用于管理电力供应的方法、电路及装置与流程

文档序号:22808503发布日期:2020-11-04 04:16阅读:126来源:国知局
用于管理电力供应的方法、电路及装置与流程

本公开涉及电源管理技术领域,具体涉及用于管理对电子装置的电力供应的方法、电路及装置。



背景技术:

许多电子装置(例如,手术装置)、飞行器(例如,无人机(uav))都需要持续的电力供应以避免失去电力,其可能会导致事故、损坏和伤害。例如,当手术装置被激活并且正在使用该手术装置进行手术时,不中断对该手术装置的电力供应是至关重要的。如果电力供应中断,则手术装置可能会对患者造成伤害。

无人机也需要持续的电力供应。uav已被广泛用于诸如农业、电力线检查、摄影、监视等各个领域。一旦uav在空中处于飞行状态,重要的是要确保为uav的推进系统提供持续的电力供应,其提供了升力。当推进系统的电力供应被中断时,推进系统可能会停止工作,从而导致失去升力。因此,uav可能坠落到地面。各种情况(例如,触发电压损失保护的事件、触发电流过载保护的事件、触发软件错误保护的事件、触发芯片错误保护的事件等)都可能导致uav失去持续的电力供应。

已经实现了各种方法来提高电力供应的可靠性。例如,在主电源发生故障的情况下,可以提供冗余电源来供应电力。然而,提供诸如备用电池之类的冗余电源不仅增加了电子装置的重量,也增加了电子装置的成本。因此,冗余电源通常用于商业航空公司,而不是消费者级别的uav。也已经开发了基于软件的技术。该软件可以检测uav处于飞行状态。该软件可以尝试确保导通和断开电力供应的开关持续地被激活,从而从电池向uav100的推进系统持续地提供电力。尽管基于软件的技术可以避免由非软件相关错误和芯片相关错误引起的异常电力中断,但是如果软件本身具有代码中的错误,则基于软件的技术可能无法避免由软件相关错误引起的电力中断。软件相关错误可能会导致电力丢失。另外,尽管常规技术可以包括用于处理由微控制器复位引起的电力丢失的方法,但是仍然缺少用于防止由芯片逻辑中的冲突、芯片中的错误和静电引起的电力丢失的有效方法。

因此,需要开发用于管理对电子装置的持续的电力供应的成本有效的方法、电路及装置。



技术实现要素:

本公开的实施例提供了一种用于控制对装置的电力供应的方法。所述方法包括:检测所述装置处于从多个预定操作状态中选择的第一操作状态。所述方法还包括:基于已检测到的所述装置的第一操作状态,生成用于控制开关的状态的第一控制信号,所述开关被配置为控制电源以在所述开关处于连接状态时向所述装置提供电力,以及在所述开关处于断开状态时不向所述装置提供电力。所述方法还包括:根据所述第一控制信号控制所述开关而不考虑第二控制信号,其中所述第二控制信号被配置为在所述装置处于从所述多个预定操作状态中选择的第二操作状态时控制所述开关的状态。

本公开的实施例提供了一种用于控制无人机(uav)的方法。所述方法包括:由所述uav的飞行控制装置生成指示所述uav的飞行状态的信号。所述方法还包括:将所述信号提供给被配置为控制对所述uav的电力供应的开关,以在所述uav处于飞行状态时将所述开关保持在连接状态。

本公开的实施例提供了一种无人机(uav)。所述uav包括:推进系统,被配置为为uav的飞行提供推进力。所述uav还包括:电源,被配置为向推进系统供应电力。所述uav还包括:控制器,被配置为在所述uav不处于飞行中时控制所述电源。所述uav还包括:电力控制电路,与所述推进系统、所述电源或所述控制器中的至少一项耦接,并且被配置为在所述uav处于飞行中时超控所述控制器对所述电源的控制。

本公开的实施例提供了一种电源。所述电源包括:电池,被配置为向电子装置供应电力。所述电源还包括:开关,被耦接到所述电池,并且被配置为能够在连接状态与断开状态之间改变以允许和不允许从所述电池向所述电子装置供应电力,所述开关可由控制器控制。所述电源还包括:使能电路,被配置为至少部分地基于所述电子装置的状态来启用或禁用所述控制器对所述开关的控制。

应该理解的是,本公开的不同方面可以单独地、共同地或者彼此组合地被理解。本文描述的本公开的各个方面可以应用于以下阐述的任何特定应用或者应用于除uav之外的任何其他类型的装置,包括例如手术装置或在操作时可能需要持续的电力供应的其他装置。本文中对飞行器(例如,无人机)的任何描述可以适于和用于任何其他可移动装置(例如,任何其他载具,包括地面载具、水面载具、水下载具和太空载具)。

通过阅读说明书、权利要求书和附图,本公开的其它目的和特征将变得显而易见。

附图说明

本公开的新颖特征在所附权利要求中具体阐述。通过参考下面的详细描述及其附图,将更好地理解本公开的特征和优点,所述详细描述中阐述了利用本公开的原理的说明性实施例,所述附图中:

图1是根据本公开的实施例的包括电源的uav的示意图。

图2是根据本公开的实施例的具有单独的电源的uav的示意图。

图3是根据本公开的另一实施例的具有单独的电源的uav的示意图。

图4是根据本公开的实施例的电力控制电路的第一部分的电路图。

图5是根据本公开的实施例的电力控制电路的第二部分的电路图。

图6是根据本公开的另一实施例的电力控制电路的第一部分的电路图。

图7是示出根据本公开的实施例的控制对装置的电力供应的方法的流程图。

图8是示出根据本公开的另一实施例的控制对装置的电力供应的方法的流程图。

图9是示出根据本公开的另一实施例的控制对装置的电力供应的方法的流程图。

图10是示出根据本公开的实施例的用于控制无人机的方法的流程图。

具体实施方式

将参考附图详细描述本公开的技术方案。要了解的是,所描述的实施例代表本公开的一些而不是全部实施例。在不付出创造性劳动前提下,本领域普通技术人员基于所描述的实施例所想到或得出的其他实施例应落入本公开的范围内。将参考附图描述示例实施例,在附图中,除非另有说明,否则相同的附图标记指代相同或相似的元件。

如本文中所使用的,当第一组件(或单元、元件、构件、部件、零件)被称作被“耦接”、“安装”、“固定”、“锁定”到第二组件或与第二组件“耦接”、“安装”有第二组件、利用第二组件“固定”、“锁定”时,是指第一组件可以直接地被耦接到、被安装到、被固定到或被锁定到第二组件或与第二组件直接地耦接、直接安装有第二组件、利用第二组件直接固定或锁定,或者可以经由另一中间组件间接地被耦接到、被安装到或被固定到第二组件或与第二组件间接地耦接、间接安装有第二组件、利用第二组件间接固定。术语“耦接”、“安装”、“固定”和“锁定”并不一定意味着第一组件与第二组件永久地耦接。当使用这些术语时,第一组件可以与第二组件可拆卸地耦接。术语“耦接”可以包括机械耦接和/或电耦接。当第一项与第二项电耦接时,所述电耦接可以包括任何适当形式的电连接,例如,有线和无线连接。

当第一组件被称作被“连接”到第二组件或与第二组件“连接”时,是指第一组件可以被直接连接到第二组件或与第二组件直接连接,或者可以经由中间组件间接连接到第二组件或与第二组件间接连接。所述连接可以包括机械连接和/或电连接。所述连接可以是永久的或可拆卸的。电连接可以是有线的或无线的。

当第一组件被称作被“布置”、“定位”或“设置”在第二组件上时,第一组件可以被直接地布置在、定位在或设置在第二组件上,或者可以经由中间组件被间接地布置在、定位在或设置在第二组件上。当第一组件被称作被“布置”、“定位”或“设置”在第二组件中时,第一组件可以被部分或全部地布置在、定位在或设置在第二组件之中、内部或之内。本文使用的术语“垂直”、“水平”、“左”、“右”、“上”、“向上”、“下”、“向下”和类似表达仅旨在进行描述。术语“通信地耦接”指示相关项通过诸如有线或无线通信信道之类的通信信道进行耦接。

