电源控制方法及装置、系统、电子设备、存储介质
技术领域
本公开涉及自动化技术领域,具体而言,涉及一种电源控制方法、电源控制装置、电源控制系统、电子设备以及计算机可读存储介质。
背景技术
随着智能机器人的发展,可采用智能机器人实现多种自动化控制操作。
目前机器人都采用24V锂电池供电,锂电池一般有接触器线、通信CAN线、输出线、充电接头等。为了减少人力管理,对机器人采用自主充电的形式进行充电。当机器人的电量低于设定值时,机器人可以自主移动到充电处,将充电口对准充电插头,此时机器人一般不会断电,当电池充满电时,就可以立即返回工作。上述方式中,机器人中的锂电池在充电的同时会进行放电,可能造成安全隐患,例如造成爆炸等危险,可靠性较差。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种电源控制方法及装置、系统、电子设备、存储介质,进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的电池同时充放电导致安全隐患的问题。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的一个方面,提供一种电源控制方法,包括:判断机器人的主电池的电量是否小于第一预设值,并在所述电量小于所述第一预设值时,对所述主电池进行充电;在对所述主电池进行充电时,通过一辅助电池为控制模块供电,以使所述主电池停止对所述控制模块供电;若检测到充电结束,则控制所述主电池恢复对所述控制模块供电,并控制所述辅助电池停止为所述控制模块供电。
在本公开的一种示例性实施例中,通过一辅助电池为控制模块供电,以使所述主电池停止对所述控制模块供电包括:在对所述主电池进行充电时,为所述控制模块的第一输出端提供预设电压,以控制所述辅助电池为所述控制模块供电;在为所述控制模块的第一输出端提供预设电压的预设时长内,为所述控制模块的第二输出端提供所述预设电压,以使所述主电池停止对所述控制模块供电。
在本公开的一种示例性实施例中,为所述控制模块的第一输出端提供预设电压,以控制所述辅助电池为所述控制模块供电包括:为所述控制模块的第一输出端提供所述预设电压,控制所述第一输出端的第一线圈得电,以使设置于所述辅助电池输出端的第一接触器闭合;在所述第一接触器闭合时,将所述辅助电池的输出信号传输至所述控制模块的输入端,以控制所述辅助电池为所述控制模块供电。
在本公开的一种示例性实施例中,为所述控制模块的第二输出端口提供所述预设电压,以使所述主电池停止对所述控制模块供电包括:为所述控制模块的第二输出端提供所述预设电压,控制所述第二输出端的第二线圈失电,以使设置于所述主电池输出端的第二接触器关断;通过所述第二接触器关断控制电压调整模块不存在输入信号和输出信号,以通过所述主电池控制所述电压调整模块停止对所述控制模块供电。
在本公开的一种示例性实施例中,控制所述主电池恢复对所述控制模块供电包括:为所述控制模块的所述第二输出端提供所述预设电压,使得所述第二输出端的第二线圈得电;通过所述第二输出端的第二线圈得电,控制设置于所述主电池输出端的所述第二接触器闭合,以通过所述主电池控制所述电压调整模块恢复为所述控制模块供电。
在本公开的一种示例性实施例中,控制所述辅助电池停止为所述控制模块供电包括:为所述控制模块的所述第一输出端提供所述预设电压,使得所述第一输出端的第一线圈失电;通过所述第一输出端的第一线圈失电,控制设置于所述辅助电池输出端的第一接触器关断,以控制所述辅助电池停止对所述控制模块供电。
在本公开的一种示例性实施例中,所述方法还包括:所述机器人正常工作时,若确定所述辅助电池的电量低于第二预设值,则控制所述主电池给所述辅助电池充电;若检测到所述辅助电池充电结束,控制所述主电池停止给所述辅助电池充电。
在本公开的一种示例性实施例中,控制所述主电池给所述辅助电池充电包括:为所述控制模块的第三输出端提供所述预设电压,使设置于第三输出端的第三线圈失电;通过所述第三线圈失电控制设置于充电适配器输入端的第三接触器闭合,控制所述主电池给所述辅助电池充电。
根据本公开的一个方面,提供一种电源控制装置,包括:电量判断模块,用于判断机器人的主电池的电量是否小于第一预设值,并在所述电量小于所述第一预设值时,对所述主电池进行充电;辅助电池开启模块,用于在对所述主电池进行充电时,通过一辅助电池为控制模块供电,以使所述主电池停止对所述控制模块供电;主电池恢复模块,用于若检测到充电结束,则控制所述主电池恢复对所述控制模块供电,并控制所述辅助电池停止为所述控制模块供电。
根据本公开的一个方面,提供一种电源控制系统,包括:主电池,输入端连接充电口,输出端连接辅助电池的输入端,控制端连接控制模块的控制端,用于对所述控制模块供电;辅助电池,输入端连接所述主电池的输出端,输出端连接所述控制模块的输入端,控制端连接控制模块的控制端,用于在所述主电池充电时为所述控制模块供电;控制模块,输入端连接所述辅助电池和电压调整模块的输出端,控制端连接所述主电池和所述辅助电池的控制端,用于控制所述主电池和所述辅助电池开启。
根据本公开的一个方面,提供一种电子设备,包括:处理器;以及存储器,用于存储所述处理器的可执行指令;其中,所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项所述的电源控制方法。
