[发明专利]一种用于外骨骼机器人的数字电源管理系统

摘要

本发明公开了一种用于外骨骼机器人的数字电源管理系统，它包括主电池、辅电池、电源切换模块、电源开关模块、电源预处理模块、信号采样模块、硬件保护模块、中央处理器模块和语音模块。本发明提供了一种用于外骨骼机器人的数字电源管理系统，能够检测电源电池的电压、电流、温度是否处在正常状态，在有参数不正常的情况下通过语音模块进行预警，更为紧急的情况下自动切断所有电机的供电；并且能统计电量使用情况和电池的剩余电量，在主电池电量不足，辅电池电量充足情况下，自动把系统供电切换到辅电池并语音提醒，主辅电池均电量不足的情况下通过语音模块提示用户及时更换电池。

主权项

一种用于外骨骼机器人的数字电源管理系统，其特征在于：它包括主电池、辅电池、电源切换模块、电源开关模块、电源预处理模块、信号采样模块、硬件保护模块、中央处理器模块和语音模块；所述的电源切换模块的输入端分别与主电池和辅电池连接，电源切换模块的输出端与电源开关模块连接，电源开关模块的输出端与电源预处理模块连接，电源预处理模块的输出端连接到外部的工作电路；所述的信号采样模块对电源预处理模块处理后的电流信号、电压信号和当前使用的电池的温度信号进行采集，信号采样模块的输出端分别与中央处理器模块和硬件保护模块连接，所述的硬件保护电路的输出端与中央处理器模块连接；所述的中央处理器模块的输出端分别与电源切换模块、电源开关模块和语音模块连接；所述的硬件保护模块包括数字逻辑电路CPLD，用于将信号采集模块的采集到的电流信号、电压信号和温度信号转换为开关量信号；所述的中央处理器模块包括信号接收单元、信号处理单元、控制单元；所述的信号接收单元用于接收来自信号采样模块的电流信号、电压信号和来自硬件保护模块的开关量信号；所述的信号处理单元用于对接收到的信号进行计算处理；信号处理单元根据接收到开关量信号与信号处理单元中预先存储的正常范围A对比，判断开关量信号是否在正常范围A内；信号处理单元根据信号接收单元接收到的电流信号和电压信号对实时功率进行计算，电流积分测算出当主电池能持续工作的剩余时间；所述的控制单元用于根据信号处理单元计算处理结果对电源切换模块、电源开关模块和语音模块进行控制；所述的电源预处理模块包括整流单元，整流单元对电源电池输出的电流进行处理使供电电压稳定而持续，有助于提高系统稳定性。