除非另外定义,否则本文中所使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常所理解的含义相同或相似的含义。如本文所述,在本公开的说明书中使用的术语旨在描述示例实施例,而不是限制本公开。本文中所使用的术语“和/或”包括所列的一个或多个相关项目的任何合适的组合。

此外,当附图中示出的实施例示出单个元件时,应当理解,该实施例可以包括多个这样的元件。同样,当附图中示出的实施例示出多个这样的元件时,应当理解,该实施例可以仅包括一个这样的元件。在附图中示出的元件的数量仅出于说明的目的,并且不应被解释为限制实施例的范围。而且,除非另外指出,否则附图中所示的实施例不是互相排斥的,并且它们可以以任何适当的方式组合。例如,在一个实施例中示出但在另一实施例中没有示出的元件仍然可以包括在另一实施例中。

下面的描述参考附图来说明本公开的示例实施例。除非另外指出具有明显的冲突,否则可以组合实施例或各实施例中所包括的特征。以下实施例不限制已公开的方法中所包括的步骤的执行顺序。所述步骤的顺序可以是任何合适的顺序,并且可以重复某些步骤。

图1是uav的示意图。尽管出于说明目的,在整个以下描述中使用了uav,但是已公开的方法、电路和装置不限于uav中的实施方式。已公开的用于管理电力供应的方法、电路和装置可以用在其他电子装置中,例如手术装置、电动工具、电动地面载具、太空载具、水面载具、水下载具、自动引导载具等。

如图1所示,uav100可以包括主体115。主体115可以包括用于安装诸如电源、飞行控制板、云台、传感器系统、通信装置等的其他装置的多个框架。在一些实施例中,主体115可以包括从主体115的中心框架径向延伸的多个支臂。uav100可以包括被安装到主体115的推进系统110。推进系统110可以包括均被安装到支臂的多个推进组件。每个推进组件可以包括电机113和螺旋桨112。在一些实施例中,每个推进组件还可以包括电调(“esc”)111。在一些实施例中,esc111可以与多于一个推进组件(例如,多于一个推进组件中所包括的多于一个电机)可操作地耦接。在一些实施例中,包括电机113和推进器112和/或esc111的每个推进组件可以被安装到支臂的远端部分或尖端部分。

推进系统110可以被配置为为uav100的飞行提供推进力(例如,升力和/或推力)。推进系统110可以包括任意合适数量的推进组件,例如,一个、三个、四个、五个、六个、七个、八个等。在一些实施例中,电机113可以被电耦接和/或机械耦接在esc111和螺旋桨112之间。esc111可以被配置或编程为从uav100中所包括的飞行控制装置120接收驱动信号。esc111可以被配置为基于从飞行控制装置120接收的驱动信号来向电机113提供驱动电流,从而控制电机113的转速和/或旋转方向。每个电机113可以驱动螺旋桨112旋转,从而为uav100的飞行提供推进力。

uav100可以包括飞行控制装置120。飞行控制装置120可以通过合适的机械耦接和/或电耦接与uav100中所包括的各种组件或装置可操作地耦接。飞行控制装置120可以包括各种硬件,例如电路、门控、芯片、存储器、处理器等。飞行控制装置120可以用作用于控制飞行和/或uav100中所包括的各种组件或装置的操作的中央控制器。例如,飞行控制装置120可以被配置为生成esc111的用于控制电机113的转速和/或旋转方向的驱动信号。飞行控制装置120还可以在飞行期间控制uav100的俯仰角、偏航角和横滚角。在一些实施例中,飞行控制装置120可以被配置为提供或生成指示uav100处于飞行状态或空中状态(第一操作状态的示例)的信号。如下所述,可以将该信号从飞行控制装置120提供给用于管理电力供应的电力控制电路180。第一操作状态可以是推进系统100或推进系统100的任何部分正在操作(例如,电机113正在运行)的状态。

飞行控制装置120可以包括处理器和存储器中的至少一项。存储器可以被配置为存储计算机可执行指令或代码。存储器可以包括任何合适的存储器,例如闪存、随机存取存储器(“ram”)、只读存储器(“rom”)、可编程只读存储器(“prom”)、现场可编程只读存储器(“fprom”)等。处理器可以包括任何合适的处理器,例如中央处理单元(“cpu”)、微处理器、专用指令集处理器(“asip”)、图形处理单元(“gpu”)、物理处理单元(“ppu”)、数字信号处理器(“dsp”)、网络处理器等。处理器可以是单核处理器或多核处理器。处理器可以包括各种硬件组件,例如电路、门控、逻辑元件等。处理器可以被配置为访问存储器并且执行被存储在其中的用于执行本文已公开的各种方法(包括用于控制uav100的移动(例如,飞行)的方法)的指令。在一些实施例中,飞行控制装置120可以包括硬件芯片。硬件芯片可以是专用集成电路(“asic”)、可编程逻辑装置(“pld”)或其组合。pld可以是复杂的可编程逻辑装置(“cpld”)、现场可编程门阵列(“fpga”)、通用阵列逻辑(“gal”)或其任意组合。

uav100可以包括:传感器系统130,其可以包括任何合适的传感器,例如全球定位系统(“gps”)传感器、实时运动传感器、视觉惯性测距计传感器、惯性测量单元、麦克风、高度传感器、速度传感器、加速计、(例如,被包括在由uav100承载的成像装置中的)成像传感器、红外传感器、数字罗盘、雷达、激光传感器、热传感器、夜视传感器等。传感器系统130可以获取、收集、检测或测量与uav100和uav100在其中操作的环境有关的信息。例如,gps传感器可以提供uav100的位置信息。雷达和/或激光传感器可以提供对uav100与另一相邻uav或障碍物之间的距离的测量。飞行控制装置120可以从各传感器接收测量数据,并且可以处理测量数据以获得与uav100的状态相关的信息。在一些实施例中,飞行控制装置120可以基于对测量数据进行处理来确定uav100处于飞行状态。

在一些实施例中,uav100可以包括:收发器150,被配置为与遥控装置或终端、通信基站(例如,蜂窝电信网络)或卫星进行通信。例如,收发器150可以包括以下中的至少一项:3g、4g或4g长期演进(“lte”)通信芯片;5g或5g新无线电(“nr”)通信芯片;蓝牙通信装置;wi-fi通信装置;或可以提供适当范围的通信的任何其他通信装置。在一些实施例中,飞行控制装置120可以通过收发器150检测指示uav100的预定状态(例如,uav100的飞行状态)的信号。例如,飞行控制装置120可以连续地从控制uav100的飞行的遥控终端接收命令。基于所述命令的接收,飞行控制装置120可以确定uav100处于飞行状态。

如图1所示,uav100可以包括:电源140,被配置为向uav100(包括诸如推进系统110之类的uav100的各种负载)供应电力。在一些实施例中,电源140可以包括:电池,被配置为向推进系统110的电机113供应电力。电池可以是任何合适的电池,例如可充电电池、不可充电电池、碱性电池、锂离子电池、镍金属氢化物电池、镍镉电池、铅酸电池、锂离子聚合物电池等。在一些实施例中,电源可以包括太阳能电池板和电池。太阳能电池板可以被配置为将太阳能转换成可以被存储在电池中的电力。电源140可以包括:用于提供用于驱动uav100中所包括的推进组件的电力的任何其他合适的装置。电源140可以被安装在uav100的主体上。在一些实施例中,电源140可以可拆卸地被安装在uav100上,并且可以被拆卸以便更换或维修。