根据本公开的一个方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的电源控制方法。
本公开示例性实施例中提供的一种电源控制方法中,在对主电池进行充电时,通过辅助电池对控制模块供电,使得主电池停止对控制模块供电,使得机器人停止工作,能够避免对主电池充电的同时进行放电,避免了由于同时充电和放电可能造成的安全隐患,提高了安全性和可靠性。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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得其他的附图。
图1示意性示出本公开示例性实施例中一种电源控制方法示意图;
图2示意性示出本公开示例性实施例中一种电源控制装置的框图;
图3示意性示出本公开示例性实施例中电源控制系统的框图;
图4示意性示出本公开示例性实施例中电源控制系统的具体结构图;
图5示意性示出本公开示例性实施例中一种电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
此外,附图仅为本公开的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体,不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
本示例实施方式中首先提供了一种电源控制方法,可以应用于对各种智能机器人进行充电的应用场景。下面将参照图1,对本申请示例性实施例中的电源控制方法进行说明。
在步骤S110中,判断机器人的主电池的电量是否小于第一预设值,并在所述电量小于所述第一预设值时,对所述主电池进行充电。
本示例性实施例中,机器人可以为各种功能的机器人,例如仓库内或者是某一区域内的巡检机器人或者传输机器人等等。机器人的主电池一般为锂电池,主电池的电压例如可以为24V。第一预设值可以为事先设置的一个值,例如可以为总电量的10%或者是20%等等,以保证及时对机器人主电池进行充电,避免由于突然没电而导致的各种异常情况。
参考图4中所示,主电池301可包括输入端、输出端、开关线路,控制端,控制端即为图4中所示的通信CAN线。主电池的输入端连接充电口;输出端连接辅助电池的输入端,主电池的输出端还可以连接多种类型的负载;控制端连接控制模块的控制端。在此基础上,首先可获取机器人的电量,即剩余电量,当判断机器人主电池的电量低于设定的第一预设值时,机器人可以自主移动到充电处,将充电口对准外部设置的充电插头,此时主电池开始充电。
主电池301中还可以包括一个第二接触器,该接触器设置于所述主电池的开关线路上,用于控制所述主电池的接触器的闭合与关断。若第二接触器闭合,则主电池存在输出信号;若第二接触器断开,则主电池停止输出,即不存在输出信号。当主电池开始充电时,可通过主电池的通信CAN线告知控制模块,以使控制模块执行对应的处理操作。
在步骤S120中,在对所述主电池进行充电时,通过一辅助电池为控制模块供电,以使所述主电池停止对所述控制模块供电。
本示例性实施例中,辅助电池是为了避免主电池同时充电和放电而增加的新的元件。辅助电池也可以为锂电池,其电压可以小于主电池的电压,例如可以设置为12V。参考图4中所示,辅助电池302可以包括输入端、输出端以及控制端,其中:输入端连接所述主电池的输出端,输出端连接所述控制模块的输入端,控制端为通信CAN线,且控制端连接控制模块的控制端,主要用于在所述主电池充电时为控制模块供电。
除此之外,辅助电池302还可以包括一个第一接触器KM1,该第一接触器设置于所述辅助电池的输出端,用于控制所述辅助电池为控制模块供电。若第一接触器闭合,则辅助电池可为控制模块供电;若第一接触器断开,则辅助电池不能为控制模块供电。
控制模块303例如可以为嵌入式控制板,其输入端连接所述辅助电池和电压调整模块的输出端,控制端连接所述主电池和所述辅助电池的控制端,用于输出信号。由此可知,控制模块是通过控制端接收主电池和辅助电池是否充电以及是否充电结束的信息,辅助电池和电压调整模块的输出端连接到控制模块的输入端,以向控制模块供电。若辅助电池和电压调整模块均无输出,则不能向控制模块供电,系统则无法运行。
由图4可知,控制模块303具体可以包括多个输出端,例如第一输出端、第二输出端以及第三输出端,且每一个输出端上均设有一个线圈。具体地,第一线圈,设置于所述控制模块的第一输出端,用于控制设置于所述辅助电池的输出端上的所述第一接触器。第二线圈,设置于所述控制模块的第二输出端,用于控制设置于所述主电池的开关线路上的所述第二接触器。第三线圈,设置于所述控制模块的第三输出端,用于控制设置于充电适配器的输入端的第三接触器。需要说明的是,在机器人正常工作情况下,第一接触器处于断开状态、第二接触器处于闭合状态、第三接触器处于断开状态。
线圈指的是接触器中的控制线圈,接触器还存在输入输出触点。由于输入触点接的是电源,而输出触点接的是负载,在接触器线圈不通电时接触器的输入输出触点是不接通的,叫常开触点;当继电器的线圈得电,那么输入输出触点接通,电源给负载供电,负载得电(就是所说的KM得电)电压调整模块304例如可以为DCDC模块,其电压可以为12V。其输入端连接所述主电池的输出端,输出端连接所述控制模块的输入端,用于为所述控制模块供电。若主电池无输出,则不能通过电压调整模块为控制模块供电,此时可以避免主电池在充电的同时进行放电。
