CN110994735B - 充放电控制方法、系统、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

充放电控制方法、系统、设备及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种充放电控制方法、设备及计算机可读存储介质。其中，该方法包括：检测电池组的正极、负极以及至少一个控制电极的连接状态；若所述正极、所述负极以及所述控制电极同时处于导通状态，则通过所述控制电极获取所述电池组与对端设备之间的第一电阻值；若所述第一电阻值与预设的第一参考值相匹配，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述对端设备。本发明实现了一种安全、可靠，且可维护性较高的电池组充放电控制方案。

Description

充放电控制方法、系统、设备及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种充放电控制方法、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
现有技术中，随着机器人技术的快速发展，机器人电池组的充放电技术也得到较高的重视。以目前普遍采用的机器人来看，其内部大多采用的是不可拆卸的电池组设计，在这类设计方案中，电池组大多采用直接输出的形式，而无电池单体输出保护，同时，也缺少电池组充电过程中的安全保障。
同时，考虑到现有技术中，电池组在充放电过程的多种应用场景需求，例如，电池组单体存放保护需求、电池组在机器人外部的单独充电保护需求、电池组在机器人内部的充电保护需求等，以目前的充放电控制技术，还无法提供一种安全、可靠，且可维护性较高的解决方案。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术缺陷，本发明提出了一种充放电控制方法，该方法包括：
检测电池组的正极、负极以及至少一个控制电极的连接状态；
若所述正极、所述负极以及所述控制电极同时处于导通状态，则通过所述控制电极获取所述电池组与对端设备之间的第一电阻值；
若所述第一电阻值与预设的第一参考值相匹配，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述对端设备。
可选的，所述检测电池组的正极、负极以及至少一个控制电极的连接状态，包括：
获取所述控制电极与所述对端设备之间的第二电阻值；
若所述第二电阻值与预设的第二参考值相匹配，则确定所述正极、所述负极以及所述控制电极同时处于导通状态。
可选的，所述若所述第一电阻值与预设的第一参考值相匹配，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述对端设备，包括：
确定所述对端设备的设备类型，若所述对端设备为主机，则检测并判断所述电池组的当前电压是否大于预设的保护电压；
若所述电池组的当前电压大于所述保护电压，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述主机，并根据所述主机的控制需求开启电压输出。
可选的，所述若所述电池组的当前电压大于所述保护电压，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述主机，还包括：
检测所述主机与充电桩连接状态；
若所述主机与所述充电桩相连接，则通过所述主机的充电通路接收由所述充电桩延迟预设时间后开启的电压输入。
可选的，若所述电池组的当前电压是小于预设的保护电压，则监测所述主机是否与充电桩相连接；
若所述主机与充电桩相连接，则通过所述主机的信号线路接收所述充电桩的电压输入。
可选的，所述确定与所述主机相连接的充电桩，并接收所述充电桩的电压输入，包括：
当所述电池组处于充电状态时，监测所述电池组的当前电压；
当所述前电压大于所述保护电压，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述主机。
可选的，所述若所述第一电阻值与预设的第一参考值相匹配，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述对端设备，包括：
确定所述对端设备的设备类型，若所述对端设备为充电器，则根据所述第一电阻值以及通信配对信息，确定所述电池组与所述充电器的匹配状态；
若匹配成功，则通过所述电池组的充电通路接收由所述充电器延迟预设时间后开启的电压输入。
本发明还提出了一种充放电控制系统，该系统包括电池组和对端设备，其中：
所述电池组用于，检测电池组的正极、负极以及至少一个控制电极的连接状态；
所述电池组还用于，若所述正极、所述负极以及所述控制电极同时处于导通状态，则通过所述控制电极获取所述电池组与对端设备之间的第一电阻值；
