充电控制电路及穿梭车的制作方法

本申请涉及充电技术领域，尤其涉及一种充电控制电路及穿梭车。

背景技术：

随着经济和网络购物的发展，现代仓储中货到人系统得到了大力推广，该系统不仅能够提高订单出入库效率，而且提高了仓库的存储密度，有效降低了商品的单位存储成本。穿梭车是货到人系统中的核心执行设备，穿梭车为出入库系统和仓储系统中，以往复或者回环方式，在固定轨道上运行，将货物运送到指定地点或接驳设备的台车。

穿梭车的供电方式一般采用超级电容供电，超级电容具有供电成本低廉、安装简单、方便多穿系统的换层操作以及能够适应四向移动等特点。

但是，现有的超级电容，内部回路元器件复杂，占用空间大，成本高。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种充电控制电路及穿梭车。

第一方面，本申请实施例提供了一种充电控制电路，包括：为电机供电的电容、充电控制单元以及与外部的充电座连接的充电部；

所述电容的检测端与所述充电控制单元的检测端连接，所述充电控制单元的控制端分别与所述充电部的输出端和所述电容的输入端连接，所述充电控制单元用于检测所述电容检测端的电量并基于检测的所述电量控制所述充电部的输出端与所述电容的输入端的通断；

所述电容的输入端与所述电容的输出端连接，所述电容的输出端与所述电机连接，所述电机输出的逆向电动势通过所述电容的输出端向所述电容充电。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电路还包括：用于为所述充电控制单元供电的供电单元；

所述供电单元的输入端与所述电容的输出端连接，所述供电单元的输出端与所述充电控制单元的输入端连接。

在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述供电单元的输入端与所述电容的输出端之间设置有第一防反灌单元；

所述第一防反灌单元，用于防止所述供电单元的电能输出至所述电容。

在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述充电部的输出端与所述供电单元的输入端之间设置有第一开关；

所述供电单元，用于在所述第一开关闭合时，通过所述充电部和所述第一开关接收所述充电座的电能。

可选的，上述第一开关在所述电容的电量低于预设值时闭合。

在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述供电单元，用于在接收不到所述电容传输的电能时，通过所述充电部和所述第一开关接收所述充电座输出的电能。

在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述电路还包括第二开关，所述第二开关的第一端与所述充电部的输出端连接，所述第二开关的第二端与所述电容的输入端连接，所述第二开关的第三端与所述充电控制单元的控制端连接；

所述充电控制单元通过控制所述第二开关的通断来控制所述充电部与所述电容的通断。

可选的，所述第二开关为常开开关。

在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述电容与所述电机之间设置有驱动器；

所述驱动器，用于根据所述电容输出的电能，驱动所述电机转动。

在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述电路还包括第二防反灌单元，所述第二防反灌单元的一端与所述充电部的输出端连接，所述第二防反灌单元的另一端分别与所述第一开关和所述第二开关连接；

所述第二防反灌单元，用于防止所述电容的电能输入至所述充电座，和/或用于防止所述供电单元的电能输入至所述充电座。

第二方面，本申请实施例提供一种穿梭车，包括：车身、驱动所述车身运动的电机和如第一方面所述的充电控制电路。

本申请实施例提供的充电控制电路及穿梭车，该电路包括为电机供电的电容、充电控制单元以及与外部的充电座连接的充电部，其中，电容的检测端与充电控制单元的检测端连接，充电控制单元的控制端分别与充电部的输出端和电容的输入端连接，充电控制单元用于检测电容检测端的电量并基于检测的电量控制充电部的输出端与电容的输入端的通断；电容的输入端与电容的输出端连接，电容的输出端与电机连接，电机输出的逆向电动势通过电容的输出端向电容充电。这样，通过将电容的输出端与电容的输入端连接，进而将电容的充电电路和放电电路形成一个单回路，两者可以互用元器件，从而减少了充电控制电路中的元器件数量，节约成本，且减少电容的体积。进一步的，将电容的输出端与电容的输入端连接，这样电机产生的第二电能可以通过电容的输出端进入电容的输入端，实现对电容的充电，从而提高了能量的回收利用，延长了电容的充电间隔，增加了电容的续航时间。

