CN111391679A - 低功耗agv设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低功耗AGV设备，包括：电池、电源转换模块、主控模块、第一无线收发模块、放电模块、驱动模块、低功耗MCU模块和第二无线收发模块；主控模块电连接至电源转换模块和驱动模块且用于控制驱动模块；低功耗MCU模块电连接至电池、放电模块和电源转换模块且用于控制放电模块和驱动模块的电连接关系以及电源转换模块和主控模块的电连接关系；低功耗MCU模块、电池和主控模块通过CAN总线通讯连接。本发明的低功耗AGV设备，低功耗MCU模块能够根据指令控制电源转换模块和主控模块的电连接关系以及驱动模块和放电模块的电连接关系，从而切换低功耗AGV设备的状态，能够使设备在非使用期间进入低功耗状态，节省设备用电，加长待机时间。

Description

低功耗AGV设备
技术领域
本发明涉及一种低功耗AGV设备。
背景技术
随着现如今AGV的发展，对AGV的功能要求也越来越全面，AGV能耗也越来越大，一般AGV通过电池进行供电，耗电量提高降低了AGV的待机时间和持续工作的时间。
为了使AGV能够持续工作，有的AGV采用可充电模式，AGV中设有用于给电池充电的充电模块和充电接口。为了便于充电接口和外部电源的适配，充电接口一般设置在AGV的外壳上，裸露在外。充电接口一直处于接电状态下，操作人员的可能接触到充电接口，存在人生安全隐患，同时，在AGV正常行驶过程中，充电接口也有可能与其他易燃或导电材料接触，存在触发火灾的安全隐患。
发明内容
本发明提供了一种低功耗AGV设备，采用如下的技术方案：
一种低功耗AGV设备，包括：电池、电源转换模块、主控模块、第一无线收发模块、放电模块、驱动模块、低功耗MCU模块和第二无线收发模块；
电池用于提供电能；
电源转换模块电连接至电池且用于将电池的电压转换成主控模块的工作电压；
主控模块电连接至电源转换模块和驱动模块且用于控制驱动模块；
第一无线收发模块电连接至主控模块；
主控模块通过第一无线收发模块与后台服务器无线通讯；
放电模块电连接至电池；
驱动模块电连接至放电模块；
低功耗MCU模块电连接至电池、放电模块和电源转换模块且用于控制放电模块和驱动模块的电连接关系以及电源转换模块和主控模块的电连接关系；
第二无线收发模块电连接至低功耗MCU模块；
低功耗MCU模块通过第二无线收发模块与后台服务器无线通讯；
低功耗MCU模块、电池和主控模块通过CAN总线通讯连接。
进一步地，低功耗AGV设备可在休眠模式和工作模式之间进行切换；
当低功耗AGV设备处于休眠模式时，电源转换模块和主控模块断开电连接，驱动模块和放电模块断开电连接；
当低功耗AGV设备处于工作模式时，电源转换模块和主控模块电连接，驱动模块和放电模块电连接。
进一步地，当需要切换处于休眠模式的低功耗AGV设备的状态时，后台服务器通过第二无线收发模块发送切换指令至低功耗MCU模块；
低功耗MCU模块接收到切换指令后控制电源转换模块和放电模块以恢复电源转换模块和主控模块的电连接以及驱动模块和放电模块的电连接从而唤醒低功耗AGV设备使其处于工作模式。
进一步地，当需要切换处于工作模式的低功耗AGV设备的状态时，后台服务器通过第一无线收发模块发送切换指令至主控模块；
主控模块接收到切换指令后控制驱动模块将低功耗AGV设备驱动至停放点并发送断电指令至低功耗MCU模块；
低功耗MCU模块接收到断电指令后控制电源转换模块和放电模块以断开电源转换模块和主控模块的电连接以及驱动模块和放电模块的电连接从而将低功耗AGV设备切换到休眠模式。
进一步地，低功耗AGV设备还包括充电模块和充电接口；
充电模块电连接至电池且用于对电池进行充电；
充电接口电连接至充电模块且用于连接外部电源；
低功耗MCU模块电连接至充电模块且还用于控制充电模块和充电接口的电连接关系；
