一种延时断电系统和无人设备的制作方法

本实用新型实施例涉及电源供电技术领域，尤其涉及一种延时断电系统和无人设备。

背景技术：

无人车可应用于农业植保领域中，如无人车上挂载各种作业设备后可实现无人车喷洒药剂、撒播种子、肥料等。

电能作为清洁能源被应用于无人车，如通过能够存储电能的电池来驱动无人车动作。当前，在无人车上，为了防止无人车运行过程中发生意外时能够及时停止运行，通常在无人车上设置有急停开关，当发生意外，如无人车前面有深沟或者有障碍物时，通过按下急停开关来断开电池的输出，使得无人车上所有的用电设备断电，无人车急停而避免意外发生，然而，按下急停开关后断开所有用电设备的供电，导致部分需要延时断电的用电设备无法及时执行保存数据、复位等操作，造成需要延时断电的用电设备立刻断电发生故障。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于：提供一种延时断电系统、无人设备和延时断电方法，以解决急停开关触发电池停止输出造成需要延时断电的用电设备发生故障的问题。

为达此目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

第一方面，提供一种延时断电系统，包括：

电源；

第一执行设备，所述第一执行设备通过电子开关与所述电源连接，所述第一执行设备为不需要延时断电的用电设备；

第二执行设备，所述第二执行设备与所述电源连接，所述第二执行设备为需要延时断电的用电设备；

急停开关，所述急停开关与所述电子开关连接，所述急停开关处于指定状态时控制所述电子开关截止；

控制器，所述控制器与所述急停开关、所述第二执行设备和所述电源连接，所述控制器用于在检测到所述急停开关处于所述指定状态时，向所述第二执行设备输出关机信号，以及在预设延时时长后向所述电源输出关机信号；

所述电源用于向所述第一执行设备和所述第二执行设备供电，以及在输入关机信号时关机。

可选地，所述电子开关为mos管，所述mos管的基极与所述急停开关连接，所述mos管的集电极与所述电源连接，所述mos管的发射极与所述第一执行设备连接。

可选地，所述mos管为nmos管，所述急停开关的指定状态为所述急停开关处于被按下状态，所述急停开关被按下时，所述急停开关与所述nmos管的基极连接的公共端连接到地端，所述nmos管截止。

可选地，所述控制器设置有检测引脚，所述急停开关与所述nmos管的基极连接的公共端与所述检测引脚连接。

可选地，所述电源为可充电电池。

可选地，所述电源通过总线与所述控制器、所述第二执行设备和所述第一执行设备通信连接。

可选地，所述总线为can总线。

第二方面，提供一种无人设备，所述无人设备包括第一方面任一项所述的延时断电系统。

可选地，所述无人设备为无人车。

可选地，所述延时断电系统中的第一执行设备为所述无人车的底盘模块。

本实用新型实施例的延时断电系统，不需要延时断电的第一执行设备通过电子开关与电源连接，需要延时断电的第二执行设备与电源连接，急停开关与电子开关连接，急停开关在指定状态时控制电子开关截止，控制器与急停开关、电源、第二执行设备连接，控制器在检测到急停开关处于指定状态时，向第二执行设备输出关机信号，以及在预设延时时长后向电源输出关机信号。一方面，急停开关被按下处于指定状态时通过控制电子开关截止以使得第一执行设备立即断电，第一执行设备能够断电急停来避免意外发生，另一方面，控制器可以在急停开关被按下时通过输出关机信号来触发需要延时断电的第二执行设备执行关机操作，并且在延时时长之后输出关机信号来控制电源关机，使得第二执行设备能够在延时时长内执行关机前的数据保存、复位等关机操作，即第二执行设备能够在急停开关按下后延时关机，避免第二执行设备断电关机发生故障，保证了第二执行设备的运行安全。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的一种延时断电系统的结构框图。

