WO2022089587A1 - 供电保护组件、充电桩及防止短接的充电系统 - Google Patents

供电保护组件、充电桩及防止短接的充电系统 Download PDF

Info

Publication number
WO2022089587A1
WO2022089587A1 PCT/CN2021/127450 CN2021127450W WO2022089587A1 WO 2022089587 A1 WO2022089587 A1 WO 2022089587A1 CN 2021127450 W CN2021127450 W CN 2021127450W WO 2022089587 A1 WO2022089587 A1 WO 2022089587A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
module
power supply
charging
detection unit
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/CN2021/127450
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
曾飞
张涛
程超会
禤小兵
朱俊安
梁剑龙
邓卓
徐拓威
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Pudu Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Pudu Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CN202022456447.3U external-priority patent/CN213990174U/zh
Priority claimed from CN202022462305.8U external-priority patent/CN213990177U/zh
Application filed by Shenzhen Pudu Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Pudu Technology Co Ltd
Publication of WO2022089587A1 publication Critical patent/WO2022089587A1/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries

Definitions

  • the present application relates to the field of robotics, and in particular, to a power supply protection component, a charging pile and a charging system for preventing short circuit.
  • Robots are gradually replacing some human jobs.
  • robots have been widely used in restaurants, hotels, hospitals, government agencies and other scenarios to provide services such as distribution and guidance.
  • Robots used in the above scenarios need to overcome the limitations of the use site and perform trackless movement.
  • the robot has a power system. When the power is consumed, the power system needs to be charged in time.
  • the commonly used charging method is charging through the charging pile.
  • a power supply protection component a charging pile and a charging system for preventing short circuit are provided.
  • a power supply protection component including:
  • the power supply module is connected to the power grid;
  • a power output terminal for connecting external equipment the power output terminal includes an electrode
  • the first end of the detection module is connected to the power supply module, and is used for detecting faults in the circuit;
  • a drive module connected to the power output end and the second end of the detection module, when the detection module detects the fault, the drive module turns off the power supply circuit of the power supply module;
  • the power output terminal outputs a first output voltage and a first output current, and the fault includes that the detection module detects that the first output voltage is an illegal value, or the first output current is greater than a first threshold.
  • a power supply protection component including:
  • the power supply module is connected to the power grid;
  • a detection module for detecting faults in the circuit
  • the drive module turns off the power supply circuit of the power supply module
  • a microcontroller unit for collecting signals and indicating faults
  • a power output terminal for connecting external equipment the power output terminal includes an electrode
  • the power module is connected to the first end of the detection module, the second end of the detection module is connected to the driving module, the third end of the detection module is connected to the micro-control unit, and the The drive module is connected to the power output end.
  • a charging pile including the above-mentioned power supply protection component, and the power output terminal is used to charge the robot.
  • a short-circuit prevention charging pile includes a power supply module, a charging public interface, a detection module, and a control module, and the control module is respectively connected to the power supply module, the charging public interface, and the detection module.
  • Electrical connection the detection module is electrically connected to the charging public interface
  • the charging public interface is electrically connected to the power supply module
  • the charging public interface receives communication data
  • the detection module determines whether the the target object and output the judgment result to the control module
  • the power supply module charges the target object through the charging public interface
  • the charging public interface outputs a first output voltage and a first output current
  • the detection module detects that the first output voltage is an illegal value, or when the first output current is greater than a first threshold, the control module turns off. disconnect the power supply module.
  • a short-circuit prevention charging system including the above-mentioned charging pile, the system further including a robot, and the robot includes a power receiving board and a charging mother interface, the charging mother interface and the The power receiving board is electrically connected, the charging female interface is electrically connected with the power output end of the charging pile, the power receiving board includes a register, the register stores the identification information of the robot, and the detection module reads After the identification information is received, the power supply circuit of the charging pile charges the robot.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a power supply protection component involved in an embodiment of the application
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a specific structure of a power supply protection component involved in an embodiment of the application
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a charging system for preventing short circuit according to an embodiment of the present application.
  • the embodiment of the present application relates to a power supply protection component 1 , including: a power supply module 10 , a detection module 20 , a driving module 30 , a micro-control unit 40 and a power output terminal 50 .
  • the power module 10 has a power supply circuit. Specifically, the power module 10 is connected to the grid.
  • the detection module 20 is used to detect faults in the circuit.
  • the detection module 20 can detect overcurrent, overvoltage, and overtemperature faults.