所述对端设备用于，若所述第一电阻值与预设的第一参考值相匹配，则获取由所述控制电极转交的所述电池组的充电通路开关控制权。
本发明还提出了一种充放电控制设备，该设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现任一项所述的充放电控制方法的步骤。
本发明还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有充放电控制程序，所述充放电控制程序被处理器执行时实现任一项所述的充放电控制方法的步骤。
本发明的有益效果在于，通过检测电池组的正极、负极以及至少一个控制电极的连接状态；若所述正极、所述负极以及所述控制电极同时处于导通状态，则通过所述控制电极获取所述电池组与对端设备之间的第一电阻值；若所述第一电阻值与预设的第一参考值相匹配，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述对端设备。实现了一种安全、可靠，且可维护性较高的电池组充放电控制方案。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例提供的充放电控制方法的第一流程图；
图2是本发明实施例提供的充放电控制方法的电池组的第一连接示意图；
图3是本发明实施例提供的充放电控制方法的电池组的第二连接示意图；
图4是本发明实施例提供的充放电控制方法的电池组的第三连接示意图；
图5是本发明实施例提供的充放电控制方法的电池组的第四连接示意图；
图6是本发明实施例提供的充放电控制系统的结构框图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
实施例一
图1是本发明实施例提供的充放电控制方法的第一流程图。本实施例提出了一种充放电控制方法，该方法包括：
S1、检测电池组的正极、负极以及至少一个控制电极的连接状态；
S2、若所述正极、所述负极以及所述控制电极同时处于导通状态，则通过所述控制电极获取所述电池组与对端设备之间的第一电阻值；
S3、若所述第一电阻值与预设的第一参考值相匹配，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述对端设备。
具体的，在本实施例中，需要首先说明的是，本方案所适用的电池组可以是具备多种电极接口的电池或电池组，可选的，该电池组外露的电极至少包括一个正极、一个负极以及一个控制电极，为了保证上述三个外露电极中的任意两个电极在发生短接等意外情况下，仍然具备一定的安全性，在本实施例中，将对上述三个电极的工作方案进行适应性调控，也即，通过电池组的控制电极对电池组的充放电权限进行适应性控制，从而使得上述三个外露电极中短接任意两个或两个以上的电池外露电极，不会有火花及安全事故发生，同时，短接任意两个或两个以上的电池外露电极，电池正极也不会输出电压。
具体的，在本实施例中，首先，检测电池组的正极、负极以及至少一个控制电极的连接状态，其中，当电池组的连接结构与对端设备的连接结构发生物理连接时，检测电池组与对端设备的电性连接状态，也即，确定电池组在当前的连接状态下，与对端设备是否具备连接通信的条件；然后，若检测到上述正极、负极以及控制电极同时处于导通状态，则通过所述控制电极获取所述电池组与对端设备之间的第一电阻值，其中，本实施例所采用的第一电阻值是电池组与一定的对端设备在处于电性连接状态下的电阻值，该电阻值同时与电池组的属性和对端设备的属性相关，由此，可以理解的是，在本实施例中，当电池组与一定的对端设备在处于电性连接状态时，通过检测该第一电阻值，并根据该第一电阻值的大小，识别并判定该电池组当前所连接的对端设备，或者，进一步由该第一电阻值确定该电池组与一定的对端设备之间的充放电控制权限的转交关系；最后，若检测并判断得到上述第一电阻值与预设的第一参考值相匹配，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述对端设备，其中，由于一定的电池组与一定的对端设备在处于电性连接状态时，两者之间的第一电阻值是固定的，因此，预先设定一定的电池组与一定的对端设备在处于电性连接状态时，两者之间的第一参考值，由此，根据检测到的第一电阻值与第一参考值之间的匹配度，从而确定该电池组当前所连接的对端设备，在本实施例中，当确定与该电池组连接的对端设备后，根据该对端设备的类型以及自身的当前状态，进一步确定是否通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述对端设备，或者，进一步确定如何通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述对端设备。
