CN106712135A - 自移动设备的智能节电***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自移动设备的智能节电***及方法，所述***包括控制器、与其连接的蓄电池及工作模块，控制器、蓄电池及工作模块连接有充电管理模块，控制器包括：充电模块，用于在检测到蓄电池需要充电时，启动充电管理模块控制充电站对蓄电池进行充电，同时，充电模块控制充电管理模块切断工作模块与蓄电池的电连接；第一检测模块，用于检测蓄电池的电量是否充满，在检测到蓄电池的电量充满时，切断蓄电池与充电管理模块之间的电连接；第二检测模块，用于定时检测蓄电池是否需要进入充电状态，并在检测到蓄电池需要进入充电状态时，控制充电模块启动充电管理模块控制充电站对蓄电池进行充电。本发明可有效节省电池电量，延长电池使用寿命。

Description

自移动设备的智能节电***及方法

技术领域

本发明涉及智能节电领域，特别是涉及一种自移动设备的智能节电***及方法。

背景技术

自动割草机器人是一种花园工具，通常用于对草地的修整，其通过设置在割草机底部的切割件将草割断，使得草能够保持在有限的高度。

自动割草机器人通常安装大容量电池作为电源，当自动割草机器人的电池电压降低到某一阈值时，就需要回到充电站充电。但当自动割草机器人在充电站充电时；或者在充满电后因为时间未到还停留在充电站；或者因为感应到下雨需要回到充电站待机；或者人为强制机器回到充电站充电或待机等以上诸多情况均会导致机器处于充电站。自动割草机器人通常包括充电管理电路、割草机电子驱动模块、行走电机的电子驱动模块等，有的还包括摄像头和对应的图像处理模块，而在割草机器人处于充电站的这段时间内，如果割草机器人的这些模块都处于工作状态，均存在较大的静态功耗，从而浪费电池的电源，加快电池的充放电，降低电池的使用寿命。

发明内容

基于此，有必要针对电池寿命较短的问题，提供一种自移动设备的智能节电***及方法。

一种自移动设备的智能节电***，包括控制器、与所述控制器连接的蓄电池及与所述控制器连接的工作模块，所述控制器、蓄电池及工作模块连接有充电管理模块，所述控制器包括：

充电模块，所述充电模块检测所述蓄电池是否需要充电，并在检测到所述蓄电池需要充电时，启动所述充电管理模块控制充电站对所述蓄电池进行充电，同时，所述充电模块控制所述充电管理模块切断所述工作模块与所述蓄电池的电连接；

第一检测模块，所述充电模块启动所述充电管理模块控制所述充电站对所述蓄电池进行充电时，所述第一检测模块检测所述蓄电池的电量是否充满，在检测到所述蓄电池的电量充满时，切断所述蓄电池与所述充电管理模块之间的电连接；

第二检测模块，所述第二检测模块在所述第一检测模块检测到所述蓄电池的电量充满时，定时检测所述蓄电池是否需要进入充电状态，并在检测到所述蓄电池需要进入充电状态时，控制所述充电模块启动所述充电管理模块控制所述充电站对所述蓄电池进行充电。

在其中一个实施例中，所述第二检测模块在所述第一检测模块检测到所述蓄电池的电量充满时，还用于定时检测所述控制器是否接收到作业指令，并在检测到所述控制器接收到作业指令时，控制所述工作模块与所述蓄电池电连接。

在其中一个实施例中，所述工作模块包括行走电机驱动单元、工作电机驱动单元、图像处理单元及光控制单元。

在其中一个实施例中，所述控制器还包括：

返回模块，用于检测到所述自移动设备需要返回到所述充电站时，控制所述工作模块将自移动设备返回至充电站。

在其中一个实施例中，所述返回模块在检测所述自移动设备需要返回到充电站时，包括检测到：

所述充电模块检测到所述蓄电池需要充电时；或者

到达设置的返回时间；或者

返回按键被触发。

在其中一个实施例中，所述充电模块通过检测所述蓄电池的电压是否低于设定的第一门限值判断所述蓄电池是否需要充电。

在其中一个实施例中，所述第二检测模块通过定时检测所述蓄电池的电压是否低于设定的第二门限值判断所述蓄电池是否需要进入充电状态。

一种自移动设备的智能节电方法，自移动设备安装有以上所述的智能节电***，所述智能节电方法包括：

检测蓄电池是否需要充电，并在检测到所述蓄电池需要充电时，启动充电管理模块控制充电站对所述蓄电池进行充电，同时，控制所述充电管理模块切断工作模块与所述蓄电池的电连接；