附图说明

图1是本申请实施例涉及的一种穿梭机示意图；

图2为本申请实施例提供的一种充电控制电路的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种充电控制电路的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种充电控制方法的流程图；

图5为本申请实施例提供的穿梭车的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例进行介绍。

图1是本申请实施例涉及的一种穿梭机示意图，如图1所示，该穿梭机包含：本体1和电容5，本体上设置有滚轮，该滚轮可以沿着导轨滑动，滑轨的预设位置处设置有充电座4，例如，在滑轨的端部或中部设置充电座。可选的，该充电座4可以为充电机，该充电座4可以将电网的电能转换成电容5需要的电能，进而为电容5充电，例如，充电座3将380v三相交流电转化成48v直流电为电容5充电。需要说明的是，该48v直流电只是一种示例，电容5的充电电压不限于该48v直流电。

如图1所示，穿梭机的底部设置有充电部3，可选的，该充电部3为充电刷，该充电刷设置在穿梭机的两侧。在充电时，穿梭车移动至充电位，穿梭机的充电部3与轨道上的充电座4接触连接，充电座4通过充电部3向电容5充电。待充电完毕后，电容5向电机(图中未示出)供电，电机转动，以带动穿梭机在轨道上往复移动。

但是，已有的穿梭机，其电容内部的充电电路和放电电路独立隔离，且两个电路均包括大量的元器件，这样使得电容的内部回路元器件复杂，占用空间大，成本高。

为了解决该技术问题，本申请将电容的输入端和输出端连接，使得电容内部采用充、放电单回路，进而减少了电容内部回路元器件数，缩小了电容的体积、提高了电容的能量密度，进而降低了电容的成本。

下面结合具体的实施例对本申请的技术方案进行详细描述，下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图2为本申请实施例提供的一种充电控制电路的示意图，如图2所示，本申请实施例的充电控制电路10包括：电容5、充电控制单元7和充电部3，其中，充电部3可以为充电刷，用于与外部的充电座4连接。电容5与电机6连接，用于为电机6供电。

具体的，如图2所示，电容5的检测端与充电控制单元7的检测端连接，充电控制单元7的控制端分别与充电部3的输出端和电容5的输入端连接，充电控制单元7用于检测电容5检测端的电量，并基于检测电量控制充电部3的输出端与电容5的输入端的通断。例如，当充电控制单元7检测到电容5检测端的电量低于第一预设值时，控制充电部3的输出端与电容5的输入端接通，当充电控制单元7检测到电容5检测端的电量大于或等于第二预设值时，控制充电部3的输出端与电容5的输入端断开。

电容5的输入端与电容5的输出端连接，电容5的输出端与电机6连接，电机6输出的逆向电动势通过电容6的输出端向电容6充电。

下面以电容5的充电和放电两个过程对图2所示的充电电路的原理进行详细说明。

在放电过程中，充电部3的输出端与电容5的输入端断开，电容5的输出端与电机6的输入端连接，电容5为电机6供电，以使电机6转动。在放电过程中，充电控制单元7实时监控电容5的电量，当电容5的电量低于第一预设值时，控制电容5进入充电模式。

在充电过程中，充电控制单元7在检测到电容5的电量低于第一预设值时，控制充电部3的输出端与电容5的输入端连接，而充电部3的输入端与外部的充电座4连接，进而使得电容5通过充电部3与外部的充电座4连接，以接收充电座4输出的第一电能，实现充电座4为电容5充电。在充电的过程中，充电控制单元7检测到电容5的电量大于或等于第二预设值，控制充电部3的输出端与电容5的输入端断开，进而结束充电。

需要说明的是，本申请实施例，在充电的过程中，充电部3与外部的充电座4已经处于连接状态。

在一种示例中，本申请实施例的充电控制电路10应用于穿梭机，该穿梭机可以沿着导轨移动。充电控制单元7检测到电容5的电量低于第一预设值时，向穿梭机的控制系统发送需要充电的信号。穿梭机控制系统控制穿梭机移动至轨道上的充电座4，使得充电控制电路10中的充电部3与充电座4连接，从充电座4为电容5充电。

