CN112352365B - 一种电池、控制方法及可移动设备 - Google Patents
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Abstract
一种电池,包括电池单元(101),用于向可移动平台(105)供电;开关装置(104),用于导通或断开所述电池单元(101)和所述可移动平台(105)的供电回路;驱动装置(103),用于控制所述开关装置(104)导通或断开;模拟前端(106),与所述驱动装置(103)电连接,用于向所述驱动装置(103)发送用于控制所述开关装置(104)导通或断开的控制信号;控制装置(102),用于与所述可移动平台(105)通信,以判断所述可移动平台(105)是否处于第一状态,并依据判断结果,发送用于控制所述开关装置(104)导通或断开的控制信号;其中,当所述模拟前端(106)发送指示所述电池单元(101)与所述可移动平台(105)之间的供电回路断开的控制信号时,所述驱动装置(103)依据所述控制装置(102)发送的控制信号控制所述开关装置(104)导通或断开。
Description
技术领域
本申请涉及自动控制技术领域,尤其涉及一种电池、控制方法以及可移动平台。
背景技术
现如今随着自动控制技术的发展,可移动平台应用越来越广泛。一些可移动平台在工作时需要通过电池进行供电,一旦可移动平台的电池供电出现异常,可能会导致可移动平台发生损坏或失联。因此,有必要对电池供电过程进行控制,以保证电池供电的稳定性。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的之一是提供一种电池、控制方法以及可移动平台。
第一方面,本申请实施例提供一种电池,包括电池单元,用于向可移动平台供电;
开关装置,分别与所述电池单元以及所述可移动平台电连接,用于导通或断开所述电池单元和所述可移动平台的供电回路;
驱动装置,与所述开关装置电连接,用于控制所述开关装置导通或断开;
模拟前端,与所述驱动装置电连接,用于向所述驱动装置发送用于控制所述开关装置导通或断开的控制信号;
控制装置,与所述驱动装置电连接,用于与所述可移动平台通信,以判断所述可移动平台是否处于第一状态,并依据判断结果,向所述驱动装置发送用于控制所述开关装置导通或断开的控制信号;
其中,当所述模拟前端向所述驱动装置发送指示所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路断开的控制信号时,所述驱动装置依据所述控制装置发送的控制信号控制所述开关装置导通或断开。
第二方面,本申请实施例提供一种控制方法,包括通过电池单元向可移动平台供电;
通过开关装置分别与所述电池单元以及所述可移动平台电连接,用于导通或断开所述电池单元和所述可移动平台的供电回路;
通过驱动装置与所述开关装置电连接,用于控制所述开关装置导通或断开;
通过模拟前端与所述驱动装置电连接,用于向所述驱动装置发送用于控制所述开关装置导通或断开的控制信号;
通过与所述驱动装置电连接的控制装置与所述可移动平台通信,以判断所述可移动平台是否处于第一状态,并依据判断结果,向所述驱动装置发送用于控制所述开关装置导通或断开的控制信号;
当所述模拟前端发送指示所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路断开的控制信号时,依据所述控制装置发送的控制信号,通过所述驱动装置控制所述开关装置导通或断开。
第三方面,本申请实施例提供一种可移动平台,所述可移动平台包括上述任意一项实施例所述的电池。
根据本申请的实施方式的一种电池、控制方法以及可移动平台,提高了电池供电的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例的电池结构图。
图2是本申请一实施例的电池结构图。
图3是本申请一示例性实施例示出的一种控制方法的步骤流程图。
图4是本申请一示例性实施例示出的根据可移动平台的状态控制电池单元与可移动平台之间的供电回路导通和断开的步骤流程图。
图5是本申请一示例性实施例示出的与可移动平台通信判断可移动平台的状态的步骤流程图。
图6是本申请一示例性实施例示出的根据采样装置电流值判断可移动平台的状态的步骤流程图。
图7是本申请一示例性实施例示出的一个完整的判断可移动平台是否处于第一状态的流程图。
具体实施方式
现如今随着自动控制技术的发展,可移动平台的应用越来越广泛。但是,一些可移动平台可能在工作时处于飞行状态,一旦可移动平台的电池供电出现异常,可能会导致可移动平台坠毁。为避免这类可移动平台在工作时由于电池供电异常的原因发生损坏或失联,需要保证电池供电的稳定性。因此,有必要对电池供电过程进行控制。
