一种车辆和机器人平面或曲面或台阶供电方法和装置

摘要

本供电方法和装置解决的问题和有益的效果是：无轨道或有轨道的电动车辆或移动的机器人，不拖带电缆供电，对无轨道的电动车辆或移动的机器人的运动限制少。工作持久，车体轻巧。无轨道或有轨道的电动车辆或移动的机器人，不携带电源储蓄装置，或不携带电池，或减小携带电源储蓄装置的容量，或减小携带电池的容量，以降低无轨道的电动车辆或移动的机器人的自身重量，提高对能源的利用效率。这种设计大幅度减小了电池容量和运行费用，有利于环境保护，降低车身自重，具有实用性。

主权项

1.一种关于车辆和机器人平面或曲面或台阶供电方法，更具体地说，是一种用平面或曲面或台阶供电方法向车辆和机器人提供电源的方法，和一种关于车辆和机器人竞赛的方法：其特征是；是一种将直流或频率为中频或低于中频的交流电源或逆变或开关脉冲调制电源作为供电电源，电源有扫描各供电单元和判断是否接上负载的功能；通过彼此间隔的平面或曲面或台阶导电板供电单元集合，通过导电的轮子、或滑块、或导电的电刷、或导电的接触部件、或导电的踏板，或通过轨道，通过整流桥向无轨道或有轨道的电动车辆或移动的机器人供电；电动车辆或移动的机器人在彼此间隔的平面或曲面导电板供电单元集合上面，或在轨道上面运动，全部或主要或部分电源来自彼此间隔的平面或曲面导电板供电单元集合或轨道；电动车辆或移动的机器人进入彼此间隔的平面或曲面导电板供电单元集合前和离开彼此间隔的平面或曲面导电板供电单元集合或轨道后，由其它电源或能源供电或驱动；彼此间隔的平面或曲面导电板供电单元集合或轨道的电极性或相位分布是固定、分组、扫描交替、自动判断扫描交替中的一种或混合；彼此间隔的平面或曲面导电板供电单元集合或轨道可以安装在阶梯上，向可在阶梯上运动的电动车辆或移动的机器人供电；电源通过彼此间隔的平面或曲面导电板供电单元集合或轨道可以向电动车辆或移动的机器人提供动力电源，或同时通过这个公共的通道提供控制电源，或提供充电电源，或传递信号，或控制转换行驶速度和方向，是对电源进行输出电压或电流的幅度或极性或相位调制来发送信号，进行由供电系统到车辆或机器人或由车辆或机器人到供电系统的双向传递信号和指令；彼此间隔的平面或曲面导电板供电单元集合，是彼此在几何上，在物理上，在机械结构上独立不直接连接，通过底部或侧面的绝缘材料相互连接；彼此在另外的电路上又相互关连的，由不同导电区域集合而成的；是将不同极性或相位的供电单元导电平板或曲面板，将供电单元导电平板或曲面板切割和连接成彼此间隔或镶嵌，白色供电单元(26)、白色供电单元(30)和灰色供电单元(27)、灰色供电单元(29)表示不同极性或相位的导电平板或曲面板；在公共的电极板，既白色供电单元(26)、白色供电单元(30)中间镶嵌数量为1个以上的灰色的单元(27)、灰色供电单元(29)，各灰色的单元(27)、灰色供电单元(29)以公共的电极板，既白色供电单元(26)、白色供电单元(30)相互间隔，保持间隙，不直接连结；灰色的单元(27)、灰色的单元(29)都用导线在背面分别连接成一连结；灰色的单元(27)、灰色的单元(29)都用导线在背面分别连接成一组，与白色区域(26)、白色区域(30)配对，再与一组电源连接，这是一种公共的电极板位置固定的分区供电方法和装置；供电单元导电平板或曲面板的接触导电工作面是单层的，由正极或超前相位的导电平板或曲面板和负极或滞后相位的导电平板或曲面板交错、间隔组合成；不同极性或相位的导电平板或曲面板之间保留绝缘间隙；正极或超前相位导电平板或曲面板和负极或滞后相位的导电平板或曲面板的总面积之比为3至0.3倍；在供电死区，由飞轮储能系统或电容器或辅助电池提供动力能源；一个方法供电系统导电平板或曲面板是各供电单元由2至99组独立的电源供电；采用多组电源供电；每个小区域由单独的电源供电，全部区域都有共同的一个地电极；这是一种分区供电方式；一种公共的电极板位置固定的分区供电方法和装置，是采用(2)个独立供电电源，全部供电单元按间隔分为两个组或区，公共导电区域是(-77)，一个组或区是编号独立供电单元(+41)、另一个组或区编号独立供电单元(+50)与2个独立供电电源，和接受电源的车辆或机器人的轮子或导电接触部件连接；相同编号的独立供电单元都用导线在背面分别连接成一组，再与一组电源连接；一块供电板上有N个区，就有N除以2，得到的商再取整数，就是中间区的个数，用导线将不同中间区的相同编号的独立供电单元都用导线在背面分别连接成一组；一种是采用3个独立供电电源；编号公共导电区域是(-)，编号独立供电单元(+59)、编号独立供电单元(+60)、编号独立供电单元(+69)与3个独立供电电源，和接受电源的车辆或机器人的轮子多导电接触