图2为本实用新型实施例的一种延时断电系统的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例的一种延时断电系统的结构框图，如图1所示，本实用新型实施例的延时断电系统包括电源10、第一执行设备20、电子开关30、第二执行设备40、急停开关50和控制器60。

本实用新型实施例中，电源10可以是智能电源，例如可以是智能电池，如可以是智能锂电池、铅蓄电池等，电源10可以实现自动开机和关机，即通过输入开机或关机信号到电源10可以控制电源10开关或者关机。

第一执行设备20可以是无人设备上不需要延时断电的用电设备，需要说明的是，无人设备是指无需人员操作即可以自动运行的设备，示例性地，无人设备可以是无人车、无人船或者机器人等，无人设备可以无需人员操作，但遇到紧急情况时监控人员可以按下无人设备上的急停开关，为了方便说明，本实用新型实施例以无人设备为无人车作为示例，第一执行设备20可以是驱动无人车移动的底盘模块，该底盘模块可以包括电机和控制电机的控制模块，底盘模块需要断电时立即断电从而使得无人车断电即停止移动，以避免发生意外，当然，第一执行设备20还可以是无人车上其他断电急停的设备。

第二执行设备40可以是无人车上需要延时断电的用电设备，示例性地，第二执行设备40可以是无人车上的各种处理器、存储器等关机前需要保存数据、备份数据或者复位的电子元件，第二执行设备40还可以是断电前需要执行保护动作的设备，如喷洒装置的阀门在断电前需要关闭。

在实际应用中，本领域技术人员可以根据实际需要将无人车上的用电设备分为不需要延时断电的第一执行设备和需要延时断电的第二执行设备，本实用新型实施例对第一执行设备和第二执行设备不加以限制，对第一执行设备和第二执行设备的数量也不加以限制。

电子开关30可以是通过控制端控制电子开关30导通或者截止的开关，可选地，电子开关30可以是三极管、mos管、继电器等，优选地，电子开关30可以是mos管。mos管相对于继电器等机械开关，mos管无机械触点吸合，避免了电子开关30导通瞬间发生打火、产生电弧和电磁干扰等现象。

急停开关50可以是机械按钮或者机械按键，当急停开关50被按下时，急停开关50被按下的状态为指定状态。

本实用新型实施例中，第一执行设备20可以通过电子开关30与电源10连接，第二执行设备40与电源10连接，急停开关50与电子开关30连接，控制器60与急停开关50、第二执行设备40和电源10通信连接，控制器60在检测到急停开关50处于指定状态时，向第二执行设备40输出关机信号，以及在预设延时时长后向电源10输出关机信号，使得第二执行设备40在接收到关机信号时执行关机操作，电源10在输入关机信号时关机以停止输出电流。

以下结合图2对本实用新型实施例的延时断电系统进行示例说明，如图2所示，电子开关30为mos管，优选为nmos管，该nmos管的基极与急停开关50连接且具有一公共端a，nmos管的集电极与电源10连接，nmos管的发射极与第一执行设备20连接。急停开关50的指定状态为急停开关50处于被按下状态，急停开关50被按下时，急停开关50与nmos管的基极连接的公共端a连接到地端，nmos管截止，另外，控制器60设置有检测引脚，急停开关50与nmos管连接的公共端a与控制器60的检测引脚连接。电源60为可充电的智能电池，电池通过can总线与控制器60、第二执行设备40和第一执行设备20连接。上述示例的延时断电系统的延时断电的原理如下：

如图2所示，电源10的输出端分为两路输出，一路输出通过nmos管连接到不需要延时断电的第一执行设备20，一路输出连接到需要延时断电的第二执行设备40，其中，nmos管的基极与急停开关50连接并形成一公共端a，控制器60的检测引脚与公共端a连接，急停开关50被按下处于按下状态时，公共端a的电位被拉低至地，使得nmos管的基极处于低电平，nmos管截止，电源10无法向第一执行设备20供电，第一执行设备20停止运行，即实现了急停开关50被按下时第一执行设备20立即断电停止运行，示例性地，第一执行设备20为无人车的底盘模块，从而可以实现急停开关50被按下，无人车的底盘模块即断电停止运行，无人车急停可以避免无人车碰撞障碍物、农作物等。

