一種agv小車無線充電單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種AGV小車無線充電單元，采用成熟的磁電轉(zhuǎn)化無線充電技術(shù)，實現(xiàn)AGV小車的全自動供電管理，提高運行管理智能化和工作效率。其技術(shù)要點是：無線電源接收模塊、無線供電模塊分別安裝在AGV小車、充電工位上，運行軌道與充電工位通過導(dǎo)向軌道連接，光電定位開關(guān)是無線供電模塊的開關(guān)，計算機管理模塊安裝在AGV小車上，包含CCD識別裝置，電源容量實時監(jiān)控裝置，計算機管理模塊讀取到路口轉(zhuǎn)向識別標志，引導(dǎo)AGV小車進入導(dǎo)向軌道，識別充電工位識別標志，到達充電工位，繼電器電路處于接通狀態(tài)，接通充電線路，電池充電，當(dāng)電池容量達到額定值，AGV小車離開充電工位，無線供電模塊關(guān)閉，AGV小車經(jīng)過岔路出口返回運行軌道。
【專利說明】一種AGV小車無線充電單元

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種AGV小車無線充電單元，屬于裝備制造【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]AGV小車(Automated Guided Vehicle，簡稱AGV)，是指裝備有自動導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車，AGV小車一般是以充電蓄電池為其動力來源，電池使用一段時間以后，需要對電池進行充電，補充能量，這就是AGV小車的電源管理，目前市場上一般采用半自動或人工管理的兩種模式，半自動管理的模式需在小車裝有電池能量檢測電路，電池能量不足時，控制小車離開運行軌道，進入充電工位，然后由人工插上電源充電，充電結(jié)束后，再通過人工發(fā)出指令讓小車回到運行軌道，人工管理模式就是定時給小車電池充電，比如利用車間晚上停工休息的時候，集中給小車電池充電。隨著AGV小車的應(yīng)用越來越普及，全自動電源管理模式也已經(jīng)提上日程，采用無線供電技術(shù)易于實現(xiàn)全自動電源充電管理，目前主要有三種無線供電技術(shù)模型，磁電耦合、磁共振和射頻無線供電，三種無線供電模式有關(guān)發(fā)明專利介紹如下:2011.12.14公開的一種磁共振無線供電電路(專利號:201010200474)，利用電磁波的共振進行電能傳輸，包括發(fā)送器和接收器，發(fā)送器包括振蕩電路，驅(qū)動電路，輔助電路，控制模塊，檢測電路，調(diào)諧電容以及發(fā)送線圈，接收器包括接收線圈，整流電路，穩(wěn)壓電路，調(diào)諧電容。2011.08.03公開一種射頻無線供電系統(tǒng)(專利號:201110089923)，可在較遠距離內(nèi)為物聯(lián)網(wǎng)中低功耗節(jié)點提供安全穩(wěn)定的無線供電。2012年10月16日公告的電動汽車、電動摩托車的無線供電驅(qū)動裝置(專利號:CN201220527593.3)，在車輪輪胎內(nèi)增設(shè)接收線圈，接收埋設(shè)于道路中的電磁振蕩發(fā)射線圈發(fā)射出電能，實現(xiàn)電能從路面到電動汽車或電動摩托無線傳輸。
[0003]分析以上專利，磁共振和射頻無線供電模式原理上沒有問題，需要解決是安全頻率問題、供電效率問題和實用價值問題，這些問題解決之前，基于磁共振和射頻無線供電尚不能進入實質(zhì)性的應(yīng)用階段，于目前已經(jīng)達到實用程度的磁電轉(zhuǎn)化模式，供電模塊已經(jīng)成熟，并且已經(jīng)商品化，需要解決的技術(shù)就是如何在具體工程環(huán)境中應(yīng)用的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出一種AGV小車無線充電單元，采用了成熟的磁電轉(zhuǎn)換無線供電模式，應(yīng)用在AGV小車的電源充電管理系統(tǒng)中，實現(xiàn)了 AGV小車電源全自動管理模式，兼具有實用性、可行性和先進性。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種AGV小車無線充電單元，包括無線供電模塊、無線電源接收模塊、光電定位開關(guān)、計算機管理模塊、路口轉(zhuǎn)向識別標志、充電工位識別標志、運行軌道、導(dǎo)向軌道組成，其特征在于:
無線電源接收模塊安裝在AGV小車上，無線供電模塊安裝在充電工位上，兩者保持幾何中心等高，運行軌道經(jīng)一個岔路入口進入充電工位導(dǎo)向軌道，經(jīng)過岔路出口返回運行軌道，路口轉(zhuǎn)向識別標志設(shè)置在岔路入口 ； 充電工位識別標志是AGV小車在充電工位制動、停車和接通無線電源接收模塊的標志，光電定位開關(guān)是啟動和停止無線供電模塊的開關(guān)，安裝在充電工位上，光電定位開關(guān)的發(fā)射和接收模塊分別安裝在導(dǎo)向軌道的兩側(cè)；
計算機管理模塊安裝在AGV小車上，計算機管理模塊由單片計算機、電池能量檢測電路、CCD視覺識別裝置、接口電路、繼電器電路組成，電池能量檢測電路將電池電壓值轉(zhuǎn)變成頻率信號再轉(zhuǎn)變成邏輯電平信號，經(jīng)接口電路輸入到單片計算機，單片計算機實時監(jiān)控電池壓降的變化(計算機管理模塊實時的檢測動力電池的剩余能量，低于規(guī)定值，啟動自動充電模式)；CCD視覺識別裝置是單片計算機的信號輸入端，CCD視覺識別裝置由CCD攝像頭、圖像采集卡組成，CXD攝像頭通過識別路口轉(zhuǎn)向識別標志及充電工位識別標志，通過圖像采集卡傳遞識別信號至單片計算機；
繼電器電路控制無線電源接收模塊和電池之間的充電線路，單片計算機通過CCD視覺識別裝置讀取到路口轉(zhuǎn)向識別標志，控制AGV小車減速，引導(dǎo)AGV小車進入導(dǎo)向軌道，到達充電工位，同時發(fā)出控制指令使繼電器電路處于接通狀態(tài)，接通無線電源接收模塊和電池之間的充電線路(檢測無線供電電路強度，最大強度位置也就是無線供電模塊和無線電源接收模塊基本對齊的位置，AGV小車制動停止)；無線供電模塊開始為電池充電，電池能量檢測電路檢測電池，當(dāng)電池容量達到額定值，單片計算機切斷繼電器電路，控制AGV小車離開充電工位，定位光電開關(guān)發(fā)出信號關(guān)閉無線供電模塊，AGV小車經(jīng)過岔路出口返回運行軌道。
[0006]充電工位導(dǎo)向軌道及運行軌道為條狀彩色膠帶，岔路口轉(zhuǎn)向識別標志和充電工位識別標志為彩色膠帶條形碼，均通過不干膠固定在路面上。
[0007]有益效果:本發(fā)明一種AGV小車無線充電單元基于成熟的磁電轉(zhuǎn)換技術(shù)，實現(xiàn)AGV小車全自動電源管理，提高了 AGV小車運行和電池使用效率；采用成熟的磁電轉(zhuǎn)化無線充電技術(shù)，商品化的無線供電模塊和接收模塊，使裝置的研發(fā)周期短，工作穩(wěn)定可靠，易維護保養(yǎng)，通過工位識別標識對小車進行定位，通過定位光電開關(guān)調(diào)節(jié)無線供電模塊和無線電源接收模塊之間的間隙，使之達到最佳的充電效率，小車的軌跡控制和電源管理共用一臺單片計算機，節(jié)約成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]附圖1是AGV小車無線充電單元位置布置示意圖；
附圖2是AGV小車無線充電單元電氣原理示意圖；
附圖3是AGV小車無線充電單元控制電路原理示意圖。

【具體實施方式】
[0009]結(jié)合附圖1、附圖2和附圖3，進一步描述本發(fā)明專利如下:一種AGV小車無線充電單元，由無線供電模塊3、無線電源接收模塊4、光電定位開關(guān)1、計算機管理模塊18、路口轉(zhuǎn)向識別標志6、充電工位識別標志2、運行軌道9、充電工位導(dǎo)向軌道5組成，
無線電源接收模塊4安裝在AGV小車9上，無線供電模塊3安裝在充電工位上，兩者保持幾何中心等高，運行軌道9經(jīng)一個岔路入口進入充電工位導(dǎo)向軌道5，經(jīng)過岔路出口返回運行軌道9，路口轉(zhuǎn)向識別標志6設(shè)置在岔路入口 ； 充電工位識別標志2是AGV小車在充電工位制動、停車和接通無線電源接收模塊的標志，光電定位開關(guān)I是啟動和停止無線供電模塊的開關(guān)，安裝在充電工位上，光電定位開關(guān)的發(fā)射和接收模塊分別安裝在導(dǎo)向軌道的兩側(cè)；
計算機管理模塊18由單片計算機15、電池能量檢測電路12、CCD視覺識別裝置、接口電路17、繼電器電路Jl組成，CXD視覺識別裝置由CXD攝像頭7、圖像采集卡16組成，