在非充电状态下，充电模块和充电接口断开连接。
进一步地，当低功耗AGV设备处于休眠模式时，低功耗MCU模块监控电池的剩余电量并通过第二无线收发模块将剩余电量发送至后台服务器；
当剩余电量小于预设值时，后台服务通过第二无线收发模块发送充电指令至低功耗MCU模块；
低功耗MCU模块控制电源转换模块和放电模块恢复电源转换模块和主控模块的电连接以及驱动模块和放电模块的电连接；
主控模块控制驱动模块将低功耗AGV设备驱动至充电位置并使充电接口连接至外部电源后发送上电指令至低功耗MCU模块；
低功耗MCU模块接收到上电指令后控制充电模块以恢复充电接口和充电模块的电连接从而通过外部电源对电池进行充电；
充电完成后，低功耗MCU模块控制充电模块断开充电模块和充电接口的电连接；
后台服务器通过第一无线收发模块发送切换指令至主控模块；
主控模块接收到切换指令后控制驱动模块将低功耗AGV设备驱动至停放点并发送断电指令至低功耗MCU模块；
低功耗MCU模块接收到断电指令后控制电源转换模块和放电模块以断开电源转换模块和主控模块的电连接以及驱动模块和放电模块的电连接从而将低功耗AGV设备切换到休眠模式。
进一步地，当低功耗AGV设备处于工作模式时，主控模块监控电池的剩余电量并通过第一无线收发模块将剩余电量发送至后台服务器；
当剩余电量小于预设值时，后台服务通过第一无线收发模块发送充电指令至主控模块；
主控模块控制驱动模块将低功耗AGV设备驱动至充电位置使充电接口连接至外部电源后发送上电指令至低功耗MCU模块；
低功耗MCU模块接收到上电指令后控制充电模块以恢复充电接口和充电模块的电连接从而通过外部电源对电池进行充电；
充电完成后，低功耗MCU模块控制充电模块从而断开充电模块和充电接口的电连接。
进一步地，低功耗AGV设备还包括相机模块；
相机模块用于进行扫码识别路径；
电源转换模块还将电池的电压转换成相机模块的工作电压；
相机模块电连接至电源转换模块；
低功耗MCU模块还用于控制电源转换模块和相机模块的电连接关系。
进一步地，低功耗AGV设备还包括壳体；
电池、电源转换模块、主控模块、第一无线收发模块、放电模块、驱动模块、低功耗MCU模块、第二无线收发模块、充电模块和相机模块均设置于壳体内；
充电接口设置于壳体上以用于连接外部电源。
进一步地，低功耗AGV设备还包括控制开关；
控制开关电连接至低功耗MCU模块；
控制开关供用户进行操作以发送指令至低功耗MCU模块从而切换低功耗AGV设备的状态。
本发明的有益之处在于所提供的低功耗AGV设备，低功耗MCU模块能够根据指令控制电源转换模块和主控模块的电连接关系以及驱动模块和放电模块的电连接关系，从而切换低功耗AGV设备的状态，能够使设备在非使用期间进入低功耗状态，节省设备用电，加长待机时间。
本发明的有益之处还在于所提供的低功耗AGV设备，可以根据电池的电量自动控制低功耗AGV设备进行充电，并且，在非充电状态下，裸露的充电接口不带电，提高了设备的安全性能。
附图说明
图1是本发明的低功耗AGV设备的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
如图1所示为本发明的一种低功耗AGV设备，包括：电池11、电源转换模块12、主控模块13、第一无线收发模块14、放电模块15、驱动模块16、低功耗MCU模块17和第二无线收发模块18。其中，电池11为整个低功耗AGV设备提供电能。电源转换模块12电连接至电池11，电源转换模块12用于将电池11的电压转换成主控模块13的工作电压。主控模块13电连接至电源转换模块12和驱动模块16，主控模块13用于控制驱动模块16，其根据后台服务器发送的信息控制驱动模块16将AGV设备驱动至目标地点。第一无线收发模块14电连接至主控模块13，主控模块13通过第一无线收发模块14与后台服务器无线通讯。