检测所述蓄电池的电量是否充满，在检测到所述蓄电池的电量充满时，切断所述蓄电池与所述充电管理模块之间的电连接，并定时检测所述蓄电池是否需要进入充电状态，且在检测到所述蓄电池需要进入充电状态时，启动所述充电管理模块控制所述充电站对所述蓄电池进行充电。

在其中一个实施例中，所述智能节电方法还包括：

检测所述自移动设备是否需要返回到充电站，并在检测所述自移动设备需要返回到充电站时，控制工作模块将自移动设备返回至充电站。

在其中一个实施例中，所述智能节电方法还包括：

定时检测所述蓄电池是否需要进入充电状态的同时，定时检测控制器是否接收到作业指令，并在检测到所述控制器接收到作业指令时，控制所述工作模块与所述蓄电池电连接。

以上所述自移动设备的智能节电***及方法在所述自移动设备充电时，仅通过充电管理模块控制充电站对所述自移动设备的蓄电池进行充电，可将充电状态时的耗电量缩减至最小化；在充满电时断开充电管理模块，只进行是否需要充电的检测，在断开充电时将自移动设备的耗电量缩减至最小化；无论是充电或者断开充电，均达到耗电量的最小化利用，有效节省蓄电池电量，延长蓄电池使用寿命。

附图说明

图1为一实施例的自移动设备的智能节电***的结构图；

图2为图1中控制器的结构图；

图3为图1中控制器的另一结构图；

图4为自动割草机器人的结构图；

图5为一实施例的自移动设备的智能节电方法的流程图；

图6为另一实施例的自移动设备的智能节电方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一实施例自移动设备的智能节电***包括控制器110、与所述控制器110连接的蓄电池140及与所述控制器110连接的工作模块130，所述控制器110、蓄电池140及工作模块130连接有充电管理模块120。如图2所示，所述控制器110包括：

充电模块1102，所述充电模块1102检测所述蓄电池140是否需要充电，并在检测到所述蓄电池140需要充电时，启动所述充电管理模块120控制充电站对所述蓄电池140进行充电，同时，所述充电模块1102控制所述充电管理模块120切断所述工作模块130与所述蓄电池140的电连接。具体的，充电模块1102可以通过检测蓄电池140的电压是否低于设定的第一门限值判断所述蓄电池140是否需要充电。蓄电池140的电量会随着使用而减少，对应的，蓄电池140的电压也会相应降低，通过检测蓄电池140的电压是否降低到第一门限值即可检测蓄电池140是否需要充电，通常，设置的第一门限值可以满足自移动设备利用蓄电池140的剩余电量返回到充电站。充电模块1102在检测蓄电池140的电量时，可以进行定期的检测，比如，每间隔数秒或数分钟对自移动设备的蓄电池检测一次，具体的时间段的长短可以预先设定，符合自移动设备运行的实际情况即可。

第一检测模块1104，所述充电模块1102启动所述充电管理模块120控制所述充电站对所述蓄电池140进行充电时，所述第一检测模块1104检测所述蓄电池140的电量是否充满，在检测到所述蓄电池140的电量充满时，切断所述蓄电池140与所述充电管理模块120之间的电连接。具体的，第一检测模块1104在检测蓄电池140的电压达到其出厂电压值或者规定的某一电压值时，表示已经充电完毕。

第二检测模块1106，所述第二检测模块1106在所述第一检测模块1104检测到所述蓄电池140的电量充满时，定时检测所述蓄电池140是否需要进入充电状态，并在检测到所述蓄电池140需要进入充电状态时，控制所述充电模块1102启动所述充电管理模块120控制所述充电站对所述蓄电池140进行充电。具体的，第二检测模块1106通过定时检测所述蓄电池140的电压是否低于设定的第二门限值判断所述蓄电池140是否需要进入充电状态。蓄电池140的电量被充满后，在待机状态也会产生静态耗电，在蓄电池140的电量降低到一定程度后，需要对蓄电池140再次充电，以保证蓄电池140可以在短时间内被充满。蓄电池140在静态耗电时，其电压会相应的降低，因此，通过设置的第二门限值可以检测蓄电池140是否需要再次充电。

以上所述自移动设备的智能节电***在所述自移动设备充电时，仅通过充电管理模块控制充电站对所述自移动设备的蓄电池进行充电，可将充电状态时的耗电量缩减至最小化；在充满电时断开充电管理模块，只进行是否需要充电的检测，从而在断开充电时将自移动设备的耗电量缩减至最小化。本实施例无论是充电或者断开充电，均达到耗电量的最小化利用，有效节省蓄电池电量，延长蓄电池使用寿命。

