一种移动机器人的充电方法、装置以及介质与流程

1.本技术涉及机器人技术领域，特别是涉及一种移动机器人的充电方法、装置以及介质。


背景技术：

2.移动机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。
3.目前的移动机器人普遍使用电池作为能量来源，在使用一段时间后就必须进行充电。当前智能移动机器人普遍具备自主充电能力，即能够自主运行到充电区域，通过充电对接机构直接将电池正负极接入到充电桩，实现充电。
4.电池的充电，一般采用恒流-恒压模式，当充电桩检测到电池电压低于其满充电压时，以电池的最大额定充电电流进行充电，即以恒流模式充电；当充电器检测到电池电压等于其满充电压时，转入恒压模式，充电电流逐步减少，当充电电流达到下降到零时，电池完全充满。显然，恒流模式下充电电流更大，效率更高。但充电桩检测到的电池电压，实际上为“电池真实电压 充电传输线路电阻*充电电流”，即大于电池真实电压，导致充电器提前进入恒压模式，降低了充电效率。
5.由此可见，如何避免充电器提前进入恒压模式，保障充电效率是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.本技术的目的是提供一种移动机器人的充电方法、装置以及介质，用于避免充电器提前进入恒压模式，保障充电效率。
7.为解决上述技术问题，本技术提供一种移动机器人的充电方法，该方法包括：
8.获取车辆控制器发送的车辆电池的当前电压；
9.获取充电器的当前输出电压和当前输出电流；
10.根据所述当前电压、所述当前输出电压和所述当前输出电流计算传输线路的阻抗；
11.根据所述当前输出电压、所述当前输出电流以及所述阻抗计算目标充电电压，以将所述充电器的最大充电电压提升至所述目标充电电压。
12.优选的，还包括：
13.判断是否需要进行soc校准，若否，则进入所述获取车辆控制器发送的车辆电池的当前电压的步骤；
14.若是，则利用功率电阻将所述车辆电池进行放电，直至检测到所述车辆电池的电压和电流为0，进入所述获取车辆控制器发送的车辆电池的当前电压的步骤。
15.优选的，所述判断是否需要进行soc校准包括：
16.判断自上一次进行soc校准时刻起至当前时刻，所述车辆电池的充电次数是否大于阈值，若是，则确定需要进行soc校准，若否，则确定不需要进行soc校准。
17.优选的，还包括：
18.控制降温装置为所述功率电阻降温。
19.优选的，在所述将所述充电器的最大充电电压提升至目标充电电压的步骤之前，还包括：
20.判断所述阻抗是否大于阈值，若不大于，则进入所述根据所述当前输出电压、所述当前输出电流以及所述阻抗，将所述充电器的最大充电电压提升至目标充电电压的步骤，若大于，则控制降温装置为充电触头进行降温并发出警报。
21.优选的，在所述获取车辆控制器发送的车辆电池的当前电压的步骤之前，还包括：
22.获取所述车辆控制器发送的所述车辆电池的规格参数；
23.根据所述车辆电池的规格参数设置所述充电器的最大充电电流、最大充电电压。
24.优选的，在所述将所述充电器的最大充电电压提升至目标充电电压的步骤之后，还包括：
25.若检测到所述车辆电池的电压达到其满充电压，则将所述目标充电电压调整至所述车辆电池的所述满充电压。
26.为解决上述技术问题，本技术还提供一种移动机器人的充电装置，该装置包括：
27.第一获取模块，用于获取车辆控制器发送的车辆电池的当前电压；
28.第二获取模块，用于获取充电器的当前输出电压和当前输出电流；
29.计算模块，用于根据所述当前电压、所述当前输出电压和所述当前输出电流计算传输线路的阻抗；
30.输出模块，用于根据所述当前输出电压、所述当前输出电流以及所述阻抗计算目标充电电压，以将所述充电器的最大充电电压提升至所述目标充电电压。
31.为解决上述技术问题，本技术还提供另一种移动机器人的充电装置，该装置包括存储器，用于存储计算机程序；
32.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述的移动机器人的充电方法的步骤。
33.为解决上述技术问题，本技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的移动机器人的充电方法的步骤。
34.本技术所提供的移动机器人的充电方法，包括获取车辆控制器发送的车辆电池的当前电压，获取充电器的当前输出电压和当前输出电流，根据当前电压、当前输出电压和当前输出电流计算传输线路的阻抗，根据当前输出电压、当前输出电流以及阻抗，将充电器的最大充电电压提升至目标充电电压。相对于当前技术中，充电器会提前进入恒压模式导致充电效率降低，采用本技术方案，会根据车辆电池的当前电压，充电器的当前输出电压和当前输出电流计算传输线路的阻抗，并根据当前输出电压、当前输出电流以及阻抗，将充电器的最大充电电压提升至目标充电电压，提高了充电器的输出电压，弥补了传输线路的阻抗导致的压降，能够防止充电器提前进入恒压充电模式，提高了充电效率。
35.此外，本技术所提供的移动机器人的充电装置以及介质与上述的移动机器人的充
电方法相对应，效果同上。
附图说明
36.为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为本技术实施例提供的一种移动机器人的充电方法的流程图；
