CN112165155A - 一种掉电保护装置、机器人控制器及其掉电保护方法 - Google Patents

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CN112165155A CN202010885091.7A CN202010885091A CN112165155A CN 112165155 A CN112165155 A CN 112165155A CN 202010885091 A CN202010885091 A CN 202010885091A CN 112165155 A CN112165155 A CN 112165155A
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余显才
黄诚成
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Abstract

本发明公开了一种掉电保护装置、机器人控制器及其掉电保护方法，该装置包括：第一检测模块，用于在检测到输入电源掉电的情况下，输出第一中断信号；第二检测模块，用于在检测到系统电源掉电的情况下，输出第二中断信号；控制单元，用于响应所述第一中断信号和/或所述第二中断信号，发出用于控制所述备份电源单元接通的开启信号；备份电源单元，用于在接收到所述开启信号的情况下，使自身与所述控制单元之间形成供电通路，以利用自身电能为所述控制单元进行备份供电。本发明的方案，可以解决掉电检测电路无法检测到输入电源是否故障，存在电源检测不全面而影响掉电保护可靠性低的问题，达到实现电源检测全面性从而提升掉电保护可靠性的效果。

Description

一种掉电保护装置、机器人控制器及其掉电保护方法
技术领域
本发明属于供电技术领域，具体涉及一种掉电保护装置、机器人控制器及其掉电保护方法，尤其涉及一种机器人控制器备份电源电路、机器人控制器及其掉电保护方法。
背景技术
工业控制产品的备份电源，一般由掉电检测电路和备份电源电路组成，掉电检测电路用于检测系统电源是否掉电，无法检测到输入电源是否故障，存在电源检测不全面而影响掉电保护可靠性。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种掉电保护装置、机器人控制器及其掉电保护方法，以解决掉电检测电路无法检测到输入电源是否故障，存在电源检测不全面而影响掉电保护可靠性低的问题，达到实现电源检测全面性从而提升掉电保护可靠性的效果。
本发明提供一种掉电保护装置，包括：掉电检测单元、备份电源单元和控制单元；所述掉电检测单元，包括：第一检测模块和第二检测模块；其中，所述第一检测模块，用于在检测到输入电源掉电的情况下，输出第一中断信号；所述输入电源，是外部供电电源；所述第二检测模块，用于在检测到系统电源掉电的情况下，输出第二中断信号；所述系统电源，用于将所述输入电源的输入电压转换为系统的目标电压后为系统供电；所述控制单元，用于响应所述第一中断信号和/或所述第二中断信号，发出用于控制所述备份电源单元接通的开启信号，以在所述备份电源单元进行备份供电的情况下进行数据保存；所述备份电源单元，用于在接收到所述开启信号的情况下，使自身与所述控制单元之间形成供电通路，以利用自身电能为所述控制单元进行备份供电。
可选地，所述第一检测模块，设置在距离所述输入电源的输出口第一设定距离内；所述第二检测模块，设置在距离所述系统电源的输出口第二设定距离内；其中，所述第二检测模块，还用于在检测到系统电源过压、过流或温度过高的情况下，输出第二中断信号。
可选地，所述控制单元响应所述第一中断信号和/或所述第二中断信号，发出用于控制所述备份电源单元接通的开启信号，包括：若所述控制单元接收到所述第一中断信号，则发出第一使能信号作为所述开启信号；若所述控制单元接收到所述第二中断信号，则发出第二使能信号作为所述开启信号；若所述控制单元接收到所述第一中断信号和所述第二中断信号，则发出第三使能信号作为所述开启信号。
可选地，还包括：所述控制单元，还用于在发出用于控制所述备份电源单元接通的开启信号后，若设定的备份供电时间已到、或所述数据保存已完成，则发出用于控制所述备份电源单元断开的关闭信号；所述备份电源单元，用于在接收到所述关闭信号的情况下，使自身与所述控制单元之间的供电通路断开。
可选地，所述备份电源单元，包括：充电模块、储能模块和升压模块；其中，所述备份电源单元使自身与所述控制单元之间形成供电通路，包括：所述充电模块，用于在所述系统电源正常工作的情况下，利用所述系统电源进行充电；所述储能模块，用于储存所述充电模块充电得到的电能；所述升压模块，用于在所述备份电源单元与所述控制单元之间的供电通路接通的情况下，对所述储能模块储存的电能进行升压后，向所述控制单元进行备份供电。
可选地，所述备份电源单元，还包括：单向模块；所述单向模块，用于防止所述升压模块输出的电能发生倒灌。
与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种机器人控制器，包括：以上所述的掉电保护装置。
与上述机器人控制器相匹配，本发明再一方面提供一种机器人控制器的掉电保护方法，包括：通过第一检测模块，在检测到输入电源掉电的情况下，输出第一中断信号；所述输入电源，是外部供电电源；通过第二检测模块，在检测到系统电源掉电的情况下，输出第二中断信号；所述系统电源，用于将所述输入电源的输入电压转换为系统的目标电压后为系统供电；通过控制单元，响应所述第一中断信号和/或所述第二中断信号，发出用于控制所述备份电源单元接通的开启信号，以在所述备份电源单元进行备份供电的情况下进行数据保存；
通过备份电源单元，在接收到所述开启信号的情况下，使自身与所述控制单元之间形成供电通路，以利用自身电能为所述控制单元进行备份供电。
可选地，所述第一检测模块，设置在距离所述输入电源的输出口第一设定距离内；所述第二检测模块，设置在距离所述系统电源的输出口第二设定距离内；其中，通过所述第二检测模块，还在检测到系统电源过压、过流或温度过高的情况下，输出第二中断信号。