如图1所示,uav100可以包括:开关160,被耦接到电源140、控制器170(其可以是例如微控制器170)或推进系统110中的至少一项。开关160可以被配置为打开和关闭(或被导通和关断、被连接或断开、被激活或去激活、被启用或禁用),以允许和不允许从电源140向uav100(例如,推进系统110的推进组件)供应电力。为了简单起见,未示出uav100中所包括的电源140、开关160、推进系统110和其他装置之间的电连接。本领域普通技术人员可以了解,可以在uav100中所包括的电源140、开关160、推进系统110和其他装置之间提供各种形式的电连接。

开关160可以包括任何合适的开关,例如电流激活开关、电压激活开关。在一些实施例中,开关160可以包括金属氧化物半导体场效应晶体管(在下文被称为“mos”,并且开关160可以被称为mos开关160)。当供应给mos开关160的输入端的信号的电压满足预定条件(例如,是高于预定电压电平的高电压、低于预定电压电平的低电压、或者在预定电压范围之内)时,mos开关160可以被激活(或被连接、被启用或被导通)以允许将电力从电源140供应给uav100(例如,推进系统110)。当在mos开关160的输入端处提供的信号的电压不满足预定条件时,可以使mos开关160去激活(或被断开、被禁用或被关断)以不允许将电力从电源140供应给uav100(例如,推进系统110)。在一些实施例中,可以通过具有高电压(高于或等于预定电压电平的电压)的信号来激活mos开关160。在一些实施例中,可以通过具有低电压(低于或等于预定电压电平的电压)的信号来激活mos开关160。在一些实施例中,可以通过具有在预定电压范围之内的电压的信号来激活mos开关160。

当mos开关160被激活(或被连接、被导通或被启用)时,电力可以被允许从电源140供应给uav100中所包括的其他装置或电路。当mos开关160被去激活(被断开、被关断或被禁用)时,电力可以不被允许从电源140供应给uav100中所包括的其他装置或电路。

控制器170(可以是例如微控制器170)可以包括处理器和存储器。存储器可以包括任何合适的存储器,例如闪存、随机存取存储器(“ram”)、只读存储器(“rom”)、可编程只读存储器(“prom”)、现场可编程只读存储器(“fprom”)等。处理器可以包括任何合适的处理器,例如中央处理单元(“cpu”)、微处理器、专用指令集处理器(“asip”)、图形处理单元(“gpu”)、物理处理单元(“ppu”)、数字信号处理器(“dsp”)、网络处理器等。处理器可以是单核处理器或多核处理器。处理器可以包括各种硬件组件,例如电路、门控、逻辑元件等。处理器可以被配置为访问存储器并且执行被存储在其中的用于执行本文已公开的各种方法(包括用于控制电力的方法)的指令。在一些实施例中,微控制器170可以包括硬件芯片。硬件芯片可以是专用集成电路(“asic”)、可编程逻辑装置(“pld”)或其组合。pld可以是复杂的可编程逻辑装置(“cpld”)、现场可编程门阵列(“fpga”)、通用阵列逻辑(“gal”)或其任意组合。

微控制器170可以被配置为控制uav100中的各电气元件、电路或装置。例如,微控制器170可以被配置为生成用于控制(激活或去激活)电气元件、电路或装置的信号。微控制器170可以被配置为在uav100不处于飞行中时控制电源140。例如,当uav100降落到地面上时,微控制器170可以生成信号(例如,图4所示的mcu_mod_en)以激活mos开关,使得电源(例如,图4所示的v_bat)可以向负载r0(其可以表示推进系统110)供应电力。

在一些实施例中,微控制器170可以生成开关控制信号以控制或改变mos开关160的状态(例如,连接状态和断开状态、激活状态和去激活状态、导通状态和关断状态、或者启用状态和禁用状态)。换言之,微控制器170可以被配置为通过控制mos开关160的状态来控制从uav100的电源140到其他装置或电路(例如,推进系统110)的电力供应。在一些实施例中,微控制器170可以被配置为在uav100处于不是飞行状态或不是空中状态的第二操作状态时(例如,当uav100在起飞之前处于地面上时或当uav100已经降落到地面上时)控制mos开关160的状态。在一些实施例中,在第二操作状态下,推进系统100或推进系统100的一部分不运行(例如,电机113不运行)。当mos开关160被配置为由高电压(高于或等于预定电压电平的电压)激活时,微控制器170可以生成具有高于或等于预定电压电平的高电压的开关控制信号,并且将具有高电压的开关控制信号提供给mos开关160的输入端,以激活(或连接、导通或启用)mos开关160。例如,在起飞之前,微控制器170可以生成具有高电压(例如,高于预定电压)的开关控制信号,并且将该开关控制信号提供给mos开关160的输入端,以将mos开关160置于连接状态,从而发起从电源140向包括推进系统110的uav100的电力供应。

在一些实施例中,当mos开关160处于激活(或连接、启用)状态时,微控制器170可以生成具有低于预定电压电平的低电压的开关控制信号,并且将具有该低电压的信号提供给mos开关160的输入端,以使mos开关160去激活(或断开、关断或禁用)。例如,在uav100已经降落到地面或地板上之后,微控制器170可以生成具有低电压的开关控制信号,并且将该开关控制信号提供给mos开关160的输入端,以将mos开关160置于断开状态,从而终止从电源140到包括推进系统110的uav100的电力供应。

尽管出于讨论目的,将mos开关160描述为可被具有高电压的信号激活,但是mos开关160也可替换为被具有低电压的信号激活。本领域普通技术人员可以理解,可以如何通过低电压信号来激活(或连接、导通)和通过高电压信号来去激活(或断开、关断)mos开关160。

如图1所示,uav100可以包括:电力控制电路180,被电耦接和/或机械耦接到推进系统110、电源140或微控制器170中的至少一项。电力控制电路180可以被配置为控制从电源140到uav100的其他元件、装置或电路的电力供应。在一些实施例中,电力控制电路180可以基于uav100的操作状态来控制对uav100的电力供应。uav100可以包括各种预定的操作状态,例如,当uav正在空中飞行并且电机113正在运行时的飞行状态、uav100被通电但电机113没有被供应电力且未运行的通电状态、以及uav被断电的断电状态。本领域普通技术人员可以理解,操作状态可以包括其他合适的状态,例如,uav100的一些组件(例如,由uav100承载的推进系统110、飞行控制装置120或云台)被通电但是其他组件没有被通电的部分通电的状态。在一些实施例中,电力控制电路180可以与推进系统110、电源140或微控制器170中的至少一项耦接,并且可以被配置为在所述uav处于飞行中时超控通过微控制器170对电源140的控制。例如,电力控制电路180可以生成图4中的dis_en信号,当uav100处于飞行中时,dis_en信号可以在控制mos开关时超控由微控制器170生成的mcu_mos_en信号。

例如,电力控制电路180可以被配置为控制uav100的mos开关160。在一些实施例中,电力控制电路180可以保持mos开关160的激活(或连接或启用)状态,从而保持从电源140到uav100的各个装置、电路或元件(包括例如推进系统110)的持续的电力供应。电力控制电路180可以实现将持续的电力无中断地供应给推进系统110,在常规uav中则会由于各种事件或错误(例如,触发电压损失保护的事件、触发电流过载保护的事件、触发软件错误保护的事件、触发芯片错误保护的事件等)而发生中断。

例如,利用公开的电力控制电路180,可以在uav100处于飞行状态时保持对推进系统110的持续的电力供应,使得当uav100在空中飞行的同时推进系统110不会失去电力。因此,可以避免由于电力丢失而引起的坠落。使用电力控制电路180来保持持续的电力供应的公开的技术可以避免常规电力供应管理技术的问题和缺点。公开的技术基于硬件电路,并且可以避免由软件错误引起的电力中断(这会在基于软件的电源管理技术中出现)。另外,公开的技术不依赖于用于控制电力供应的芯片逻辑。因此,公开的技术可以避免由于芯片逻辑中的错误或冲突而会发生的电力丢失。电力控制电路180的详细的示例性电路设计在图3-图5中示出,下面对其进行描述。