38.图2为本技术实施例提供的一种充电桩与车辆连接的线路图；
39.图3为本技术实施例提供的一种移动机器人的充电装置的结构图；
40.图4为本技术实施例提供的另一种移动机器人的充电装置的结构图；
41.附图标记如下：1为充电器，2为车辆电池，3为车辆控制器，4为控制模块，5为功率电阻。
具体实施方式
42.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护范围。
43.本技术的核心是提供一种移动机器人的充电方法、装置以及介质，用于避免充电器提前进入恒压模式，保障充电效率。
44.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。
45.图1为本技术实施例提供的一种移动机器人的充电方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
46.s10：获取车辆控制器发送的车辆电池的当前电压。
47.s11：获取充电器的当前输出电压和当前输出电流。
48.s12：根据当前电压、当前输出电压和当前输出电流计算传输线路的阻抗。
49.s13：根据当前输出电压、当前输出电流以及阻抗，将充电器的最大充电电压提升至目标充电电压。
50.图2为本技术实施例提供的一种充电桩与车辆连接的线路图，如图2所示，车辆通过充电触头与充电桩进行连接，在连接完毕后，控制模块4通过控制线圈实现对对应的开关的控制，通过闭合第一开关k1和第二开关k2，充电器1即可对车辆电池2进行充电。车辆控制器3可以通过can总线获取车辆电池2的当前电压，并将其发送至充电桩的获取模块。控制模块4能够根据电压检测模块和电流检测模块获取充电器1的当前输出电压和当前输出电流。并根据当前电压、当前输出电压和当前输出电流计算传输线路的阻抗。该阻抗等于(当前输出电压-当前电压)/当前输出电流。
51.根据当前输出电压、当前输出电流以及阻抗，将充电器1的最大充电电压提升至目标充电电压。目标充电电压等于(当前输出电压 阻抗*当前输出电流)。可以看出，通过该方法提高了充电器1的输出电压，能够弥补传输线路阻抗导致的压降。可以理解的是，充电的
过程是持续的动作，因此，本实施例中的步骤也是持续的，即控制模块4需要不停的根据当前输出电流调整最大输出电压，在本实施例中，控制模块4可以以1s为周期持续执行该步骤。
52.本技术实施例提供的移动机器人的充电方法，通过获取车辆控制器发送的车辆电池的当前电压，获取充电器的当前输出电压和当前输出电流，根据当前电压、当前输出电压和当前输出电流计算传输线路的阻抗，根据当前输出电压、当前输出电流以及阻抗，将充电器的最大充电电压提升至目标充电电压。相对于当前技术中，充电器会提前进入恒压模式导致充电效率降低，采用本技术方案，会根据车辆电池的当前电压，充电器的当前输出电压和当前输出电流计算传输线路的阻抗，并根据当前输出电压、当前输出电流以及阻抗，将充电器的最大充电电压提升至目标充电电压，提高了充电器的输出电压，弥补了传输线路的阻抗导致的压降，能够防止充电器提前进入恒压充电模式，提高了充电效率。
53.随着市场对新能源汽车、储能、3c电子产品要求越来越高，电池作为关键器件之一备受关注。soc(state of charge)表示电池的荷电状态，是电池管理关键技术之一，用于确定电池剩余荷电状态，其值估算不精确容易造成电池过充、过放、降低电池的使用寿命。
54.因此，在上述实施例的基础上，在本实施例中，移动机器人的充电方法还包括：
55.判断是否需要进行soc校准，若否，则进入获取车辆控制器3发送的车辆电池2的当前电压的步骤；
56.若是，则利用功率电阻5将车辆电池2进行放电，直至检测到车辆电池2的电压和电流为0，进入获取车辆控制器3发送的车辆电池2的当前电压的步骤。
57.在本实施例中，在车辆和充电桩连接之后，控制模块4先判断是否需要对车辆电池2进行soc校准，如果不需要，则通过上述实施例的充电方法对车辆电池2进行充电。如图2所示，如果需要进行soc校准，则闭合第二开关k2和第三开关k3，断开第一开关k1，使用功率电阻5对车辆电池2进行放电。当电压检测模块和电流检测模块检测到电压和电流均为0时，说明车辆电池2的电量已经全部放空，此时可以重新闭合第一开关k1，断开第三开关k3，对车辆电池2进行充电，直至将车辆电池2充满，完成soc校准。
58.本实施例提供的移动机器人的充电方法，在车辆电测需要soc校准时进行校准，避免由于soc不准确导致电池过充、过放、降低电池的使用寿命。
59.在上述实施例的基础上，本实施例提供一种具体的判断是否需要进行soc校准的方法，该方法包括：
60.判断自上一次进行soc校准时刻起至当前时刻，车辆电池2的充电次数是否大于阈值，若是，则确定需要进行soc校准，若否，则确定不需要进行soc校准。
61.在本实施例中，车辆控制器会对每次充电进行记录，当本次充电和上次进行soc校准之间的充电次数达到了阈值时，对车辆电池进行soc校准，可以理解的是，该阈值的设置不宜过小，容易造成资源的浪费。通过充电次数决定是否对车辆电池进行soc校准，保证车辆电池的soc准确性。
62.可以理解的是，当使用功率电阻5对车辆电池2进行放电时，由于车辆电池2中电量大小的不确定，功率电阻5可能长时间工作造成温度过高。在上述实施例的基础上，在本实施例中，还包括：
