電動機械的跟蹤供電裝置的制作方法

本發(fā)明屬于工程機械設備技術領域，涉及電力傳輸技術，工程機械技術，通信技術，控制技術，具體來說，是一種電動機械的跟蹤供電裝置。

背景技術：

電動的道路機械或非道路機械在行駛或工作過程中，如果電池的電力不足時，就不得不停止工作而更換電池或充電。但有很多情況是不容許中途停止工作，比如，電動汽車走在高速路上，不可能因為沒電了就容許它停在路邊，挖掘機在陡坡上工作時，也不可能為了充電而走下來充電。所以，對于這樣的機械來講，為了避免中途電力不足的狀態(tài)出現(xiàn)，就需要留出很大的電池余量?？陀^上大幅度的提高了成本，也限制了這些機械的應用范圍。

雖然，現(xiàn)在用電磁感應或高能微波等非連線型電力傳輸技術也在不斷進步，但要讓這些電力傳輸方式能高效率的進行傳遞，需要盡量增大傳輸面積，并縮短供電盤面和受電盤面之間的距離，對于行駛或工作中的電動機械很難實現(xiàn)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術的問題，構思出的電動機械的跟蹤供電裝置可以很好地克服上述問題，提供了一種能充分發(fā)揮非連接型電力傳輸技術，解決道路機械和非道路機械移動中電力不足的新解決方案。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

電動機械的跟蹤供電裝置，包括可移動供電車和電動機械，所述可移動供電車中設有電源及輸出電力變換裝置，所述電動機械中設有輸入電力變換裝置、電池及電機；可移動供電車前部設有可伸縮的機械手，機械手前端設有供電接頭，電動機械尾部設有受電接頭，操作機械手將供電接頭連接到受電接頭上，即可移動供電車中的電能可傳輸至電動機械。具體方式為,用一臺可靈活移動的可移動供電車，去接近移動或工作中的電動機械，然后從供電車中伸出一只機械手，將供電接頭安放到電動機械的受電接頭上，并通過控制機械手，使其能夠在電動機械移動的狀態(tài)下，也能保持接觸位置不變。輸電線路連接完成后，可打開可移動供電車上的輸出電力變換裝置的開關，把電源內(nèi)的電力轉(zhuǎn)換成適合電動機械使用的電力，經(jīng)電纜送到機械手前端的供電接頭上，電動機械上的受電接頭接受從供電接頭輸送的電力后，通過輸入電力變換裝置轉(zhuǎn)換成可給電池充電的電力，或直接驅(qū)動電機等電動機械上的用電裝置。

優(yōu)選的，所述可移動供電車和所述電動機械中都設有通訊裝置，用于兩者之間信號的傳輸，信號包括殘余電量信息、開關及輸出電力大小等各種控制指令。

優(yōu)選的，所述可移動供電車中還設有：

電源控制裝置，用于在接收電動機械的信號后控制輸出電力變換裝置輸出相應的電力；

機械手控制裝置，用于在接收電動機械的信號后控制機械手將供電接頭連接到受電接頭上；

行駛控制裝置，用于在接收電動機械的信號后控制可移動供電車進行移動。

優(yōu)選的，所述供電接頭上設有位置傳感器，所述受電接頭上設有位置指示裝置。供電車上的機械手控制裝置可根據(jù)位置傳感器和位置指示裝置之間的位置差別而控制機械手移動，使供電接頭準確的與受電接頭連接。

優(yōu)選的，所述供電接頭為可發(fā)出電磁波的供電盤，所述受電接頭為可接收電磁波的受電盤，受電盤四周包裹有絕緣材料。供電盤和受電盤可緊密相接，受電盤接受供電盤發(fā)出的電磁波，并將其轉(zhuǎn)換為電力而傳給輸入電力變換裝置，為電池充電。

優(yōu)選的，所述供電盤上裝有力傳感器。機械手控制裝置把供電盤接觸到受電盤后，將供電盤壓在受電盤上，并根據(jù)力傳感器傳出的力信號，控制機械手跟隨電動機械的移動，保證供電盤同受電盤之間保持緊密連接。

優(yōu)選的，所述受電盤上設有能固定住供電盤的保持裝置。機械手將供電盤送到與受電盤接觸的位置后，供電盤被保持裝置所固定，機械手控制裝置放松對機械手各關節(jié)的驅(qū)動，讓機械手各關節(jié)能在一定的范圍內(nèi)隨受電盤的移動而自由移動。

優(yōu)選的，所述保持裝置為磁性裝置，利用磁性吸附固定供電盤。

優(yōu)選的，所述供電盤通過球鉸與機械手相連接。使得可移動供電車和電動機械在移動時，尤其是在不平整的地面，供電盤與受電盤始終處于互相平行的緊密貼合狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述機械手安裝在可移動供電車的前部，由左右轉(zhuǎn)動、上下轉(zhuǎn)動、及前后移動三個可控制的移動裝置所構成。而使電動機械的受電盤不論在可移動供電車前面的任何位置都可以把供電盤接到受電盤上。