  • the drive module 30 turns off the power supply circuit of the power module 10 .
  • the micro-control unit 40 is used for collecting signals (ie, signals indicating the fault) and prompting the fault.
  • the power output terminal 50 is used to connect external equipment.
  • the power output 50 may include electrodes.
  • the power module 10 is connected to the first end of the detection module 20 .
  • the second end of the detection module 20 is connected to the driving module 30 .
  • the third end of the detection module 20 is connected to the micro-control unit 40 .
  • the driving module 30 is connected to the power output terminal 50 .
  • the detection module 20 can be used to detect a fault in the circuit.
  • the drive module 30 can cut off the power supply in time, and the micro-control unit 40 can prompt the fault, which improves the security of the power supply. It can be understood that the "connection" between the modules is a circuit connection.
  • the detection module 20 when the detection module 20 detects the fault, it sends out a signal indicating the fault, and the micro-control unit 40 is used to collect the signal indicating the fault and prompt the fault.
  • the microcontroller unit (MCU) 40 may be a single-chip microcomputer.
  • the micro-control unit 40 can run software to judge the fault type and send out a corresponding fault prompt signal.
  • the micro-control unit 40 performs fault prompting, which improves the safety of power supply.
  • the detection module 20 includes a current detection unit 21 , a temperature detection unit 22 , and a voltage detection unit 23 .
  • the current detection unit 21 , the temperature detection unit 22 , and the voltage detection unit 23 are provided independently.
  • the current detection unit 21 is used to detect overcurrent faults.
  • the temperature detection unit 22 is used to detect over-temperature faults.
  • the voltage detection unit 23 is used to detect overvoltage faults. In this way, overcurrent, overvoltage, and overtemperature can be detected separately.
  • the driving module 30 includes a MOS driver, a first MOS component 34 and a second MOS component 35 .
  • the first end of the first MOS element 34 is connected to the current detection unit 21 .
  • the first MOS element 34 and the second MOS element 35 are connected back to back.
  • the second end of the first MOS element 34 is connected to the first end of the second MOS element 35 .
  • the second end of the second MOS element 35 is connected to the power output end 50 .
  • the third end of the first MOS element 34 and the third end of the second MOS element 35 are both connected to the first end of the MOS driver.
  • the MOS driver turns off the first MOS component 34 and the second MOS component 35 when the detection module 20 detects the corresponding fault.
  • the first MOS component is connected to the power supply module 10 through the current detection unit 21, and the MOS driver turns off the first MOS component 34 and the second MOS component 35 according to the fault detected by the detection module 20, thereby turning off the
  • the connection between the power module 10 and the power output terminal 50 is disconnected, that is, the power supply circuit of the power module 10 is turned off;
  • the first MOS device 34 is connected to the second MOS device 35 back-to-back, so that the first MOS device 34 is turned off and the second MOS component 35, no back-feeding occurs, which improves the safety of switching between power supply and power-off states.
  • the driving module 30 further includes a first valve 31 , a second valve 32 , a third valve 33 , a first resistor 36 and a first voltage source 37 .
  • the first end of the current detection unit 21 is connected to the power module 10 .
  • the second end of the current detection unit 21 is connected to the first end of the first MOS element 34 .
  • the third end of the current detection unit 21 is connected to the first end of the first electron tube 31 .
  • the first end of the temperature detection unit 22 is connected to the first end of the second electron tube 32 .
  • the first end of the voltage detection unit 23 is connected to the power module 10 .
  • the second end of the voltage detection unit 23 is connected to the first end of the third electron tube 33 .
  • the second end of the first electron tube 31 , the second end of the second electron tube 32 , and the second end of the third electron tube 33 are respectively connected to the second end of the MOS driver.
  • the second end of the first electron tube 31 , the second end of the second electron tube 32 , and the second end of the third electron tube 33 are respectively connected to one end of the first resistor 36 .
  • the other end of the first resistor 36 is connected to the first voltage source 37 .
  • the first electron tube 31 , the second electron tube 32 and the third electron tube 33 are all diodes. Therefore, the first valve 31 , the second valve 32 , the third valve 33 and the first resistor form an “AND gate”.
  • the first voltage source 37 is a 3V-4V DC power supply.
  • the anodes of the first electron tube 31 , the second electron tube 32 and the third electron tube 33 are all connected to the second end of the MOS driver.
  • the third end of the current detection unit 21 is connected to the first end of the micro-control unit 40 .