放电模块15电连接至电池11，驱动模块16电连接至放电模块15，驱动模块16用于驱动该低功耗AGV设备。低功耗MCU模块17电连接至电池11、放电模块15和电源转换模块12，低功耗MCU模块17用于控制放电模块15和驱动模块16的电连接关系以及电源转换模块12和主控模块13的电连接关系。具体的，放电模块15包含放电电路和MOS开关，放电电路一端连接电池11另一端连接MOS开关，MOS开关的另一端连接驱动模块16，低功耗MCU模块17发送控制信号至放电电路，通过放电电路控制MOS开关通断，从而可选择的控制放电模块15和驱动模块16之间的电连接关系。同样的，电源转换模块12包含电源转换电路和MOS开关，电源转换电路一端连接电池11且另一端连接该MOS开关，MOS开关的另一端连接主控模块13，低功耗MCU模块17发送控制信号至电源转换电路，通过电源转换电路控制MOS开关通断，从而可选择的控制电源转换模块12和主控模块13之间的电连接关系。第二无线收发模块18电连接至低功耗MCU模块17。低功耗MCU模块17通过第二无线收发模块18与后台服务器无线通讯。低功耗MCU模块17、电池11和主控模块13通过CAN总线通讯连接。在本发明中，第一无线收发模块14和第二无线收发模块18均为WIFI模块。本发明的低功耗AGV设备，低功耗MCU模块17耗电量低，在低功耗AGV设备使用过程中一直带电，其他的耗电量较大的模块，比如主控模块13和驱动模块16，可以根据工作条件优选的断开与电池11的连接从而减小耗电，提高低功耗AGV设备的运行时间。
本发明的低功耗AGV设备可在休眠模式和工作模式之间进行切换。当低功耗AGV设备处于休眠模式时，电源转换模块12和主控模块13断开电连接，驱动模块16和放电模块15断开电连接。此时只有低功耗MCU模块17通电运行。当低功耗AGV设备处于工作模式时，电源转换模块12和主控模块13电连接，驱动模块16和放电模块15电连接。此时，低功耗AGV设备处于随时待命进行搬运工作的状态。
当低功耗AGV设备处于休眠模式，需要将其切换到工作模式时，后台服务器通过第二无线收发模块18发送切换指令至低功耗MCU模块17。此处，后台服务器通过第二无线收发模块18发送切换指令至低功耗MCU模块17是指后台服务器发送切换指令至第二无线收发模块18，第二无线收发模块18再将该指令转发至低功耗MCU模块17。低功耗MCU模块17接收到切换指令后控制电源转换模块12和放电模块15，恢复电源转换模块12和主控模块13的电连接以及驱动模块16和放电模块15的电连接，唤醒低功耗AGV设备使其处于工作模式。
当低功耗AGV设备处于工作模式，需要将其切换到休眠模式时，后台服务器通过第一无线收发模块14发送切换指令至主控模块13。此处，后台服务器通过第一无线收发模块14发送切换指令至主控模块13是指后台服务器发送上电指令至第一无线收发模块14，第一无线收发模块14再将该指令转发至主控模块13。主控模块13接收到切换指令后控制驱动模块16将低功耗AGV设备驱动至停放点并发送断电指令至低功耗MCU模块17。低功耗MCU模块17接收到断电指令后控制电源转换模块12和放电模块15以断开电源转换模块12和主控模块13的电连接以及驱动模块16和放电模块15的电连接从而将低功耗AGV设备切换到休眠模式。可以理解的是，当前的低功耗AGV设备无需进行搬运操作时，将其切换到休眠模式减小设备电量消耗。而此时低功耗AGV设备可能位于仓库的任何地方，为了使休眠模式下的设备不会影响其他设备或人员的工作，需要将低功耗AGV设备首先停放到对应的停放点再进行休眠。