本实施例中，工作模块130包括与控制器连接的所有工作单元，包括行走电机驱动单元、工作电机驱动单元、图像处理单元及光控制单元等所有的工作设备。本实施例在对蓄电池140充电时，切断所述工作模块130与所述蓄电池140的电连接，只有充电管理模块120处于工作状态，可充分降低自移动设备在休眠待机充电时的耗电量。蓄电池140的电量满时，再切断所述蓄电池140与所述充电管理模块120之间的电连接，使充电管理模块120也处于断电状态，进一步节省自移动设备在休眠状态时的静态功耗。

本实施例中，第二检测模块1106在所述第一检测模块1104检测到所述蓄电池140的电量充满时，还用于定时检测所述控制器110是否接收到作业指令，并在检测到所述控制器110接收到作业指令时，控制所述工作模块130与所述蓄电池140电连接。工作模块130连接上蓄电池140后，即可进入工作状态，完成相应的工作指令。

如图3所示，所述控制器110还包括返回模块1101，用于检测到所述自移动设备需要返回到所述充电站时，控制所述工作模块130将自移动设备返回至充电站。具体的，返回模块1101在检测自移动设备是否需要返回充电站时，包括多种情况。例如，可以是在检测到充电模块1102检测到所述蓄电池140需要充电时，表明自移动设备的电池的电压降低到必须充电的最低值，此时，自移动设备需要返回充电站充电；也可以是自移动设备的蓄电池充电完毕后工作时间未到，还需要停留在充电站；也可以是因为天气下雨等而需要返回到充电站待机；也可以是检测到快要到达设置的返回时间时，自移动设备通常会设置需要返回的间隔时间，到达相应的时间点时，即可控制所述工作模块130将自移动设备返回至充电站；也可以是人为触发返回按键，返回按键可以是远程终端上设置的返回按键，通过触发返回按键控制自移动设备返回至充电站；也可以是其它返回方式等。

以上所述自移动设备的智能节电***是本实施例的一种结构组成，本实施例并不限于在以上结构的基础上进行相应的扩充。自移动设备包括各种自移动设备，比如自动割草机等。

自动割草机器为自移动设备中的一种，下面结合图4对以上所述***作进一步说明。

如图4所示，自动割草机器人1000包括蓄电池1100，蓄电池1100连接电池充电管理模块1200和电源转换电路1300，电源转换电路1300连接割草电机驱动电路1400和行走电机驱动电路1500，电源转换电路根据用户需要还可以连接图像处理模块1600和其它模块1700，其它模块1700可以是灯光控制模块、红外相机驱动模块、警报模块等，电源转换电路1300与相应电路或模块之间可以设置电子关头，如图6中Q1、Q2、Q3和Q4所标示，通过电子开关可以打开或切断相应电路或模块，割草电机驱动电路1400、行走电机驱动电路1500、图像处理模块1600和其它模块1700均连接微控制器1800，通过微控制器1800可以控制相应的电子开关以打开或切断相应的电路或模块。其中，割草电机驱动电路1400连接割草电机1410并可驱动其工作，行走电机驱动电路1500连接左行走电机1510和右行走电机1520并可以驱动两个电机运转，图像处理模块1600连接摄像机1610并可以从摄像机1610获取和处理图像。当自动割草机器人1000处于工作状态时，割草电机驱动电路1400、行走电机驱动电路1500、图像处理模块1600和其它模块1700均在微控制器1800下的控制下正常工作，处于正常的耗电状态，耗电量较大。当自动割草机器人1000需要回到充电站时，则由微控制器1800控制行走电机驱动电路1500工作，停止割草电机驱动电路1400、图像处理模块1600和其它模块1700的工作，由左行走电机1510和右行走电机1520运动，使自动割草机器人1000行走至充电站，并在行走至充电站时立即停止行走电机驱动电路工作。充电模块1102检测自动割草机器人1000在充电站时蓄电池1100的电压值是否低于门限值，若低于，则唤醒电池充电管理模块1200连接充电站电路对蓄电池进行充电，第一检测模块1104在检测到充电满时，则断开电池充电管理模块1200。由此，自动割草机器人1000无论是充电或者断开充电(自移动设备只能处于这两种状态)，均达到耗电量的最小化利用，有效节省蓄电池电量，延长蓄电池使用寿命。

如图5所示，一实施例的自移动设备的智能节电方法包括步骤S120和步骤S140。其中，自移动设备安装有以上所述的智能节电***。

步骤S120，检测蓄电池是否需要充电，并在检测到所述蓄电池需要充电时，启动充电管理模块控制充电站对所述蓄电池进行充电，同时，控制所述充电管理模块切断工作模块与所述蓄电池的电连接。

步骤S140，检测所述蓄电池的电量是否充满，在检测到所述蓄电池的电量充满时，切断所述蓄电池与所述充电管理模块之间的电连接，并定时检测所述蓄电池是否需要进入充电状态，且在检测到所述蓄电池需要进入充电状态时，启动所述充电管理模块控制所述充电站对所述蓄电池进行充电。本实施例中，步骤S140在定时检测所述蓄电池是否需要进入充电状态的同时，定时检测控制器是否接收到作业指令，并在检测到所述控制器接收到作业指令时，控制所述工作模块与所述蓄电池电连接。

