Как заменить аккумулятор робота, не останавливая его?

Пока робот работает от одной батареи, вторая может ждать своей очереди. Когда первая разряжается, нагрузка переходит на вторую — и разряженный аккумулятор можно снять.

Звучит просто, но в этой схеме есть два важных вопроса: как переключиться без перезагрузки компьютера и как не пустить ток из одной батареи в другую.

Если у подключённых источников разное напряжение, ток может потечь в нежелательном направлении. Это грозит повреждением аккумулятора, электроники и разъёмов — вот разбор причин и способов защиты. Даже когда источники правильно разделены, при переключении возможна краткая просадка напряжения. Как устроен выбор и смена источника питания, подробно объясняется тут.

Поэтому перед горячей заменой батареи стоит проверить всю последовательность:

• До переключения: резервная батарея заряжена и способна одна питать робота, в том числе при пусковых токах приводов.

• При разряде: оператор заранее получает предупреждение. Порог переключения и порог отключения заданы с учётом конкретных аккумуляторов.

• Во время переключения: напряжение на бортовом компьютере остаётся достаточным для его работы. Это проверяют измерением под реальной нагрузкой, а не только по тому, что робот однажды не выключился.

• Если разряжены обе батареи: робот успевает сохранить важные данные и безопасно завершить работу до отключения питания.

На входе каждого аккумулятора нужен предохранитель подходящего номинала. При выборе компонентов также учитывайте рабочий ток, пусковые пики и допустимое напряжение — для всей цепи, от аккумулятора и разъёмов до проводки и платы.

Наш вариант реализовать такую схему — PowerBoard VBCores. У неё два управляемых силовых входа: в текущей прошивке вход №2 приоритетный, №3 резервный, а переключение между ними автоматическое. Пороги разряда настраиваются под батареи. Характеристики и требования к подключению есть в документации.

Главная проверка любой такой схемы — сможет ли робот продолжать работу, когда вы отключите основной аккумулятор в самый неудачный момент.