以上描述的低功耗AGV设备的模式转换均通过后台服务器进行远程控制。可以理解的是，作为一种辅助的操作方式，低功耗AGV设备还包括控制开关23。控制开关23电连接至低功耗MCU模块17。用户可以直接操作控制开关23发送指令至低功耗MCU模块17从而切换低功耗AGV设备的状态。具体的，当低功耗AGV设备处于休眠模式，触发控制开关23向低功耗MCU模块17发送信号，低功耗MCU模块17接收到信号后控制电源转换模块12和放电模块15，恢复电源转换模块12和主控模块13的电连接以及驱动模块16和放电模块15的电连接，唤醒低功耗AGV设备使其处于工作模式。当低功耗AGV设备处于工作模式，触发控制开关23向低功耗MCU模块17发送信号，低功耗MCU模块17接收到信号后控制电源转换模块12和放电模块15，断开电源转换模块12和主控模块13的电连接以及驱动模块16和放电模块15的电连接。
作为一种优选的实施方式，为了避免经常性的更换电池11，在本发明中，低功耗AGV设备还包括充电模块19和充电接口20。充电模块19电连接至电池11且用于对电池11进行充电。充电接口20电连接至充电模块19且用于连接外部电源。低功耗MCU模块17电连接至充电模块19且还用于控制充电模块19和充电接口20的电连接关系。具体的，充电模块19包括充电电路和MOS开关，充电电路一端连接电池11另一端连接MOS开关，MOS开关的另一端连接充电接口20，低功耗MCU模块17发送控制信号至充电电路，通过充电电路控制MOS开关通断，从而可选择的控制充电模块19和充电接口20之间的电连接关系。在非充电状态下，充电模块19和充电接口20断开连接，使低功耗AGV设备在运行过程中，裸露在外的充电接口20不带电，保障操作人员的安全。后台服务器实时获取低功耗AGV设备的电池11的剩余电量，并当该剩余电量下降至小于预设值时，发送指令控制低功耗AGV小车进行自动充电。
具体而言，当低功耗AGV设备处于休眠模式时，通过低功耗MCU模块17监控电池11的剩余电量，监控到的剩余电量值通过第二无线收发模块18发送至后台服务器。当剩余电量小于预设值时，后台服务通过第二无线收发模块18发送充电指令至低功耗MCU模块17。低功耗MCU模块17控制电源转换模块12和放电模块15恢复电源转换模块12和主控模块13的电连接以及驱动模块16和放电模块15的电连接。主控模块13控制驱动模块16将低功耗AGV设备驱动至充电位置并使充电接口20连接至外部电源后发送上电指令至低功耗MCU模块17。低功耗MCU模块17接收到上电指令后控制充电模块19以恢复充电接口20和充电模块19的电连接从而通过外部电源对电池11进行充电。充电完成后，低功耗MCU模块17控制充电模块19断开充电模块19和充电接口20的电连接。具体的，后台服务器判断低功耗AGV设备的电池11电量已满时，发送完成信号至低功耗MCU模块17，低功耗MCU模块17接收到完成信号后控制充电模块19断开充电模块19和充电接口20的电连接。此时，已经完成对低功耗AGV设备的充电。由于原先低功耗AGV设备处于休眠模式，充完电后还需要将设备继续保持在休眠状态。后台服务器通过第一无线收发模块14发送切换指令至主控模块13。主控模块13接收到切换指令后控制驱动模块16将低功耗AGV设备驱动至停放点并发送断电指令至低功耗MCU模块17。低功耗MCU模块17接收到断电指令后控制电源转换模块12和放电模块15以断开电源转换模块12和主控模块13的电连接以及驱动模块16和放电模块15的电连接从而将低功耗AGV设备切换到休眠模式，从而完成一次完整的休眠模式下的充电。
当低功耗AGV设备处于工作模式时，此时主控模块13处于工作状态，通过主控模块13监控电池11的剩余电量并通过第一无线收发模块14将剩余电量发送至后台服务器。当剩余电量小于预设值时，后台服务通过第一无线收发模块14发送充电指令至主控模块13。主控模块13控制驱动模块16将低功耗AGV设备驱动至充电位置使充电接口20连接至外部电源后发送上电指令至低功耗MCU模块17。低功耗MCU模块17接收到上电指令后控制充电模块19以恢复充电接口20和充电模块19的电连接从而通过外部电源对电池11进行充电。充电完成后，低功耗MCU模块17控制充电模块19从而断开充电模块19和充电接口20的电连接。具体的，后台服务器判断低功耗AGV设备的电池11电量已满时，发送完成信号至低功耗MCU模块17，低功耗MCU模块17接收到完成信号后控制充电模块19断开充电模块19和充电接口20的电连接。之后，主控模块13再根据相关指令控制驱动模块16驱动该低功耗AGV设备。