根据本申请的一实施方式,提供一种电池。所述电池包括:电池单元,用于向可移动平台供电;开关装置,分别与所述电池单元以及所述可移动平台电连接,用于导通或断开所述电池单元和所述可移动平台的供电回路;驱动装置,与所述开关装置电连接,用于控制所述开关装置导通或断开;模拟前端,与所述驱动装置电连接,用于向所述驱动装置发送用于控制所述开关装置导通或断开的控制信号;控制装置,与所述驱动装置电连接,用于与所述可移动平台通信,以判断所述可移动平台是否处于第一状态,并依据判断结果,向所述驱动装置发送用于控制所述开关装置导通或断开的控制信号;其中,当所述模拟前端向所述驱动装置发送指示所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路断开的控制信号时,所述驱动装置依据所述控制装置发送的控制信号控制所述开关装置导通或断开。
在一个实施方式中,由于可移动平台(例如,无人机)采用冗余控制电池通电,组件中如果发生模拟前端硬件错误导致输出关闭开关装置(例如,MOSFET)的控制信号,可通过控制装置(例如,MCU)冗余控制维持开关装置(例如,MOSFET)导通,提高可移动平台(例如,无人机)供电可靠性,规避断电炸机事故的发生。需要说明的是,示例性的,可移动平台包括飞行器、机器人或自动驾驶车辆等。为便于描述,本申请以无人机中使用的电池为例进行详细介绍。本领域技术人员应当了解,下面描述的示例并不用于限制本申请。
针对此问题本申请提供了一种电池,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
图1是根据本申请一示例性实施例示出的电池的结构示意图,如图1所示,该电池包括电池单元101、开关装置104、驱动装置103、模拟前端106和控制装置102。
其中,电池单元101,用于向可移动平台105供电;
开关装置104,分别与电池单元101以及可移动平台电105连接,用于导通或断开电池单元101和可移动平台105的供电回路;
驱动装置103,与开关装置104电连接,用于控制开关装置104导通或断开;
模拟前端106,与驱动装置103电连接,用于向驱动装置103发送用于控制开关装置104导通或断开的控制信号;
控制装置102,与驱动装置103电连接,用于与可移动平台通信105,以判断可移动平台105是否处于第一状态,并依据判断结果,向驱动装置103发送用于控制开关装置104导通或断开的控制信号。其中,当模拟前端106向驱动装置103发送指示所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路断开的控制信号时,驱动装置103依据控制装置102发送的控制信号控制开关装置104导通或断开。根据本申请的一实施方式,在可移动平台105处于第一状态时,控制装置102向驱动装置103发送第一控制信号,以当模拟前端106向驱动装置103发送指示所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路断开的控制信号时维持开关装置104导通。
如图1所示的一个实施例中,在可移动平台105未处于第一状态时,控制装置102向驱动装置103发送第二控制信号以断开电池单元101与可移动平台105之间的供电回路,以使可移动平台105断电。
如图1所示的一个实施例中,模拟前端106接收导通或断开电池单元101与可移动平台105之间的供电回路的第一指令;当第一指令指示导通电池单元101与可移动平台105之间的供电回路时,模拟前端106向驱动装置103发送第三控制信号;或当第一指令指示断开电池单元101与可移动平台105之间的供电回路的指令时,模拟前端106向驱动装置103发送第四控制信号。
在一个实施方式中,模拟前端106自控制装置102接收导通或断开电池单元101与可移动平台105之间的供电回路的指令;当模拟前端106接收到所述控制装置102指示导通电池单元101与可移动平台105之间的供电回路的指令时,模拟前端106向驱动装置103发送用于控制开关装置104导通的第三控制信号;或者当模拟前端106接收到控制装置102指示断开电池单元101与可移动平台105之间的供电回路的指令时,模拟前端106向驱动装置103发送用于控制开关装置104断开的第四控制信号。在一个实施方式中,由于控制装置102不仅可以向驱动装置103发送指示导通或断开电池单元101与可移动平台105之间的供电回路的第一指令,来直接控制控制电池单元101与可移动平台105之间的供电回路,而且还可以向模拟前端106发送导通或断开电池单元101与可移动平台105之间的供电回路的第二指令,并通过模拟前端106发送的控制信号来间接控制电池单元101与可移动平台105之间的供电回路。通过此种冗余控制方式,提高了无人机供电可靠性,规避断电炸机事故的发生。