在一些实施例中,电力控制电路180可以检测uav100处于预定操作状态,例如处于飞行状态。例如,电力控制电路180可以检测指示预定操作状态的信号。基于该信号,电力控制电路180可以生成具有高电压的使能信号(也可以将其称为第一控制信号),并且使用该使能信号来激活mos开关160(例如,将mos开关160置于连接状态)。可以由电力控制电路180持续地提供该使能信号。因此,mos开关160可以持续地保持在连接状态,其允许持续地将电力供应给uav100。在一些实施例中,电力控制电路180可以在检测到uav100处于飞行状态的同时生成使能信号。在通过电力控制电路180将mos开关160保持在连接状态时,可以禁用微控制器170对mos开关160的控制。当uav100不处于飞行状态时,例如,当uav100在起飞之前在地面上时、或者当uav100已经降落到地面上时,电力控制电路180可以不生成使能信号、或者使能信号可以不具有满足预定电平的高电压。因此,电力控制电路180可以不控制mos开关160的状态。因此,当uav100不处于飞行状态时,微控制器170可以被配置为控制mos开关160的状态(例如,激活或去激活、连接或断开、启用或禁用、导通或关断状态)。

在图1中,电源140、开关160、微控制器170和电力控制电路180被示为分离的各个元件,并且都被包括在uav100中。在一些实施例中,电源140、开关160、微控制器170和电力控制电路180可以以各种形式组合。例如,在一些实施例中,开关160可以被设置为电源140的一部分。在一些实施例中,开关160可以被设置为电力控制电路180的一部分。在一些实施例中,微控制器170可以被设置为电力控制电路180的一部分。在一些实施例中,电力控制电路180、开关160和电源140可以被设置为整体封装。在一些实施例中,电力控制电路180、微控制器170和开关160可以被设置为整体封装的电源140的各部分。

图2是具有单独的电源140的uav100的示意图。电源140可以包括开关160和电力控制电路180,以在uav100处于飞行中时保持对uav100的持续的电力供应。电源140可以包括电池190。电池190可以包括在上文结合图1所示的电源140讨论的任何电池。在一些实施例中,开关160可以被设置在uav100上,而被设置为电源140的一部分。单独的电源140可以向uav100提供电力,并且可以可拆卸地被安装到uav100。电源140可以从uav100拆卸并且可以被另一电源替换。如图2所示,微控制器170可以被设置为uav100的一部分,而不是被设置为电源140的一部分。

图3是具有单独的电源140的uav100的示意图。在该实施例中,与图2的实施例相比,微控制器170也被包括在电源140中。因此,电源140具有不仅控制开关160的状态以为开关160提供持续连接状态、还向被包括在电力控制电路180中的多个电气元件提供预定电压的持续供应的功能,如下所述,电力控制电路180可以被配置为生成用于保持开关160的持续连接状态的使能信号。这样的电源140可以被称为智能电源,其可以基于检测指示uav100处于预定操作状态(例如,处于飞行状态)的信号来向包括推进系统110的uav100提供持续的电力供应。

图4是电力控制电路180的第一部分的电路图。mos开关160被示为“mos”。电源140由“v_bat”表示(因为电源140可以包括电池,所以为了简便起见也被称为电池v_bat)。r0、r1、r2、r3、r4、r5表示电阻器。电阻器r0还表示uav100中的负载,例如推进系统110中所包括的电机。mos开关160可以被配置为控制电源140以在开关处于连接状态时向uav100(例如,uav100的负载r0)提供电力,并且在开关处于断开状态时不向uav100提供电力。“vcc_12v”表示被供应给电路部分或电气元件的预定电压(例如,12v,可以是其他合适的电压,例如,3.3v、5v、9v等)的信号。一些电气元件可能需要预定电压电平来正常操作。因此,如果“vcc_12v”处的信号具有低于预定电压电平的电压,或者如果“vcc_12v”处的信号丢失,则电气元件(例如,运算放大器、dc到dc转换器)可能停止操作或可能发生故障。“vcc_en”表示具有被供应给图4所示的电力转换器44的使能引脚的电压的信号。“mos_en”表示具有被供应给mos开关的输入端的电压的信号。由“mos_en”表示的信号的电压可以控制mos开关的连接和断开状态。“mcu_mos_en”表示由微控制器170生成和供应的用于激活(或去激活)或连接(或断开)mos开关的开关控制信号(也被称为第二控制信号)。第二控制信号可以被配置为在uav100处于从多个预定操作状态中选择的第二操作状态时控制开关的状态。第二操作状态可以是以下中的至少一项:uav100通电但是电机113未被供应电力且未运行的通电状态;uav100被断电的断电状态;或者一些组件(例如,由uav100承载的推进系统110、飞行控制装置120或云台)(除了其他组件(例如,由uav100承载的其他传感器,如gps传感器)之外)被通电的部分通电状态。d1、d2和d3表示二极管。当d1、d2和d3的左侧(上游侧)上的电压为高电压时,包括d1、d2和d3的电路分支被连接。否则,包括d1、d2和d3的电路分支由于d1、d2和d3的高阻抗而断开。

如图4所示,“dis_en”表示可以由电力控制电路180生成的使能信号。dis_en信号还可以被设置为“vcc_en”和“mos_en”,用于控制电力转换器(图4所示)和图4所示的mos开关。因此,当dis_en信号具有高电压时,信号vcc_en和mos_en也具有高电压。在一些实施例中,dis_en、vcc_en和mos_en的电压是相同的。电路中的字符“p1”和“p2”仅用于标示电路中电阻器r1两端的节点。r1附近的字符“p1”和“p2”被连接到r4和r5附近的“p1”和“p2”。c0表示电容器。“gnd”表示地。“op-amp”表示运算放大器。电路中有两个运算放大器,“op-amp_1”和“op-amp_2”,但是该电路可以包括唯一一个运算放大器或多于两个运算放大器。“op-amp_1”可以用作用于放大电压信号(例如,电阻器r1两端的电压)的放大器。op-amp_1的输出是具有电压的信号vout。“op-amp_2”用作将预定参考信号vref的电压与vout的电压进行比较的比较器。

如图4所示,用于生成使能信号dis_en的某些电气元件可能需要将具有特定电压的信号vcc_12v供应给所述电气元件,使得所述电气元件可以正常工作。电气元件可以是模拟元件,其可以包括运算放大器、比较器、电阻器中的至少一项。如图3所示,op-amp_1和op-amp_2可能需要特定电压的信号vcc_12v以正常工作。同样如图4所示,为了生成dis_en,预定电压的信号vcc_12v被供应给电阻器r2。当信号vout的电压大于参考信号vref的电压时,比较器op-amp_2可以输出具有高电压(例如,高于或等于预定电压电平,例如,3.3v、5v、9v、12v)的使能信号dis_en。使能信号dis_en的电压可以由vcc_12v的电压和电阻器r2确定。“vref_0”表示另一个参考电压,其向op-amp_1的正引脚提供电压输入。

电池(v_bat)可以提供电压,例如,10v、20v、30v、40v、50v等。当使mos开关断开或去激活时,负载(r0)不通过电池(v_bat)供电。当使mos开关连接或激活时,电池(v_bat)向负载(r0)提供电力。当被供应给mos开关的输入端的电压满足预定条件时,可以激活或连接该mos开关。在一些实施例中,所述预定条件可以是:被供应给输入端的电压是高电压(例如,高于或等于预定的高电压电平,例如,0.8v、1.2v、3.3v、5.0v等)。在一些实施例中,所述预定条件可以是:被供应给输入端的电压是低电压(例如,小于或等于预定电压电平,例如,0.8v、1.2v、3.3v等)。

