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专利号: 2021104016070
申请人: 重庆工商大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种清洁机器人无线充电控制系统,其特征在于:包括充电桩单元和机器人充电单元;

所述充电桩单元包括整流电路、第一稳压电路、供电控制电路以及发射电路;

所述整流电路,用于将市电转换成直流电并输出至第一稳压电路的输入端;

所述稳压电路,用于接收整流电路输出的直流电进行第一稳压处理,并输出至供电控制电路;

所述供电控制电路,用于接收机器人充电单元输出的充电触发信号,并在接收充电触发信号后将第一稳压电路输出的直流电传输至发射电路;

所述发射电路,用于将供电控制电路输出的直流电转换成无线信号并传输至机器人充电单元;

所述机器人充电单元包括接收电路、第二稳压电路、蓄电池充电管理电路、控制器、信号触发电路以及执行机构供电控制电路;

所述接收电路,用于将发射电路输出的无线信号转换成直流电并输出至第二稳压电路;

所述第二稳压电路,用于将接收电路输出的直流电进行稳压处理并输出至蓄电池充电管理电路的输入端以及执行机构供电控制电路的输入端;

所述执行机构供电控制电路,用于在充电初始阶段控制机器人的执行机构供电回路断开,并在充电结束后接受蓄电池供电控制电路输出控制信号控制执行机构供电回路导通;

所述控制器,用于接收蓄电池充电管理电路的蓄电池的状态信号,控制执行机构动作与充电桩单元对准并在充电完成后控制机器人执行机构动作自动撤离充电桩单元;

所述信号触发电路,用于接收控制器根据蓄电池的状态信号输出的充电触发命令,并向供电控制电路输出充电触发信号;

所述供电控制电路包括触发开关电路、延时开关电路以及供电反馈电路;

所述触发开关电路,用于接收信号触发电路输出的充电触发信号将第一稳压电路输出的直流电输出至供电反馈电路的输入端以及延时开关电路的输入端;

所述延时开关电路,用于将触发开关电路输出的直流电延时输出至发射电路;

所述供电反馈电路,用于在触发开关电路导通后向执行机构供电控制电路输出反馈控制信号;

触发开关电路包括光敏三极管Q1、光敏三极管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R6、电阻R7、三极管Q4、PMOS管Q3以及稳压管ZD1;

所述光敏三极管Q1的集电极通过电阻R1连接于PMOS管Q3的源极,光敏三极管Q1的发射极与光敏三极管Q2的集电极连接,光敏三极管Q2的发射极通过电阻R7连接于三极管Q4的基极,三极管Q4的发射极接地,三极管Q4的集电极通过电阻R6连接于PMOS管Q3的栅极,PMOS管Q3的栅极通过电阻R2连接于PMOS管Q3的源极,PMOS管Q3的漏极与稳压管ZD1的负极连接,稳压管ZD1的正极接地,PMOS管Q3的源极作为触发开关电路的输入端,PMOS管Q3的漏极作为触发开关电路的输出端。

2.根据权利要求1所述清洁机器人无线充电控制系统,其特征在于:所述延时开关电路包括电阻R4、电容C1、电容C2、三极管Q5、三极管Q6、电阻R5和电阻R8;

电阻R4的一端作为延时开关电路的输入端,电阻R4的另一端与三极管Q5的集电极连接,三极管Q5的发射极作为延时开关电路的输出端;

三极管Q5的集电极通过电阻R5连接于三极管Q6的集电极,三极管Q6的发射极连接于三极管Q5的基极,电阻R4和三极管Q5的集电极之间的公共连接点通过电容C1和电容C2串联后接地,电容C1和电容C2之间的公共连接点通过电阻R8连接于三极管Q6的基极。

3.根据权利要求1所述清洁机器人无线充电控制系统,其特征在于:所述供电反馈电路包括电阻R3和发光二极管LED1;

电阻R3的一端连接于触发开关电路的输出端,电阻R3的另一端与发光二极管LED1的正极连接,发光二极管LED1的负极接地。

4.根据权利要求3所述清洁机器人无线充电控制系统,其特征在于:所述执行机构供电控制电路包括电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、三极管Q7、三极管Q11、光敏三极管Q10、PMOS管Q8、NMOS管Q9、二极管D1、二极管D2以及继电器RE;

继电器RE为常闭型继电器,继电器RE的常闭开关的输入端连接于蓄电池的输出端,继电器RE的常闭开关的输出端连接于执行机构的输入端,继电器RE的励磁线圈的一端接地,继电器RE的另一端连接于PMOS管Q9的源极,PMOS管Q9的栅极连接于三极管Q11的集电极,PMOS管Q9的漏极通过电阻R15连接于PMOS管Q8的漏极,三极管Q11的发射极接地,三极管Q11的基极与电阻R16的一端连接,电阻R16的另一端连接于蓄电池充电管理电路的控制输出端;

PMOS管Q9的栅极连接于光敏三极管Q10的发射极,光敏三极管Q10的集电极通过电阻R14连接于PMOS管Q8的漏极,光敏三极管Q10接收发光二极管LED1的反馈控制信号;

PMOS管Q8的源极连接于蓄电池,PMOS管Q8的源极通过电阻R9和电阻R11串联后接地,电阻R9和电阻R11之间的公共连接点通过电阻R10连接于PMOS管Q8的栅极;

电阻R13的一端连接于第二稳压电路的输出端,电阻R13的另一端与三极管Q7的集电极连接,三极管Q7的发射极连接于二极管D1的正极,二极管D1的负极连接于电阻R9和电阻R11之间的公共连接点,三极管Q7的基极通过电阻R12连接于三极管Q7的集电极,三极管Q7的集电极与二极管D2的正极连接,二极管D2的负极连接于PMOS管Q8的漏极。

5.根据权利要求1所述清洁机器人无线充电控制系统,其特征在于:所述信号触发电路包括两个发光二极管以及用于驱动发光二极管动作的驱动电路;

所述驱动电路的控制输入端连接于控制器,驱动电路的输出端向两个发光二极管供电。

6.根据权利要求4所述清洁机器人无线充电控制系统,其特征在于:所述蓄电池充电管理电路为充电管理芯片及其外围电路;

所述充电管理芯片为CN3763芯片,充电管理芯片的3引脚向三极管Q11输出控制信号;

充电管理芯片的3引脚和4引脚与控制器连接。