基于上述控制方案以及现有的控制需求，电池组与对端设备的连接场景至少包括两种情形，第一，电池组与主机相连，第二，电池组与充电器相连。其中，针对上述第一种情形，也即，在电池组与主机相连的时候，本控制方法又分为两种适用情况，一是电池组的电量充足，此时，电池组处于放电状态，电池组向主机输入电压，二是电池组的电量不足，此时，主机还要连接充电桩，由充电桩直接向电池组输入电压；针对上述第二种情形，也即，在电池组与充电器相连的时候，电池组处于充电状态，接收充电器的电压输入。
以下，将结合上述各连接场景，对控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述对端设备的各可选方案分别说明：
可选的，在本实施例中，在检测电池组的正极、负极以及至少一个控制电极的连接状态的过程中，获取所述控制电极与所述对端设备之间的第二电阻值，若所述第二电阻值与预设的第二参考值相匹配，则确定所述正极、所述负极以及所述控制电极同时处于导通状态。可以理解的是，不同于上述第一参考值，该第二参考值是一项普通的电阻值，仅用于判定连接双方是否存在电性连接关系，而上述第一参考值可被看作是一项特殊的电阻值，用于识别并判定当前连接的对端设备的设备类型。
可选的，在本实施例中，如上例所述，当确定与该电池组连接的对端设备后，根据该对端设备的类型以及自身的当前状态，进一步确定是否通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述对端设备。可选的确定方式是，在通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述对端设备之前，进一步确定所述对端设备的设备类型，然后根据不同的设备类型确定相应的充电通路开关控制权转交方式。其中，该对端设备的设备类型包括但不限于与电池组相匹配的主机、以及与电池组相匹配的充电器。其中，若识别到该对端设备为主机时，检测并判断所述电池组的当前电压是否大于预设的保护电压；
其中，若所述电池组的当前电压大于所述保护电压，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述主机，并根据所述主机的控制需求开启电压输出。
可选的，在本实施例中，如上例所述，若所述电池组的当前电压大于所述保护电压，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述主机；
进一步的，检测所述主机与充电桩连接状态，若所述主机与所述充电桩相连接，则通过所述主机的充电通路接收由所述充电桩延迟预设时间后开启的电压输入。
可选的，在本实施例中，如上例所述，若所述电池组的当前电压是小于预设的保护电压，则监测所述主机是否与充电桩相连接；
而若所述主机与充电桩相连接，则通过所述主机的信号线路接收所述充电桩的电压输入。
可选的，在本实施例中，如上例所述，当确定与所述主机相连接的充电桩，并接收所述充电桩的电压输入时，该电池组处于充电状态，同时，监测所述电池组的当前电压；当所述前电压大于所述保护电压，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述主机。
可选的，在本实施例中，如上例所述，当确定与该电池组连接的对端设备后，根据该对端设备的类型以及自身的当前状态，进一步确定是否通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述对端设备。可选的确定方式是，在通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述对端设备之前，进一步确定所述对端设备的设备类型，然后根据不同的设备类型确定相应的充电通路开关控制权转交方式。其中，该对端设备的设备类型包括但不限于与电池组相匹配的主机、以及与电池组相匹配的充电器。其中，若该对端设备为充电器，则根据所述第一电阻值以及通信配对信息，确定所述电池组与所述充电器的匹配状态；若匹配成功，则通过所述电池组的充电通路接收由所述充电器延迟预设时间后开启的电压输入。
本实施例的有益效果在于，通过检测电池组的正极、负极以及至少一个控制电极的连接状态；若所述正极、所述负极以及所述控制电极同时处于导通状态，则通过所述控制电极获取所述电池组与对端设备之间的第一电阻值；若所述第一电阻值与预设的第一参考值相匹配，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述对端设备。实现了一种安全、可靠，且可维护性较高的电池组充放电控制方案。
实施例二
图2是本发明实施例提供的充放电控制方法的电池组的第一连接示意图。基于上述实施例，该电池组包括电池管理系统BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)、至少一个正电极10、至少一个负电极20、以及至少一组控制电极30，其中，控制电极30包括Sn1…Snn多个特殊信号引脚，该多个特殊信号引脚用于检测对接设备的电阻及对接设备的设备类型、485总线及CAN总线等通信信息。此时，该电池组处于空置状态，即使短接任意两个或两个以上的电池外露电极，不会有火花及安全事故发生，或者，短接任意两个或两个以上的电池外露电极，电池正极也不会输出电压。