  • the first end of the temperature detection unit 22 is connected to the second end of the micro-control unit 40 .
  • the second terminal of the voltage detection unit 23 is connected to the third terminal of the micro-control unit 40 .
  • the fourth terminal of the micro-control unit 40 is connected to the power output terminal 50 .
  • the micro-control unit 40 acquires the fault signal of the detection unit 20 and can make corresponding prompts according to the fault type, and the fault prompt information can be sent to the charging device through the power output terminal 50 .
  • the first MOS element 34 includes a first diode and a first MOS transistor.
  • the second MOS element 35 includes a second diode and a second MOS transistor.
  • the anode of the first diode is connected back-to-back with the anode of the second diode.
  • Both the first MOS transistor and the second MOS transistor are connected to the first end of the MOS driver.
  • the first MOS transistor and the second MOS transistor are both N-MOS.
  • internal resistance can be reduced, and heat generation and losses can be reduced.
  • the power module 10 further includes a first resistor-capacitor component 11 .
  • One end of the first resistance-capacitor component 11 is connected to the power grid, and the other end of the first resistance-capacitor component 11 is grounded.
  • the first resistor-capacitor component 11 may include a resistor and a capacitor arranged in series.
  • the power output terminal 50 further includes a second resistor-capacitor component 51 .
  • One end of the second resistance-capacitance component 51 is connected to the electrode, and the other end of the second resistance-capacitor component 51 is grounded. In this way, the sharp pulses instantaneously generated at the power output terminal can be eliminated.
  • the second resistor-capacitor component 51 may include a resistor and a capacitor arranged in series.
  • the current detection unit 21 includes one of a Hall sensor or a current shunt.
  • the temperature detection unit 22 includes a thermistor.
  • the voltage detection unit 23 includes a voltage dividing resistor.
  • the electrodes of the power output terminal 50 may include a positive electrode and a negative electrode.
  • the embodiments of the present application also relate to a charging pile.
  • the charging pile includes the power supply protection component 1 as described above. The specific implementation of the power supply protection component 1 will not be repeated here.
  • the power output terminal 50 charges the robot.
  • the detection module can be used to detect the fault in the circuit. When the fault occurs, the drive module can cut off the power supply in time, and the micro-control unit can prompt the fault, which improves the security of the power supply.
  • the embodiment of the present application relates to a charging pile for preventing short circuit.
  • the charging pile 120 includes a power supply module 121 , a charging public interface 122 , a detection module 123 and a control module 124 (see FIG. 3 ).
  • the control module 124 is electrically connected to the power supply module 121 , the charging public interface 122 and the detection module 123 respectively.
  • the detection module 123 is electrically connected to the charging male interface 122 .
  • the charging male interface 122 is electrically connected to the power supply module 121 .
  • the charging male interface 122 receives communication data.
  • the detection module 123 determines whether it is a target object according to the communication data and outputs the determination result to the control module 124 .
  • the power supply module 121 charges the target object through the charging male interface 122 .
  • the charging male interface 122 outputs a first output voltage and a first output current.
  • the control module 124 turns off the power supply module 121 .
  • the charging male interface 122 is used not only to establish a communication connection with the robot, but also to charge the robot, eliminating the need for additional communication cables; It charges the robot to prevent charging of incompatible devices and eliminates the hidden danger of overvoltage and overcurrent; and the first output voltage and first output current of the charging pile are detected by the detection module 24, and the power supply can be turned off when abnormal values occur.
  • the module 121 eliminates the risk of short-circuiting of the charging pile and improves the safety of charging.
  • the target object may be a robot.
  • the robot may have a mobile chassis to drive the robot to move autonomously.
  • the charging male interface 122 includes contact brushes. In this way, the robot and the charging pile are charged by the contact brush.
  • the illegal value is greater than 30.3V or less than 18V, and the first threshold value is 8A. In this way, it can be accurately detected whether the charging male interface is faulty.
  • the detection module 123 when the detection module 123 detects that the first output current is less than a second threshold, the detection module 123 enters a docking detection state, and the detection module 123 continuously detects whether the docked target object is connected to the The charging pile 120 is matched.
  • the second threshold is 400 mA.
  • the present application also relates to a short-circuit prevention charging system 100 .
  • the charging system 100 includes the charging pile 120 as described above. The specific implementation of the charging pile 120 will not be repeated here.
  • the charging system 100 also includes a robot 110 .