然而,本发明并非限于此。在另一实施方式,模拟前端106自其他设备(例如,外部设备)接收导通或断开电池单元101与可移动平台105之间的供电回路的指令。并且,当模拟前端106接收到其他设备指示导通电池单元101与可移动平台105之间的供电回路的指令时,模拟前端106向驱动装置103发送用于控制开关装置104导通的第三控制信号;或者当模拟前端106接收到其他设备指示断开电池单元101与可移动平台105之间的供电回路的指令时,模拟前端106向驱动装置103发送用于控制开关装置104断开的第四控制信号。
驱动装置103在接收到控制装置102发送的第一控制信号和/或模拟前端发送的第三控制信号时,控制开关装置104导通,以导通电池单元101与可移动平台105之间的供电回路;驱动装置103在同时接收到控制装置102发送的第二控制信号和模拟前端106发送的第四控制信号时,控制开关装置104断开,以断开电池单元101与可移动平台105之间的供电回路。
也即是驱动装置103只要接收到控制装置102和模拟前端106任一装置发送的用于控制开关装置104导通的控制信号时,就会控制开关装置3104导通,而驱动装置103只有在接收到控制装置102和模拟前端106同时发送的用于控制开关装置104断开的控制信号时,才会控制开关装置104断开,如表1所示:
表1开关装置状态与驱动装置接收信号对应表
根据本申请的一实施方式,当第一控制信号为数字信号“1”时,第二控制信号为数字信号“0”;当第一控制信号为数字信号“0”时,第二控制信号为数字信号“1”。当第三控制信号为数字信号“1”时,第四控制信号为数字信号“0”;当第三控制信号为数字信号“0”时,第四控制信号为数字信号“1”。也就是说,第一控制信号和第二控制信号为不同的逻辑电平,第三控制信号和第四控制信号为不同的逻辑电平。然而,本申请并非限于此,其他类型的控制信号(例如,模拟信号)也在本申请的保护范围内。
在如图1所示的一个实施例中,该电池还包括第一二极管和第二二极管,其中,第一二极管的阳极与模拟前端106电连接,第二二极管的阳极与控制装置102电连接,第一二极管的阴极和第二二极管的阴极分别与驱动装置103电连接,第一二极管和第二二极管用于阻止模拟前端106与控制装置102发生电量转移。
上述实施例由于采用了模拟前端与控制装置二者的冗余控制方式来控制电池与可移动平台之间的供电回路的通断,如果发生模拟前端硬件错误导致输出断开供电回路的第四控制信号,可通过控制装置冗余控制维持供电回路导通;同理,当控制装置控制异常时,也可以通过模拟前端来实现冗余控制。提高了供电可靠性。
如图1所示的一个实施例中,考虑到电路中电流较大的问题,开关装置104可以是场效应管,场效应管可以是N沟道场效应管或P沟道场效应管。
当场效应管是N沟道场效应管时,N沟道场效应管的栅极与控制装置102电连接,漏极与电池单元101电连接,源极与可移动平台105电连接,此时,驱动装置103为N沟道场效应管高端驱动器,控制装置101在判定可移动平台105处于第一状态时,向N沟道场效应管高端驱动器发送的第一控制信号为高电平信号,以使N沟道场效应管高端驱动器控制N沟道场效应管导通,实现电池单元101向可移动平台105供电;控制装置101在判定可移动平台105不处于第一状态时,向N沟道场效应管高端驱动器发送的第二控制信号为低电平信号,以使N沟道场效应管高端驱动器控制N沟道场效应管断开,实现可移动平台105断电。
当场效应管是P沟道场效应管时,P沟道场效应管的栅极与控制装置102电连接,源极与电池单元101电连接,漏极与可移动平台105电连接,此时,驱动装置103为P沟道场效应管高端驱动器,控制装置101在判定可移动平台105处于第一状态时,向P沟道场效应管高端驱动器发送的第一控制信号为低电平信号,以使P沟道场效应管高端驱动器控制P沟道场效应管导通,实现电池单元101向可移动平台105供电;控制装置101在判定可移动平台105不处于第一状态时,向P沟道场效应管高端驱动器发送的第二控制信号为高电平信号,以使P沟道场效应管高端驱动器控制P沟道场效应管断开,实现可移动平台105断电。
在如图1所示的一个实施例中,控制装置102与可移动平台105之间的通信方式可以是UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发传输器)通信、CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)通信、RS232通信、RS485、I2C通信等通信方式,本申请对此不做限定。