本發(fā)明的有益效果在于：提供了一種能充分發(fā)揮非連接型電力傳輸技術，解決了電動的道路機械和非道路機械移動中電力不足問題。該方案的特點是用一臺可靈活移動的電源車，去接近移動或工作中的電動機械，然后從供電車中伸出一只機械手，將供電車方的供電盤，安放到電動機械的受電盤上，并且能夠在電動機械移動的狀態(tài)下，也能保持接觸位置不變。供電面和受電面接觸好之后，可打開供電車上的電力輸出變換裝置的開關，電力變換裝置把電源內(nèi)的電力轉(zhuǎn)換成適合于無線傳輸?shù)碾娏Γㄈ绺哳l電力），經(jīng)電纜送到機械手前端的供電盤上。用電車上的受電盤接受從供電盤上的電力后，轉(zhuǎn)換成可給電池充電的電力，或直接驅(qū)動電機等用電裝置。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的供電盤及受電盤部分的結構示意圖。

圖中：1、可移動供電車；1.1、電源；1.2、輸出電力變換裝置；1.3、電源控制裝置；1.4、機械手控制裝置；1.5、行駛控制裝置；2、電動機械；2.1、輸入電力變換裝置；2.2、電池；2.3、電機；3、機械手；4、供電盤；4.1、電纜；5、受電盤；6、通訊裝置；7、位置傳感器；8、位置指示裝置；9、力傳感器；10、絕緣材料；11、球鉸；12、轉(zhuǎn)盤。

具體實施方式

下面通過具體實施方式和附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

本發(fā)明的構成原理為：如圖1和圖2所示，電動機械的跟蹤供電裝置，包括可移動供電車1和電動機械2，可移動供電車1中設有電源1.1、輸出電力變換裝置1.2、電源控制裝置1.3、機械手控制裝置1.4及行駛控制裝置1.5，電動機械2中設有輸入電力變換裝置2.1、電池2.2及電機2.3?？梢苿庸╇娷?前部設有可伸縮的機械手3，機械手3前端設有供電接頭，電動機械2尾部設有受電接頭。其中，可移動供電車1和電動機械2中都設有通訊裝置6，用于兩者之間信號的傳輸，當可移動供電車1接收到電動機械2的供電指令后，行駛控制裝置1.5控制可移動供電車1移動至電動機械2后方，接著操作機械手3將供電接頭連接到受電接頭上，最后控制輸出電力變換裝置1.2輸出相應的電力至電動機械2。

其中，在供電接頭上安裝位置傳感器7，在受電接頭上安裝位置指示裝置8，如一個發(fā)光二極管等，機械手控制裝置1.4可根據(jù)位置傳感器7和位置指示裝置8之間的位置差別而控制機械手3移動，使供電接頭準確的與受電接頭連接，完成輸電線路的連通。

本發(fā)明中供電接頭和受電接頭的具體實施方式如下：

實施例一：結合圖2所示，供電接頭為可發(fā)出電磁波的供電盤4，供電盤4上裝有力傳感器9，受電接頭為可接收電磁波的受電盤5，受電盤5四周包裹有絕緣材料10。當供電盤4和受電盤5接觸之后，通過力傳感器9感知兩者的接觸狀態(tài)，電動機械2在移動時，可移動供電車1上的機械手控制裝置1.4控制機械手3做相應移動，保持接觸力在一定的范圍之內(nèi)，這樣供電盤4和受電盤5之間始終保持緊密連接。

此外，供電盤4通過球鉸11與機械手3相連接，機械手3通過轉(zhuǎn)盤12與可移動供電車1相連接，這樣機械手3具有左右轉(zhuǎn)動、上下轉(zhuǎn)動、及前后移動三個可控制的移動裝置。球鉸11和轉(zhuǎn)盤12的結構使機械手3活動范圍更大更靈活，并且供電盤4與受電盤5始終處于互相平行的緊密貼合狀態(tài)。

實施例二：同實施例一的區(qū)別在于，受電盤5上設有能固定住供電盤4的保持裝置，如磁性裝置，在機械手3把供電盤4安放到受電盤5上之后，受電盤5發(fā)出電磁吸力，把供電盤4吸在受電盤5上，機械手控制裝置1.4放松機械手3上各關節(jié)的驅(qū)動力，機械手3可隨著電動機械2的移動而自由拉伸收縮，這樣就不需要在供電過程中持續(xù)控制機械手3保持供電盤4對受電盤5壓力，并且當電動機械2突然加速或減速時，各關節(jié)會處于制動狀態(tài)，而起到減緩變速的作用。

以上僅為本發(fā)明的具體實施例，但本發(fā)明的結構特征并不局限于此，本發(fā)明可以用于類似的產(chǎn)品上，任何本領域的技術人員在本發(fā)明的領域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中。