可选地，通过所述控制单元响应所述第一中断信号和/或所述第二中断信号，发出用于控制所述备份电源单元接通的开启信号，包括：若所述控制单元接收到所述第一中断信号，则发出第一使能信号作为所述开启信号；若所述控制单元接收到所述第二中断信号，则发出第二使能信号作为所述开启信号；若所述控制单元接收到所述第一中断信号和所述第二中断信号，则发出第三使能信号作为所述开启信号。
可选地，还包括：通过所述控制单元，还在发出用于控制所述备份电源单元接通的开启信号后，若设定的备份供电时间已到、或所述数据保存已完成，则发出用于控制所述备份电源单元断开的关闭信号；通过所述备份电源单元，在接收到所述关闭信号的情况下，使自身与所述控制单元之间的供电通路断开。
可选地，通过所述备份电源单元使自身与所述控制单元之间形成供电通路，包括：通过充电模块，在所述系统电源正常工作的情况下，利用所述系统电源进行充电；通过储能模块，储存所述充电模块充电得到的电能；通过升压模块，在所述备份电源单元与所述控制单元之间的供电通路接通的情况下，对所述储能模块储存的电能进行升压后，向所述控制单元进行备份供电。
可选地，通过所述备份电源单元使自身与所述控制单元之间形成供电通路，还包括：通过单向模块，防止所述升压模块输出的电能发生倒灌。
本发明的方案，通过设置两路电源检测模块，分别对外部输入电源和内部系统输出电源进行检测，不仅仅检测系统电源，而且检测输入电源，监测更加全面。
进一步，本发明的方案，通过在电源未掉电时利用充电模块和储能模块进行储能，在电源掉电时利用储能的电能进行备份供电，无需引入第二电源模块，节省成本，同时更加的便捷。
进一步，本发明的方案，通过在电源掉电时利用升压模块对储能的电能进行升压后进行备份供电，升压模块不仅仅简单使用法拉电容供电，配备了升压模块芯片，能够满足更加大的负载需求，且供电平稳，有利于系统稳定。
由此，本发明的方案，通过设置两路电源检测模块，分别对外部输入电源和内部系统输出电源进行检测，以全面检测电源，解决掉电检测电路无法检测到输入电源是否故障，存在电源检测不全面而影响掉电保护可靠性低的问题，达到实现电源检测全面性从而提升掉电保护可靠性的效果。
其中，由于输入电源的掉电信号早于系统电源的掉电信号，通过对输入电源进行检测，可以在输入电源发生故障的情况下更快地启动保护，有利于提升对电源掉电保护处理的及时性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的掉电保护装置的一实施例的结构示意图；
图2为机器人控制器备份电源电路的一实施例的结构示意图；
图3为机器人控制器备份电源电路的掉电波形示意图；
图4为机器人控制器备份电源电路中第一检测模块的第一中断信号输出曲线(滞回曲线)示意图；
图5为本发明的掉电保护方法的一实施例的流程示意图；
图6为本发明的方法中对备份电源单元的能源进行管控的一实施例的流程示意图；
图7为本发明的方法中通过所述备份电源单元使自身与所述控制单元之间形成供电通路的一实施例的流程示意图；
图8为本发明的方法中第一检测模块的一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种掉电保护装置，涉及工业控制智能装备。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该掉电保护装置可以应用在工业控制产品如机器人控制器等的掉电保护方面，机器人控制器的掉电保护装置，可以包括：掉电检测单元(如掉电检测电路)、备份电源单元(如备份电源电路)和控制单元(如CPU)。例如：可以用于机器人控制器的备份电源电路，主要由掉电检测电路和备份电源电路组成。所述掉电检测单元，可以包括：第一检测模块和第二检测模块。设置两路掉电保护模块分别对输入供电电压和系统电压进行监测，实现对电压的全面可靠检测。
具体地，所述第一检测模块，可以用于检测输入电源(即外部输入电源)是否掉电，以在检测到输入电源(即外部输入电源)掉电的情况下，输出第一中断信号至所述控制单元。所述输入电源，是外部供电电源。
具体地，所述第二检测模块，可以用于检测系统电源(即内部系统输出电源)是否掉电，以在检测到系统电源(即内部系统输出电源)掉电的情况下，输出第二中断信号至所述控制单元。所述系统电源，可以用于将所述输入电源的输入电压转换为系统的目标电压后为系统供电。其中，该系统，可以是工业控制产品的控制系统，如机器人控制器等。例如：24V电源输入DC-DC模块，可以用于接收24V外部电源输入转换成内部系统5V主电源。24V电源输入DC-DC模块为主电源输入模块，该主电源输入模块可以将输入的24V直流电源转换为5V的直流电源输出，提供给系统正常运行使用。
其中，所述第一检测模块，可以包括第一比较器，所述第一比较器可以设置在距离所述输入电源的输出口第一设定距离内。所述第二检测模块，可以包括第二比较器，所述第二比较器可以设置在距离所述系统电源的输出口第二设定距离内。
例如：掉电检测电路由第一检测模块和第二检测模块两个电源检测模块组成，掉电信号电压触发阈值可以根据实际情况设定。
例如：第一检测模块，将采样点设置在外部电源输入口。第一检测模块主要可以用于检测外部输入的24V电源是否发生掉电情况，检测点设置在电源输入端能够快速响应外部电源掉电情况处。如图3所示，当24V发生掉电情况，可以设定为电压低于19.01V时，该第一检测模块会输出一个3.3V的高电平信号(即第一中断信号)至CPU_Sys。
例如：第二检测模块，将采样点设置在内部系统电源输出口。第二检测模块主要可以用于检测5V内部系统电源的掉电情况，同时能够监测系统的过流、过压、过温问题。系统正常运行时，直接提供Vmain_out的5V系统工作电压，可以设定为当5V系统电源低于4.3V时，当发生掉电情况时，第二检测模块会输出一个低电平的第二中断信号至CPU_Sys，因此第二检测模块区别第一检测模块主要可以用于监测系统健康运行状态。第一中断信号会先于第二中断信号发出，因此如图2所示的掉电波形展示的为第一中断信号的跳变波形。
