一种变电流机器人充电桩的制作方法

1.本实用新型涉及充电设备领域，特别是涉及一种变电流机器人充电桩。


背景技术：

2.现有的机器人充电桩一般包含充电适配器和充电电极片。充电适配器一般采用恒压恒流模式进行充电，最大的充电电流为固定值。机器人和充电桩通过充电电极片进行电气的接触。
3.目前的机器人充电桩只能输出固定的最大充电电流，无法同时满足多种型号的机器人充电需求，例如有的小容量电池的机器人充电电流只能支持2a,有的大容量电池可以支持到20a。而且目前的充电桩没有对充电的各种状态进行全面的保护，无法提供全面的防护。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种变电流机器人充电桩，实现充电安全及满足多种型号的机器人充电需求。
5.本实用新型提供一种变电流机器人充电桩，包括壳体、适配器和用于与机器人上充电块接触充电的充电片，所述充电片贯穿所述壳体，所述适配器设置在所述壳体内部，还包括设置在所述壳体内部的开关模块、充电开关、转换开关、控制器和用于与机器人通信的通信模块；所述控制器分别与所述开关模块、所述充电开关、转换开关、通信模块和适配器电连接；所述开关模块与所述充电片接触；所述充电片、充电开关、转换开关和适配器顺次串联。
6.进一步的，所述适配器包括第一子适配器和第二子适配器，所述第一子适配器的一端和第二子适配器的一端相连，所述第一子适配器的另一端与所述转换开关的第一电力输入端口相连，所述第二子适配器的另一端与所述转换开关的第二电力输入端口相连。
7.进一步的，所述开关模块为一个光电开关或限位开关，所述开关模块与所述充电片的中部或一侧接触。
8.进一步的，所述开关模块为包括第一光电开关和第二光电开关，所述第一光电开关和第二光电开关分别接触所述充电片的两侧。
9.进一步的，所述壳体内还设置与所述控制器电连接的电压检测模块和电流检测模块，所述电压检测模块和电流检测模块分别串联在所述开关模块和充电片之间。
10.进一步的，所述壳体内还设置与所述控制器电连接的第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器设置在充电片与充电块的接触点，所述第二温度传感器设置在所述适配器处。
11.进一步的，所述电压检测模块为电压传感器。
12.进一步的，所述电流检测模块为电流传感器。
13.本实用新型实施例通过在现有充电桩的基础上增加光电开关、通信模块、温度传
感器、电压传感器和电流传感器，机器人上的充电块会压下充电桩的弹性充电片，充电片发生位移时触发光电开关，控制器检测到光电开关触发后通过闭合充电开关开始给充电片供电，实现自动充电功能；此时控制器通过通信模块与机器人进行信息交互并获得机器人支持的最高充电电流，控制器确认机器人支持更大的充电电流时，提高充电的电流限值，并通过转换开关切换到相应的适配器进行充电，实现可以以不同电流给机器人进行充电；温度传感器对接触点和适配器的温度进行实时检测，温度过高，则限制充电电流或者直接关闭充电；电压传感器对充电片的电压进行检测，充电电压过高或者过低，通过断开充电开关停止给充电片供电；电流传感器对充电片的电流进行检测，输出电流过高，通过断开充电开关停止给充电片供电，由此，通过对充电状态的检测，具备多种异常情况的监测和保护功能。
14.为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点更能明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图示，做详细说明如下。
附图说明
15.为了更清楚的说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的实施例，因此，不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他相关的附图。
16.图1为变电流机器人充电桩的电气连接框图。
17.图中，1-适配器、2-充电片、3-第一光电开关、4-充电开关、5-转换开关、6-第一温度传感器、7-电压传感器、8-电流传感器、9-第二光电开关、10-第二温度传感器、11-通信模块、12-控制器。
具体实施方式
18.下面将参照附图更详细地描述本实用新型的实施例。虽然附图中显示了本实用新型的某些实施例，然而应当理解的是，本实用新型可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本实用新型。应当理解的是，本实用新型的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本实用新型的保护范围。
19.应当理解，本实用新型的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本实用新型的范围在此方面不受限制。
20.本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
21.需要注意，本实用新型中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