部件连接；相同编号的独立供电单元都用导线在背面分别连接成一组，再与一组电源连接；一块供电板上有N个区，就有N除以3，得到的商再取整数，就是中间区的个数，用导线将不同中间区的相同编号的独立供电单元都用导线在背面分别连接成一组；一个方法是采用；只用一组电源，经过具有智能判断的分配开关，以时间分割制，轮流交替对各区分别逐个供电；其导电平板或曲面板图形和图案由等边六角形或矩形或三角形，或3个等边六角形合成各有2个公共边，然后去掉公共边的12边的一种或混合形状的供电单元拼成，由3至9个不同编号区的供电单元为一个中间区，各中间区彼此之间保持间隙覆盖绝缘底板；每个区就相等效与前文的独立供电单元；这是一种没有公共的电极板的分区供电方法和装置；一种是3个区扫描，3个区是编号区(70)、编号区(71)、编号区(72)；一块供电板上有N个区，就有N除以3，得到的商再取整数，就是中间区的个数，用导线将不同中间区的相同编号的独立供电单元都用导线在背面分别连接成一组；相同编号的独立供电单元，也就是区，都用导线在背面分别连接成一组；扫描特征是；在编号区(70)与编号区(71)间施加驱动电压为一步，在编号区(70)与编号区(72)间施加驱动电压为一步，在编号区(71)与编号区(72)间施加驱动电压为一步，在编号区(71)与编号区(70)间施加驱动电压为一步；在编号区(71)与编号区(70)间施加驱动电压这一步可以省略，因为负载上有整流二极管桥路；一种是4个区扫描，4个区是编号区(73)、编号区(74)、编号区(75)、编号区(76)；一块供电板上有N个区，就有N除以4，得到的商再取整数，就是中间区的个数，用导线将不同中间区的相同编号的独立供电单元都用导线在背面分别连接成一组；相同编号的独立供电单元，也就是区，都用导线在背面分别连接成一组；扫描特征是；在编号区(73)与编号区(74)间施加驱动电压为一步，在编号区(73)与编号区(75)间施加驱动电压为一步，在编号区(73)与编号区(76)间施加驱动电压为一步，在编号区(74)与编号区(75)间施加驱动电压为一步，在编号区(74)与编号区(76)间施加驱动电压为一步，在编号区(75)与编号区(76)间施加驱动电压为一步；车辆可在本区域或中间区内移动供电；也可以漫游到其它区域或中间区，过渡时不中断移动供电；以上每个区域、每个中间区是单层排列分布编号区，对于编号区3行排列分布，有9个独立供电单元也就是区，9个区是编号区(31)、编号区(32)、编号区(33)、编号区(34)、编号区(35)、编号区(36)、编号区(37)、编号区(38)、编号区(39)；一块供电板上有N个区，就有N除以9，得到的商再取整数，就是中间区的个数，用导线将不同中间区的相同编号的独立供电单元都用导线在背面分别连接成一组；对于每个区域、每个中间区排列分布编号区是双层嵌套，要9个独立供电单元，也就是区；一块供电板上有N个区，就有N除以9，得到的商再取整数，就是中间区的个数，用导线将不同中间区的相同编号的独立供电单元都用导线在背面分别连接成一组；每组中间区中间的独立供电单元为编号区(41)，再围绕编号区(41)是编号区(42)、编号区(43)、编号区(44)、编号区(45)、编号区(46)、编号区(47)、编号区(48)、编号区(49)；9个区是编号区(41)、编号区(42)、编号区(43)、编号区(44)、编号区(45)、编号区(46)、编号区(47)、编号区(48)、编号区(49)；，用中间区的供电单元拼接成大供电板整体，各供电单元相互保持间隙；对于独立供电单元为直角三角形图案相互拼接的导电平板或曲面板，用直角三角形拼接成大供电板整体，各供电单元相互保持间隙；对于以上直角三角形图案，每个中间区、每个区域排列分布编号区是双层嵌套要8个独立供电单元，也就是区，8个区是编号区(51)、编号区(52)、编号区(53)、编号区(54)、编号区(55)、编号区(56)、编号区(57)、编号区(58)；8个区是编号区(61)、编号区(62)、编号区(63)、编号区(64)、编号区(65)、编号区(66)、编号区(67)、编号区(68)；一块供电板上有N个区，就有N除以8，得到的商再取整数，就是中间区的个数，用导线将不同中间区的相同编号的独立供电单元都用导线在背面分别连接成一组；供电单元导电平板或曲面板的最佳图案和图形是等边六角形，用等边六角形拼接成大供电板整体，各供电单元相互保持间隙；对于以上等边六角形图形和图案，双层嵌套要7个独立供电单元，相比其它图案是最少的；7个独立供电单元，也就是区，7个区是编号区(1)、编号区(2)、编号区(3)、编号区(4)、编号区(5)、编号区(6)、编号区(7)；一块供电板上有N个区，就有N除