  • the robot 110 includes a power receiving board 111 and a charging female interface 112 .
  • the charging female interface 112 is electrically connected to the power receiving board 11
  • the charging female interface 112 is electrically connected to the charging male interface 122 .
  • the power receiving board 111 includes a register, and the register stores the identification information of the robot 110 . After the detection module 24 reads the identification information, the power supply module 121 charges the robot 110 . Therefore, the charging pile 120 first performs information identification on the robot 110, and after determining that the charging is compatible, the robot 110 is charged, which improves the safety of charging.
  • the identification information is stored in the register in the form of a character string.
  • the registers are virtual registers.
  • the detection module 123 continuously reads the register.
  • the charging male interface 122 outputs a second output voltage and a second output current.
  • n 200.
  • the second output voltage is 8 V to 12 V, and the second output current is less than or equal to 30 mA.
  • the power supply demand of the power receiving board 111 can be satisfied to maintain the communication connection between the robot 110 and the charging pile 120 so as to establish the next charging connection.
  • the detection module 123 detects characteristic signals.
  • the robot 110 sends the characteristic signal.
  • the charging pile 120 establishes a communication connection with the robot 110 .
  • the characteristic signal is a low level for a duration.
  • the detection module 123 detects the low level for the duration at a specified time, the charging pile 120 establishes a communication connection with the robot 110 .
  • the duration is 50 ⁇ s to 60 ⁇ s.
  • the specified time is 1 s. If the detection module 123 does not receive the low level within the specified time, it is determined that no robot 110 is docked with the charging pile 120 .
  • the output voltage of the charging pile is 8V-13V, and the maximum output current is 30mA. Thereby, the safety of the circuit communication connection is guaranteed.
  • the output voltage of the charging pile is 15V-30V, and the maximum output current is 10A.
  • the charging requirement of the robot 110 is satisfied.
  • the above-mentioned power supply protection component 1 may be provided in the charging pile 120 for preventing short circuit, wherein the power supply module 121 of the charging pile 120 is the power supply circuit of the power supply module 10 of the power supply protection component 1;
  • the detection module 123 of the charging pile 120 is the detection module 20 of the power supply protection component 1, which is used to detect faults in the circuit;
  • the control module 124 of the charging pile 120 is the driving module 30 of the power supply protection component 1, which is used to detect the fault in the detection module 123. In the event of a fault, the power supply module 121 is turned off.
  • the power output terminal outputs a first output voltage and a first output current, and the fault includes that the detection module detects that the first output voltage is an illegal value, or the first output current is greater than a first threshold.
  • the power output end 50 of the power supply protection component 1 includes the charging public interface 122 of the charging pile 120, and the charging public interface 122 will be used to connect with external equipment; the detection module 123 judges whether the external equipment is the target object according to the communication data and outputs the judgment result to The driving module 30 and the power supply circuit charge the target object through the charging male interface 122 .
  • the charging public interface 122 outputs the first output voltage and the first output current
  • the power supply protection component 1 in the charging pile 120 detects that the first output voltage output by the charging public interface 122 is an illegal value by the detection module 123, or the charging public interface If the first output current output by 122 is greater than the first threshold value, it is also regarded as a fault.