可选的，充电控制单元7检测到电容5的电量充至大于或等于第二预设值时，充电控制单元7向穿梭机的控制系统发送充电完成的信号。穿梭机的控制系统控制穿梭机按照预设的规则继续在轨道上移动。

在另一种示例中，充电控制单元7在检测到电容5电量低于第一预设值时，充电控制单元7可以发出预警信号，例如响铃或指示灯亮，以提示用户电容5需要充电。这样，用户可以手动将充电控制电路10中的充电部3与外部的充电座4连接。

可选的，充电控制单元7检测到电容5的电量充至第二预设值时，充电控制单元7也可以发出预警信号。可选的，充电控制单元7在需要充电和电量充满时发出的预警信号不同。

可选的，上述第一预设值和第二预设值的具体确定根据实际需要设定，本申请实施例对此不做限制。其中，第二预设值大于第一预设值。

本申请实施例中，电容5的输出端与和电容5的输入端连接，进而将电容5的充电电路和放电电路形成一个单回路，两者可以互用元器件，进而减少了充电控制电路10中的元器件数量，节约成本。

可选的，充电控制电路10与电容5集成为一个整体，这样当充电控制电路10的元器件数量减少时，可以减少电容5的体积。

本申请实施例中，由于电容5的输出端与输入端连接，这样，当电机6快速或紧急制动时，产生逆向电动势，该逆向电动势形成第二电能。第二电能可以通过电容5的输出端进而电容5的输入端，进而实现对电容5的充电。这样实现了能量的回收利用，在一定程度上延长了电容5的充电间隔，增加了电容5的续航时间。

本申请实施例提供的充电控制电路10，包括为电机6供电的电容5、充电控制单元7、与外部的充电座4连接的充电部3，其中，电容5的检测端与充电控制单元7的检测端连接，充电控制单元7的控制端分别与充电部3的输出端和电容5的输入端连接，充电控制单元7用于检测电容5检测端的电量，并基于检测电量控制充电部3的输出端与电容5的输入端的通断；电容5的输入端与电容5的输出端连接，电容5的输出端与电机6连接，电机6输出的逆向电动势通过电容6的输出端向电容6充电。这样，通过将电容5的输出端与电容5的输入端连接，进而将电容5的充电电路和放电电路形成一个单回路，两者可以互用元器件，从而减少了充电控制电路10中的元器件数量，节约成本，且减少电容5的体积。进一步的，将电容5的输出端与电容5的输入端连接，这样电机6产生的逆向电动势可以通过电容5的输出端进入电容5的输入端，实现对电容5充电，从而提高了能量的回收利用，延长了电容5的充电间隔，增加了电容5的续航时间。

图3为本申请实施例提供的一种充电控制电路的示意图，在上述实施例的基础上，如图3所示，本申请实施例的充电控制电路10还包括：供电单元8。

该供电单元8的输入端与电容5的输出端连接，电容5为该供电单元8供电，该供电单元8的输出端与充电控制单元7的输入端连接，该供电单元8用于为充电控制单元7供电。

继续参照图3所示，本申请实施例的充电控制电路10还包括第一开关9。

第一开关9的一端与充电部3的输出端连接，第一开关9的另一端与供电单元8的输入端连接，第一开关9为常开开关。当第一开关9闭合时，充电部3与供电单元8连通，外部充电座4可以通过第一开关9为供电单元8供电。

在一些实施例中，供电单元8，用于在接收不到所述电容5传输的电能时，通过所述充电部3和所述第一开关9接收所述充电座4输出的电能。

具体的，例如电容5没电或电量低于预设值，无法为供电单元8供电时，可以通过闭合第一开关9，以接通充电部3和供电单元8，进而使得外部充电器为供电单元8供电。此时，供电单元8向充电控制单元7供电，以使充电控制单元7正常工作。充电控制单元7在检测到电容5的电量低于第一预设值时，控制充电部3与电容5的输入端连接，进而使得外部充分器为电容5充电。