另外，所述第二检测模块，还可以用于检测系统电源(即内部系统输出电源)是否过压、过流或温度过高，以在检测到系统电源(即内部系统输出电源)过压、过流或温度过高的情况下，输出第二中断信号至所述控制单元。
例如：加入了双路电源检测模块如第一检测模块和第二检测模块，对各类电源失效事件检测全面，加入主芯片逻辑控制，能及时启用和关闭升压模块。第一检测模块可以用于进行欠压检测，第二检测模块可以用于进行欠压、过压、过流、过温检测等。如设置在内部系统输出电源的第二检测点，能够针对电流过大(短路)、前级温度过高、前级输入电压过高事件，也能够发出中断信号通知主芯片，并主动切断现在的电源供电，启用备用电源供电给主芯片系统提供足够的保存数据时间。
由此，本发明的方案，具备两路电源检测，更加的可靠全面，且还加入了过压、过温、过流检测，安全防护系数更高。
具体地，所述控制单元，可以用于在接收到所述第一中断信号和/或所述第二中断信号的情况下，响应所述第一中断信号和/或所述第二中断信号，发出可以用于控制所述备份电源单元接通的开启信号，以接通所述备份电源单元进行备份供电，并在所述备份电源单元进行备份供电的情况下进行数据保存。
可选地，所述控制单元在接收到所述第一中断信号和/或所述第二中断信号的情况下，响应所述第一中断信号和/或所述第二中断信号，发出可以用于控制所述备份电源单元接通的开启信号，可以包括以下任一种控制情形：
第一种控制情形：若所述控制单元接收到所述第一中断信号，则发出第一使能信号作为所述开启信号。例如：CPU单独收到第一中断信号后可迅速响应掉电保存数据响应操作，同时，输出使能信号控制升压模块开始工作，延长系统掉电后CPU数据的保存时间。
第二种控制情形：若所述控制单元接收到所述第二中断信号，则发出第二使能信号作为所述开启信号。例如：若第二中断信号单独有效，即发生转换后电源异常，CPU执行掉电数据保存，迅速启动升压模块工作。
第三种控制情形：若所述控制单元接收到所述第一中断信号和所述第二中断信号，则发出第三使能信号作为所述开启信号。例如：若同时出现异常，第一中断信号与第二中断信号分先后给到CPU，CPU启动升压模块，升压模块支持最低工作电压低至0.5V升压，能充分利用储能模块的能量。通过CPU响应，可延长掉电数据保存时间，两路中断信号处理方式可满足不同掉电情况。
例如：检测到掉电时CPU打开后级升压模块，将电容能量转化至后级芯片使用，并在数据保存完毕之后，关闭所述升压模块电路，避免储能模块的能量消耗，能够减小成本；能够真正意义上关断备份电源电路，从而减少对系统能量的消耗。对于升压模块加入了主芯片逻辑控制，在主芯片接收到掉电中断信号之后，才会打开升压模块开始转换电压，且在主芯片数据存储完成之后，会控制升压模块关闭，节约储能模块的能量，可以解决备份电源电路不可控的问题。
由此，通过使用一级升压和CPU控制，可以很大限度的节约有限的电路板布局空间和对能量的消耗，可以达到节约成本的效果。而且，同时对系统电源以及输入电源进行检测，更加的全面和可靠。
具体地，所述备份电源单元，可以用于在所述控制单元的控制下，在接收到所述开启信号的情况下，使自身与所述控制单元之间形成供电通路，以利用自身电能为所述控制单元进行备份供电。
例如：掉电检测电路，分别对外部输入电源和内部系统输出电源进行检测，监测更加可靠全面。检测点越靠近外部电源输入口，对掉电事件的响应速度越快，因此第一检测点能够快速响应掉电事件发出中断信号通知主芯片系统；同时，因为外部输入电源存在一定的波动，第一检测点设计为滞回比较形式，针对电源波动设置一定的裕量。设置在内部系统输出电源的第二检测点能够针对电压过低事件发出中断信号通知主芯片，并主动切断现在的电源供电，启用备用电源供电给主芯片系统提供足够的保存数据时间。
由此，本发明的方案，采取了双路电源监测，分别在外部电源输入口和内部系统电源输出口设置电压采样点，可以解决对掉电事件响应不够迅速，检测不够全面的问题；通过双路电源监测，检测电路不仅仅对输入供电电源进行监测，还对系统电源进行检测，监测更加可靠全面。
可选地，所述备份电源单元，可以包括：充电模块、储能模块和升压模块。所述充电模块、所述储能模块和所述升压模块，依次连接在所述系统电源与所述控制单元之间。
其中，所述备份电源单元使自身与所述控制单元之间形成供电通路，可以包括：
所述充电模块，可以用于在所述系统电源正常工作的情况下，利用所述系统电源进行充电，并储存在所述储能模块中。例如：充电模块，可以用于产生法拉电容模块充电时所需的电流。法拉电容：储能模块，掉电时为系统提供能量。充电模块可以用于为法拉电容模块提供其所需的充电电流，该模块可以简单的由电阻组成，或者可以选用专门为法拉电容充电的IC管理芯片。
所述储能模块，如法拉电容或蓄电池，可以用于储存所述充电模块充电得到的电能。例如：法拉电容选取的电容容值可以由电容能量守恒公式
Figure BDA0002655318800000081
得出，P为系统运行所需功率，t为所需的备份电源持续时间，U0为法拉电容充满电之后的电压，U为法拉电容在系统关闭时的电压。直接选用法拉电容作为储能模块，提供的能量较为稳定，且能够根据系统实际情况设定电容容值大小，适配多种电路设计情况。法拉电容也可以用具有相似储能功能的锂电池等替代实现。
所述升压模块，可以用于在所述备份电源单元与所述控制单元之间的供电通路接通的情况下，对所述储能模块储存的电能进行升压后，向所述控制单元进行备份供电。例如：升压模块，可以用于在系统电源掉电时，将法拉电容存储的能量转换成稳定的5V电源输出。升压模块为小电压(0.5V)升压模块，转换效率能达到90％以上，在发生掉电时，能够最大限度的将低至0.5V的法拉电容能量转换为5V的Vback_out电源输出，提高了能量利用率，节省系统能量。在升压模块增加使能控制，实现对系统能量的消耗的减少；在提高备份电源电路可靠性以及使用性的前提下节省单板成本，节约系统能耗。