同时，控制器60与急停开关50连接的检测引脚在急停开关50被按下时处于低电平，控制器60通过与公共端a连接的检测引脚处于低电平来检测到急停开关50被按下，控制器60通过can总线输出关机信号到第二执行设备40来触发第二执行设备40关机，第二执行设备40执行数据保存、复位等关机操作，示例性地，控制器60内部电路在检测引脚处于低电平时输出高电平信号作为关机信号输出到第二执行设备40，如控制器60内部设置有电压比较器，该电压比较器在检测引脚为高电平信号时，电压比较器输出低电平信号到第二执行设备40，第二执行设备40不会执行关机操作，在检测引脚为低电平信号时输出高电平信号到第二执行设备40，第二执行设备40在输入该高电平信号后执行关机操作，当然，控制器60内部还可以设置其他电路来实现高低电平的输出以触发第二执行设备40执行关机操作，本实用新型实施例对控制器60内部输出关机信号的电路不加以限制。

另外，控制器60在预设延时时长后，通过can总线输出关机信号到电源10，在一个示例中，控制器60上设置有计时器，当检测引脚的电平被拉低至地时启动计时器，该计时器进行计时，并且在计时时长等于预先设置的延时时长时输出高电平信号作为关机信号输出到电源10，电源10输入关机信号后关机停止向外输出电流，使得无人车上所有的用电设备断电关机。，除了计时器，控制器内部还可以设置有储能电容来实现延时，当控制器60的检测引脚检测到急停开关50被按下时，储能电容开始放电，电容放电完之后控制器60与电源10的连接端为低电平，该低电平作为关机信号输入电源10来触发电源10关机，当然，控制器60内部还可以设置其他电路来实现输出关机信号以触发电源10关机，本实用新型实施例对控制器60内部输出关机信号到电源10的电路不加以限制。

本实用新型实施例的延时断电系统，一方面，急停开关被按下处于指定状态时通过控制电子开关截止以使得第一执行设备立即断电，第一执行设备能够急停来避免意外发生，另一方面，控制器可以在急停开关被按下时输出关机信号令来触发需要延时断电的第二执行设备执行关机操作，并且在延时时长之后输出关机信号来控制电源关机，使得第二执行设备能够在延时时长内执行关机前的数据保存、复位等关机操作，即第二执行设备能够在急停开关按下后延时关机，避免第二执行设备断电关机发生故障，保证了第二执行设备的运行安全。

本实用新型实施例还提供一种无人设备，该无人设备包括本实用新型实施例的延时断电系统。

可选地，本实用新型实施例的无人设备可以是无人车，其中，延时断电系统中的第一执行设备可以是无人车的底盘，当然，第一执行设备还可以包括无人车上其他无需延时断电的用电设备，例如，可以将无人车上的用电设备分为无需延时断电的第一执行设备和需要延时断电的第二执行设备。

本实用新型实施例的无人设备包括延时断电系统，无人设备上不需要延时断电的第一执行设备通过电子开关与电源连接，需要延时断电的第二执行设备与电源连接，一方面，急停开关被按下处于指定状态时通过控制电子开关截止以使得第一执行设备立即断电，第一执行设备能够急停来避免意外发生，另一方面，控制器可以在急停开关被按下时通过输出关机信号来触发需要延时断电的第二执行设备执行关机操作，并且在延时时长之后输出关机信号来控制电源关机，使得第二执行设备能够在延时时长内执行关机前的数据保存、复位等关机操作，即第二执行设备能够在急停开关按下后延时关机，避免第二执行设备断电关机发生故障，保证了第二执行设备的运行安全。

于本文的描述中，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚器件，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。