专利名称：基于法拉电容的全自动扫地机回冲电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种全自动扫地机的利用法拉电容作为储能设备的回冲电源，属于全自动扫地机回冲电源领域。
背景技术：
扫地机器人能替代人工劳动，但是现有的扫地机充电时间长，使用时间短，不能正真满足家庭的需求。为此，用大容量法拉电容器替代电池是一个比较合适的方案。法拉电容能在短到I分钟内的时间内充满电，因此能很好的解决目前的问题。当然，法拉电容的容量和电池比还是偏小，存在自放电问题，单个电容的电压很低，因此不能直接使用。
发明内容本实用新型的目的是提供一种缩短扫地机充电时间，延长其工作时间的电源。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了 一种基于法拉电容的全自动扫地机回冲电源，其特征在于:包括在物理上分尚的充电部分和被充电部分，被充电部分置于全自动扫地机内部，其中:充电部分包括开关电源单元、第一单片机、过流及短路检测单元、红外发生单元一及红外接收单元一，过流及短路检测单元一连接在开关电源单元的输出端，第一单片机分别连接过流及短路检测单元一、红外发生单元一、开关电源单元和红外接收单元一；被充电部分包括作为电池用途的法拉电容、升压电路单元、过流及短路检测单元二、第二单片机、红外发生单兀二及红外接收单兀二，充电部分与被充电部分对接后，由开关电源单元为法拉电容充电，法拉电容连接升压电路单元，升压电路单元连接全自动扫地机的工作电路单元，在升压电路单元的输出端上连接有过流及短路检测单元二，第二单片机通过运算放大单元连接过流及短路检测单元优选地，所述开关电源单元采用输入为110-220V，输出为2.4V/10A的反激式开关电源电路。本实用新型通过自动寻找充电座充电，自动多次地快速充电，实现家用拖地机器人的连续工作，杜绝了一次充电要几个小时的过程。
图1为本实用新型提供的一种基于法拉电容的全自动扫地机回冲电源的系统框图。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。如图1所示，本实用新型提供的一种基于法拉电容的全自动扫地机回冲电源，包括在物理上分尚的充电部分和被充电部分，被充电部分置于全自动扫地机内部，其中:[0012]充电部分包括开关电源单元、第一单片机、过流及短路检测单元、红外发生单元一及红外接收单元一，过流及短路检测单元一连接在开关电源单元的输出端，第一单片机分别连接过流及短路检测单元一、红外发生单元一、开关电源单元和红外接收单元一。开关电源单元采用输入为110-220V，输出为2.4V/10A的反激式开关电源电路，其中核心的PWM芯片采用的型号为UC3842，变压器采用的型号为ER28。开关电源单元的精确稳压通过将变压器次级的分压电阻通过光耦反馈到PWM芯片，从而调整导通角来实现。过流及短路检测单元一包括串联在开关电源单元输出负极上的0.025欧姆的电阻，该电阻通过运算放大器将电流放大到第一单片机允许的范围内，送入第一单片机自带的AD转换器，从而获得当前的电流大小。一旦发生过流，则输入第一单片机引脚的电流信号发生变化，第一单片机立刻限制开关电源单元输出的电流大小，若发生短路，则立刻切断开关电源单元的输出。充电部分的红外测距功能及红外信息发送功能复用红外发生单元一，红外发生单元一为红外发射管。当进行红外测距时，由第一单片机对需要发射的信号进行相位调制，由第一单片机控制红外发射管定时将加载有相位调整信号的红外光发射出去；当进行红外信息发送时，由第一单片机控制红外发射管将加载有信息的红外光发射出去。红外接收单元一则采用型号为VS1838B的红外接收管，红外接收管连接至第一单片机。被充电部分包括作为电池用途的法拉电容、升压电路单元、过流及短路检测单元
二、第二单片机、红外发生单兀二及红外接收单兀二，充电部分与被充电部分对接后，由开关电源单元为法拉电容充电，法拉电容连接升压电路单元，升压电路单元连接全自动扫地机的工作电路单元，在升压电路单元的输出端上连接有过流及短路检测单元二，第二单片机通过运算放大单元连接过流及短路检测单元升压电路单元采用boost集成电路，将法拉电容输出的低压升到6V，电流为2A。红外测距及红外信息接收采用同一红外接收单元二，红外接收单元二包括红外接收管，红外接收管的输出端连接高速运算放大器，高速运算放大器连接第二单片机的AD脚，红外测距时，由第二单片机对送至AD脚的信号进行高速AD采样，获得信号的相位信息，从而计算出和充电部分之间的距离。红外发生单元二则为红外发射管，则由第二单片机直接发生调制信号，加载到红外发射管后发出。过流及短路检测单元二则包括串联在升压电路单元输出端上的0.25欧姆电阻，通过运算放大器将电阻输出的电流信号放大到第二单片机允许的范围内，经过第二单片的AD转换后得出当前的电流大小。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.一种基于法拉电容的全自动扫地机回冲电源，其特征在于:包括在物理上分离的充电部分和被充电部分，被充电部分置于全自动扫地机内部，其中: 充电部分包括开关电源单元、第一单片机、过流及短路检测单元、红外发生单元一及红外接收单元一，过流及短路检测单元一连接在开关电源单元的输出端，第一单片机分别连接过流及短路检测单元一、红外发生单元一、开关电源单元和红外接收单元一； 被充电部分包括作为电池用途的法拉电容、升压电路单元、过流及短路检测单元二、第二单片机、红外发生单兀二及红外接收单兀二，充电部分与被充电部分对接后，由开关电源单元为法拉电容充电，法拉电容连接升压电路单元，升压电路单元连接全自动扫地机的工作电路单元，在升压电路单元的输出端上连接有过流及短路检测单元二，第二单片机通过运算放大单元连接过流及短路检测单元
2.按权利要求1所述的一种基于法拉电容的全自动扫地机回冲电源，其特征在于:所述开关电源单元采用输入为110-220V，输出为2.4V/10A的反激式开关电源电路。
专利摘要本实用新型涉及一种基于法拉电容的全自动扫地机回冲电源，其特征在于包括在物理上分离的充电部分和被充电部分，被充电部分置于全自动扫地机内部，其中充电部分包括开关电源单元、第一单片机、过流及短路检测单元、红外发生单元一及红外接收单元一；被充电部分包括作为电池用途的法拉电容、升压电路单元、过流及短路检测单元二、第二单片机、红外发生单元二及红外接收单元二。本实用新型通过自动寻找充电座充电，自动多次地快速充电，实现家用拖地机器人的连续工作，杜绝了一次充电要几个小时的过程。
文档编号G08C23/04GK202930997SQ20122063649
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者吴国文, 王真星 申请人:东华大学