作为一种优选的实施方式，低功耗AGV设备还包括相机模块21。相机模块21用于进行扫码识别路径。电源转换模块12还将电池11的电压转换成相机模块21的工作电压。相机模块21电连接至电源转换模块12。低功耗MCU模块17还用于控制电源转换模块12和相机模块21的电连接关系。可以理解的是，在休眠模式下，相机模块21与电源转换模块12断开连接，在工作模式下，相机模块21电连接至电源转换模块12进行工作。可以理解的是，连接至电源转换模块12的弱电工作模块还可以是语音模块、指示灯模块等其他工作模块。
在本发明中，低功耗AGV设备还包括壳体22。电池11、电源转换模块12、主控模块13、第一无线收发模块14、放电模块15、驱动模块16、低功耗MCU模块17、第二无线收发模块18、充电模块19和相机模块21均设置于壳体22内，而充电接口20和操作开关设置于壳体22上。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种低功耗AGV设备，其特征在于，包括：电池、电源转换模块、主控模块、第一无线收发模块、放电模块、驱动模块、低功耗MCU模块和第二无线收发模块；
所述电池用于提供电能；
所述电源转换模块电连接至所述电池且用于将所述电池的电压转换成所述主控模块的工作电压；
所述主控模块电连接至所述电源转换模块和所述驱动模块且用于控制所述驱动模块；
所述第一无线收发模块电连接至所述主控模块；
所述主控模块通过所述第一无线收发模块与后台服务器无线通讯；
所述放电模块电连接至所述电池；
所述驱动模块电连接至所述放电模块；
所述低功耗MCU模块电连接至所述电池、所述放电模块和所述电源转换模块且用于控制所述放电模块和所述驱动模块的电连接关系以及所述电源转换模块和所述主控模块的电连接关系；
所述第二无线收发模块电连接至所述低功耗MCU模块；
所述低功耗MCU模块通过所述第二无线收发模块与所述后台服务器无线通讯；
所述低功耗MCU模块、所述电池和所述主控模块通过CAN总线通讯连接。
2.根据权利要求1所述的低功耗AGV设备，其特征在于，
所述低功耗AGV设备可在休眠模式和工作模式之间进行切换；
当所述低功耗AGV设备处于所述休眠模式时，所述电源转换模块和所述主控模块断开电连接，所述驱动模块和所述放电模块断开电连接；
当所述低功耗AGV设备处于所述工作模式时，所述电源转换模块和所述主控模块电连接，所述驱动模块和所述放电模块电连接。
3.根据权利要求2所述的低功耗AGV设备，其特征在于，
当需要切换处于所述休眠模式的所述低功耗AGV设备的状态时，所述后台服务器通过所述第二无线收发模块发送切换指令至所述低功耗MCU模块；
所述低功耗MCU模块接收到所述切换指令后控制所述电源转换模块和所述放电模块以恢复所述电源转换模块和所述主控模块的电连接以及所述驱动模块和所述放电模块的电连接从而唤醒所述低功耗AGV设备使其处于所述工作模式。
4.根据权利要求2所述的低功耗AGV设备，其特征在于，
当需要切换处于所述工作模式的所述低功耗AGV设备的状态时，所述后台服务器通过所述第一无线收发模块发送切换指令至所述主控模块；
所述主控模块接收到所述切换指令后控制所述驱动模块将所述低功耗AGV设备驱动至停放点并发送断电指令至所述低功耗MCU模块；