当uav100处于飞行中时,电力控制电路180(也被称为使能电路)可以向uav100的负载提供持续的电力供应。当uav100在地面上(例如,不在空中飞行)时,微控制器170可以生成开关控制信号,并通过包括mcu_mos_en和d1的第二电路分支将该信号提供为mcu_mos_en。信号mcu_mos_en在具有高电压时可以通过二极管d1,并且作为具有高电压的mos_en被提供给mos开关的输入端。mos开关可以通过具有高电压的mos_en来激活,从而发起电力从电池(v_bat)供应给负载(r0)。负载(r0)可以是推进系统110或推进系统110的一部分。

当推进系统110处于操作中时,推进系统110可以为uav100提供推进力,使得uav100可以从地面起飞。随着uav100从地面起飞,流过负载(r0)的电流可能会增大。对应地,电阻器r1(电路中的检测飞行状态下的uav100的检测元件的实施例)两端的电压可能增大。在一些实施例中,可以使用检测元件(例如,电阻器r1)来对信号进行检测。检测到的信号可以指示uav100的操作状态。检测到的信号可以包括流过检测元件的电流或检测元件两端的电压中的至少一项。当检测到的信号满足预定条件时,检测到的信号可以用于生成使能信号,用于将mos开关保持在连接状态,并且用于保持要被供应给电力控制电路180的多个电气元件的预定电压。预定条件可以包括:检测元件两端的检测电压(可以或可以不被放大)大于预定参考电压。在一些实施例中,预定条件可以包括:检测到的流过检测元件的电流大于预定电流电平(其可以表示流过可以由负载r0表示的推进系统的电流)。

例如,当电阻器r1两端的电压大于或等于预定电压电平时,该电压可以指示uav100处于飞行中。在下文中,术语“电阻器r1两端的电压”或“检测元件两端的电压”是指实际检测到的电压或作为检测到的电压的放大的电压。如图4所示,在电阻器r1处测量的信号(具有电压)被供应给由op-amp_1形成的放大器。在电阻器r1两端的信号的电压被放大之后,变为电压vout。为了简单起见,电压vout也可以被称为电阻器r1两端的电压。通过由op-amp_2形成的比较器将vout的电压与预定参考信号vref的电压进行比较。当电压vout大于电压vref时,比较器输出高电压dis_en(高于或等于预定高电压阈值的电压)。当电压vout小于电压vref时,dis_en可以具有低电压(低于预定低电压阈值的电压)。

当信号dis_en具有高电压时,mos_en也具有高电压。将mos_en提供给mos开关的输入端,其将该mos开关置于导通(或激活或连接)状态。当dis_en的电压持续地保持在高电压电平时,mos_en持续地保持在高电压电平。因此,mos开关持续地保持在导通(或激活或连接)状态。当mos开关持续地保持在激活(或连接)状态时,来自电池(v_bat)的电力将持续地被供应给负载(r0),例如推进系统110。因此,公开的电力控制电路180可以向负载(r0)提供持续的电力供应,从而避免了推进系统110的电力丢失。在一些实施例中,信号dis_en可以被称为使能信号,其可以被用于将mos开关置于连接状态,从而实现对负载(r0)的持续的电力供应。使能信号dis_en还可以通过第三电路分支作为vcc_en被供应给图4所示的电力控制电路180的第二部分,以启用图5所示的电力转换器44,从而将持续的电力供应vcc_12v提供给多个模拟电气元件,例如op-amp_1、op-amp_2和电阻器r2,使得这些元件可以正常工作以提供持续的高电压dis_en。

如图4所示,mos开关的输入端与彼此并联布置的两个电路分支连接。第一电路分支是具有dis_en、d2和mos_en的分支。第二电路分支是具有mcu_mos_en、d1和mos_en的分支。在一些实施例中,当由微控制器170生成和提供的mcu_mos_en是高电压信号(例如,具有高于预定电压的电压)时,mos_en也是高电压信号,并且mos开关被置于连接状态。当dis_en是高电压信号并且mcu_mos_en是低电压信号时,因为由于二极管d1的高阻抗可以将具有mcu_mos_en、d1的第二电路分支视为断开,所以mos_en信号仅受高电压信号dis_en影响,并且不受低电压信号mcu_mos_en影响。因此,即使当mcu_mos_en是低电压信号时,mos_en仍然是高电压信号。换言之,当uav100处于飞行中时,即使微控制器170发生了使微控制器170在mcu_mos_en处生成低电压信号的事件,只要dis_en具有高电压,mos_en就具有高电压,并且mos开关可以保持在连接状态或激活状态,以允许来自电池(v_bat)的电力被持续地供应给负载(r0)。因此,当电力控制电路180基于对uav100处于飞行状态的检测而将mos开关保持在连接状态时,可以禁用通过微控制器170对mos开关的控制。

当uav100降落到地面上并且不再处于飞行状态时,可以恢复通过微控制器170控制mos开关。在uav100起飞之前,微控制器170可以生成开关控制信号(例如,高电压信号),以将mos开关置于连接状态,以发起对uav100(例如,推进系统110)的电力供应。在一些实施例中,在uav100已降落到地面或地板上之后,微控制器170可以生成另一个开关控制信号(例如,低电压信号)以将mos开关置于断开状态以终止对uav100(例如,推进系统110)的电力供应。

参照图4,当uav100处于飞行中时,可以由检测元件r1或在检测元件r1处对信号进行检测。可以被进一步放大的检测到的信号可以与预定参考信号进行比较。电力控制电路180可以基于将检测到的信号与预定参考信号进行比较来生成使能信号dis_en。对信号进行检测可以包括:测量检测元件两端的电压、或者测量流过检测元件的电流。将检测到的信号与预定参考信号进行比较可以包括:将检测到的信号的电压与预定参考信号的电压进行比较、或者将检测到的信号的电流与同预定参考信号相关联的电流进行比较。为了简化讨论,下面的描述将电压比较用作示例。

在一些实施例中,如图4所示,可以检测检测元件(电阻器r1)两端的电压。由于将电力提供给负载(r0),其可以是uav100的推进系统,因此r1两端的电压可以增大。在特定时间(例如,在uav100起飞之后),电压可能高到足以通过由两个运算放大器op-amp_1和op-amp_2组成的电路部分来产生高电压信号dis_en。因此,当uav100处于飞行中时,电力控制电路180的该部分可以保持mos开关的持续连接状态,这继而保持对负载(r0)的持续电力供应。通过电力控制电路180的该部分,当uav100处于飞行中时,通过微控制器170来控制mos开关被禁用,因为即使muc_mos_en具有低电压,只要dis_en具有高电压,mos_en就具有高电压,其将mos开关置于连接状态。当uav100不处于飞行中(例如,降落到地面上)时,恢复通过微控制器170来控制mos开关,使得电阻器r1两端的电压不足以生成具有比预定参考信号vref的电压更大的电压的信号vout。因此,信号dis_en具有低电压,并且由于二极管d2的高阻抗,可以将由dis_en、d2组成的第二电路分支视为已断开。在这种情况下,微控制器170可以通过在mcu_mos_en处生成不同的信号来控制mos开关的导通/关断(连接/断开或激活/去激活)状态。

尽管在图4所示的实施例的以上描述中使用了电压,但是在一些实施例中,检测到的信号(例如,在r1处的信号)可以基于电流而不是电压。在一些实施例中,vout与参考信号vref之间的比较可以被检测到的电流与参考电流之间的比较代替。在一些实施例中,当检测元件r1两端的电压足够高时,在r1处测量的电流也足够高,指示从电池(v_bat)输出的电流大于预定电流电平。因此,当电力控制电路180检测到从电池输出的电流大于预定电流电平时,电力控制电路180通过生成高电压dis_en信号,可以将mos开关保持在连接状态,从而禁用通过微控制器170对dmos开关的控制。本领域普通技术人员可以修改公开的电力控制电路180,以将基于电压的检测和比较改变为基于电流的检测和比较。