63.控制降温装置为功率电阻5降温。
64.如图2所示，在本实施例中，该降温装置为第一风扇，在功率电阻5进行放电时，第二风扇也进行工作以为功率电阻5散热。可以理解的是，为了更好的散热效果，第二风扇应当靠近功率电阻5设置。
65.本实施例提供的移动机器人的充电方法，使用风扇为功率电阻进行降温，避免功率电阻温度过高造成损伤。
66.在具体实施中，充电桩和车辆直接通过金属充电触头对接，长期使用会导致金属充电触头的表面镀层磨损、氧化，导致接触电阻变大，进一步的影响了充电效率。并且，在车辆电池2充电时，由于电流过大会导致金属充电触头过热，容易造成火灾事故。
67.在上述实施例的基础上，在本实施例中，在将充电器1的最大充电电压提升至目标充电电压的步骤之前，还包括：
68.判断阻抗是否大于阈值，若不大于，则进入根据当前输出电压、当前输出电流以及阻抗，将充电器1的最大充电电压提升至目标充电电压的步骤，若大于，则控制降温装置为充电触头进行降温并发出警报。
69.可以理解的是，金属充电触头的变化会影响到传输线路的阻抗，因此，在计算出传输线路的阻抗后，与阈值相比较，如果阻抗超出了阈值，表示金属充电触头过热或者磨损严重。因此，如图2所示，当阻抗超出阈值时，闭合第四开关k4，使用第二风扇对充电触头进行降温，并通过报警指示灯进行报警，当然，也可以用蜂鸣器等报警装置进行报警。同样的，为了更好的散热效率，第二风扇应当靠近充电触头。
70.本实施例通过风扇对充电触头进行降温，并通过警报提示技术人员，避免由于金属充电触头过热而导致火灾事故。
71.随着移动机器人的广泛使用，移动机器人的车型也逐渐丰富，然而不同的车型往往使用不同规格的车辆电池2，其充电电压、充电电流各不相同。当前的大多充电桩无法为不同规格的车辆电池2进行充电，需要针对不同的车辆电池2设计不同的充电桩，造成了资源的浪费。
72.因此，在本实施例中，在所述获取车辆控制器3发送的车辆电池2的当前电压的步骤之前，还包括：
73.获取车辆控制器3发送的车辆电池2的规格参数；
74.根据车辆电池2的规格参数设置充电器1的最大充电电流、最大充电电压。
75.在本实施例中，在车辆和充电桩连接之后，车辆控制器将车辆电池的规格参数发送给控制模块，控制模块即可根据电池规格参数设置充电器的最大充电电流、最大充电电压，以此实现根据车辆电池的不同而提供不同的充电电压，使一个充电桩能对不同类型的电池进行充电，减少了资源的浪费。
76.在上述实施例中，在对车辆电池2进行充电时会将将充电器1的最大充电电压提升至目标充电电压，以避免提前进入恒流模式，但是如果充电器1一直以目标充电电压进行充电会使车辆电池2过冲。
77.因此，在上述实施例的基础上，在本实施例中，在将充电器1的最大充电电压提升至目标充电电压的步骤之后，还包括：
78.若检测到车辆电池2的电压达到其满充电压，则将目标充电电压调整至车辆电池2的满充电压。
79.可以理解的是，在本实施例中，当车辆电池已经达到满充电压时，将目标充电电压调整至车辆电池的满充电压，控制充电进入恒流模式，以避免车辆电池过冲。
80.在上述实施例中，对于移动机器人的充电方法进行了详细描述，本技术还提供移动机器人的充电装置对应的实施例。需要说明的是，本技术从两个角度对装置部分的实施例进行描述，一种是基于功能模块的角度，另一种是基于硬件的角度。
81.图3为本技术实施例提供的一种移动机器人的充电装置的结构图，如图3所示，该装置包括：
82.第一获取模块10，用于获取车辆控制器发送的车辆电池的当前电压；
83.第二获取模块11，用于获取充电器的当前输出电压和当前输出电流；
84.计算模块12，用于根据当前电压、当前输出电压和当前输出电流计算传输线路的阻抗；
85.输出模块13，用于根据当前输出电压、当前输出电流以及阻抗计算目标充电电压，以将充电器的最大充电电压提升至目标充电电压。
86.由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
87.本技术实施例提供的移动机器人的充电装置，通过获取车辆控制器发送的车辆电池的当前电压，获取充电器的当前输出电压和当前输出电流，根据当前电压、当前输出电压和当前输出电流计算传输线路的阻抗，根据当前输出电压、当前输出电流以及阻抗，将充电器的最大充电电压提升至目标充电电压。相对于当前技术中，充电器会提前进入恒压模式导致充电效率降低，采用本技术方案，会根据车辆电池的当前电压，充电器的当前输出电压和当前输出电流计算传输线路的阻抗，并根据当前输出电压、当前输出电流以及阻抗，将充电器的最大充电电压提升至目标充电电压，提高了充电器的输出电压，弥补了传输线路的阻抗导致的压降，能够防止充电器提前进入恒压充电模式，提高了充电效率。
88.图4为本技术实施例提供的另一种移动机器人的充电装置的结构图，如图4所示，该装置包括：存储器20，用于存储计算机程序；
89.处理器21，用于执行计算机程序时实现如上述实施例移动机器人的充电方法的步骤。
90.本实施例提供的移动机器人的充电装置可以包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑等。