图3是本发明实施例提供的充放电控制方法的电池组的第二连接示意图，用于示出电池组与主机或机器人之间的连接关系；图4是本发明实施例提供的充放电控制方法的电池组的第三连接示意图基于上述实施例，用于示出电池组与主机或机器人保持连接状态时，主机或机器人与充电桩之间的连接关系。
在上述图3中，电池组与主机或具备主机功能的机器人相连。具体的，电池组首先检测电池组的控制电极(也即，连接器信号口)上的特殊电阻值，当电池组确定其自身已完全插入主机或机器人时，延时一定时间开启输出电压。同样的，基于上述实施例，当电池组检测电池的连接器信号口上的特殊电阻值，确定电池自身目前是否可以接受直接充电，若符合预设的条件，则接受直接充电，充电通路的开关控制权交给主机。
其中，检测并识别电池组的电压是否低于过放保护电压。例如，当该电池组由7个锂电池构成，该电池组的标称电压为25.2V＝7*3.6，该电池组的过放保护电压一般设置为19.6V～20.3V，低于此值时，该电池组不对外放电，此时，该电池组与主机或者机器人相连后，需等待直接充电；而若当该电池组的电压在过放保护点(例如，19.6V)以上时，该电池组可以正常输出电压，此时，与该电池组连接的主机或机器人可以正常工作，此时，充电通路由主机或机器人的主板控制(可以理解的是，此时主板有电供应，可以正常工作)；若当该电池组的电压在过放保护点(例如，19.6V)以下时，与该电池组连接的主机或机器人的主板无电压，无法正常工作，此时，由与主机或机器人连接的外部的充电桩的通过主板信号线路直接与该电池组连接，直接开启对该电池组的充电，也即，类似于电池组的过放激活过程，在开启对该电池组的充电的过程中，当该电池组电压超过过放电压(例如，19.6V)，该电池组再将充电控制开关的控制权限交给主机或机器人。
在上述图4中，主机或机器人移动到充电桩所在的位置，与充电桩完全接触后，通过机械开关告知充电桩延时一定时间给出充电电压，于此同时，主机或机器人内部的充电接口处通过机械或电子开关获取充电桩已成功接入的连接信号，由主机或机器人检测充电桩供给的电压是否正常，若为正常电压，则打开充电通路的开关。其中，主机或机器人内部的充电接口处所采用的开关可以是机械式行程开关，还可以是电子式光感开关，也即，通过接触碰撞或是阻断的方式，开启相应的电子信号，使得充电桩检测到有主机或者机器人插入连接。
图5是本发明实施例提供的充放电控制方法的电池组的第四连接示意图。此时，电池组与其相匹配的充电器直接相连，此时，充电器在初始阶段不进行电压输出操作，而当连接器信号引脚(也即，电池组的控制电极)上检测到电极已完全插入、以及特殊电阻配对信息后，延时一定预设的时间后开启对该电池组的充电输出。
可选的，在本实施例中，与电池组连接的各个对端设备，在连接认证过程中，需进行特殊阻值匹配、通信信号匹配以及相应的硬件ID信息匹配等操作，才可确定当前的通信连接处于正常工作状态。
需要说明的是，上述电池组与各个对端设备的实施例与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详细见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本实施例中均对应适用，这里不再赘述。
实施例三
图6是本发明实施例提供的充放电控制系统的结构框图。基于上述实施例，本发明还提出了一种充放电控制系统，该系统包括电池组100和对端设备200，其中：
所述电池组100用于，检测电池组的正极、负极以及至少一个控制电极的连接状态；
所述电池组100还用于，若所述正极、所述负极以及所述控制电极同时处于导通状态，则通过所述控制电极获取所述电池组100与所述对端设备200之间的第一电阻值；
所述对端设备200用于，若所述第一电阻值与预设的第一参考值相匹配，则获取由所述控制电极转交的所述电池组100的充电通路开关控制权。
需要说明的是，上述系统实施例与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详细见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在系统实施例中均对应适用，这里不再赘述。
实施例四
基于上述实施例，本发明还提出了一种充放电控制设备，该设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现任一项所述的充放电控制方法的步骤。
需要说明的是，上述设备实施例与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详细见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在设备实施例中均对应适用，这里不再赘述。
实施例五