  • a micro-control unit 40 connected to the detection module 123 may also be set to collect a signal indicating the fault, and will issue a signal indicating the fault.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本申请公开了一种供电保护组件，包括：电源模块（10）、检测模块（20）、驱动模块（30）和驱动模块（30），所述电源模块具有供电回路，连接电网；所述电力输出端用于连接外部设备；所述检测模块的第一端与所述电源模块连接，用于检测电路中的故障；所述驱动模块与所述电力输出端以及所述检测模块的第二端连接，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；所述电力输出端输出第一输出电压及第一输出电流，所述故障包括所述检测模块检测到所述第一输出电压为非法值，或者所述第一输出电流大于第一阈值。

Description

供电保护组件、充电桩及防止短接的充电系统
本申请要求于2020年10月29日在中国专利局提交的、申请号为202022456447.3、发明名称为“供电保护组件及充电桩”的中国专利申请，以及于2020年10月29日在中国专利局提交的、申请号为202022462305.8、发明名称为“防止短接的充电桩及充电系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及机器人技术领域，特别是涉及一种供电保护组件、充电桩及防止短接的充电系统。
 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。
 技术问题
根据本申请的各种实施例，提供一种供电保护组件、充电桩及防止短接的充电系统。
 技术解决方案
本申请实施例采用的技术方案是：
第一方面，提供了一种供电保护组件，包括：
电源模块，具有供电回路，所述电源模块连接电网；
电力输出端，用于连接外部设备，所述电力输出端包括电极；
检测模块，所述检测模块的第一端与所述电源模块连接，用于检测电路中的故障；
驱动模块，与所述电力输出端以及所述检测模块的第二端连接，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；
所述电力输出端输出第一输出电压及第一输出电流，所述故障包括所述检测模块检测到所述第一输出电压为非法值，或者所述第一输出电流大于第一阈值。
第二方面，提供了一种供电保护组件，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。
第三方面，提供了一种充电桩，包括如上述的供电保护组件，所述电力输出端为机器人充电。
第四方面，提供了一种防止短接的充电桩，所述充电桩包括供电模块、充电公接口、检测模块以及控制模块，所述控制模块分别与所述供电模块、充电公接口、检测模块电连接，所述检测模块与所述充电公接口电连接，所述充电公接口与所述供电模块电连接，所述充电公接口接收通信数据，所述检测模块根据所述通信数据判断是否为目标对象并将判断结果输出给所述控制模块，所述供电模块通过所述充电公接口为所述目标对象充电；
所述充电公接口输出第一输出电压及第一输出电流，所述检测模块检测到所述第一输出电压为非法值，或者所述第一输出电流大于第一阈值时，所述控制模块关断所述供电模块。
第五方面，提供了一种防止短接的充电系统，包括如上所述的充电桩，所述系统还包括机器人，所述机器人包括收电板和充电母接口，所述充电母接口与所述收电板电连接，所述充电母接口与所述充电桩的所述电力输出端电连接，所述收电板包括寄存器，所述寄存器存储所述机器人的识别信息，所述检测模块读取到所述识别信息后，所述充电桩的所述供电回路为所述机器人充电。
 有益效果
本申请的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本申请的其它特征和优点将从说明书、附图以及权利要求书变得明显。
 附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1为本申请实施例所涉及的供电保护组件的构成示意图；
图2为本申请实施例所涉及的供电保护组件的具体构成示意图；
图3为本申请实施例所涉及的防止短接的充电系统的构成示意图。
 本发明的实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，本申请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（即指示所述故障的信号）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20可用于检测电路中的故障，在故障发生时，驱动模块30可及时切断供电，微控制单元40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，检测模块20检测到所述故障时发出指示该故障的信号，微控制单元40用于采集指示所述故障的信号并提示故障。微控制单元（MCU）40可以是单片机。微控制单元40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。微控制单元40进行故障提示，提升了供电的安全性。
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21与电源模块10连接，MOS驱动根据检测模块20检测的故障，关断第一MOS组件34以及第二MOS组件35，从而关断电源模块10与电力输出端50的连接，即关断了电源模块10的供电回路；另一方面，通过第一MOS组件34与第二MOS组件35背靠背连接，使得关断第一MOS组件34以及第二MOS组件35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31、第二电子管32、第三电子管33与第一电阻组成“与门”，电流检测单元21、温度检测单元22、电压检测单元23任一单元检测到故障时，MOS驱动均会使第一MOS组件34、第二MOS组件35关断。