如图6所示，另一实施例的自移动设备的智能节电方法还包括步骤S110。

步骤S110，检测所述自移动设备是否需要返回到充电站，并在检测所述自移动设备需要返回到充电站时，控制工作模块将自移动设备返回至充电站。

以上所述自移动设备的智能节电方法在所述自移动设备充电时，仅通过充电管理模块控制充电站对所述自移动设备的蓄电池进行充电，可将充电状态时的耗电量缩减至最小化；在充满电时断开充电管理模块，只进行是否需要充电的检测，从而在断开充电时将自移动设备的耗电量缩减至最小化。本实施例无论是充电或者断开充电，均达到耗电量的最小化利用，有效节省蓄电池电量，延长蓄电池使用寿命。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自移动设备的智能节电***，其特征在于，包括控制器、与所述控制器连接的蓄电池及与所述控制器连接的工作模块，所述控制器、蓄电池及工作模块连接有充电管理模块，所述控制器包括：

充电模块，所述充电模块检测所述蓄电池是否需要充电，并在检测到所述蓄电池需要充电时，启动所述充电管理模块控制充电站对所述蓄电池进行充电，同时，所述充电模块控制所述充电管理模块切断所述工作模块与所述蓄电池的电连接；

第一检测模块，所述充电模块启动所述充电管理模块控制所述充电站对所述蓄电池进行充电时，所述第一检测模块检测所述蓄电池的电量是否充满，在检测到所述蓄电池的电量充满时，切断所述蓄电池与所述充电管理模块之间的电连接；

第二检测模块，所述第二检测模块在所述第一检测模块检测到所述蓄电池的电量充满时，定时检测所述蓄电池是否需要进入充电状态，并在检测到所述蓄电池需要进入充电状态时，控制所述充电模块启动所述充电管理模块控制所述充电站对所述蓄电池进行充电。

2.根据权利要求1所述的智能节电***，其特征在于，所述第二检测模块在所述第一检测模块检测到所述蓄电池的电量充满时，还用于定时检测所述控制器是否接收到作业指令，并在检测到所述控制器接收到作业指令时，控制所述工作模块与所述蓄电池电连接。

3.根据权利要求1所述的智能节电***，其特征在于，所述工作模块包括行走电机驱动单元、工作电机驱动单元、图像处理单元及光控制单元。

4.根据权利要求1所述的智能节电***，其特征在于，所述控制器还包括：

返回模块，用于检测到所述自移动设备需要返回到所述充电站时，控制所述工作模块将自移动设备返回至充电站。

5.根据权利要求4所述的智能节电***，其特征在于，所述返回模块在检测所述自移动设备需要返回到充电站时，包括检测到：

所述充电模块检测到所述蓄电池需要充电时；或者

到达设置的返回时间；或者

返回按键被触发。

6.根据权利要求1所述的智能节电***，其特征在于，所述充电模块通过检测所述蓄电池的电压是否低于设定的第一门限值判断所述蓄电池是否需要充电。

7.根据权利要求1所述的智能节电***，其特征在于，所述第二检测模块通过定时检测所述蓄电池的电压是否低于设定的第二门限值判断所述蓄电池是否需要进入充电状态。

8.一种自移动设备的智能节电方法，其特征在于，自移动设备安装有如权利要求1－7项任一所述的智能节电***，所述智能节电方法包括：

检测蓄电池是否需要充电，并在检测到所述蓄电池需要充电时，启动充电管理模块控制充电站对所述蓄电池进行充电，同时，控制所述充电管理模块切断工作模块与所述蓄电池的电连接；

检测所述蓄电池的电量是否充满，在检测到所述蓄电池的电量充满时，切断所述蓄电池与所述充电管理模块之间的电连接，并定时检测所述蓄电池是否需要进入充电状态，且在检测到所述蓄电池需要进入充电状态时，启动所述充电管理模块控制所述充电站对所述蓄电池进行充电。

9.根据权利要求8所述的智能节电方法，其特征在于，所述智能节电方法还包括：

检测所述自移动设备是否需要返回到充电站，并在检测所述自移动设备需要返回到充电站时，控制工作模块将自移动设备返回至充电站。

10.根据权利要求8所述的智能节电方法，其特征在于，所述智能节电方法还包括：

定时检测所述蓄电池是否需要进入充电状态的同时，定时检测控制器是否接收到作业指令，并在检测到所述控制器接收到作业指令时，控制所述工作模块与所述蓄电池电连接。