例如：采取了一级升压模式，能够提高大约15％至20％的效率，且工作电压低至0.5V，能最大限度的利用电容储能模块的能量，节省成本和PCB有限的布局空间，可以解决对储能模块能量利用率低和效率不高的问题；能够充分的利用储能模块的能量高达90％以上，具有很高的可靠性以及稳定性。升压模块能够带动后级更大的负载，并提供足够的数据保存时间；能够支持更大的负载需求，更加的可靠全面。
由此，通过能够利用小电压升压模块(低至0.5V)，在发生掉电情况时，最大限度的利用法拉电容里面存储的能量将其升压至CPU系统所需的工作电压作为其备份电源，能够提高能量的利用率，并降低额外的成本，节省有限的PCB布局空间。
更可选地，所述备份电源单元，还可以包括：单向模块。所述单向模块，如二极管，设置在所述升压模块与所述控制单元之间，可以用于防止所述升压模块输出的电能发生倒灌。
由此，通过在升压模块的输出端设置单向模块，防止电能倒灌，使得备份供电更加安全可靠。
在一个可选实施方式中，还可以包括：对备份电源单元的能源进行管控的过程，具体可以如下：
所述控制单元，还可以用于在发出可以用于控制所述备份电源单元接通的开启信号后，若设定的备份供电时间已到、或所述数据保存已完成，则发出可以用于控制所述备份电源单元断开的关闭信号，以断开所述备份电源单元的备份供电。
所述备份电源单元，可以用于在所述控制单元的控制下，在接收到所述关闭信号的情况下，使自身与所述控制单元之间的供电通路断开，以节省自身电能。
例如：当没有发生掉电情况(即不产生第一中断信号和第二中断信号时)，CPU_Sys控制升压模块关闭(不产生使能信号)，如图2所示，系统正常运行时，使能信号一直为低电平状态，区别于一些方案的关断升压模块的电源输出，并没有真正的关断升压模块芯片，此项动作能够节省系统的能量消耗，节省成本。当发生系统掉电时，掉电检测电路先产生中断信号至CPU_Sys，CPU_Sys产生使能信号打开升压模块备份电源模块输出Vback_out，并持续一段时间以供CPU_Sys保存数据，并且在CPU_Sys数据保存完毕之后，主芯片会控制升压模块再次关闭，不会完全耗尽储能模块的能量，这样在系统再次上电启动时，储能模块无须再完全充电，节省能量。
由此，通过CPU控制开关，在系统正常运行的时候，备份电源电路为关断状态，能够提高系统的稳定性加入CPU控制开关能够减少该备份电源电路对于整个电路系统的功耗。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过设置两路电源检测模块，分别对外部输入电源和内部系统输出电源进行检测，不仅仅检测系统电源，而且检测输入电源，监测更加全面。
根据本发明的实施例，还提供了对应于掉电保护装置的一种机器人控制器。该机器人控制器可以包括：以上所述的掉电保护装置。
工业控制产品最重要的就是可靠性问题，产品的可靠性问题不仅仅涉及在运行中的稳定性，以及实现其目的的效果如何，还在于这个产品在遇到各种可能预想到的突发问题时所体现的各种能平稳度过的应对方式。因为工厂车间的电力系统波动较大以及不稳定，所以系统的突然供电切断也是可以预知的一种问题。工业控制产品对供电切断的检测和防护措施也是其可靠性的重要衡量标准。
备份电源一般由掉电检测电路和备份电源电路组成。掉电检测电路要合理设置电压采样点的位置，当掉电检测电路监测到电源掉电时，能够及时监测，并快速响应发出中断信号以提醒CPU要进行数据保存，但对电压的检测不够可靠全面；当供电切断时，备份电源电路能够提供一段合适的时间以供CPU进行数据存储，能量利用效率较低、成本较高，且备份电源电路不可控。
在一个可选实施方式中，本发明的方案提供一种机器人控制器备份电源电路，不仅仅检测系统电源，而且检测输入电源，监测更加全面；无需引入第二电源模块，节省成本，同时更加的便捷；同时升压模块不仅仅简单使用法拉电容供电，配备了升压模块芯片，能够满足更加大的负载需求，且供电平稳，有利于系统稳定。
具体地，为了解决现有的掉电保存电路成本较高，备份电源电路不可控，且对电压的检测不够全面等问题。本发明的方案，通过使用一级升压和CPU控制，可以很大限度的节约有限的电路板布局空间和对能量的消耗，可以达到节约成本的效果。而且，同时对系统电源以及输入电源进行检测，更加的全面和可靠。
在一个可选例子中，本发明的方案能够进行双路电源监测。
具体地，掉电检测电路，分别对外部输入电源和内部系统输出电源进行检测，监测更加可靠全面。检测点越靠近外部电源输入口，对掉电事件的响应速度越快，因此第一检测点能够快速响应掉电事件发出中断信号通知主芯片系统；同时，因为外部输入电源存在一定的波动，第一检测点设计为滞回比较形式，针对电源波动设置一定的裕量。设置在内部系统输出电源的第二检测点能够针对电压过低、电流过大(短路)，前级温度过高，前级输入电压过高事件，也能够发出中断信号通知主芯片，并主动切断现在的电源供电，启用备用电源供电给主芯片系统提供足够的保存数据时间。
例如：如图8所示，第一检测模块可以包括闭环负反馈运算放大器。根据负反馈运放原理，便会产生如图4所示的第一中断信号UTH1如UTH1＝19.01和第二中断信号UTH2如UTH2＝20.95的滞回曲线。
可见，本发明的方案，采取了双路电源监测，分别在外部电源输入口和内部系统电源输出口设置电压采样点，可以解决对掉电事件响应不够迅速，检测不够全面的问题。通过双路电源监测，检测电路不仅仅对输入供电电源进行监测，还对系统电源进行检测，监测更加可靠全面。具备两路电源检测，更加的可靠全面，且还加入了过压，过温，过流检测，安全防护系数更高。
在一个可选例子中，本发明的方案中加入主芯片逻辑控制。
具体地，CPU单独收到第一中断信号后可迅速响应掉电保存数据响应操作，同时，输出使能信号控制升压模块开始工作，延长系统掉电后CPU数据的保存时间。
可选地，若第二中断信号单独有效，即发生转换后电源异常，CPU执行掉电数据保存，迅速启动升压模块工作。
可选地，若同时出现异常，第一中断信号与第二中断信号分先后给到CPU，CPU启动升压模块，升压模块支持最低工作电压低至0.5V升压，能充分利用储能模块的能量。通过CPU响应，可延长掉电数据保存时间，两路中断信号处理方式可满足不同掉电情况。