在一些示例中，所述第一电压源37为3V~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40获取检测单元20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50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。
本申请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。
本申请实施方式涉及一种防止短接的充电桩。所述充电桩120包括供电模块121、充电公接口122、检测模块123以及控制模块124（参见图3）。所述控制模块124分别与所述供电模块121、充电公接口122、检测模块123电连接。所述检测模块123与所述充电公接口122电连接。所述充电公接口122与所述供电模块121电连接。所述充电公接口122接收通信数据。所述检测模块123根据所述通信数据判断是否为目标对象并将判断结果输出给所述控制模块124。所述供电模块121通过所述充电公接口122为所述目标对象充电。
进一步地，所述充电公接口122输出第一输出电压及第一输出电流。所述检测模块123检测到所述第一输出电压为非法值，或者所述第一输出电流大于第一阈值时，所述控制模块124关断所述供电模块121。在这种情况下，充电公接口122既用于与机器人建立通信连接，又用于为机器人充电，省去了额外的通信线缆；通过检测模块123对机器人进行通信识别后，使充电桩120为机器人充电，防止为不兼容设备充电，消除了过压过流的隐患；并且通过检测模块24对充电桩第一输出电压及第一输出电流进行检测，在出现异常值时，可关断供电模块121，消除了充电桩短接的风险，提升了充电的安全性。
在本实施方式中，目标对象可以为机器人。机器人可以具有移动底盘，用以驱动机器人自主移动。
在一些示例中，所述充电公接口122包括接触式电刷。由此，使机器人与充电桩进行接触式电刷充电。
在本实施方式中，所述非法值大于30.3V或者小于18V，所述第一阈值为8A。由此，可准确检测出充电公接口是否发生故障。
在一些示例中，所述检测模块123检测到所述第一输出电流小于第二阈值时，所述检测模块123进入对接检测状态，所述检测模块123持续检测对接的所述目标对象是否与所述充电桩120匹配。
在一些示例中，所述第二阈值为400mA。
如图3所示，本申请还涉及一种防止短接的充电系统100。所述充电系统100包括如上所述的充电桩120。关于充电桩120的具体实施方式，在此不做赘述。所述充电系统100还包括机器人110。所述机器人110包括收电板111和充电母接口112。所述充电母接口112与所述收电板电11连接，所述充电母接口112与所述充电公接口122电连接。所述收电板111包括寄存器，所述寄存器存储所述机器人110的识别信息，所述检测模块24读取到所述识别信息后，所述供电模块121为所述机器人110充电。由此，充电桩120先对机器人110进行信息识别，确定充电兼容后，再对机器人110充电，提升了充电的安全性。
在本实施方式中，所述识别信息以字符串的形式存储于所述寄存器。
在本实施方式中，所述寄存器为虚拟寄存器。
在本实施方式中，所述充电公接口122与所述机器人110建立通信连接后，所述检测模块123连续读取所述寄存器，如果连续n次均未读取到所述识别信息，则所述充电公接口122输出第二输出电压及第二输出电流。优选地，n=200。
在本实施方式中，所述第二输出电压为8 V ~12V，所述第二输出电流小于或者等于30mA。在这种情况下，可满足收电板111的供电需求，以维持机器人110与充电桩120的通信连接，以便建立下一次充电连接。
在本实施方式中，所述检测模块123检测特征信号。所述机器人110发送所述特征信号。在所述特征信号符合条件时，所述充电桩120与所述机器人110建立通信连接。
在本实施方式中，所述特征信号为持续时间的低电平。所述检测模块123在指定时间检测到所述持续时间的低电平后，所述充电桩120与所述机器人110建立通信连接。
在一些示例中，所述持续时间为50μs ~60μs。
在一些示例中，优选地，指定时间为1s。所述检测模块123在指定时间未收到所述低电平，则判定为无机器人110与充电桩120对接。
在一些示例中，机器人110与充电桩120进行通信连接时，充电桩的输出电压为8 V ~13V，最大输出电流为30mA。由此，保障电路通信连接的安全性。
在一些示例中，机器人110与充电桩120进行充电连接时，充电桩的输出电压为15 V ~30V，最大输出电流为10A。由此，以满足机器人110的充电要求。
在一个可选的实施例中，防止短接的充电桩120可以将上述供电保护组件1设置在内，其中，充电桩120的供电模块121为供电保护组件1的电源模块10的供电回路；充电桩120的检测模块123为供电保护组件1的检测模块20，用于检测电路中的故障；充电桩120的控制模块124为的供电保护组件1的驱动模块30，用于在检测模块123检测到故障时，关断供电模块121。
所述电力输出端输出第一输出电压及第一输出电流，所述故障包括所述检测模块检测到所述第一输出电压为非法值，或者所述第一输出电流大于第一阈值。
供电保护组件1的电力输出端50包括充电桩120的充电公接口122，充电公接口122将用于与外部设备连接；检测模块123根据通信数据判断外部设备是否为目标对象并将判断结果输出给所述驱动模块30，所述供电回路通过所述充电公接口122为所述目标对象充电。
并且，充电公接口122输出第一输出电压及第一输出电流，充电桩120中的供电保护组件1将检测模块123检测到充电公接口122输出的第一输出电压为非法值，或者充电公接口122输出的第一输出电流大于第一阈值也视为故障。如此，其还可以设置一个与检测模块123连接的微控制单元40采集指示该故障的信号，将发出提示故障的信号。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (26)

  1. 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；
    电力输出端，用于连接外部设备，所述电力输出端包括电极；
    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，所述驱动模块与所述电力输出端连接；