以7，得到的商再取整数，就是中间区的个数，用导线将不同中间区的相同编号的独立供电单元都用导线在背面分别连接成一组；每步扫描时间宽度为100微秒至1秒；最佳方法将平均速度扫描改进为智能自动改变扫描速度；用窗口式电流比较器，对扫描器的输出电流进行判断：窗口式比较器，是输入信号设立了上限和下限数值，当输入信号位于上限和下限数值之间时，才判断为符合；当对应扫描器的输出的两个供电单元输出时，各轮子的没有接触到相对应的位置，不能产生电流回路，就是开路状态，对于三极管或场效应管的驱动电流，对于泄漏电流，对于不正常的电流，设立了下限数值，按照开路处理，不产生符合信号；当对应扫描器的输出的两个供电单元输出时，对应轮子位置使这两个单元短路，就是短路状态；当开路和短路时，电流分别为零或最小和最大，就高速扫描，短暂停留后就跳过去；要短暂停留是因为如果供电有效，电动机是感性负载，如果接触正常，电流还不能立即上升，并且须抵消机械接触的抖动影响，在规定时间内电流数值不在窗口中，就转移到另一对供电单元输出；当输出电流为中间数值时，表示通过车辆上的电动机产生有效的输出，判别为符合，就停止扫描，保持在该输出状态，直到车辆对应的轮子行驶出这一供电单元对，电流数值不在窗口中，就重新开始扫描；产生停止扫描信号的依据是；输出电流判断、输出电压判断、输出功率判断、输出电压和电流上升时间、输出电压和电流相位比较中的一种或混合，都采用窗口比较方法；输出电压判断，根据输出电压的变化来观测负载大小是否正确；在装置上是将输出电压与给定数值比较，以符合预定的窗口的上限和下限数值中间为停止扫描的依据；输出功率判断，在装置上是将输出电压与输出电流与时间乘积，与给定数值比较，以符合预定的窗口的上限和下限数值中间为停止扫描的依据；输出电压和电流上升时间、输出电压和电流相位比较是确定负载性质是阻性、容性还是感性，短路负载是阻性，电动机负载是感性，是判断负载性质的依据；在装置上是将输出电压与输出电流的相位差，与给定数值比较，以符合预定的窗口的上限和下限数值中间为停止扫描的依据；一个方法是为了适应车辆车轮短路相异极性极板间隙时，不造成损坏，供电电源具有输出电流截止保护特点，也就是负载短路时，电流不超过某一预定数值，是为了减少短路时稳压电源的功耗；在增加一种竞赛和比赛方法和装置时，才增加以下方法；对本供电系统的输出电流或输出功率或输出安培小时容量的限制，是一种竞赛和比赛特征，是一种电动车和机器人的竞赛速度和竞赛里程的标准和设计方案；对本供电系统的输出电流限制，是车辆或机器人从本供电系统获取的电流受到本供电系统的限制，不能超过某一数值，同时限制最大输出电压；在装置上是对输出电流取样，与给定值比较，当输出电流超过给定值，就调整本供电系统的等效内阻，维持输出电流不超过给定值；对本供电系统的输出功率限制，是车辆或机器人从本供电系统获取的功率受到本供电系统的限制，不能超过某一数值；在装置上是对输出电流和输出电压和时间乘积，得到输出功率，与给定值比较，当输出功率超过给定值，就切断本供电系统的输出；系统获取的输出安培小时容量受到本供电系统的限制，不能超过某一数值；在装置上是对输出电流和输出时间乘积，得到输出安培小时容量，在装置上是对输出电流的变量，每隔一个固定的时间间隔进行积分运算，由积算的累积结果得到输出安培小时容量，与给定值比较，当输出安培小时容量超过给定值，就切断本供电系统的输出；在本发明的一种电动车或机器人竞赛方法中，其特征是；对本供电系统的输出电流限制时，同时限制最大输出电压，或对本供电系统的输出功率限制时，或对本供电系统的输出安培小时容量限制时，以行驶速度最快的电动车或机器人为优胜者；或以能移动负载最重的电动车或机器人为优胜者；或以水平或垂直推力最大的电动车或机器人为优胜者；或以产生机械动作而做功最大的电动车或机器人为优胜者；或以产生机械动作而将规定的重量的重物举起最大高度或最多次数的电动车或机器人为优胜者；或以行驶距离或里程最大或最长的电动车或机器人为优胜者；同时，以上各项，又以在最短时间内达到为优胜者；在本发明的一种电动车或机器人竞赛方法和装置中其特征是；对电动车或机器人的行驶速度进行测定和比较；对电动车或机器人的移动负载重量进行测定和比较；对电动车或机器人的水平或垂直推力进行测定和比较；对电动车或机器人的产生机械动作而做功的大小进行测定和比较；对电动车或机器人的产生机械动作而将规定的重量的重物举起最大高度或次数进行测定和比较；对电动车或机器人的行驶距离或里程进行测定和比较；同时，以上各项，又以在最短时间内达到为优胜者；在本发明的一种电动车或机器人竞赛方法和装置中其特征是；对电动车或机器人的供电方式是无轨道供电、或有轨道供电、或拖带电缆、或自带电源中的一种或混合。