在如图1所示的一个实施例中,在可移动平台105处于第一状态时,模拟前端106向驱动装置发送用于控制开关装置104导通的控制信号,以使电池单元101向可移动平台105供电,而当模拟前端106向驱动装置发送用于控制开关装置104断开的第四控制信号时,控制装置102与可移动平台105进行通信,以判断可移动平台105是否仍处于第一状态,如果可移动平台105仍处于第一状态,控制装置102向驱动装置103发送第一控制信号以维持开关装置104导通,避免电池单元101停止向可移动平台105供电。
控制装置102也可以不止在模拟前端106向驱动装置103发送用于控制开关装置104断开的第四控制信号时才与可移动平台105通信,而是一直与可移动平台105进行通信以获取可移动平台305的状态,或者,可以在可移动平台105在即将进入第一状态或即将退出第一状态时由可移动平台105主动向控制装置102发送通信信号以使控制装置102获知可移动平台105的状态,从而控制开关装置104的导通或断开。
如图1所示的一个实施例中,控制装置102与可移动平台105进行通信以判断可移动平台105是否处于第一状态的过程具体为:
控制装置102向可移动平台105发送通信信号,如果在预设时间段内控制装置102接收到可移动平台105返回的响应信号,则判定可移动平台105处于第一状态,控制装置102发送第一控制信号以导通电池单元101与可移动平台105之间的供电回路,以使电池单元101向可移动平台105供电;如果在预设时间段内未接收到可移动平台105返回的响应信号,则判定可移动平台105未处于第一状态,控制装置102发送第二控制信号以断开电池单元101与可移动平台105之间的供电回路,以使可移动平台105断电。
其中,控制装置102向可移动平台105发送的通信信号可以是携带询问状态标识的通信信号,可移动平台105返回的响应信号可以是携带状态标识的回应信号,如果在预设时间段内控制装置102接收到可移动平台105返回的响应信号,则判定可移动平台105处于第一状态,如果在预设时间段内未接收到可移动平台105返回的响应信号,可能由于可移动平台105并未处于第一状态,也可能是控制装置102与可移动平台105之间发生通信异常导致控制装置102无法接收到可移动平台105返回的响应信号,从而判定可移动平台105未处于第一状态。
因此,当处于信号干扰较为严重的环境,或者,可能控制装置102的通信模块和/或可移动平台105的通信模块发生异常时,控制装置102与可移动平台105之间的通信受阻,导致控制装置102无法获知可移动平台105的状态,从而无法控制电池单元101的供电。
针对上述问题,在图1所示的一个实施例中,该电池还包括电连接于电池单元101与可移动平台105之间的采样装置,当控制装置102与可移动平台105之间发生通信异常时,控制装置102可以根据流过采样装置的电流值判断可移动平台105是否处于第一状态,当判定可移动平台105处于第一状态时,控制装置102发送第一控制信号以导通电池单元101与可移动平台105之间的供电回路,以使电池单元101向可移动平台105供电。
其中,采样装置可以是采样电阻,采样装置的电流值对应一个预设的阈值,控制装置102在采样装置的电流值大于预设阈值时,判定可移动平台105处于第一状态;在采样装置的电流值小于或等于预设阈值时,判定可移动平台105未处于第一状态。采样装置的电流值可以是由控制装置102采集采样装置两端的电压差以及已知的采样装置的电阻,根据欧姆定律计算出采样装置的电流值,该电流值即为电池单元101放电的电流值,控制装置101根据该电流值以及对应的预设阈值可判断可移动平台的状态,或者也可以直接采集流过采样装置的电流值,对于获取该电流值的方式,本申请在此不做限定。
如图1所示的一个实施例中,该电池还包括电连接于电池单元101与可移动平台105之间的电路保护装置,电路保护装置可以是保险丝、正温度系数热敏电阻或场效应管,电路保护装置用于导通或断开电池单元101与可移动平台105的电连接以保护电路的安全。
如图1所示的一个实施例中,第一状态可以是飞行状态、行驶状态、潜水状态或者工作状态。
如图2所示是根据本申请一示例性实施例示出的电池的结构示意图,包括电池单元201、MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)202、高端NMOS驱动器203、N沟道场效应管204、模拟前端206、第一二极管207、第二二极管208、采样电阻209和保险丝210。其中,MCU202是一种控制装置。高端NMOS驱动器203是一种驱动装置。N沟道场效应管204是一种开关装置。