为了给负载(r0)提供持续的电力供应,可以持续连接mos开关。在一些实施例中,可以将高电压持续地供应给mos开关的输入端,以将mos开关保持在持续连接状态。当uav100处于飞行中时,图4所示的电力控制电路180的该部分可以保持mos开关的持续连接状态。如果将直流(dc)电力供应vcc_12v持续地提供给电力控制电路180的该部分中所包括的多个电气元件以保持mos开关的持续连接的状态,则可以实现持续连接状态。为了向多个电气元件持续地提供预定电压vcc_12v,电力控制电路180可以包括图5所示的第二电路。

图5示出电力控制电路180的第二部分。c1、c2、c3、c4和c5表示电容器。“l”表示电感器。“mcu_vcc_en”表示由微控制器170生成的电力控制信号。m1表示电路块。元件44表示电力转换器44。电力转换器44可以是可以将高电压转换成低电压的任意转换器,例如,dc到dc电力转换器。电力转换器44中的“en”引脚可以是使能引脚。当预定电平的电压被供应给使能引脚(en)时,使电力转换器44能够将第一电压(例如,较高的电压)转换成第二电压(例如,较低的电压)。在一些实施例中,当使能引脚(en)被设置以高电压(高于预定电压电平,例如,0.88v、1.2v等)时,使电力转换器44能够将电池dc电压v_bat在vcc_12v处减小到较低的dc电压(例如,3.3v、5.0v、9v、12v)。当使能引脚(en)被设置以低电压(低于预定电压电平,例如,0.88v、1.2v等)时,电力转换器44可以被禁用,在vcc_12v处输出低dc电压或零电压。本领域普通技术人员可以了解dc到dc电力转换器的操作原理。因此,省略了电力转换器44的详细描述。应该理解的是,dc到dc电力转换器44可以利用可以在vcc_12v处提供预定电平的电压的任何合适的电力转换器代替。

图5所示的vcc_en与图4所示的vcc_en连接。如图4所示,信号dis_en提供信号vcc_en。因此,当信号dis_en具有高电压(例如,高于预定的高电压电平)时,vcc_en也具有高电压。高电压vcc_en通过电路块m1被供应给电力转换器44的使能引脚(en),以使电力转换器44能够将高dc电压转换成低dc电压。图4所示的电力控制电路180的各个组件、元件、装置或电路部分可能需要dc电源来正常工作,如vcc_12v所指示。在一些实施例中,当vcc_12v是低电压或零电压时,有关的组件、元件、装置或电路部分可能无法正常工作,或者可能停止工作,从而导致在mos_en处的低电压,其可能断开mos开关,这终止对负载(r0)的电力供应。因此,为了对一些电气元件(例如,图4中所包括的那些)保持vcc_12v处的预定电压的持续的dc电力供应,可以将图5所示的第二电路与图4所示的电路组合使用。

利用图4和图5所示的电力控制电路180,当uav100处于飞行中时,电阻器r1两端的电压可以高到足以产生大于预定参考信号vref的电压的高电压(在vout处)。当vout的电压大于vref的电压时,可以在dis_en处生成预定的高电压。高电压dis_en产生高电压mos_en以及高电压vcc_en。高电压mos_en将mos开关保持在持续连接状态。在一些实施例中,将高电压vcc_en通过电路块m1输入到电力转换器44的使能引脚(en),使电力转换器44能够在vcc_12v处持续地提供电压,其可能是图4所示的各个组件、装置、电气元件或电路部分(例如,op-amp_1、op-amp_2和r2)正确工作所需要的,使得它们可以提供持续的高电压dis_en。

因此,图4和图5的电力控制电路180通过向mos开关提供持续的高电压来提供对mos开关的控制,以在uav100处于飞行中时将mos开关保持在连接状态。电力控制电路180还为多个电气元件提供对vcc_12v处的电力供应的控制,使得用于提供对mos开关的控制的电气元件可以正确工作。

如图5所示,电力转换器44的使能引脚(en)还接收由微控制器170生成的信号mcu_vcc_en。因此,两个并联电路分支分别向电力转换器44的使能引脚供应电压。与由图4所示的电力控制电路180的第一部分生成的信号vcc_en相关联的电路分支(第三电路分支),以及与由微控制器170生成的信号mcu_vcc_en相关联的电路分支(第四电路分支)。当vcc_en通过电路块m1向电力转换器44的使能引脚(en)提供高电压时,电力转换器44被启用,而不考虑mcu_vcc_en的信号电平。换言之,当vcc_en被保持为具有高电压时,即使微控制器170在mcu_vcc_en处输出低电压,也持续地使电力转换器44能够在vcc_12v处持续地提供预定电压。

当vcc_en具有低电压时(例如,当uav100不处于飞行中时,例如,在降落到地面上之后或在起飞之前),由vcc_en和m1组成的第二电路分支可以被断开(或由于可以包括二极管的m1的高阻抗而被视为断开)。微控制器170可以通过改变在mcu_vcc_en处的信号来控制电力转换器44的启用和/或禁用状态。例如,当vcc_en具有低电压时,微控制器170可以在mcu_vcc_en处生成具有高电压的电力控制信号,并将高电压信号mcu_vcc_en提供给电力转换器44的使能引脚(en)以启用电力转换器44。作为启用电力转换器44的结果,可以在vcc_12v处输出预定的高电压。微控制器170可以在mcu_vcc_en处生成具有低电压的电力控制信号,并将低电压mcu_vcc_en提供给电力转换器44的使能引脚以禁用电力转换器44。作为禁用电力转换器44的结果,可以在vcc_12v处生成低电压或零电压。

在一些实施例中,电源140可以包括图4所示的电池v_bat、图4所示的mos开关、以及包括图4所示的电路和图5所示的电路的使能电路。mos开关可以被耦接到电池v_bat,并且可以被配置为可在连接状态和断开状态之间改变以允许和不允许从电池向电子装置供应电力,该开关可由控制器(例如,微控制器170)控制。

图6是电力控制电路180的第一部分的另一实施例的电路图。图4所示的电路部分使用电阻器r1(检测元件的实施例)来检测由于uav100处于飞行状态而生成的信号(例如,高电压信号)。运算放大器将检测到的信号用于在dis_en处生成(例如,高电压的)使能信号,以激活mos开关并且启用图5所示的电力转换器44。图6示出用于在dis_en处提供(例如,高电压的)使能信号的备选电路。在dis_en处的电路节点可以被连接到在飞行控制装置120处的输出引脚。当uav100处于飞行中时,飞行控制装置120可以输出预定电压电平(例如,3.3v、5.0v、9v、12v等的高电压)的信号以指示uav100的飞行状态。因此,当uav100处于飞行中时,dis_en可以保持在持续的高电压。因此,mos_en可以保持在持续的高电压。因此,mos开关可以持续地保持在激活或连接状态,从而允许将来自电池(v_bat)的电力被持续地供应给负载(r0)(例如,推进系统110)。对推进系统的持续的电力供应可以避免由推进系统110中失去电力而引起的坠落。另外,在dis_en处的高电压也导致在vcc_en处的高电压,其被供应给图5所示的电力转换器44的使能引脚(en),以启用电力转换器44。当通过持续的高电压vcc_en持续地启用电力转换器44时,在vcc_12v处持续地提供预定电压,其可能是用于生成使能信号以将mos开关保持在持续连接状态的电力控制电路180中的各个组件、装置、电路或电气元件所需的。

当uav100不处于飞行中时,例如,当降落到地面上时,飞行控制装置120可以在dis_en处输出低电压。当在dis_en处的电压为低时,由dis_en和d2组成的电路分支被断开,并且可以由微控制器170通过在mcu_mos_en处供应不同的信号来控制mos开关。如果微控制器170在mcu_mos_en处提供高电压的信号,则mos_en是高电压信号,并且mos开关被启用(被激活或被连接)。如果微控制器170在mcu_mos_en处提供低电压的信号,则mos开关可以被去激活或被断开,从而终止从电池(v_bat)向负载(r0)的电力供应。