其中，检测到掉电时CPU打开后级升压模块，将电容能量转化至后级芯片使用，并在数据保存完毕之后，关闭所述升压模块电路，避免储能模块的能量消耗，能够减小成本；能够真正意义上关断备份电源电路，从而减少对系统能量的消耗。另外，在上述实施方式中，三种情况下的掉电保护时间是一样的，因为这三种情况下CPU需要保存的系统运行文件是一样的。
可见，本发明的方案，对于升压模块加入了主芯片逻辑控制，在主芯片接收到掉电中断信号之后，才会打开升压模块开始转换电压，且在主芯片数据存储完成之后，会控制升压模块关闭，节约储能模块的能量，可以解决备份电源电路不可控的问题。通过CPU控制开关，在系统正常运行的时候，备份电源电路为关断状态，能够提高系统的稳定性加入CPU控制开关能够减少该备份电源电路对于整个电路系统的功耗。
在一个可选例子中，本发明的方案，能够利用小电压升压模块(低至0.5V)，在发生掉电情况时，最大限度的利用法拉电容里面存储的能量将其升压至CPU系统所需的工作电压作为其备份电源。这样能够提高能量的利用率，并降低额外的成本，节省有限的PCB布局空间。
可见，本发明的方案，采取了一级升压模式，能够提高大约15％至20％的效率，且工作电压低至0.5V，能最大限度的利用电容储能模块的能量，节省成本和PCB有限的布局空间，可以解决对储能模块能量利用率低和效率不高的问题；能够充分的利用储能模块的能量高达90％以上，具有很高的可靠性以及稳定性。升压模块能够带动后级更大的负载，并提供足够的数据保存时间；能够支持更大的负载需求，更加的可靠全面。
其中，设置两路掉电保护模块分别对输入供电电压和系统电压进行监测，实现对电压的全面可靠检测；在升压模块增加使能控制，实现对系统能量的消耗的减少；在提高备份电源电路可靠性以及使用性的前提下节省单板成本，节约系统能耗。
在一个可选具体实施方式中，可以参见图2至图4所示的例子，对本发明的方案的具体实现过程进行示例性说明。
本发明的方案，提供一种可以用于机器人控制器的备份电源电路，主要由掉电检测电路和备份电源电路组成。
图2为机器人控制器备份电源电路的一实施例的结构示意图。如图2所示，机器人控制器备份电源电路，可以包括：第一检测模块(即输入电源检测模块)、第二检测模块(即系统电源检测模块)、主控芯片(即CPU)、直流电源(如24V电源输入DC-DC模块)、充电模块、法拉电容、升压模块和二极管。24V电源输入DC-DC模块的第一输出端，输出24V直流电压值第一检测模块，第一检测模块输出第一中断信号至CPU的第一输入端。24V电源输入DC-DC模块的第二输出端，输出5V直流电压值第二检测模块，第二检测模块的第一输出端输出第二中断信号至CPU的第二输入端。24V电源输入DC-DC模块的第二输出端，还依次经充电模块、法拉电容、升压模块和二极管后输出电压信号至CPU的第三输入端。第二检测模块的第二输出端还输出电压信号至CPU的第三输入端。CPU的输出端输出使能信号至升压模块。
在图2所示的例子中，加入了双路电源检测模块如第一检测模块和第二检测模块，对各类电源失效事件检测全面，加入主芯片逻辑控制，能及时启用和关闭升压模块。第一检测模块可以用于进行欠压检测，第二检测模块可以用于进行欠压、过压、过流、过温检测等。
其中，24V电源输入DC-DC模块，可以用于接收24V外部电源输入转换成内部系统5V主电源。24V电源输入DC-DC模块为主电源输入模块，该主电源输入模块可以将输入的24V直流电源转换为5V的直流电源输出，提供给系统正常运行使用。
充电模块，可以用于产生法拉电容模块充电时所需的电流。法拉电容：储能模块，掉电时为系统提供能量。充电模块可以用于为法拉电容模块提供其所需的充电电流，该模块可以简单的由电阻组成，或者可以选用专门为法拉电容充电的IC管理芯片。
法拉电容选取的电容容值可以由电容能量守恒公式
Figure BDA0002655318800000131
得出，P为系统运行所需功率，t为所需的备份电源持续时间，U0为法拉电容充满电之后的电压，U为法拉电容在系统关闭时的电压。直接选用法拉电容作为储能模块，提供的能量较为稳定，且能够根据系统实际情况设定电容容值大小，适配多种电路设计情况。法拉电容也可以用具有相似储能功能的锂电池等替代实现。
升压模块，可以用于在系统电源掉电时，将法拉电容存储的能量转换成稳定的5V电源输出。升压模块为小电压(0.5V)升压模块，转换效率能达到90％以上，在发生掉电时，能够最大限度的将低至0.5V的法拉电容能量转换为5V的Vback_out电源输出，提高了能量利用率，节省系统能量。
掉电检测电路由第一检测模块和第二检测模块两个电源检测模块组成，掉电信号电压触发阈值可以根据实际情况设定。
第一检测模块，将采样点设置在外部电源输入口。第一检测模块主要可以用于检测外部输入的24V电源是否发生掉电情况，检测点设置在电源输入端能够快速响应外部电源掉电情况处。如图4所示，当24V发生掉电情况，可以设定为电压低于19.01V时，该第一检测模块会输出一个3.3V的高电平信号(即第一中断信号)至CPU_Sys。
第二检测模块，将采样点设置在内部系统电源输出口。第二检测模块主要可以用于检测5V内部系统电源的掉电情况，同时能够监测系统的过流、过压、过温问题。系统正常运行时，直接提供Vmain_out的5V系统工作电压，可以设定为当5V系统电源低于4.3V时，当发生掉电情况时，第二检测模块会输出一个低电平的第二中断信号至CPU_Sys，因此第二检测模块区别第一检测模块主要可以用于监测系统健康运行状态。第一中断信号会先于第二中断信号发出，因此如图3所示的掉电波形展示的为第一中断信号的跳变波形。
CPU_Sys：主芯片控制系统，处理数据和发出控制指令。
工作时，当没有发生掉电情况(即不产生第一中断信号和第二中断信号时)，CPU_Sys控制升压模块关闭(不产生使能信号)，如图3所示，系统正常运行时，使能信号一直为低电平状态，区别于一些方案的关断升压模块的电源输出，并没有真正的关断升压模块芯片，此项动作能够节省系统的能量消耗，节省成本。当发生系统掉电时，掉电检测电路先产生中断信号至CPU_Sys，CPU_Sys产生使能信号打开升压模块备份电源模块输出Vback_out，并持续一段时间以供CPU_Sys保存数据，并且在CPU_Sys数据保存完毕之后，主芯片会控制升压模块再次关闭，不会完全耗尽储能模块的能量，这样在系统再次上电启动时，储能模块无须再完全充电，节省能量。