无人机205接入到电池中开始工作时,模拟前端206向高端NMOS驱动器203发送高电平信号,高端NMOS驱动器203根据该高电平信号驱动N沟道场效应管204导通以使电池单元201向无人机205供电。
当模拟前端206向高端NMOS驱动器203发送低电平信号时,MCU202向无人机205发送通信信号以判断无人机205是否处于飞行状态:
如果在预设的时间内MCU202接收到无人机205返回的回复信号,则判定无人机205处于飞行状态,模拟前端206发送了错误的信号,MCU202向高端NMOS驱动器203发送高电平信号以使电池单元201继续向无人机205供电;如果在预设时间段内MCU202没有接收到无人机205返回的回复信号,则检测此时通信是否处于受阻的状态,排除由于通信受阻而导致接收不到回复信号的可能。
若此时通信正常,则判定无人机205不处于飞行状态,模拟前端206发送的信号无误,MCU202也向高端NMOS驱动器203发送低电平信号;若此时通信异常,则需要MCU202采集流过采样电阻电流值以判断无人机205是否处于飞行状态:
若采集的电流值大于预设阈值,则判定无人机205处于飞行状态,MCU202向高端NMOS驱动器203发送高电平信号以使电池单元201继续向无人机205供电;若采集的电流值小于或等于预设阈值则判定无人机205不处于飞行状态,模拟前端206发送的信号无误,MCU也向高端NMOS驱动器203发送低电平信号。
根据本申请的一实施方式,提供一种控制方法,包括以下步骤:
通过电池单元向可移动平台供电;
通过开关装置分别与电池单元以及可移动平台电连接,用于导通或断开电池单元和可移动平台的供电回路;
通过驱动装置与所述开关装置电连接,用于控制所述开关装置导通或断开。
通过模拟前端,与所述驱动装置电连接,用于向所述驱动装置发送用于控制所述开关装置导通或断开的控制信号;
通过与所述驱动装置电连接的控制装置与所述可移动平台通信,以判断所述可移动平台是否处于第一状态,并依据判断结果,向所述驱动装置发送用于控制所述开关装置导通或断开的控制信号;
当所述模拟前端发送指示所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路断开的控制信号时,依据所述控制装置发送的控制信号,通过所述驱动装置控制所述开关装置导通或断开。
需要说明的是,上述步骤并不一定是顺序执行的。本领域技术人员可以对上述步骤进行合并、拆分、或者调整实现顺序。
在一个实施方式中,如图3所示,包括以下步骤:
步骤S301:通过电池单元向可移动平台供电;
步骤S302:通过与驱动装置电连接的控制装置与可移动平台通信,以判断可移动平台是否处于第一状态,并依据判断结果,向驱动装置发送用于控制开关装置导通或断开的控制信号;
步骤S303:当模拟前端向驱动装置发送指示所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路断开的控制信号时,依据控制装置发送的控制信号,通过驱动装置控制开关装置导通或断开。
在一个实施例中,步骤S302还包括,在可移动平台处于第一状态时,控制装置向驱动装置发送第一控制信号以控制开关装置导通,以导通电池单元与可移动平台之间的供电回路;在可移动平台未处于第一状态时,控制装置向驱动装置发送第二控制信号以控制开关装置导通,以断开电池单元与可移动平台之间的供电回路,如图4所示为控制装置根据可移动平台的状态控制电池单元与可移动平台之间的供电回路导通和断开的步骤流程图,包括以下步骤:
步骤S401:与可移动平台通信;
步骤S402:判断可移动平台是否处于第一状态;
步骤S403:若可移动平台处于第一状态,发送第一控制信号以导通电池与可移动平台之间的供电回路;
步骤S404:若可移动平台不处于第一状态,发送第二控制信号以断开电池与可移动平台之间的供电回路。
在一个实施例中,模拟前端接收导通或断开电池单元与可移动平台之间的供电回路的第一指令。根据本发明的实施方式,模拟前端可以自控制装置或其他外部设备接收上述第一指令。当第一指令指示导通电池单元与可移动平台之间的供电回路时,模拟前端向驱动装置发送第三控制信号;或当第一指令指示断开电池单元与可移动平台之间的供电回路的指令时,模拟前端向驱动装置发送第四控制信号。
在一个实施方式中,驱动装置在接收到第一控制信号和/或第三控制信号之后,导通开关装置;以及在同时接收到第二控制信号以及第四控制信号之后,断开开关装置;其中,模拟前端接收导通或断开电池单元与可移动平台之间的供电回路的第一指令;当第一指令指示导通电池单元与可移动平台之间的供电回路时,模拟前端向驱动装置发送第三控制信号;当第一指令指示断开电池单元与可移动平台之间的供电回路时,模拟前端向所述驱动装置发送第四控制信号。