图7是示出用于管理对诸如uav100之类的电子装置的电力供应的方法的流程图。方法700可以由uav100中所包括的处理器或控制器执行。例如,方法700可以由飞行控制装置120中所包括的处理器执行。在一些实施例中,方法700可以由电力控制电路180执行。例如,电力控制电路180的各电气元件或电路部分可以被配置为执行方法700的各个步骤。在一些实施例中,方法700可以由电源140执行,电源140可以包括电力控制电路180。在一些实施例中,电源140可以包括具有一个或多个处理器的芯片,以处理各种数据或信号以管理对uav100的负载的电力供应。

方法700可以包括:检测指示装置的预定操作状态的信号(步骤705)。在一些实施例中,预定操作状态可以是装置的激活(例如,装置的通电状态、装置的工作状态等)。在一些实施例中,当装置是uav时,预定操作状态可以是uav处于飞行中的状态。在一些实施例中,检测指示预定操作状态的信号可以包括测量检测元件的电气参数。在一些实施例中,电气参数可以包括电流或电压中的至少一项。在一些实施例中,检测元件可以包括电阻器,例如电阻器r1。

例如,当电阻器r1两端的电压大于预定电压时,可以通过op-amp_1被放大为vout的电阻器r1两端的所测量的电压可以指示uav100处于飞行状态(例如,激活状态)。作为另一示例,当手术装置被激活时,该手术装置可以输出指示该手术装置的激活状态或工作状态的信号。处理器可以接收指示该手术装置已经被激活的信号。

在一些实施例中,检测指示装置的预定操作状态的信号可以包括:通过传感器检测指示预定操作状态的信号。传感器可以包括惯性测量传感器、速度传感器、高度传感器、距离传感器或加速度计中的至少一项。在一些实施例中,检测指示装置的预定操作状态的信号可以包括:与外部遥控终端通信以获得指示预定操作状态的信号。例如,uav可以与遥控器通信,并且可以从遥控器获得指示uav处于飞行状态或将被置于飞行状态的信号、数据或命令。

方法700可以包括:基于指示装置的预定操作状态的信号,使用电路来生成使能信号(步骤710)。在一些实施例中,使能信号可以是在图4所示的dis_en处提供的信号。在一些实施例中,生成使能信号可以包括:基于将检测到的信号与预定参考信号进行比较来生成具有预定电压的使能信号。在一些实施例中,将检测到的信号与预定参考信号进行比较可以包括以下中的至少一项:将检测到的信号的电压与预定参考信号的电压进行比较、或者将检测到的信号的电流与预定参考信号的电流进行比较。在一些实施例中,生成使能信号可以包括:当检测到的信号的电压大于预定参考信号的电压时、或者当检测到的信号的电流大于预定参考信号的电流时生成该使能信号。例如,如图4所示,电阻器r1两端的电压可以被放大,以产生具有经放大的电压的信号vout,可以将其与参考信号vref的参考电压进行比较。如果vout的电压大于vref的电压,则可以生成高电压使能信号dis_en。

方法700可以包括:使用由电路生成的使能信号来保持开关的连接状态,以向该装置提供持续的电力供应(步骤715)。例如,在dis_en处的高电压信号(使能信号的示例)可以产生高电压信号mos_en,可以将其提供给mos开关的输入端以启用(或激活、连接)mos开关。当保持高电压dis_en时,保持高电压mos_en,并且保持mos开关的持续连接的状态,从而使来自电池的电力(v_bat)能够被持续地供应给uav100的负载(r0)。

方法700可以包括:使用由电路生成的使能信号,保持对电路中所包括的多个电气元件的预定电压的持续供应,以生成使能信号(步骤720)。例如,可以将在dis_en处的高电压信号作为vcc_en供应给图5所示的电力转换器44的使能引脚,以将电力转换器44保持在启用状态,从而使电力转换器44能够在vcc_12v处持续地提供预定电压,其可能是用于生成用于保持mos开关的连接状态的使能信号的电力控制电路180中所包括的各电气元件(例如,运算放大器和r2)的正常操作和工作所需要的。

在一些实施例中,当使能信号将开关保持在连接状态时,由微控制器170生成的开关控制信号对开关的控制被禁用。在一些实施例中,使用由电路生成的使能信号来保持向多个电气元件持续地供应预定电压可以包括:将使能信号供应给电力转换器44的使能引脚以使电力转换器44能够持续地将预定电压供应给多个电气元件以生成使能信号。在一些实施例中,将使能信号供应给电力转换器44的使能引脚可以包括:将使能信号与由微控制器170生成并被供应给电力转换器44的使能引脚的电力控制信号并行地供应给电力转换器44的该使能引脚。

图8是示出用于管理对诸如uav100之类的电子装置的电力供应的方法的流程图。方法800可以由uav100中所包括的处理器或控制器执行。例如,方法800可以由飞行控制装置120中所包括的处理器执行。在一些实施例中,方法800可以由电力控制电路180执行。例如,电力控制电路180的各电气元件和/或电路部分可以被配置为执行方法800的各个步骤。在一些实施例中,方法800可以由电源140执行,电源140可以包括电力控制电路180。在一些实施例中,电源140可以包括具有一个或多个处理器的芯片,以处理各种数据或信号以管理对uav100的负载的电力供应。

方法800可以包括:通过无人机的飞行控制装置,基于检测无人机的飞行状态,生成预定电压的信号(步骤805)。例如,如图6所示,当uav100处于飞行中时,飞行控制装置120可以生成具有高电压(例如,处于预定电压或高于预定电压)的信号。飞行控制装置120可以基于从惯性测量传感器、速度传感器、高度传感器、距离传感器或加速度计中的至少一项接收的信号来检测uav100处于飞行中。在一些实施例中,飞行控制装置120可以与外部遥控终端通信以获得指示uav100处于飞行中的信号。例如,飞行控制装置120可以连续地从遥控终端接收与飞行有关的命令,并且可以基于与飞行有关的命令来确定uav100处于飞行中。在一些实施例中,当uav100不处于飞行中时,飞行控制装置120可以生成具有低电压(例如,处于或低于预定电压)的信号。

在一些实施例中,方法800可以包括:通过无人机的微控制器与通过飞行控制装置120提供的预定电压的信号并联地向开关160的输入端提供开关控制信号。如图6所示,来自飞行控制装置120的信号dis_en可以与由微控制器170生成的信号mcu_mos_en并行地被提供给mos开关的输入端。在一些实施例中,方法700可以包括:将开关控制信号提供给开关的输入端,以将开关置于连接状态,从而在无人机不处于飞行状态时发起对无人机的电力供应。例如,当不处于飞行中(例如,在起飞之前)时,由于低电压dis_en和二极管d2中的高阻抗,具有dis_en和d2的电路分支(下文中的“第一电路分支”)可以被视为断开。微控制器170可以生成高电压mcu_mos_en信号,并将该信号提供给mos开关的输入端,以将开关置于连接状态,以发起从电源140(例如,v_bat)向推进系统110(例如,负载r0)的电力供应。

方法800可以包括:由飞行控制装置120向开关的输入端提供预定电压的信号,该开关被配置为控制对无人机的电力供应,以在无人机处于飞行状态时将开关保持在连接状态(步骤810)。例如,如图6所示,飞行控制装置120可以将具有高电压的信号输出到电力控制电路180中的节点dis_en。在dis_en处的高电压信号可以在mos_en处产生高电压信号。因此,可以通过mos_en启用(或激活、连接)mos开关。当飞行控制装置120在uav100处于飞行中时持续向dis_en提供高电压信号时,mos开关可以持续地保持在激活(或连接)状态,从而允许电池电力(v_bat)被持续地供应给负载(r0)。对可以包括推进系统110的负载的持续的电力供应可以避免当推进系统110由于诸如软件和/或芯片逻辑中的错误之类的各种事件而导致失去电力时可能发生的uav100的坠落。