由于本实施例的机器人控制器所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在电源未掉电时利用充电模块和储能模块进行储能，在电源掉电时利用储能的电能进行备份供电，无需引入第二电源模块，节省成本，同时更加的便捷。
根据本发明的实施例，还提供了对应于机器人控制器的一种机器人控制器的掉电保护方法，如图5所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该机器人控制器的掉电保护方法可以应用在工业控制产品如机器人控制器等的掉电保护方面，机器人控制器的机器人控制器的掉电保护方法，可以包括：步骤S110至步骤S140。
在步骤S110处，通过第一检测模块，检测输入电源(即外部输入电源)是否掉电，以在检测到输入电源(即外部输入电源)掉电的情况下，输出第一中断信号至所述控制单元。所述输入电源，是外部供电电源。
在步骤S120处，通过第二检测模块，检测系统电源(即内部系统输出电源)是否掉电，以在检测到系统电源(即内部系统输出电源)掉电的情况下，输出第二中断信号至所述控制单元。所述系统电源，可以用于将所述输入电源的输入电压转换为系统的目标电压后为系统供电。其中，该系统，可以是工业控制产品的控制系统，如机器人控制器等。例如：24V电源输入DC-DC模块，可以用于接收24V外部电源输入转换成内部系统5V主电源。24V电源输入DC-DC模块为主电源输入模块，该主电源输入模块可以将输入的24V直流电源转换为5V的直流电源输出，提供给系统正常运行使用。
其中，所述第一检测模块，可以包括第一比较器，所述第一比较器可以设置在距离所述输入电源的输出口第一设定距离内。所述第二检测模块，可以包括第二比较器，所述第二比较器可以设置在距离所述系统电源的输出口第二设定距离内。
例如：掉电检测电路由第一检测模块和第二检测模块两个电源检测模块组成，掉电信号电压触发阈值可以根据实际情况设定。
例如：第一检测模块，将采样点设置在外部电源输入口。第一检测模块主要可以用于检测外部输入的24V电源是否发生掉电情况，检测点设置在电源输入端能够快速响应外部电源掉电情况处。如图3所示，当24V发生掉电情况，可以设定为电压低于19.01V时，该第一检测模块会输出一个3.3V的高电平信号(即第一中断信号)至CPU_Sys。
例如：第二检测模块，将采样点设置在内部系统电源输出口。第二检测模块主要可以用于检测5V内部系统电源的掉电情况，同时能够监测系统的过流、过压、过温问题。系统正常运行时，直接提供Vmain_out的5V系统工作电压，可以设定为当5V系统电源低于4.3V时，当发生掉电情况时，第二检测模块会输出一个低电平的第二中断信号至CPU_Sys，因此第二检测模块区别第一检测模块主要可以用于监测系统健康运行状态。第一中断信号会先于第二中断信号发出，因此如图2所示的掉电波形展示的为第一中断信号的跳变波形。
另外，通过所述第二检测模块，还检测系统电源(即内部系统输出电源)是否过压、过流或温度过高，以在检测到系统电源(即内部系统输出电源)过压、过流或温度过高的情况下，输出第二中断信号至所述控制单元。
例如：加入了双路电源检测模块如第一检测模块和第二检测模块，对各类电源失效事件检测全面，加入主芯片逻辑控制，能及时启用和关闭升压模块。第一检测模块可以用于进行欠压检测，第二检测模块可以用于进行欠压、过压、过流、过温检测等。如设置在内部系统输出电源的第二检测点，能够针对电流过大(短路)、前级温度过高、前级输入电压过高事件，也能够发出中断信号通知主芯片，并主动切断现在的电源供电，启用备用电源供电给主芯片系统提供足够的保存数据时间。
由此，本发明的方案，具备两路电源检测，更加的可靠全面，且还加入了过压、过温、过流检测，安全防护系数更高。
在步骤S130处，通过控制单元，在接收到所述第一中断信号和/或所述第二中断信号的情况下，响应所述第一中断信号和/或所述第二中断信号，发出可以用于控制所述备份电源单元接通的开启信号，以接通所述备份电源单元进行备份供电，并在所述备份电源单元进行备份供电的情况下进行数据保存。
可选地，步骤S130中通过所述控制单元在接收到所述第一中断信号和/或所述第二中断信号的情况下，响应所述第一中断信号和/或所述第二中断信号，发出可以用于控制所述备份电源单元接通的开启信号，可以包括以下任一种控制情形：
第一种控制情形：若所述控制单元接收到所述第一中断信号，则发出第一使能信号作为所述开启信号。例如：CPU单独收到第一中断信号后可迅速响应掉电保存数据响应操作，同时，输出使能信号控制升压模块开始工作，延长系统掉电后CPU数据的保存时间。
第二种控制情形：若所述控制单元接收到所述第二中断信号，则发出第二使能信号作为所述开启信号。例如：若第二中断信号单独有效，即发生转换后电源异常，CPU执行掉电数据保存，迅速启动升压模块工作。
第三种控制情形：若所述控制单元接收到所述第一中断信号和所述第二中断信号，则发出第三使能信号作为所述开启信号。例如：若同时出现异常，第一中断信号与第二中断信号分先后给到CPU，CPU启动升压模块，升压模块支持最低工作电压低至0.5V升压，能充分利用储能模块的能量。通过CPU响应，可延长掉电数据保存时间，两路中断信号处理方式可满足不同掉电情况。
例如：检测到掉电时CPU打开后级升压模块，将电容能量转化至后级芯片使用，并在数据保存完毕之后，关闭所述升压模块电路，避免储能模块的能量消耗，能够减小成本；能够真正意义上关断备份电源电路，从而减少对系统能量的消耗。对于升压模块加入了主芯片逻辑控制，在主芯片接收到掉电中断信号之后，才会打开升压模块开始转换电压，且在主芯片数据存储完成之后，会控制升压模块关闭，节约储能模块的能量，可以解决备份电源电路不可控的问题。