在一个实施例中,步骤S401和步骤S402具体为:向可移动平台发送通信信号,若在预设时间段内接收到可移动平台返回的响应信号,判定可移动平台处于第一状态;若未接收到可移动平台返回的响应信号,判定可移动平台未处于第一状态,如图5所示为与可移动平台通信判断可移动平台的状态的步骤流程图,包括以下步骤:
步骤S501:向可移动平台发送通信信号;
步骤S502:检测是否在预设时间内接收到可移动平台返回的响应信号;
步骤S503:如果在预设时间内接收到可移动平台返回的响应信号,则判定可移动平台处于第一状态;
步骤S504:发送第一控制信号以导通电池与可移动平台之间的供电回路;
步骤S505:如果在预设时间内没有接收到可移动平台返回的响应信号,则判定可移动平台不处于第一状态;
步骤S506:发送第二控制信号以断开电池与可移动平台之间的供电回路。
在一个实施例中,在控制装置与可移动平台之间的通信发生异常时,控制装置还可以根据连接于电池与可移动平台之间的采样装置的电流值判断可移动平台的是否处于第一状态,避免由于通信异常而无法接受到可移动平台返回的回复信号导致误判可移动平台不处于第一状态。
在一个实施例中,根据连接于电池与可移动平台之间的采样装置的电流值判断可移动平台的是否处于第一状态的方法具体为:在电流值大于预设阈值时,判定可移动平台处于第一状态;在电流值小于或等于预设阈值时,判定可移动平台未处于第一状态,如图6所示为根据采样装置电流值判断可移动平台的状态的步骤流程图,包括以下步骤:
步骤S601:在与可移动平台通信异常时,获取采样装置的电流值;
步骤S602:判断电流值是否大于预设阈值;
步骤S603:如果电流值大于预设阈值,则判定可移动平台处于第一状态;
步骤S604:如果电流值不大于预设阈值,则判定可移动平台不处于第一状态。
图7为一个完整的判断可移动平台是否处于第一状态的流程图,包括以下步骤:
步骤S701:向可移动平台发送通信信号;
步骤S702:检测是否在预设时间内接收到可移动平台返回的响应信号;
步骤S703:如果在预设时间内接收到可移动平台返回的响应信号,则判定可移动平台处于第一状态;
步骤S704:如果在预设时间内没有接收到可移动平台返回的响应信号,则检测通信是否异常;
步骤S705:如果通信异常,则判定可移动平台不处于第一状态;
步骤S706:如果通信正常,则获取采样装置电流值;
步骤S707:判断电流值是否大于预设阈值;
步骤S708:如果电流值大于预设阈值,则判定可移动平台处于第一状态;
步骤S709:如果电流值不大于预设阈值,则判定可移动平台不处于第一状态。
在一个实施例中,第一状态可以是飞行状态、行驶状态、潜水状态或者工作状态。
本申请还提供一种可移动平台,所述可移动平台包括上述任一实施例所述的电池。
在一个实施例中,可移动平台可以是无人机、车辆、可移动机器人或者潜艇。
根据本申请的实施方式,在模拟前端发送指示电池单元与可移动平台之间的供电回路断开的控制信号时,驱动装置依据控制装置发送的控制信号控制开关装置导通或断开,可避免模拟前端发生硬件错误而发出断开供电回路的控制信号导致的可移动平台坠毁的事故。通过控制装置的冗余控制,提高了电池供电的可靠性。
本发明实施例的说明书和权利要求书的术语“第一”和“第二”仅用于区分多个相同类型的物理量或物体,而这些物理量或物体之间并不具有顺序上的关系。
以上对本申请实施例所提供的方法和装置进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (25)
1.一种电池,其特征在于,包括:
电池单元,用于向可移动平台供电;
开关装置,分别与所述电池单元以及所述可移动平台电连接,用于导通或断开所述电池单元和所述可移动平台的供电回路;
驱动装置,与所述开关装置电连接,用于控制所述开关装置导通或断开;
模拟前端,与所述驱动装置电连接,用于向所述驱动装置发送用于控制所述开关装置导通或断开的控制信号;
控制装置,与所述驱动装置电连接,用于与所述可移动平台通信,以判断所述可移动平台是否处于第一状态,并依据判断结果,向所述驱动装置发送用于控制所述开关装置导通或断开的控制信号;
其中,当所述模拟前端发送指示所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路导通的控制信号时,所述驱动装置控制所述开关装置导通;当所述模拟前端发送指示所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路断开的控制信号时,所述驱动装置依据所述控制装置发送的控制信号控制所述开关装置导通或断开。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,
