欧半导体公司的 nRF24L01，通过2.4G的信道与AGV进行通信，接收AGV充电状态的反馈，用PA4引脚及时调整 中频发射。
[0038] 图5a中的RF为30圈的接收线圈，其作用是禪合发射器的中频能量。禪合的能量在 其项圈两端表现为高频的交流电能。因为对电池充电需要直流电，所W电路中D1、D2、D3、D4 四个二极管构成了全波整流电路，将高频交流电转换为直流电。C1为一个高容量电解电容， 其作用为电源的退禪和滤波。将此直流电能连接到电池(Battery),进行充电。
[0039] 图化中的U1为ADI公司的AD620,该元件为一个仪表运算放大器，该放大器具有溫 漂小、精度高、外围电路简单等诸多特点。其输出公式为：
[0040] Vout = (49.4k/Rg+1) * (Vin+-Vin-)
[0041] 在此电路中，I?g悬空，趋近于正无穷，k为数字单位(千），所W
[0042] V〇ut = Vin+-Vin-
[0043] Vout即采样电阻两端的电压，此时可得知电池的充电电流为I = Vout/R，其中R为 采样电阻。
[0044] 图5c中的U2为ADI公司的AD620,在此电路中Jg悬空，趋近于正无穷，所W
[0045] V〇ut = Vin+-Vin-
[0046] Vout即电池两端的电压，此时可得知电池的电量信息。由于电池饱和电压为12V， 单片机工作电压3.3V，所W单片机采集其电压时需进行降压处理，R3、R4作为分压电阻，在 AD2端采集的电压为
[0047] Vcap = Vin*R4/(R3+R4);
[004引运样采集的电压就会在0-3V变化，符合模拟输入的电压范围。D5作为一个错位二 极管，防止AD2点电压意外大于3.6V导致单片机的永久损坏。C2作为滤波电容，使采集的电 压信号更稳定。
[0049] 图6为AGV的主控忍片STM32F103RBT6dU3为AT24C02,通过IIC接口通信来存储一些 必要的参数。U4为nRF2化01，通过2.4G的信道与充电发射电路进行通信，发送充电状态信 息，用R_CTRL引脚及时调整充电方式。
[0050]本实用新型的无线充电系统主要利用中频禪合原理。利用激励源(充电器)发出的 中频波来进行无线电能的传输。当AGV运行到充电线圈上方就可W进行充电流程。具体过程 概括如下：
[0化1] A.远程对接
[0052] AGV通过自主判断或服务器调度移动至充电器(发射线圈）上方，使得AGV的感应区 与充电器发射区粗略对接。
[0化3] B.超局频通f目
[0054] AGV通过2.4G超高频与充电发射电路进行通信并进行身份识别，如果识别校验正 确则进入充电阶段，否则充电发射电路会通过485总线与服务器通信，服务器来调度和仲裁 当前AGV该如何动作。
[0055] C.充电
[0056] 充电发射电路通过发射大功率中频波束W传递能量，AGV接收线圈通过禪合该电 磁波波束W获取电能。在充电期间AGV与充电发射电路通过超高频通信实时反馈充电电流 大小，充电发射电路调节发射功率W达到最大的传输效率。
[0化7] D.充电完成
[0058]当AGV充电完成时，通过超高频通信通知充电发射电路充电完毕，充电发射电路通 过485总线通知服务器，服务器决定当前AGV的任务。如果AGV被调度，则离开充电器执行任 务;否则呆在原地并开启进行渭流充电。
【主权项】
1. AGV的无线充电系统，其特征在于:包括充电发射电路和充电接收电路;所述充电发 射电路包含发射线圈，所述发射线圈设于地面上;所述充电接收电路包含感应线圈，所述感 应线圈设于移动机器人底部。2. 根据权利要求1所述的AGV的无线充电系统，其特征在于所述充电发射电路包括第一 单片机以及与其连接的中频发射电路、第一 EEPROM、串口芯片和第一无线传输芯片。3. 根据权利要求2所述的AGV的无线充电系统，其特征在于所述中频发射电路采用MOS 管和发射线圈；第一 MOS管的G极与第一单片机连接，S极接地，D极与第二MOS管的S极、第三 MOS管的D极连接;第二MOS管的G极、第三MOS管的G极间连有两个电阻，两个电阻中间的结点 与电源连接、该结点还通过电容与第一 MOS管的D极连接;所述第二MOS管的G极与第三MOS管 的S极之间连有二极管;第二MOS管的G极、第三MOS管的G极之间连有保护电路;第二MOS管的 D极、第三MOS管的S极之间连有LC谐振回路。4. 根据权利要求3所述的AGV的无线充电系统，其特征在于所述第二MOS管的G极与D极 之间依次连有两个电阻和一个二极管，电阻和二极管连接的结点与第三MOS管的G极连接。5. 根据权利要求3所述的AGV的无线充电系统，其特征在于所述保护电路为两个正极相 互连接的二极管。6. 根据权利要求3所述的AGV的无线充电系统，其特征在于所述LC谐振回路包括电容和 发射线圈；两个发射线圈串联后与电容并联;所述两个发射线圈连接的结点通过电感与电 源连接。7. 根据权利要求1所述的AGV的无线充电系统，其特征在于所述充电接收电路包括第二 单片机以及与其连接的中频接收电路、第二EEPROM和第二无线传输芯片。8. 根据权利要求7所述的AGV的无线充电系统，其特征在于所述中频接收电路包括感应 线圈电路以及与其连接的两个仪表运算放大器;所述两个仪表运算放大器均与第二单片机 连接。9. 根据权利要求8所述的AGV的无线充电系统，其特征在于所述感应线圈电路包括顺序 连接的感应线圈、全波整流电路、电容;所述电容的一端接地，另一端通过依次连接的电池、 采样电阻、第四 M0S管接地；电池的正、负极与第一仪表运算放大器的正、负输入端连接;采 样电阻的两端与第二仪表运算放大器的正、负输入端连接;第四MOS管的G极与第二单片机 连接，S极接地;第一仪表运算放大器的输出端、第二仪表运算放大器的输出端与第二单片 机连接。10. 根据权利要求9所述的AGV的无线充电系统，其特征在于所述第二仪表运算放大器 的输出端还连有电容、电阻、二极管的并联电路。
【专利摘要】本实用新型涉及AGV的无线充电系统，包括充电发射电路和充电接收电路；所述充电发射电路包含发射线圈，所述发射线圈设于地面上；所述充电接收电路包含感应线圈，所述感应线圈设于移动机器人底部。本实用新型的充电发射电路通过其无线通信芯片和AGV充电接收电路有实时的数据通信，能够实时反馈充电状况以便做出调整。通过中频接收电路对AGV充电电流实时监控，在电池不同电量阶段对充电电流进行调整，此举将会大大延长电池使用寿命。
【IPC分类】H02J50/12, H02J7/00
【公开号】CN205160138
【申请号】CN201520950641
【发明人】罗凤麟, 盛玺仁
【申请人】辽宁瓦基机器人科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月25日