電池能量檢測電路12將電池電壓值轉(zhuǎn)變成頻率信號再轉(zhuǎn)變成邏輯電平信號，經(jīng)接口電路17輸入到單片計算機15，單片計算機15實時監(jiān)控電池壓降的變化；CCD視覺識別裝置((XD攝像頭7、圖像采集卡16)是單片計算機的信號輸入端，CXD攝像頭7通過識別路口轉(zhuǎn)向識別標志6及充電工位識別標志2，通過圖像采集卡16傳遞識別信號至單片計算機15 ;
繼電器電路Jl控制無線電源接收模塊4和電池之間的充電線路，單片計算機通過CCD視覺識別裝置讀取到路口轉(zhuǎn)向識別標志6，控制AGV小車8減速，引導(dǎo)AGV小車8進入導(dǎo)向軌道，到達充電工位，遇到光電定位開關(guān)1，AGV小車8遮擋住其光路使其發(fā)出kl觸點閉合信號，繼電器線圈C帶電，觸點Cl閉合，外部電源經(jīng)變壓器10和整流電路11向無線供電模塊3供電；計算機管理模塊18讀取到路口轉(zhuǎn)向識別標志6后，同時發(fā)出控制指令使繼電器電路Jl處于接通狀態(tài)，接通無線電源接收模塊4和電池13之間的充電線路；無線供電模塊4開始為電池13充電，電池能量檢測電路12檢測電池，當(dāng)電池13容量達到額定值，單片計算機17切斷繼電器電路J1，控制AGV小車8離開充電工位，定位光電開關(guān)I發(fā)出信號(kl切斷)關(guān)閉無線供電模塊3，AGV小車8經(jīng)過岔路出口返回運行軌道9。
[0010]所述的充電工位導(dǎo)向軌道5及運行軌道9為條狀彩色膠帶，路口轉(zhuǎn)向識別標志6和充電工位識別標志2為彩色膠帶條形碼，均通過不干膠固定在路面上。
【權(quán)利要求】
1.一種AGV小車無線充電單元，包括無線供電模塊、無線電源接收模塊、光電定位開關(guān)、計算機管理模塊、路口轉(zhuǎn)向識別標志、充電工位識別標志、運行軌道、充電工位導(dǎo)向軌道組成，其特征在于: 無線電源接收模塊安裝在AGV小車上，無線供電模塊安裝在充電工位上，兩者保持幾何中心等高，運行軌道經(jīng)一個岔路入口進入充電工位導(dǎo)向軌道，經(jīng)過岔路出口返回運行軌道，路口轉(zhuǎn)向識別標志設(shè)置在岔路入口 ； 充電工位識別標志是AGV小車在充電工位制動、停車和接通無線電源接收模塊的標志，光電定位開關(guān)是啟動和停止無線供電模塊的開關(guān)，安裝在充電工位上，光電定位開關(guān)的發(fā)射和接收模塊分別安裝在導(dǎo)向軌道的兩側(cè)； 計算機管理模塊安裝在AGV小車上，計算機管理模塊由單片計算機、電池能量檢測電路、CCD視覺識別裝置、接口電路、繼電器電路組成，電池能量檢測電路將電池電壓值轉(zhuǎn)變成頻率信號再轉(zhuǎn)變成邏輯電平信號，經(jīng)接口電路輸入到單片計算機，單片計算機實時監(jiān)控電池壓降的變化；CCD視覺識別裝置是單片計算機的信號輸入端，CCD視覺識別裝置由CCD攝像頭、圖像采集卡組成，CXD攝像頭通過識別路口轉(zhuǎn)向識別標志及充電工位識別標志，通過圖像采集卡傳遞識別信號至單片計算機； 繼電器電路控制無線電源接收模塊和電池之間的充電線路，單片計算機通過CCD視覺識別裝置讀取到路口轉(zhuǎn)向識別標志，控制AGV小車減速，引導(dǎo)AGV小車進入導(dǎo)向軌道，到達充電工位，同時發(fā)出控制指令使繼電器電路處于接通狀態(tài)，接通無線電源接收模塊和電池之間的充電線路；無線供電模塊開始為電池充電，電池能量檢測電路檢測電池，當(dāng)電池容量達到額定值，單片計算機切斷繼電器電路，控制AGV小車離開充電工位，定位光電開關(guān)發(fā)出信號關(guān)閉無線供電模塊，AGV小車經(jīng)過岔路出口返回運行軌道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種AGV小車無線充電單元，其特征在于:充電工位導(dǎo)向軌道及運行軌道為條狀彩色膠帶，岔路口轉(zhuǎn)向識別標志和充電工位識別標志為彩色膠帶制成的條形碼，通過不干膠固定在相應(yīng)位置的路面上。
【文檔編號】H02J7/00GK104505893SQ201410841799
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月30日
【發(fā)明者】王維志 申請人:湖北汽車工業(yè)學(xué)院