为了使主电池和辅助电池更好的匹配,可通过充电适配器205对主电池和辅助电池进行连接。其输入端连接所述主电池的输出端,输出端连接所述辅助电池的输入端,用于连接所述主电池和所述辅助电池。所述充电适配器包括第三接触器,设置于所述充电适配器的输入端,用于控制所述主电池向所述辅助电池充电。
基于图3中的结构,步骤S120中通过一辅助电池为控制模块供电,以使主电池停止对所述控制模块供电的具体步骤可以包括:在对所述主电池进行充电时,为所述控制模块的第一输出端提供预设电压,以控制所述辅助电池为所述控制模块供电;在为所述控制模块的第一输出端提供预设电压的预设时长内,为所述控制模块的第二输出端提供所述预设电压,以使所述主电池停止对所述控制模块供电。
具体地,预设电压例如可以为12V,也可以为其他值。主电池的通信CAN线告知控制模块,以使控制模块为其第一输出端下发12V的电压。在12V电压的作用下,与第一输出端连接的第一线圈得电。由于第一线圈得电,使得接在辅助电池输出线路上的第一接触器KM1常开触点闭合,联通了辅助电池的输出端和控制模块的输入端,使得辅助电池给嵌入式控制板供电。
在给第一输出端下发预设电压之后的预设时长,将第一接触器断开,并给第二输出端下发12V的电压,此时与第二输出端连接的第二线圈失电,使得设置在主电池开关线路上的第二接触器KM2常开触点由闭合变成断开。如此一来,主电池停止输出,使得DCDC模块输入端没电,输出端也没电,因此不存在输入信号和输出信号,可停止通过电压调整模块给嵌入式控制板供电。预设时长可以根据实际需求进行设置,例如0.5秒等等。
在步骤S130中,若检测到充电结束,则控制所述主电池恢复对所述控制模块供电,并控制所述辅助电池停止为所述控制模块供电。
本示例性实施例中,在主电池充电结束时,主电池通过控制端CAN通讯接口告知嵌入式控制板。此时可控制主电池恢复对所述控制模块供电,以使机器人正常工作。
在图3的基础上,控制所述主电池恢复对所述控制模块供电的具体步骤包括:为所述控制模块的所述第二输出端提供所述预设电压,使得所述第二输出端的第二线圈得电,控制设置于所述主电池输出端的所述第二接触器闭合,以使通过所述主电池控制所述电压调整模块恢复为所述控制模块供电。也即是说,嵌入式控制板给控制模块的第二输出端下发12V的电压,第二线圈得电,接在主电池开关线路上的第二接触器KM2常开触点由打开变为闭合,主电池开始输出。由于主电池开始输出,与主电池输出端连接的DCDC模块输入得电,DCDC模块的输出端也得电,因此DCDC模块开始给嵌入式控制板供电,同时给所有负载供电,工控机传感器等开始启动,工控机程序也自动启动,恢复到正常工作状态。
与此同时,可控制所述辅助电池停止为所述控制模块供电,具体步骤包括:在对第二输出端下发预设信号之后的预设时长时,为所述控制模块的所述第一输出端提供所述预设电压,使得所述第一输出端的第一线圈失电,控制设置于所述辅助电池输出端的所述第一接触器关断,以控制所述辅助电池停止对所述控制模块供电。也即是说,在对第二输出端下发预设信号之后的预设时长时,断开第二接触器,并给控制模块的第一输出端下发预设信号。此时第一线圈失电,接在辅助电池输出线路上的第一接触器KM1常开触点由闭合变成断开,辅助电池停止给嵌入式控制板供电。如此一来,机器人可恢复正常的工作状态。
通过步骤S110至步骤S130中的过程,在对主电池进行充电时,通过向第一接触器下发预设电压,控制所述第一输出端的第一线圈得电,以使设置于所述辅助电池输出端的第一接触器闭合,控制所述辅助电池为所述控制模块供电。进一步为所述控制模块的第二输出端提供所述预设电压,控制所述第二输出端的第二线圈失电,以使设置于所述主电池输出端的第二接触器关断,主电池无输出,从而控制所述电压调整模块无输入信号和输出信号,以停止所述电压调整模块对所述控制模块供电。如此一来,可使得辅助电池对控制模块供电,而控制主电池停止对控制模块供电,能够避免对主电池充电的同时进行放电,避免了由于同时充电和放电可能造成的安全隐患,提高了安全性和可靠性。
在机器人充电完成后恢复正常工作时或者是在机器人原本就正常工作时,所述方法还包括:若确定所述辅助电池的电量低于第二预设值,则控制所述主电池给所述辅助电池充电;若检测到所述辅助电池充电结束,控制所述主电池停止给所述辅助电池充电。由于在主电池充电时需要辅助电池为控制模块供电,因此需要保证辅助电池有足够的电量进行辅助工作,避免由于电量不足导致的异常情况。第二预设值可以为事先设置的数值,例如可以为辅助电池总电量的10%或者是20%等等。
其中,控制所述主电池给所述辅助电池充电具体包括:为所述控制模块的第三输出端提供所述预设电压,使设置于第三输出端的第三线圈失电;通过所述第三线圈失电控制设置于充电适配器输入端的第三接触器闭合,控制所述主电池给所述辅助电池充电。基于图4中的结构进行说明,当机器人正常工作时,嵌入式控制板通过辅助电池的控制端得知辅助电池电压低于第二预设值时,给第三输出端下发预设信号,第三线圈失电,连接在充电适配器输入线路上的第三接触器KM3常开触点由打开变成关闭,主电池开始给辅助电池充电。当辅助电池充满后,断开第三输出端的输出,使得主电池停止给辅助电池充电。通过对第三输出端提供预设电压,使得主电池开始给辅助电池充电,可避免由于主电池充电时由于辅助电池电量不足导致的异常情况。
