專利名稱：基于法拉電容的全自動掃地機回沖電源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種全自動掃地機的利用法拉電容作為儲能設備的回沖電源，屬于全自動掃地機回沖電源領域。
背景技術：
掃地機器人能替代人工勞動，但是現有的掃地機充電時間長，使用時間短，不能正真滿足家庭的需求。為此，用大容量法拉電容器替代電池是一個比較合適的方案。法拉電容能在短到I分鐘內的時間內充滿電，因此能很好的解決目前的問題。當然，法拉電容的容量和電池比還是偏小，存在自放電問題，單個電容的電壓很低，因此不能直接使用。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種縮短掃地機充電時間，延長其工作時間的電源。為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是提供了 一種基于法拉電容的全自動掃地機回沖電源，其特征在于:包括在物理上分尚的充電部分和被充電部分，被充電部分置于全自動掃地機內部，其中:充電部分包括開關電源單元、第一單片機、過流及短路檢測單元、紅外發(fā)生單元一及紅外接收單元一，過流及短路檢測單元一連接在開關電源單元的輸出端，第一單片機分別連接過流及短路檢測單元一、紅外發(fā)生單元一、開關電源單元和紅外接收單元一；被充電部分包括作為電池用途的法拉電容、升壓電路單元、過流及短路檢測單元二、第二單片機、紅外發(fā)生單兀二及紅外接收單兀二，充電部分與被充電部分對接后，由開關電源單元為法拉電容充電，法拉電容連接升壓電路單元，升壓電路單元連接全自動掃地機的工作電路單元，在升壓電路單元的輸出端上連接有過流及短路檢測單元二，第二單片機通過運算放大單元連接過流及短路檢測單元優(yōu)選地，所述開關電源單元采用輸入為110-220V，輸出為2.4V/10A的反激式開關電源電路。本實用新型通過自動尋找充電座充電，自動多次地快速充電，實現家用拖地機器人的連續(xù)工作，杜絕了一次充電要幾個小時的過程。

圖1為本實用新型提供的一種基于法拉電容的全自動掃地機回沖電源的系統(tǒng)框圖。
具體實施方式
為使本實用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。如圖1所示，本實用新型提供的一種基于法拉電容的全自動掃地機回沖電源，包括在物理上分尚的充電部分和被充電部分，被充電部分置于全自動掃地機內部，其中:[0012]充電部分包括開關電源單元、第一單片機、過流及短路檢測單元、紅外發(fā)生單元一及紅外接收單元一，過流及短路檢測單元一連接在開關電源單元的輸出端，第一單片機分別連接過流及短路檢測單元一、紅外發(fā)生單元一、開關電源單元和紅外接收單元一。開關電源單元采用輸入為110-220V，輸出為2.4V/10A的反激式開關電源電路，其中核心的PWM芯片采用的型號為UC3842，變壓器采用的型號為ER28。開關電源單元的精確穩(wěn)壓通過將變壓器次級的分壓電阻通過光耦反饋到PWM芯片，從而調整導通角來實現。過流及短路檢測單元一包括串聯在開關電源單元輸出負極上的0.025歐姆的電阻，該電阻通過運算放大器將電流放大到第一單片機允許的范圍內，送入第一單片機自帶的AD轉換器，從而獲得當前的電流大小。一旦發(fā)生過流，則輸入第一單片機引腳的電流信號發(fā)生變化，第一單片機立刻限制開關電源單元輸出的電流大小，若發(fā)生短路，則立刻切斷開關電源單元的輸出。充電部分的紅外測距功能及紅外信息發(fā)送功能復用紅外發(fā)生單元一，紅外發(fā)生單元一為紅外發(fā)射管。當進行紅外測距時，由第一單片機對需要發(fā)射的信號進行相位調制，由第一單片機控制紅外發(fā)射管定時將加載有相位調整信號的紅外光發(fā)射出去；當進行紅外信息發(fā)送時，由第一單片機控制紅外發(fā)射管將加載有信息的紅外光發(fā)射出去。紅外接收單元一則采用型號為VS1838B的紅外接收管，紅外接收管連接至第一單片機。被充電部分包括作為電池用途的法拉電容、升壓電路單元、過流及短路檢測單元
二、第二單片機、紅外發(fā)生單兀二及紅外接收單兀二，充電部分與被充電部分對接后，由開關電源單元為法拉電容充電，法拉電容連接升壓電路單元，升壓電路單元連接全自動掃地機的工作電路單元，在升壓電路單元的輸出端上連接有過流及短路檢測單元二，第二單片機通過運算放大單元連接過流及短路檢測單元升壓電路單元采用boost集成電路，將法拉電容輸出的低壓升到6V，電流為2A。紅外測距及紅外信息接收采用同一紅外接收單元二，紅外接收單元二包括紅外接收管，紅外接收管的輸出端連接高速運算放大器，高速運算放大器連接第二單片機的AD腳，紅外測距時，由第二單片機對送至AD腳的信號進行高速AD采樣，獲得信號的相位信息，從而計算出和充電部分之間的距離。紅外發(fā)生單元二則為紅外發(fā)射管，則由第二單片機直接發(fā)生調制信號，加載到紅外發(fā)射管后發(fā)出。過流及短路檢測單元二則包括串聯在升壓電路單元輸出端上的0.25歐姆電阻，通過運算放大器將電阻輸出的電流信號放大到第二單片機允許的范圍內，經過第二單片的AD轉換后得出當前的電流大小。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.一種基于法拉電容的全自動掃地機回沖電源，其特征在于:包括在物理上分離的充電部分和被充電部分，被充電部分置于全自動掃地機內部，其中: 充電部分包括開關電源單元、第一單片機、過流及短路檢測單元、紅外發(fā)生單元一及紅外接收單元一，過流及短路檢測單元一連接在開關電源單元的輸出端，第一單片機分別連接過流及短路檢測單元一、紅外發(fā)生單元一、開關電源單元和紅外接收單元一； 被充電部分包括作為電池用途的法拉電容、升壓電路單元、過流及短路檢測單元二、第二單片機、紅外發(fā)生單兀二及紅外接收單兀二，充電部分與被充電部分對接后，由開關電源單元為法拉電容充電，法拉電容連接升壓電路單元，升壓電路單元連接全自動掃地機的工作電路單元，在升壓電路單元的輸出端上連接有過流及短路檢測單元二，第二單片機通過運算放大單元連接過流及短路檢測單元
2.按權利要求1所述的一種基于法拉電容的全自動掃地機回沖電源，其特征在于:所述開關電源單元采用輸入為110-220V，輸出為2.4V/10A的反激式開關電源電路。
專利摘要本實用新型涉及一種基于法拉電容的全自動掃地機回沖電源，其特征在于包括在物理上分離的充電部分和被充電部分，被充電部分置于全自動掃地機內部，其中充電部分包括開關電源單元、第一單片機、過流及短路檢測單元、紅外發(fā)生單元一及紅外接收單元一；被充電部分包括作為電池用途的法拉電容、升壓電路單元、過流及短路檢測單元二、第二單片機、紅外發(fā)生單元二及紅外接收單元二。本實用新型通過自動尋找充電座充電，自動多次地快速充電，實現家用拖地機器人的連續(xù)工作，杜絕了一次充電要幾個小時的過程。
文檔編號G08C23/04GK202930997SQ20122063649
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權日2012年11月27日
發(fā)明者吳國文, 王真星 申請人:東華大學