由此，通过使用一级升压和CPU控制，可以很大限度的节约有限的电路板布局空间和对能量的消耗，可以达到节约成本的效果。而且，同时对系统电源以及输入电源进行检测，更加的全面和可靠。
在步骤S140处，通过备份电源单元，在所述控制单元的控制下，在接收到所述开启信号的情况下，使自身与所述控制单元之间形成供电通路，以利用自身电能为所述控制单元进行备份供电。
例如：掉电检测电路，分别对外部输入电源和内部系统输出电源进行检测，监测更加可靠全面。检测点越靠近外部电源输入口，对掉电事件的响应速度越快，因此第一检测点能够快速响应掉电事件发出中断信号通知主芯片系统；同时，因为外部输入电源存在一定的波动，第一检测点设计为滞回比较形式，针对电源波动设置一定的裕量。设置在内部系统输出电源的第二检测点能够针对电压过低事件发出中断信号通知主芯片，并主动切断现在的电源供电，启用备用电源供电给主芯片系统提供足够的保存数据时间。
由此，本发明的方案，采取了双路电源监测，分别在外部电源输入口和内部系统电源输出口设置电压采样点，可以解决对掉电事件响应不够迅速，检测不够全面的问题；通过双路电源监测，检测电路不仅仅对输入供电电源进行监测，还对系统电源进行检测，监测更加可靠全面。
可选地，步骤S130中通过所述备份电源单元使自身与所述控制单元之间形成供电通路的具体过程，可以参见以下示例性说明。
下面结合图7所示本发明的方法中通过所述备份电源单元使自身与所述控制单元之间形成供电通路的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S130中通过所述备份电源单元使自身与所述控制单元之间形成供电通路的具体过程，可以包括：步骤S310至步骤S330。
步骤S310，通过所述充电模块，在所述系统电源正常工作的情况下，利用所述系统电源进行充电，并储存在所述储能模块中。例如：充电模块，可以用于产生法拉电容模块充电时所需的电流。法拉电容：储能模块，掉电时为系统提供能量。充电模块可以用于为法拉电容模块提供其所需的充电电流，该模块可以简单的由电阻组成，或者可以选用专门为法拉电容充电的IC管理芯片。
步骤S320，通过储能模块，如法拉电容或蓄电池，储存所述充电模块充电得到的电能。例如：法拉电容选取的电容容值可以由电容能量守恒公式
Figure BDA0002655318800000181
得出，P为系统运行所需功率，t为所需的备份电源持续时间，U0为法拉电容充满电之后的电压，U为法拉电容在系统关闭时的电压。直接选用法拉电容作为储能模块，提供的能量较为稳定，且能够根据系统实际情况设定电容容值大小，适配多种电路设计情况。法拉电容也可以用具有相似储能功能的锂电池等替代实现。
步骤S330，通过升压模块，在所述备份电源单元与所述控制单元之间的供电通路接通的情况下，对所述储能模块储存的电能进行升压后，向所述控制单元进行备份供电。例如：升压模块，可以用于在系统电源掉电时，将法拉电容存储的能量转换成稳定的5V电源输出。升压模块为小电压(0.5V)升压模块，转换效率能达到90％以上，在发生掉电时，能够最大限度的将低至0.5V的法拉电容能量转换为5V的Vback_out电源输出，提高了能量利用率，节省系统能量。在升压模块增加使能控制，实现对系统能量的消耗的减少；在提高备份电源电路可靠性以及使用性的前提下节省单板成本，节约系统能耗。
例如：采取了一级升压模式，能够提高大约15％至20％的效率，且工作电压低至0.5V，能最大限度的利用电容储能模块的能量，节省成本和PCB有限的布局空间，可以解决对储能模块能量利用率低和效率不高的问题；能够充分的利用储能模块的能量高达90％以上，具有很高的可靠性以及稳定性。升压模块能够带动后级更大的负载，并提供足够的数据保存时间；能够支持更大的负载需求，更加的可靠全面。
由此，通过能够利用小电压升压模块(低至0.5V)，在发生掉电情况时，最大限度的利用法拉电容里面存储的能量将其升压至CPU系统所需的工作电压作为其备份电源，能够提高能量的利用率，并降低额外的成本，节省有限的PCB布局空间。
更可选地，步骤S130中通过所述备份电源单元使自身与所述控制单元之间形成供电通路的具体过程，还可以包括：通过单向模块，如二极管，设置在所述升压模块与所述控制单元之间，防止所述升压模块输出的电能发生倒灌。
由此，通过在升压模块的输出端设置单向模块，防止电能倒灌，使得备份供电更加安全可靠。
在一个可选实施方式中，还可以包括：对备份电源单元的能源进行管控的过程。
下面结合图6所示本发明的方法中对备份电源单元的能源进行管控的一实施例流程示意图，进一步说明对备份电源单元的能源进行管控的具体过程，可以包括：步骤S210和步骤S220。
步骤S210，通过所述控制单元，还在发出可以用于控制所述备份电源单元接通的开启信号后，若设定的备份供电时间已到、或所述数据保存已完成，则发出可以用于控制所述备份电源单元断开的关闭信号，以断开所述备份电源单元的备份供电。
步骤S220，通过所述备份电源单元，在所述控制单元的控制下，在接收到所述关闭信号的情况下，使自身与所述控制单元之间的供电通路断开，以节省自身电能。
例如：当没有发生掉电情况(即不产生第一中断信号和第二中断信号时)，CPU_Sys控制升压模块关闭(不产生使能信号)，如图2所示，系统正常运行时，使能信号一直为低电平状态，区别于一些方案的关断升压模块的电源输出，并没有真正的关断升压模块芯片，此项动作能够节省系统的能量消耗，节省成本。当发生系统掉电时，掉电检测电路先产生中断信号至CPU_Sys，CPU_Sys产生使能信号打开升压模块备份电源模块输出Vback_out，并持续一段时间以供CPU_Sys保存数据，并且在CPU_Sys数据保存完毕之后，主芯片会控制升压模块再次关闭，不会完全耗尽储能模块的能量，这样在系统再次上电启动时，储能模块无须再完全充电，节省能量。
由此，通过CPU控制开关，在系统正常运行的时候，备份电源电路为关断状态，能够提高系统的稳定性加入CPU控制开关能够减少该备份电源电路对于整个电路系统的功耗。