本示例性实施例中,还提供了一种电源控制装置,参考图2中所示,该电源控制装置200可以包括:
电量判断模块201,用于判断机器人的主电池的电量是否小于第一预设值,并在所述电量小于所述第一预设值时,对所述主电池进行充电;
辅助电池开启模块202,用于在对所述主电池进行充电时,通过一辅助电池为控制模块供电,以使所述主电池停止对所述控制模块供电;
主电池恢复模块203,用于若检测到充电结束,则控制所述主电池恢复对所述控制模块供电,并控制所述辅助电池停止为所述控制模块供电。
需要说明的是,电源控制装置中各模块的具体细节已经在对应的电源控制方法中进行了详细描述,因此此处不再赘述。
接下来,本示例性实施例中还提供一种电源控制系统,参考图3所示,该电源控制系统300中包括:
主电池301,输入端连接充电口,输出端连接辅助电池的输入端,控制端连接控制模块的控制端,用于对机器人进行充电;
辅助电池302,输入端连接所述主电池的输出端,输出端连接所述控制模块的输入端,控制端连接控制模块的控制端,用于在所述主电池充电时为控制模块供电;
控制模块303,输入端连接所述辅助电池和电压调整模块的输出端,控制端连接所述主电池和所述辅助电池的控制端,用于控制主电池和辅助电池开启。
除此之外,电源控制系统还可以包括:
电压调整模块304,输入端连接所述主电池的输出端,输出端连接所述控制模块的输入端,用于为所述控制模块供电。
另外,电源控制系统还可以包括:充电适配器305,输入端连接所述主电池的输出端,输出端连接所述辅助电池的输入端,用于连接所述主电池和所述辅助电池。
本示例性实施例中还提供了一种机器人,该机器人可以包括控制器以及处理器,还可以包括本示例性实施例中的电源控制系统。
图5是根据一示例性实施例示出的一种用于电源控制的电子设备的计算机系统的框图。图5显示的计算机系统500仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图5所示,计算机系统500包括中央处理单元(CPU)501,其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的程序或者从存储部分208加载到随机访问存储器(RAM)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 503中,还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。
以下部件连接至I/O接口505:包括键盘、鼠标等的输入部分506;包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分507;包括硬盘等的存储部分508;以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分509。通信部分509经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器510也根据需要连接至I/O接口505。可拆卸介质511,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器510上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分508。
特别地,根据本发明的实施例,下文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本发明的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读存储介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分509从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质511被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)501执行时,执行本申请的系统中限定的各种功能。
需要说明的是,本发明所示的计算机可读存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中,计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、电线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图,图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现,所描述的单元也可以设置在处理器中。其中,这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
作为另一方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该电子设备中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时,使得该电子设备实现如下述实施例中所述的方法。例如,所述的电子设备可以实现如图1所示的各个步骤。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。