本发明还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有充放电控制程序，所述充放电控制程序被处理器执行时实现任一项所述的充放电控制方法的步骤。
需要说明的是，上述介质实施例与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详细见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在介质实施例中均对应适用，这里不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种充放电控制方法，其特征在于，所述方法包括：
检测电池组的正极、负极以及至少一个控制电极的连接状态；
若所述正极、所述负极以及所述控制电极同时处于导通状态，则通过所述控制电极获取所述电池组与对端设备之间的第一电阻值；
若所述第一电阻值与预设的第一参考值相匹配，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述对端设备；其中，
确定所述对端设备的设备类型，若所述对端设备为主机，则检测并判断所述电池组的当前电压是否大于预设的保护电压；
若所述电池组的当前电压大于所述保护电压，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述主机，并根据所述主机的控制需求开启电压输出；
若所述电池组的当前电压小于所述保护电压，则监测所述主机是否与充电桩相连接；
若所述主机与所述充电桩相连接，则通过所述主机的信号线路接收所述充电桩的电压输入。
2.根据权利要求1所述的充放电控制方法，其特征在于，所述检测电池组的正极、负极以及至少一个控制电极的连接状态，包括：
获取所述控制电极与所述对端设备之间的第二电阻值；
若所述第二电阻值与预设的第二参考值相匹配，则确定所述正极、所述负极以及所述控制电极同时处于导通状态。
3.根据权利要求1所述的充放电控制方法，其特征在于，所述若所述电池组的当前电压大于所述保护电压，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述主机，还包括：
检测所述主机与充电桩连接状态；
若所述主机与所述充电桩相连接，则通过所述主机的充电通路接收由所述充电桩延迟预设时间后开启的电压输入。
4.根据权利要求1所述的充放电控制方法，其特征在于，所述若所述主机与充电桩相连接，则通过所述主机的信号线路接收所述充电桩的电压输入，包括：
当所述电池组处于充电状态时，监测所述电池组的当前电压；
当所述前电压大于所述保护电压，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述主机。
5.根据权利要求1所述的充放电控制方法，其特征在于，所述若所述第一电阻值与预设的第一参考值相匹配，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述对端设备，包括：
确定所述对端设备的设备类型，若所述对端设备为充电器，则根据所述第一电阻值以及通信配对信息，确定所述电池组与所述充电器的匹配状态；
若匹配成功，则通过所述电池组的充电通路接收由所述充电器延迟预设时间后开启的电压输入。
6.一种充放电控制系统，其特征在于，所述系统包括电池组和对端设备，其中：
所述电池组用于，检测电池组的正极、负极以及至少一个控制电极的连接状态；
所述电池组还用于，若所述正极、所述负极以及所述控制电极同时处于导通状态，则通过所述控制电极获取所述电池组与所述对端设备之间的第一电阻值；
所述对端设备用于，若所述第一电阻值与预设的第一参考值相匹配，则获取由所述控制电极转交的所述电池组的充电通路开关控制权；其中，所述对端设备还用于，
确定所述对端设备的设备类型，若所述对端设备为主机，则检测并判断所述电池组的当前电压是否大于预设的保护电压；
若所述电池组的当前电压大于所述保护电压，则通过所述控制电极将所述电池组的充电通路开关控制权转交至所述主机，并根据所述主机的控制需求开启电压输出；
若所述电池组的当前电压小于所述保护电压，则监测所述主机是否与充电桩相连接；
若所述主机与所述充电桩相连接，则通过所述主机的信号线路接收所述充电桩的电压输入。
7.一种充放电控制设备，其特征在于，所述设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的充放电控制方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有充放电控制程序，所述充放电控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的充放电控制方法的步骤。
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