22.需要注意，本实用新型中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本
领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
23.本实用新型实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
24.实施例一
25.参见图1，本实用新型提供一种变电流机器人充电桩，包括壳体、适配器1和用于与机器人上充电块接触充电的充电片2，充电片2贯穿壳体，适配器1设置在壳体内部，还包括设置在壳体内部的开关模块、充电开关4、转换开关5、控制器12和用于与机器人通信的通信模块11；控制器12分别与开关模块、充电开关4、转换开关5、通信模块11和适配器1电连接；开关模块与充电片2接触；充电片2、充电开关4、转换开关5和适配器1顺次串联。
26.其中，适配器1包括第一适配器和第二适配器，第一适配器和第二适配器的一端相连，第一适配器的另一端与转换开关5的第一电力输入端口相连，第二适配器的另一端与转换开关5的第二电力输入端口相连。
27.转换开关的第一电力输入端口和第二电力输入端口均为电力输入端，转换开关的电力输出端口为电力输出端，转换开关内部开关的一端与电力输出端口铰接，通过转换开关内部开关的旋转，使转换开关内部开关的另一端能够分别与第一电力输入端口或第二电力输入端口连接，完成电力输出端口与第一电力输入端口或第二电力输入端口的连接。
28.本实施例中，充电片2与机器人上的充电块接触对机器人进行充电，壳体内设置的充电开关4检测到充电块与充电片2接触后，发送开关信号到控制器12，控制器12发送脉冲信号到充电开关4和转换开关5，充电开关4闭合，转换开关5切换到第一适配器对机器人进行小电流充电，同时，控制器12通过通信模块11与机器人进行信息交互获取机器人的最大充电电流值，控制器12发送脉冲信号到转换开关5，转换开关5切换到第二适配器，采用与获取到的最大充电电流值相同的充电电流进行充电。
29.其中，在开始供电时，充电桩充电电流设定为小电流充电，然后再增加充电电流，以实现对具有不同容量电池机器人的适应，防止初始大电流充电时对具有小容量电池机器人造成损坏。
30.在本实施例中，开关模块可以为一个光电开关3或限位开关，开关模块与充电片2的中部或一侧接触。
31.在本实施例中，开关模块还可以包括第一光电开关3和第二光电开关9，如图1所示，第一光电开关3和第二光电开关9分别接触充电片2的两侧。
32.其中，光电开关3为对射型或槽型光电开关，能够感知充电块是否压下充电片2并实现充电块与充电片接触，充电桩的充电片2有弹性，机器人回到充电桩或者被用户推到充电桩上时，机器人上的充电块会压下充电桩的充电片2，充电片2发生位移时触发设置在充电片2两侧的光电开关3或触发限位开关，当检测到光电开关3或触发限位开关闭合后，控制器12闭合充电开关4给充电片2供电。
33.在本实施例中，通信模块11可以为无线通信、红外通信、有线通信等通讯方式，实现控制器12与机器人进行信息交互，例如，如果机器人支持更高的充电电流，可以告知充电桩，充电桩确认机器人支持更大的充电电流时，提高充电的电流限值。
34.在本实施例中，充电开关4和转换开关5可选择为继电器或自动转换开关5器，从而完成充电片2与不同功率的适配器1连通，实现可以根据机器人的充电能力动态调整充电电
流，适应能力强。
35.实施例二
36.参见图1，本实施例是在实施例一的基础上增加电压检测模块和电流检测模块等技术特征获得的，其余技术特征与实施例一相同，相同之处在此不做赘述，与实施例一的不同之处在于：壳体内还设置与控制器12电连接的电压检测模块和电流检测模块(图中未示出)，电压检测模块和电流检测模块分别串联在开关模块和充电片2之间。
37.在本实施例中，电压检测模块为电压传感器7，如果内部充电电流出问题，会出现充电电压过高或者过低，则直接关断充电的输出；检测充电片2的充电电压；电流检测模块为霍尔电流传感器8，检测充电片2的充电电流，如果输出电流过高时，关闭充电的输出。
38.实施例三
39.参见图1，本实施例是在实施例二的基础上增加温度传感器等技术特征获得的，其余技术特征与实施例二相同，相同之处在此不做赘述，与实施例二的不同之处在于：壳体内还设置与控制器12电连接的第一温度传感器6和第二温度传感器10，第一温度传感器6设置在充电片2与充电块的接触点上，第二温度传感器10设置在适配器1处。
40.本实施例中，第一温度传感器6和第二温度传感器10为接触式或非接触式温度传感器，检测充电片2与充电块接触点及适配器1的温度，如果检测到接触点温度过高，可以限制充电电流或者直接关闭充电；通过对充电信息进行实时检测，使其具备多种异常情况的监测和保护功能，实现对充电桩全方位的安全保护。
41.从上述操作过程中看出，本实用新型提出的一种变电流机器人充电桩，和目前的充电桩相比，即可以根据机器人的充电能力动态调整充电电流，又具有全方位的安全保护功能。
42.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
43.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。