    所述电力输出端输出第一输出电压及第一输出电流，所述故障包括所述检测模块检测到所述第一输出电压为非法值，或者所述第一输出电流大于第一阈值。
  2. 根据权利要求1所述的供电保护组件，所述电力输出端包括充电公接口，所述充电公接口与所述供电回路电连接，所述充电公接口与外部设备连接，所述充电公接口接收通信数据，所述检测模块还用于根据所述通信数据判断所述外部设备是否为目标对象并将判断结果输出给所述驱动模块，所述供电回路通过所述充电公接口为所述目标对象充电。
  3. 如权利要求2所述的防止短接的供电保护组件，所述充电公接口包括接触式电刷。
  4. 如权利要求2所述的防止短接的供电保护组件，所述非法值大于30.3V或者小于18V，所述第一阈值为8A。
  5. 如权利要求2所述的防止短接的供电保护组件，所述检测模块检测到所述第一输出电流小于第二阈值时，所述检测模块进入对接检测状态，所述检测模块持续检测对接的所述目标对象是否与设置有所述供电保护组件的充电桩匹配。
  6. 如权利要求1所述的防止短接的供电保护组件，还包括与所述检测模块的第三端连接的微控制单元，所述微控制单元用于采集信号并提示故障。
  7. 如权利要求6所述的供电保护组件，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。
  8. 如权利要求7所述的供电保护组件，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。
  9. 如权利要求8所述的供电保护组件，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。
  10. 如权利要求9所述的供电保护组件，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。
  11. 如权利要求8所述的供电保护组件，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。
  12. 如权利要求1所述的供电保护组件，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。
  13. 如权利要求1所述的供电保护组件，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。
  14. 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。
  15. 如权利要求14所述的供电保护组件，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。
  16. 一种充电桩，包括如权利要求1~15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。
  17. 一种防止短接的充电桩，所述充电桩包括供电模块、充电公接口、检测模块以及控制模块，所述控制模块分别与所述供电模块、充电公接口、检测模块电连接，所述检测模块与所述充电公接口电连接，所述充电公接口与所述供电模块电连接，所述充电公接口接收通信数据，所述检测模块根据所述通信数据判断是否为目标对象并将判断结果输出给所述控制模块，所述供电模块通过所述充电公接口为所述目标对象充电；
    所述充电公接口输出第一输出电压及第一输出电流，所述检测模块检测到所述第一输出电压为非法值，或者所述第一输出电流大于第一阈值时，所述控制模块关断所述供电模块。
  18. 如权利要求17所述的防止短接的充电桩，所述充电公接口包括接触式电刷。
  19. 如权利要求17所述的防止短接的充电桩，所述非法值大于30 .3V或者小于18V，所述第一阈值为8A。
  20. 如权利要求17所述的防止短接的充电桩，所述检测模块检测到所述第一输出电流小于第二阈值时，所述检测模块进入对接检测状态，所述检测模块持续检测对接的所述目标对象是否与所述充电桩匹配。
  21. 一种防止短接的充电系统，包括如权利要17所述的充电桩，所述系统还包括机器人，所述机器人包括收电板和充电母接口，所述充电母接口与所述收电板电连接，所述充电母接口与所述充电桩的所述电力输出端电连接，所述收电板包括寄存器，所述寄存器存储所述机器人的识别信息，所述检测模块读取到所述识别信息后，所述充电桩的所述供电回路为所述机器人充电。
  22. 如权利要求21所述的防止短接的充电系统，所述电力输出端与所述机器人建立通信连接后，所述检测模块连续读取所述寄存器，如果连续n次均未读取到所述识别信息，则所述电力输出端输出第二输出电压及第二输出电流。
  23. 如权利要求22所述的防止短接的充电系统，所述第二输出电压为8V~12V，所述第二输出电流小于或者等于30mA。
  24. 如权利要求21所述的防止短接的充电系统，所述检测模块检测特征信号，所述机器人发送所述特征信号，在所述特征信号符合条件时，所述充电桩与所述机器人建立通信连接。
  25. 如权利要求23所述的防止短接的充电系统，所述特征信号为持续时间的低电平，所述检测模块在指定时间检测到所述持续时间的低电平后，所述充电桩与所述机器人建立通信连接。
  26. 如权利要求24所述的防止短接的充电系统，所述持续时间为50μs ~60μs。
PCT/CN2021/127450 2020-10-29 2021-10-29 供电保护组件、充电桩及防止短接的充电系统 Ceased WO2022089587A1 (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202022456447.3U CN213990174U (zh) 2020-10-29 2020-10-29 供电保护组件及充电桩
CN202022462305.8 2020-10-29
CN202022462305.8U CN213990177U (zh) 2020-10-29 2020-10-29 防止短接的充电桩及充电系统
CN202022456447.3 2020-10-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022089587A1 true WO2022089587A1 (zh) 2022-05-05