91.其中，处理器21可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器21可以采用数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)、可编程逻辑阵列(programmable logic array，pla)中的至少一种硬件形式来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器(central processing unit，cpu)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器21可以集成有图像处理器(graphics processing unit，gpu)，gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器21还可以包括人工智能(artificial intelligence，ai)处理器，该ai处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
92.存储器20可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器20还可以包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器20至少用于存储以下计算机程序201，其中，该计算机程序被处理器21加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的移动机器人的充电方法的相关步骤。另外，存储器20所存储的资源还可以包括操作系统202和数据203等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统202可以包括windows、unix、linux等。数据203可以包括但不限于当前电压、当前输出电压、当前输出电流等。
93.在一些实施例中，移动机器人的充电装置还可以包括有显示屏22、输入输出接口23、通信接口24、电源25以及通信总线26。
94.本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构并不构成对移动机器人的充电装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。
95.本技术实施例提供的移动机器人的充电装置，包括存储器和处理器，处理器在执行存储器存储的程序时，能够实现如下方法：
96.获取车辆控制器发送的车辆电池的当前电压；
97.获取充电器的当前输出电压和当前输出电流；
98.根据当前电压、当前输出电压和当前输出电流计算传输线路的阻抗；
99.根据当前输出电压、当前输出电流以及阻抗计算目标充电电压，以将充电器的最大充电电压提升至目标充电电压。
100.本技术实施例提供的移动机器人的充电装置，通过获取车辆控制器发送的车辆电池的当前电压，获取充电器的当前输出电压和当前输出电流，根据当前电压、当前输出电压和当前输出电流计算传输线路的阻抗，根据当前输出电压、当前输出电流以及阻抗，将充电器的最大充电电压提升至目标充电电压。相对于当前技术中，充电器会提前进入恒压模式导致充电效率降低，采用本技术方案，会根据车辆电池的当前电压，充电器的当前输出电压和当前输出电流计算传输线路的阻抗，并根据当前输出电压、当前输出电流以及阻抗，将充电器的最大充电电压提升至目标充电电压，提高了充电器的输出电压，弥补了传输线路的阻抗导致的压降，能够防止充电器提前进入恒压充电模式，提高了充电效率。
101.最后，本技术还提供一种计算机可读存储介质对应的实施例。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中记载的步骤。
102.可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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中，执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(randomaccess memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
103.本技术实施例提供的计算机可读存储介质，通过获取车辆控制器发送的车辆电池的当前电压，获取充电器的当前输出电压和当前输出电流，根据当前电压、当前输出电压和当前输出电流计算传输线路的阻抗，根据当前输出电压、当前输出电流以及阻抗，将充电器
的最大充电电压提升至目标充电电压。相对于当前技术中，充电器会提前进入恒压模式导致充电效率降低，采用本技术方案，会根据车辆电池的当前电压，充电器的当前输出电压和当前输出电流计算传输线路的阻抗，并根据当前输出电压、当前输出电流以及阻抗，将充电器的最大充电电压提升至目标充电电压，提高了充电器的输出电压，弥补了传输线路的阻抗导致的压降，能够防止充电器提前进入恒压充电模式，提高了充电效率。
104.以上对本技术所提供的移动机器人的充电方法、装置以及介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
105.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。