所述控制装置,用于在所述可移动平台处于所述第一状态时,向所述驱动装置发送第一控制信号,以当所述模拟前端向所述驱动装置发送指示所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路断开的控制信号时维持所述开关装置导通。
3.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述控制装置还用于:
在所述可移动平台未处于所述第一状态时,向所述驱动装置发送第二控制信号,以断开所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路。
4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述模拟前端还用于:
所述模拟前端接收导通或断开所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路的第一指令;
当所述第一指令指示导通所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路时,所述模拟前端向所述驱动装置发送第三控制信号;或
当所述第一指令指示断开所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路的指令时,所述模拟前端向所述驱动装置发送第四控制信号。
5.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述驱动装置还用于:
在接收到所述第一控制信号和/或所述第三控制信号之后,控制所述开关装置导通;以及
在同时接收到所述第二控制信号以及所述第四控制信号之后,控制所述开关装置断开;
其中,所述第一控制信号和所述第二控制信号为不同的逻辑电平,所述第三控制信号和所述第四控制信号为不同的逻辑电平。
6.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述开关装置为场效应管;
所述场效应管的栅极与所述控制装置电连接,漏极与所述电池单元电连接,源极与所述可移动平台电连接。
7.根据权利要求5所述的电池,其特征在于,当所述开关装置为N沟道场效应管时,所述驱动装置为N沟道场效应管高端驱动器;和/或
当所述开关装置为P沟道场效应管时,所述驱动装置为P沟道场效应管高端驱动器。
8.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池还包括:
第一二极管和第二二极管;
其中,所述第一二极管的阳极与所述模拟前端电连接,所述第二二极管的阳极与所述控制装置电连接,所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极分别与所述驱动装置电连接;
所述第一二极管和所述第二二极管用于阻止所述模拟前端与所述控制装置发生电量转移。
9.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述控制装置用于向所述可移动平台发送通信信号,以及用于:
若在预设时间段内接收到所述可移动平台返回的响应信号,判定所述可移动平台处于所述第一状态;和/或
若未接收到所述可移动平台返回的响应信号,判定所述可移动平台未处于所述第一状态。
10.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述电池还包括:
电连接于所述电池单元与可移动平台之间的采样装置;
所述控制装置还用于:
在与所述可移动平台通信异常时,根据所述采样装置的电流值判断所述可移动平台是否处于所述第一状态。
11.根据权利要求9所述的电池,其特征在于,
所述控制装置在所述电流值大于预设阈值时,判定所述可移动平台处于所述第一状态;和/或
在所述电流值小于或等于预设阈值时,判定所述可移动平台未处于所述第一状态。
12.根据权利要求9所述的电池,其特征在于,所述采样装置为采样电阻。
13.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第一状态为飞行状态、行驶状态、潜水状态或者工作状态。
14.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池还包括电连接于所述电池单元与所述可移动平台之间的电路保护装置,用于导通或断开所述电池单元与所述可移动平台的电连接。
