分段轨道充电系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动引导运输车充电技术领域，具体地说，是一种分段轨道充电系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]随着国民生产的需要，AGV(自动导引运输车)逐渐走入工厂，替代传统的人力搬运并迅速得到运用。在充电方面，当AGV需要补充电力时，会自动报告并请求充电，由地面控制中心指挥，驶向指定充电站，车载充电连接器与地面充电系统自动连接并实施充电。但现有的AGV充电系统效率低下，不能有效解决多个AGV小车同时充电的需求，现有的轨道充电系统，通电轨道裸露在地面上，给工厂生产环境造成极大安全隐患，且若发生金属物掉落在充电导轨上，将发生充电导轨短路，进而造成严重火灾等影响。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供一种分段轨道充电系统及其控制方法，通过将充电导轨设计成多段相互独立供电的充电段，主控制器控制所述充电段通电前自动检测当前充电段是否存在金属物掉落等造成的短路现象，且还设置有过流检测电路，防止充电导轨通电后短路造成的安全隐患等。
[0004]具体技术方案如下:
[0005]—种分段轨道充电系统，其关键在于:包括至少一组充电导轨，所述充电导轨沿AGV导引路线铺设，每一组充电导轨包括多节充电段，相邻两节充电段之间留有绝缘间隙，每一节充电段包括正、负两路并行设置的轨道，在每节充电段上还连接有一个充电控制电路，所述充电控制电路包括充电控制器，该充电控制器的输入端连接有短路检测电路和触发电路;所述短路检测电路用于检测同节充电段的正、负轨道之间是否发生短路;所述触发电路位于每节充电段的端部，用于检测AGV是否搭接在当前充电段上;所述充电控制器第一输出端上连接有继电器，所述继电器设置在每一节充电段和充电电源之间的供电线路上；
[0006]各个充电控制器还与主控制器相连，并分别将短路检测电路和触发电路检测的信号发送给所述主控制器，所述主控制器根据前后相邻充电段上的各个充电控制器发来的检测信号，分别给各个充电控制器发送控制指令，用于控制所述继电器，实现各个充电段的电源通断控制。
[0007]基于上述结构的设计，将所述充电导轨设置成多节相互独立供电的充电段，再给每个充电段设置有独立的充电控制电路，充电控制电路上的充电控制器将与其相连的充电段上的短路信号和AGV的搭接信号均上传至调配中心，即主控制器，主控制器完成各个独立充电控制器之间的通信，防止AGV充电过程中出现故障;在AGV行驶过程中，主控制器根据相邻充电控制器发来的信号控制前后相邻充电段上的继电器，控制AGV下方的充电段依次通电，实现AGV连续充电；且AGV行驶过得充电段依次断电，防止带电充电段暴露在地面上，保障工厂生产环境的安全。
[0008]基于上述充电导轨结构，在AGV上设置有相应的导电轮，沿AGV轴线两侧设置有左、右两组导电轮，位于AGV同一侧的前后两个导电轮相互电连;左、右侧两组导电轮相应抵接在所述充电段的正、负轨道上;且前后两个导电轮之间的距离大于相邻充电段之间绝缘缝隙的距离。这样即可满足，在AGV前导电轮搭接在下一充电段上，且等该充电段通电后，其后导电轮所在的上一充电段才断电，实现AGV在行驶过程中连续、不间断的充电，有效防止断续充电对蓄电池带来的损坏。
[0009]进一步地，由于工厂厂房面积有效，AGV可沿导引路线双向行驶，因此，在每节充电段上设置有两组触发电路，一组位于所述充电段正轨道的左端，一组位于所述充电段负轨道的右端，这时需要将AGV上携带的触发装置设置在AGV左侧导电轮处，这样，当AGV沿导引路线向前行驶时，AGV上携带的触发装置识别位于正轨道上的触发电路，AGV向反方向行驶时，AGV上携带的触发装置识别位于负轨道上的触发电路；同理，还可将触发电路一组设置在所述充电段正轨道的右端，一组设置在所述充电段负轨道的左端，这样，当AGV沿导引路线向前行驶时，AGV上携带的触发装置识别位于负轨道上的触发电路，AGV向反方向行驶时，AGV上携带的触发装置识别位于正轨道上的触发电路。
[0010]进一步地，每节充电段上都连接有一个短路检测电路，所述短路检测电路包括基准信号产生电路，该基准信号产生电路输出的基准信号经过电磁继电器的一个常开开关加载到每一节充电段的正轨道上，每一节充电段的负轨道经过所述电磁继电器的另一个常开开关接地，所述基准信号产生电路输出的基准信号还送入比较器的输入端，该比较器的参考端接短路参考电压，所述充电控制器的第二输出端连接所述电磁继电器，进而控制所述电磁继电器的常开开关启动每一节充电段的短路检测，并由所述比较器输出检测结果到所述充电控制器中。
[0011]如上所述，其中，所述基准信号产生电路包括运算放大器IC2C、电压跟随器IC2D和稳压器IC4，所述稳压器IC4阴极接地，参考端与阳极相连，阳极经电阻RU后接电源VCC5;所述稳压器IC4的阳极还经电阻RlO后接所述运算放大器IC2C的同相端，所述运算放大器IC2C的反相端经电阻R8后接地，其输出端经电阻R7后接其反相端，该输出端还经电阻R6后与所述电压跟随器IC2D的正相端相连，所述电压跟随器IC2D的输出端连接其反相端，该输出端依次经电阻R9、R10后连接所述稳压器IC4的阳极;其中，所述运算放大器IC2C的输出端经电阻R6后作为所述基准信号产生电路的输出端与所述比较器的输入端相连。
[0012]更进一步地，所述充电段上还设置有过流检测电路，所述过流检测电路使用霍尔电流传感器采集所述充电段的供电电流信息，所述霍尔电流传感器的输出端连接比较器IC2A的输入端，所述比较器IC2A的参考端输入过流参考电压，所述比较器IC2A的输出端与所述充电控制器的第一输出端共同作为一个二输入与门Ul的输入信号，所述二输入与门Ul的输出信号影响所述继电器闭合或断开。
[0013]针对上述分段轨道充电系统，本发明还提出了一种分段轨道充电系统的控制方法，其关键在于:包括以下步骤:
[0014]S1:检测主控制器与各充电控制器之间通信是否正常？
[0015]是:转向S2;
[0016]否:触发报警电路，提示技术人员主控制器与各个充电控制器之间通信中断；
[0017]S2:查询主控制器的内存，获取需要充电的第k辆AGV位于第i充电段上；
[0018]S3:主控制器给第i充电控制器和第i+1充电控制器发送短路检测控制指令，第i充电控制器和第i + Ι充电控制器的第二输出端均输出高电平，第i电磁继电器和第i + Ι电磁继电器闭合，开启各自短路检测电路，判断第i和/或第i+Ι充电段是否发生短路？
[0019]是:触发所述报警电路，提示技术人员，第i和/或第i+Ι充电段发生短路；
[0020]否:转向步骤S4;
[0021]S4:主控制器给第i充电控制器发送通电控制指令，第i充电控制器的第一输出端输出高电平，所述第i继电器闭合，第i充电段上通电；
[0022]S5: i+2>M?其中，M表示每段充电导轨上充电段的个数；
[0023]是:转向步骤S51;
[0024]否:转向步骤S6;
[0025]S51:等待第k辆AGV搭接在第i+Ι充电段上；
[0026]S52:给第i+Ι充电控制器发送通电控制指令，第i+Ι充电控制器的第一输出端输出高电平，所述第i+Ι继电器闭合，第i+Ι充电段上通电；
[0027 ] S53:给第