Family

ID=81383574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2021/127450 Ceased WO2022089587A1 (zh) 2020-10-29 2021-10-29 供电保护组件、充电桩及防止短接的充电系统

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2022089587A1 (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120313571A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 Standard Microsystems Corporation Method and system for rationing charge or energy provided to a portable device
CN107508359A (zh) * 2017-09-25 2017-12-22 上海木爷机器人技术有限公司 一种机器人的自动充电系统及方法
CN107528354A (zh) * 2016-06-21 2017-12-29 深圳光启合众科技有限公司 自主充电型智能机器人、充电系统及无线充电方法
CN208589769U (zh) * 2018-03-29 2019-03-08 Tcl医疗核磁技术（无锡）有限公司 一种用电设备的电源输入保护电路及供电装置
CN211018297U (zh) * 2019-07-08 2020-07-14 深圳市明天新能源科技有限公司 一种充电管理系统
CN213990174U (zh) * 2020-10-29 2021-08-17 深圳市普渡科技有限公司 供电保护组件及充电桩
CN213990177U (zh) * 2020-10-29 2021-08-17 深圳市普渡科技有限公司 防止短接的充电桩及充电系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120313571A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 Standard Microsystems Corporation Method and system for rationing charge or energy provided to a portable device
CN107528354A (zh) * 2016-06-21 2017-12-29 深圳光启合众科技有限公司 自主充电型智能机器人、充电系统及无线充电方法
CN107508359A (zh) * 2017-09-25 2017-12-22 上海木爷机器人技术有限公司 一种机器人的自动充电系统及方法
CN208589769U (zh) * 2018-03-29 2019-03-08 Tcl医疗核磁技术（无锡）有限公司 一种用电设备的电源输入保护电路及供电装置
CN211018297U (zh) * 2019-07-08 2020-07-14 深圳市明天新能源科技有限公司 一种充电管理系统
CN213990174U (zh) * 2020-10-29 2021-08-17 深圳市普渡科技有限公司 供电保护组件及充电桩
CN213990177U (zh) * 2020-10-29 2021-08-17 深圳市普渡科技有限公司 防止短接的充电桩及充电系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018006775A1 (zh) 串联电池的均衡充电电路及其装置
CN106787058A (zh) 一种用于电池充电的接收端保护电路及充电设备
CN112467841A (zh) 一种充电枪系统控制电路
CN116316419B (zh) 一种过压欠压保护装置
US12422487B2 (en) Detection method and apparatus for battery system
CN213990174U (zh) 供电保护组件及充电桩
CN108215912A (zh) 用于电动汽车的控制电路和控制系统
CN112003261B (zh) 防反接保护电路、方法及电化学装置
CN111934407B (zh) 一种铅酸蓄电池充电电路和充电方法
CN112952924B (zh) 一种电池管理装置以及一种电器装置
CN110412437B (zh) 电池绝缘检测电路及电池绝缘检测方法
CN219838443U (zh) 驱动电路、驱动设备及用电设备
CN112798947A (zh) 电动汽车快充继电器检测电路、检测方法及检测电子设备
CN103094932A (zh) 一种供电系统及其电源保护电路
CN215575534U (zh) 直流注入式检测电路、动力电池输出电路和电动汽车
CN103035965B (zh) 电池电压平衡器及电池装置
CN115133611A (zh) 一种断地故障保护电路、装置及方法
CN109687712A (zh) 用于微混控制器的dc-dc装置、控制方法
CN213990180U (zh) 机器人充电系统
CN104065110B (zh) 电子设备的充电底座、充电系统和充电方法
WO1998007229A1 (fr) Procede de commande pour onduleur
CN210780162U (zh) 充电器检测装置
CN114720801A (zh) 一种车载检测系统
CN203289085U (zh) 电池充电保护电路及使用该充电保护电路的充电器
CN218858207U (zh) 充电唤醒电路、充电桩、充电枪及充电装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21885313

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21885313

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1