所述电流检测单元21的第三端与所述第一电子管31的第一端连接。所述温度检测单元22的第一端与所述第二电子管32的第一端连接。所述电压检测单元23的第一端与所述电源模块10连接。所述电压检测单元23的第二端与所述第三电子管33的第一端连接。所述第一电子管31的第二端、所述第二电子管32的第二端、所述第三电子管33的第二端分别与所述MOS驱动的第二端连接。所述第一电子管31的第二端、所述第二电子管32的第二端、所述第三电子管33的第二端分别与所述第一电阻36的一端连接。所述第一电阻36的另一端连接所述第一电压源37。所述第一电子管31、第二电子管32、第三电子管33均为二极管。由此，第一电子管、第二电子管、第三电子管与第一电阻组成“与门”，电流检测单元、温度检测单元、电压检测单元任一单元检测到故障时，MOS驱动均会使第一MOS组件、第二MOS组件关断。

在一些示例中，所述第一电压源37为3-4V的直流电源。

在本实施方式中，所述第一电子管31、第二电子管32、第三电子管33的阳极均与所述MOS驱动的第二端连接。

在本实施方式中，所述电流检测单元21的第三端与所述微控制单元40的第一端连接。所述温度检测单元22的第一端与所述微控制单元40的第二端连接。所述电压检测单元23的第二端与所述微控制单元40的第三端连接。所述微控制单元40的第四端与所述电力输出端50连接。由此，微控制单元获取检测单元的故障信号并且可以通过故障类型做出相应提示，故障提示信息通过电力输出端可发送至充电设备。

在本实施方式中，所述第一MOS组件34包括第一二极管及第一MOS管。所述第二MOS组件35包括第二二极管及第二MOS管。所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阳极背靠背连接。所述第一MOS管和所述第二MOS管均与所述MOS驱动的第一端连接。

在本实施方式中，所述第一MOS管和第二MOS管均为N-MOS。由此，可降低内阻，降低发热量和损耗。

在本实施方式中，所述电源模块10还包括第一电阻电容组件11。所述第一电阻电容组件11的一端连接电网，所述第一电阻电容组件11的另一端接地。由此，可消除电源模块中瞬间产生的尖脉冲。

在一些示例中，第一电阻电容组件11可以包括串联设置的电阻和电容。

在本实施方式中，所述电力输出端50还包括第二电阻电容组件51。所述第二电阻电容组件51的一端连接所述电极，所述第二电阻电容组件51的另一端接地。由此，可消除电力输出端瞬间产生的尖脉冲。

在一些示例中，第二电阻电容组件51可以包括串联设置的电阻和电容。

在本实施方式中，所述电流检测单元21包括霍尔传感器或者电流分流器中的一种。

在一些示例中，所述温度检测单元22包括热敏电阻。

在一些示例中，所述电压检测单元23包括分压电阻。

在本实施方式中，电力输出端50的电极可以包括正极和负极。

本实用新型实施方式还涉及一种充电桩。所述充电桩包括如上所述的供电保护组件1。关于供电保护组件1的具体实施方式，在此不做赘述。所述电力输出端50为机器人充电。在这种情况下，检测模块可用于检测电路中的故障，在故障发生时，驱动模块可及时切断供电，微控制单元进行故障提示，提升了供电的安全性。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同更换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims

1.一种供电保护组件，其特征在于，包括：

电源模块，具有供电回路，所述电源模块连接电网；

检测模块，用于检测电路中的故障；

微控制单元，用于采集信号并提示故障；以及

2.如权利要求1所述的供电保护组件，其特征在于，所述检测模块包括电流检测单元、温度检测单元、电压检测单元，所述电流检测单元、所述温度检测单元、所述电压检测单元分别独立设置，所述电流检测单元用于检测过流故障，所述温度检测单元用于检测过温故障，所述电压检测单元用于检测过压故障。

3.如权利要求2所述的供电保护组件，其特征在于，所述驱动模块包括MOS驱动、第一MOS组件以及第二MOS组件，所述第一MOS组件的第一端与所述电流检测单元连接，所述第一MOS组件与所述第二MOS组件背靠背连接，所述第一MOS组件的第二端与所述第二MOS组件的第一端连接，所述第二MOS组件的第二端与所述电力输出端连接，所述第一MOS组件的第三端、所述第二MOS组件的第三端均与所述MOS驱动的第一端连接，所述MOS驱动在所述检测模块检测到相应的所述故障时，关断所述第一MOS组件以及所述第二MOS组件。

4.如权利要求3所述的供电保护组件，其特征在于，所述驱动模块还包括第一电子管、第二电子管、第三电子管、第一电阻以及第一电压源，所述电流检测单元的第一端与所述电源模块连接，所述电流检测单元的第二端与所述第一MOS组件的所述第一端连接，所述电流检测单元的第三端与所述第一电子管的第一端连接，所述温度检测单元的第一端与所述第二电子管的第一端连接，所述电压检测单元的第一端与所述电源模块连接，所述电压检测单元的第二端与所述第三电子管的第一端连接，所述第一电子管的第二端、所述第二电子管的第二端、所述第三电子管的第二端分别与所述MOS驱动的第二端连接，所述第一电子管的第二端、所述第二电子管的第二端、所述第三电子管的第二端分别与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端连接所述第一电压源，所述第一电子管、第二电子管、第三电子管均为二极管。

5.如权利要求4所述的供电保护组件，其特征在于，所述电流检测单元的第三端与所述微控制单元的第一端连接，所述温度检测单元的第一端与所述微控制单元的第二端连接，所述电压检测单元的第二端与所述微控制单元的第三端连接，所述微控制单元的第四端与所述电力输出端连接。

6.如权利要求3所述的供电保护组件，其特征在于，所述第一MOS组件包括第一二极管及第一MOS管，所述第二MOS组件包括第二二极管及第二MOS管，所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阳极背靠背连接，所述第一MOS管和所述第二MOS管均与所述MOS驱动的第一端连接。

7.如权利要求1所述的供电保护组件，其特征在于，所述电源模块还包括第一电阻电容组件，所述第一电阻电容组件的一端连接所述电网，所述第一电阻电容组件的另一端接地。

8.如权利要求1所述的供电保护组件，其特征在于，所述电力输出端还包括第二电阻电容组件，所述第二电阻电容组件的一端连接所述电极，所述第二电阻电容组件的另一端接地。

9.如权利要求3所述的供电保护组件，其特征在于，所述电流检测单元包括霍尔传感器或者电流分流器中的一种。

10.一种充电桩，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的供电保护组件，所述电力输出端为机器人充电。