在一些实施例中,当由飞行控制装置120提供的dis_en的电压持续为高时,mos_en的电压持续为高。因此,mos开关被置于持续连接的状态,使电力能够被持续地供应给负载r0。当mos开关通过电力控制装置120持续连接时,禁用通过微控制器170对开关的控制,因为即使mcu_mos_en具有低电压,该低电压信号也不能通过二极管d1,因此不能断开mos开关。当dis_en具有低电压时,电路分支dis_en和d2可以被断开。这可能在uav100不处于飞行中时发生(例如,r1两端的电压因此不能高到足以产生具有比vref的电压更大的电压的vout)。在这样的情况下,微控制器170可以通过生成高电压mcu_mos_en以将mos开关置于连接状态或生成低电压mcu_mos_en以将mos开关置于断开状态,来控制mos开关的状态。

图9是示出用于控制对诸如uav100之类的装置的电力供应的方法的流程图。方法900可以由uav100中所包括的处理器或控制器执行。例如,方法900可以由飞行控制装置120中所包括的处理器执行。在一些实施例中,方法900可以由电力控制电路180执行。例如,电力控制电路180的各电气元件和/或电路部分可以被配置为执行方法900的各个步骤。在一些实施例中,方法900可以由电源140执行,电源140可以包括电力控制电路180。在一些实施例中,电源140可以包括具有一个或多个处理器的芯片,以处理各种数据或信号以管理对uav100的负载的电力供应。

方法900可以包括:检测装置处于从多个预定操作状态中选择的第一操作状态(步骤905)。该装置可以是在操作时可能需要持续或连续电力供应的uav100或任何其他电子装置。方法900还可以包括:基于已检测到的装置的第一操作状态,生成用于控制开关的状态的第一控制信号,所述开关被配置为控制电源以在所述开关处于连接状态时向装置提供电力,以及在所述开关处于断开状态时不向装置提供电力(步骤910)。第一操作状态可以是装置的推进系统(例如,uav100的推进系统110)正在操作的状态。例如,当uav100的推进系统110正在操作时,电机113可以正在旋转。第二运行状态可以是装置的推进系统没有正在操作的状态。例如,第二操作状态可以是uav100的推进系统110的电机113没有正在操作的状态。在一些实施例中,第一操作状态可以是装置处于空中(或飞行中)的状态,第二操作状态可以是装置不处于空中(或不处于飞行中)的状态。

在一些实施例中,检测装置处于第一操作状态可以包括:检测流过装置的推进系统的电流大于预定电流电平。例如,在一些实施例中,检测uav100处于飞行中可以包括:检测流过推进系统110(其可以由图4中的负载r0表示)的电流大于预定电流电平。预定电流电平可以是合适的电平,例如20a、30a、50a等。

在一些实施例中,第一控制信号是被配置为将开关保持在连接状态的使能信号。在一些实施例中,第二控制信号由装置中所包括的控制器提供。在一些实施例中,检测装置处于第一操作状态可以包括:测量与装置串联连接的检测元件的电气参数。在一些实施例中,电气参数可以包括电流或电压中的至少一项。在一些实施例中,检测元件可以包括电阻器。在一些实施例中,检测装置处于第一操作状态可以包括:通过传感器检测指示第一操作状态的信号。在一些实施例中,传感器可以包括惯性测量传感器、速度传感器、高度传感器、距离传感器或加速度计中的至少一项。在一些实施例中,检测装置处于第一操作状态可以包括:与外部遥控终端通信以获得指示装置处于第一操作状态的信号。

在一些实施例中,生成第一控制信号可以包括:基于将检测到的信号与预定参考信号进行比较来生成预定电压的第一控制信号。在一些实施例中,将检测到的信号与预定参考信号进行比较可以包括以下中的至少一项:将检测到的信号的电压与预定参考信号的电压进行比较、或者将检测到的信号的电流与预定参考信号的电流进行比较。在一些实施例中,生成第一控制信号可以包括:当检测到的信号的电压大于预定参考信号的电压时、或者当已检测到的信号的电流大于预定参考信号的电流时生成第一控制信号。

方法900还可以包括:根据第一控制信号控制开关而不考虑第二控制信号,其中第二控制信号被配置为在装置处于从多个预定操作状态中选择的第二操作状态时控制开关的状态(步骤915)。第二控制信号可以是由微控制器170生成的控制信号,例如,图4所示的“mcu_mos_en”信号和/或“mcu_vcc_en”信号。第二操作状态可以是不同于第一操作状态的状态。例如,当装置是uav100时,第二操作状态可以是uav100在其中可以被断电的断电状态。第二操作状态可以是推进系统100未被通电或者至少是电机113或esc111未被通电的部分通电或部分断电状态。

方法900可以包括其他步骤。例如,方法900可以包括:由控制器生成开关控制信号,以将开关置于连接状态,从而从电源向装置供应电力。方法900还可以包括:检测从电源输出的电流。方法900还可以包括:当从电源输出的电流大于预定电流时,生成第一控制信号,并使用第一控制信号保持开关的连接状态以向装置提供持续的电力供应,以及禁用控制器对开关的控制。在一些实施例中,开关可以包括金属氧化物半导体,并且方法900可以包括:将第一控制信号提供给金属氧化物半导体的输入端,以保持金属氧化物半导体的连接状态。在一些实施例中,方法900可以包括:将第一控制信号与由控制器供应给开关的输入端的开关控制信号并行地提供给开关的输入端。在一些实施例中,当第一控制信号将开关保持在连接状态时,通过由控制器生成的开关控制信号对开关的控制被禁用。

在一些实施例中,方法900可以包括:通过将第一控制信号供应给电力转换器的使能引脚,以使电力转换器能够向多个电气元件持续地供应用于生成第一控制信号的预定电压,使用第一控制信号来保持向多个电气元件的预定电压的持续供应。在一些实施例中,将第一控制信号供应给电力转换器的使能引脚可以包括:将第一控制信号与由控制器生成的被供应给电力转换器的使能引脚的电力控制信号并行地提供给电力转换器的使能引脚。

在一些实施例中,该装置是包括推进系统的无人机,并且在无人机不处于飞行状态时生成用于将开关置于连接状态的开关控制信号,以发起对推进系统的电力供应。在一些实施例中,该装置是包括推进系统的无人机,并且其中检测该装置处于第一操作状态包括:检测由于被供应给推进系统的电力而生成的检测元件两端的电压大于预定电压值。

图10是示出用于控制uav的方法的流程图。方法1000可以由被设置在uav上的包括处理器和电路的各装置执行。方法1000可以包括:通过uav的飞行控制装置生成指示uav的飞行状态的信号(步骤1005)。例如,飞行控制装置120可以生成指示uav100的飞行状态的信号。方法1000还可以包括:将信号提供给被配置为控制对uav的电力供应的开关,以在uav处于飞行状态时将开关保持在连接状态(步骤1010)。例如,飞行控制装置120可以将信号提供给图4所示的mos开关以控制电池v_bat,以向诸如推进系统110(其可以由图4所示的负载r0表示)之类的uav供电。在一些实施例中,由飞行控制装置120生成的信号可以被设置为图6所示的“dis_en”。

尽管本文已经示出和描述了本公开的实施例,但是对于本领域技术人员显而易见的是,这些实施例仅以示例的方式提供。在不脱离本公开的情况下,本领域技术人员将会想到许多变化、改变和替换方式。应当理解,在实施本公开时可以采用本文所述的本发明的实施例的各种备选方案。以下权利要求旨在定义本发明的范围,并且这些权利要求及其等同物的范围内的方法和结构由此被涵盖。

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