本申请实施例的充电控制电路10，当电容5没电或电量低于预设值时，可以通过手动等方式闭合第一开关9，以使外部充电座4通过供电单元8为充电控制单元7供电。这相比已有的使用备用锂电池为充电控制单元7供电相比，进一步减小了充电控制电路10的体积和成本。

在一种可能的实现方式中，继续参照图3所示，本申请实施例的充电控制电路10还包括第二开关11。

第二开关11的第一端与充电部3的输出端连接，第二开关11的第二端与电容5的输入端连接，该第二开关11的第三端与充电控制单元7的控制端连接，该第二开关11为常开开关。充电控制单元7通过控制第二开关11的通断来控制充电部3与电容5的连接与断开。具体的，充电控制单元7在检测到电容5的电量低于第一预设值时，控制第二开关11闭合，进而使得充电部3与电容5连通，外部充电座4为电容5充电。充电控制单元7检测到电容5的电量大于或等于第二预设值时，控制第二开关11断开，使得外部充电座4停止为电容5充电。

在一种可能的实现方式中，当电容5没电或电量低于预设值时，第一开关9闭合，外部充电座4通过供电单元8为充电控制单元7供电，以使充电控制单元7控制第二开关11闭合，外部充电座4为电容5充电时。充电控制单元7可以在检测到第二开关11闭合，外部充电座4为电容5充电时，控制第一开关9断开，以使电容5为供电单元8供电。

在一些实施例中，继续参照图3所示，本申请实施例的充电控制电路10还包括：第一防反灌单元12，该第一防反灌单元12具有单向导通的作用。

该第一防反灌单元12设置在电容5的输出端与供电单元8的输入端之间，用于防止供电单元8的电能反灌至电容5中。例如，当第一开关9闭合，外部充电座4为供电单元8供电时，该第一防反灌单元12可以防止供电单元8的电能输入至电容5，进而避免外部电源通过供电单元8为电容5充电的问题。

可选的，上述第一防反灌单元12可以是二极管或金属氧化物半导体场效益(metaloxidesemiconductor，mos)管。

在一些实施例中，继续参照图3所示，本申请实施例的充电控制电路10还包括：第二防反灌单元13，该第二防反灌单元13具有单向导通的作用。

该第二防反灌单元13的一端与充电部3的输出端连接，第二防反灌单元13的另一端分别与第一开关9和第二开关11连接。在第一开关9闭合时，该第二防反灌单元13用于防止所述供电单元8的电能输入至所述充电座4。在第二开关11闭合时，该第二防反灌单元13可以防止电容5的电能输入至所述充电座4。

可选的，上述第二防反灌单元13可以是二极管或金属氧化物半导体场效益(metaloxidesemiconductor，mos)管。

在一些实施例中，继续参照图3所示，本申请实施例的充电控制电路10还包括：驱动器14。

该驱动器14的输入端与电容5的输出端连接，驱动器14的输出端与电机6的输入端连接。该驱动器14，用于根据电容5输出的电能，驱动所述电机6转动。

图4为本申请实施例提供的一种充电控制方法的流程图，该充电控制方法应用于上述图2和图3所示的充电控制电路。如图4所示，该充电控制方法包括：

s101、充电控制单元在所述电容的电量低于第一预设值时，控制所述充电部与所述电容的输入端连接，以使所述电容接收所述充电座输出的第一电能；在所述电容的电量大于或等于第二预设值，控制所述充电部与所述电容的输入端断开。

