巡检机器人塔上充电站设计

陈丽霞，林 杰，张 焰，卢 海，吴 炅，徐 研，胡 燃，陈奕凡

（广东电网有限责任公司 广州供电局输电管理一所，广东 广州 510000）

1 巡检机器人充电系统设计

1.1 整体设计方案

巡检机器人充电系统采用两块36 V/450 W的单晶硅太阳能电池板和外转子24 V/400 W的三相交流永磁发电机作为发电装置，24 V/300 （A·h）的磷酸铁锂电池作为储能装置。在发电装置增加风光互补控制器和充电站控制单元，改进充电模组的电控系统，优化充电模组机械结构[1]。自动充电结构安装在巡检机器人移动平台上，当巡检机器人需要充电时，机器人按照指令移动到充电室指定位置，自动充电机构进行充电对接操作。充电完成后，机器人自动充电结构断开电器连接。巡检机器人充电的过程中会对其充电结构的位置进行准确判断，这样可以保证充电过程安全可靠[2]。

风光互补控制器分为数据采集和能量管理两部分。其中，数据采集借助外接高精度电流、电压以及温度传感器获取发电模组各个组件的工作状态，并提供过流、过压、欠压、过载、短路及温度等多重保护；能量管理是通过最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking，MPPT）充电控制器，使发电装置以最大的功率给蓄电池充电，在发电装置和蓄电池的负端串入功率MOSFET，提供强大的控制能力和保护能力[3]。

1.2 充电模组设计

变电站巡检机器人采用客户端与服务器连接的系统模式，其中客户端通过与主控室的计算机服务器进行连接，以实现对巡检设备以及巡检机器人动作的控制。……