15.根据权利要求13所述的电池,其特征在于,所述电路保护装置为以下任意一种:保险丝、正温度系数热敏电阻、场效应管。
16.一种控制方法,其特征在于,所述方法包括:
通过电池单元向可移动平台供电;
通过开关装置分别与所述电池单元以及所述可移动平台电连接,用于导通或断开所述电池单元和所述可移动平台的供电回路;
通过驱动装置与所述开关装置电连接,用于控制所述开关装置导通或断开;
通过模拟前端与所述驱动装置电连接,用于向所述驱动装置发送用于控制所述开关装置导通或断开的控制信号;
通过与所述驱动装置电连接的控制装置与所述可移动平台通信,以判断所述可移动平台是否处于第一状态,并依据判断结果,向所述驱动装置发送用于控制所述开关装置导通或断开的控制信号;
当所述模拟前端发送指示所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路导通的控制信号时,通过所述驱动装置控制所述开关装置导通;
当所述模拟前端发送指示所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路断开的控制信号时,依据所述控制装置发送的控制信号,通过所述驱动装置控制所述开关装置导通或断开。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,
所述控制装置在所述可移动平台处于所述第一状态时,向所述驱动装置发送第一控制信号,以当所述模拟前端向所述驱动装置发送指示所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路断开的控制信号时维持所述开关装置导通。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,
所述控制装置在所述可移动平台未处于所述第一状态时,向所述驱动装置发送第二控制信号,以断开所述开关装置。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,
所述驱动装置在接收到所述第一控制信号和/或第三控制信号之后,导通所述开关装置;以及
在同时接收到所述第二控制信号以及第四控制信号之后,断开所述开关装置;
其中,所述模拟前端接收导通或断开所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路的第一指令;当所述第一指令指示导通所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路时,所述模拟前端向所述驱动装置发送第三控制信号;当所述第一指令指示断开所述电池单元与所述可移动平台之间的供电回路时,所述模拟前端向所述驱动装置发送第四控制信号。
20.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,通过与所述驱动装置电连接的控制装置与所述可移动平台通信,以判断所述可移动平台是否处于第一状态的步骤包括:
所述控制装置若在预设时间段内接收到所述可移动平台返回的响应信号,判定所述可移动平台处于所述第一状态;和/或
若未接收到所述可移动平台返回的响应信号,判定所述可移动平台未处于所述第一状态。
21.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述控制装置在与所述可移动平台通信异常时,根据连接于所述电池与所述可移动平台之间的采样装置的电流值判断所述可移动平台的是否处于所述第一状态。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,根据连接于所述电池与所述可移动平台之间的采样装置的电流值判断所述可移动平台的是否处于所述第一状态的步骤包括:
在所述电流值大于预设阈值时,判定所述可移动平台处于所述第一状态;和/或
在所述电流值小于或等于预设阈值时,判定所述可移动平台未处于所述第一状态。
23.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述第一状态为飞行状态、行驶状态、潜水状态或者工作状态。
24.一种可移动平台,其特征在于,所述可移动平台包括权利要求1至权利要求14任意一项所述的电池。
25.根据权利要求24所述的可移动平台,其特征在于,所述可移动平台为无人机、车辆、可移动机器人或者潜艇。
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