上述s101的具体描述可以参照上述图2所示实施例，在此不再赘述。

在一种可能的实现方式中，如图3所示，充电部的输出端与所述电容的输入端之间设置有第二开关；此时，上述s101中，所述充电控制单元在所述电容的电量低于第一预设值时，控制所述充电部与所述电容的输入端连接，包括：

s1011、所述充电控制单元在检测到所述电容的电量低于第一预设值时，通过控制所述第二开关的闭合以控制所述充电部与所述电容的输入端连接。

上述s1011的具体描述可以参照上述图3所示实施例，在此不再赘述。

s102、电容接收所述电机输出的第二电能，所述第二电能为所述电机的产生逆向电动势。

上述s102的具体描述可以参照上述图2所示实施例，在此不再赘述。

需要说明的是，上述步骤s101与s102在执行时没有先后顺序之分，例如，s101可以在s102之前执行或在s102之后执行。

本申请实施例提供的充电控制方法，通过充电控制单元检测电容的电量，并在所述电容的电量低于第一预设值时，控制所述充电部与所述电容的输入端连接，以使所述电容接收所述充电座输出的第一电能；在所述电容的电量大于或等于第二预设值，控制所述充电部与所述电容的输入端断开；同时，电容的输入端和输出端连接，这样电容可以接收所述电机输出的第二电能来为电容充电，所述第二电能为所述电机的产生逆向电动势。即本申请实施例，通过将电容的输出端与电容的输入端连接，进而将电容的充电电路和放电电路形成一个单回路，两者可以互用元器件，从而减少了充电控制电路中的元器件数量，节约成本，且减少电容的体积。进一步的，将电容的输出端与电容的输入端连接，这样电机产生的第二电能可以通过电容的输出端进入电容的输入端，实现对电容的充电，从而提高了能量的回收利用，延长了电容的充电间隔，增加了电容的续航时间。

在一些实施例中，如图3所示，充电控制电路还包括：为所述充电控制单元供电的供电单元，和设置在所述充电部的输出端与所述供电单元的输入端之间的第一开关本申请实施例为供电单元的供电方式包括如下两种方式：

方式一，电容为供电单元供电，其具体供电过程可以参照上述图3所示实施例的描述。

方式二，外部充电座为供电单元供电，具体包括如下步骤：

步骤a、供电单元在第一开关闭合时，通过所述充电部和所述第一开关，接收所述充电座的电能。

在一种可能的实现方式中，上述步骤a中的供电单元通过所述充电部和所述第一开关，接收所述充电座的电能，可以包括步骤a1：

步骤a1、供电单元在接收不到所述电容传输的电能时，通过所述充电部和所述第一开关，接收所述充电座的电能。

本申请实施例的充电控制方法，当电容没电或电量低于预设值时，可以通过手动等方式闭合第一开关，以使外部充电座通过供电单元为充电控制单元供电。这相比已有的使用备用锂电池为充电控制单元供电相比，进一步减小了充电控制电路的体积和成本。

图5为本申请实施例提供的穿梭车的结构示意图，如图5所示，本申请实施例的穿梭车200包括：车身21和驱动车身21运动的电机22和如图2或图3所述的充电控制电路23，该充电控制电路23可以执行上述充电控制方法。

本申请实施例的穿梭车，可以用于执行上述充电控制的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

可以理解的是，当本申请的实施例应用于芯片时，该芯片实现上述充电控制方法实施例中充电控制电路的功能。

可以理解的是，在本申请中，不同实施例之间的技术术语、技术方案可以依据其内在的逻辑相互参考、相互引用，本申请并不对技术术语和技术方案所适用的实施例进行限定。对不同实施例中的技术方案相互组合，还可以形成新的实施例。

可以理解的是，本申请的实施例中的充电控制单元可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件，硬件部件或者其任意组合。通用处理器可以是微处理器，也可以是任何常规的处理器。

本申请的实施例中的方法步骤可以通过硬件的方式来实现，也可以由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、闪存、只读存储器(read-onlymemory，rom)、可编程只读存储器(programmablerom，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasableprom，eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electricallyeprom，eeprom)、寄存器、硬盘、移动硬盘、cd-rom或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于asic中。另外，该asic可以位于充电控制电路中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于充电控制电路中。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者通过所述计算机可读存储介质进行传输。所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如，固态硬盘(solidstatedisk，ssd))等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，该流程可以由计算机程序来指令相关的硬件完成，该程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法实施例的流程。而前述的存储介质包括：rom或随机存储记忆体ram、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。