由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述机器人控制器的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过在电源掉电时利用升压模块对储能的电能进行升压后进行备份供电，升压模块不仅仅简单使用法拉电容供电，配备了升压模块芯片，能够满足更加大的负载需求，且供电平稳，有利于系统稳定。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (13)

1.一种掉电保护装置，其特征在于，包括：掉电检测单元、备份电源单元和控制单元；所述掉电检测单元，包括：第一检测模块和第二检测模块；其中，
所述第一检测模块，用于在检测到输入电源掉电的情况下，输出第一中断信号；所述输入电源，是外部供电电源；
所述第二检测模块，用于在检测到系统电源掉电的情况下，输出第二中断信号；所述系统电源，用于将所述输入电源的输入电压转换为系统的目标电压后为系统供电；
所述控制单元，用于响应所述第一中断信号和/或所述第二中断信号，发出用于控制所述备份电源单元接通的开启信号，以在所述备份电源单元进行备份供电的情况下进行数据保存；
所述备份电源单元，用于在接收到所述开启信号的情况下，使自身与所述控制单元之间形成供电通路，以利用自身电能为所述控制单元进行备份供电。
2.根据权利要求1所述的掉电保护装置，其特征在于，所述第一检测模块，设置在距离所述输入电源的输出口第一设定距离内；所述第二检测模块，设置在距离所述系统电源的输出口第二设定距离内；
其中，所述第二检测模块，还用于在检测到系统电源过压、过流或温度过高的情况下，输出第二中断信号。
3.根据权利要求1或2所述的掉电保护装置，其特征在于，所述控制单元响应所述第一中断信号和/或所述第二中断信号，发出用于控制所述备份电源单元接通的开启信号，包括：
若所述控制单元接收到所述第一中断信号，则发出第一使能信号作为所述开启信号；
若所述控制单元接收到所述第二中断信号，则发出第二使能信号作为所述开启信号；
若所述控制单元接收到所述第一中断信号和所述第二中断信号，则发出第三使能信号作为所述开启信号。
4.根据权利要求1或2所述的掉电保护装置，其特征在于，还包括：
所述控制单元，还用于在发出用于控制所述备份电源单元接通的开启信号后，若设定的备份供电时间已到、或所述数据保存已完成，则发出用于控制所述备份电源单元断开的关闭信号；
所述备份电源单元，用于在接收到所述关闭信号的情况下，使自身与所述控制单元之间的供电通路断开。
5.根据权利要求1或2所述的掉电保护装置，其特征在于，所述备份电源单元，包括：充电模块、储能模块和升压模块；其中，
所述备份电源单元使自身与所述控制单元之间形成供电通路，包括：
所述充电模块，用于在所述系统电源正常工作的情况下，利用所述系统电源进行充电；
所述储能模块，用于储存所述充电模块充电得到的电能；
所述升压模块，用于在所述备份电源单元与所述控制单元之间的供电通路接通的情况下，对所述储能模块储存的电能进行升压后，向所述控制单元进行备份供电。
6.根据权利要求5所述的掉电保护装置，其特征在于，所述备份电源单元，还包括：单向模块；所述单向模块，用于防止所述升压模块输出的电能发生倒灌。
7.一种机器人控制器，其特征在于，包括：如权利要求1至6中任一项所述的掉电保护装置。
8.一种机器人控制器的掉电保护方法，其特征在于，包括：
通过第一检测模块，在检测到输入电源掉电的情况下，输出第一中断信号；所述输入电源，是外部供电电源；
通过第二检测模块，在检测到系统电源掉电的情况下，输出第二中断信号；所述系统电源，用于将所述输入电源的输入电压转换为系统的目标电压后为系统供电；
通过控制单元，响应所述第一中断信号和/或所述第二中断信号，发出用于控制所述备份电源单元接通的开启信号，以在所述备份电源单元进行备份供电的情况下进行数据保存；
通过备份电源单元，在接收到所述开启信号的情况下，使自身与所述控制单元之间形成供电通路，以利用自身电能为所述控制单元进行备份供电。
9.根据权利要求8所述的机器人控制器的掉电保护方法，其特征在于，所述第一检测模块，设置在距离所述输入电源的输出口第一设定距离内；所述第二检测模块，设置在距离所述系统电源的输出口第二设定距离内；
其中，通过所述第二检测模块，还在检测到系统电源过压、过流或温度过高的情况下，输出第二中断信号。
10.根据权利要求8或9所述的机器人控制器的掉电保护方法，其特征在于，通过所述控制单元响应所述第一中断信号和/或所述第二中断信号，发出用于控制所述备份电源单元接通的开启信号，包括：
若所述控制单元接收到所述第一中断信号，则发出第一使能信号作为所述开启信号；
若所述控制单元接收到所述第二中断信号，则发出第二使能信号作为所述开启信号；
若所述控制单元接收到所述第一中断信号和所述第二中断信号，则发出第三使能信号作为所述开启信号。
11.根据权利要求8或9所述的机器人控制器的掉电保护方法，其特征在于，还包括：
通过所述控制单元，还在发出用于控制所述备份电源单元接通的开启信号后，若设定的备份供电时间已到、或所述数据保存已完成，则发出用于控制所述备份电源单元断开的关闭信号；
通过所述备份电源单元，在接收到所述关闭信号的情况下，使自身与所述控制单元之间的供电通路断开。
12.根据权利要求8或9所述的机器人控制器的掉电保护方法，其特征在于，通过所述备份电源单元使自身与所述控制单元之间形成供电通路，包括：
通过充电模块，在所述系统电源正常工作的情况下，利用所述系统电源进行充电；
通过储能模块，储存所述充电模块充电得到的电能；
通过升压模块，在所述备份电源单元与所述控制单元之间的供电通路接通的情况下，对所述储能模块储存的电能进行升压后，向所述控制单元进行备份供电。
13.根据权利要求12所述的机器人控制器的掉电保护方法，其特征在于，通过所述备份电源单元使自身与所述控制单元之间形成供电通路，还包括：
通过单向模块，防止所述升压模块输出的电能发生倒灌。
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