所述低功耗MCU模块接收到所述断电指令后控制所述电源转换模块和所述放电模块以断开所述电源转换模块和所述主控模块的电连接以及所述驱动模块和所述放电模块的电连接从而将所述低功耗AGV设备切换到所述休眠模式。
5.根据权利要求2所述的低功耗AGV设备，其特征在于，
所述低功耗AGV设备还包括充电模块和充电接口；
所述充电模块电连接至所述电池且用于对所述电池进行充电；
所述充电接口电连接至所述充电模块且用于连接外部电源；
所述低功耗MCU模块电连接至所述充电模块且还用于控制所述充电模块和所述充电接口的电连接关系；
在非充电状态下，所述充电模块和所述充电接口断开连接。
6.根据权利要求5所述的低功耗AGV设备，其特征在于，
当所述低功耗AGV设备处于所述休眠模式时，所述低功耗MCU模块监控所述电池的剩余电量并通过所述第二无线收发模块将所述剩余电量发送至所述后台服务器；
当所述剩余电量小于预设值时，所述后台服务通过所述第二无线收发模块发送充电指令至所述低功耗MCU模块；
所述低功耗MCU模块控制所述电源转换模块和所述放电模块恢复所述电源转换模块和所述主控模块的电连接以及所述驱动模块和所述放电模块的电连接；
所述主控模块控制所述驱动模块将所述低功耗AGV设备驱动至充电位置并使所述充电接口连接至外部电源后发送上电指令至所述低功耗MCU模块；
所述低功耗MCU模块接收到所述上电指令后控制所述充电模块以恢复所述充电接口和所述充电模块的电连接从而通过外部电源对所述电池进行充电；
充电完成后，所述低功耗MCU模块控制所述充电模块断开所述充电模块和所述充电接口的电连接；
所述后台服务器通过所述第一无线收发模块发送切换指令至所述主控模块；
所述主控模块接收到所述切换指令后控制所述驱动模块将所述低功耗AGV设备驱动至停放点并发送断电指令至所述低功耗MCU模块；
所述低功耗MCU模块接收到所述断电指令后控制所述电源转换模块和所述放电模块以断开所述电源转换模块和所述主控模块的电连接以及所述驱动模块和所述放电模块的电连接从而将所述低功耗AGV设备切换到所述休眠模式。
7.根据权利要求5所述的低功耗AGV设备，其特征在于，
当所述低功耗AGV设备处于所述工作模式时，所述主控模块监控所述电池的剩余电量并通过所述第一无线收发模块将所述剩余电量发送至所述后台服务器；
当所述剩余电量小于预设值时，所述后台服务通过所述第一无线收发模块发送充电指令至所述主控模块；
所述主控模块控制所述驱动模块将所述低功耗AGV设备驱动至充电位置使所述充电接口连接至外部电源后发送上电指令至所述低功耗MCU模块；
所述低功耗MCU模块接收到所述上电指令后控制所述充电模块以恢复所述充电接口和所述充电模块的电连接从而通过外部电源对所述电池进行充电；
充电完成后，所述低功耗MCU模块控制所述充电模块从而断开所述充电模块和所述充电接口的电连接。
8.根据权利要求5所述的低功耗AGV设备，其特征在于，
所述低功耗AGV设备还包括相机模块；
所述相机模块用于进行扫码识别路径；
所述电源转换模块还将所述电池的电压转换成所述相机模块的工作电压；
所述相机模块电连接至所述电源转换模块；
所述低功耗MCU模块还用于控制所述电源转换模块和所述相机模块的电连接关系。
9.根据权利要求8所述的低功耗AGV设备，其特征在于，
所述低功耗AGV设备还包括壳体；
所述电池、电源转换模块、主控模块、第一无线收发模块、放电模块、驱动模块、低功耗MCU模块、第二无线收发模块、所述充电模块和所述相机模块均设置于所述壳体内；
所述充电接口设置于所述壳体上以用于连接外部电源。
10.根据权利要求2所述的低功耗AGV设备，其特征在于，
所述低功耗AGV设备还包括控制开关；
所述控制开关电连接至所述低功耗MCU模块；
所述控制开关供用户进行操作以发送指令至所述低功耗MCU模块从而切换所述低功耗AGV设备的状态。
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