一种储能设备控制方法、储能设备及计算机可读介质

【技术领域】

本发明涉及户外电源领域，特别涉及一种储能设备控制方法、储能设备及计算机可读介质。

【背景技术】

户外电源具有重量轻、容量高、功率大，方便携带等特点，可在室内或室外使用。还可以依据不同的使用情况选择常规充电或者太阳能充电。它可提供超大功率的220V的AC交流输出，并且配置了5V/9V/12V等多种直流输出模块。户外电源的应用领域还非常的广，除了常见用于户外还可作为备用电源在家庭和车载使用。

随时户外电源应用场景的不断增加，特别是在户外活动时，用户携带的物品较多，且停车区域与活动区域距离较远，导致各类物品的携带不方便；特别是在户外露营日渐受欢迎和追捧的情况下，储能设备的需求必不可少，用户将该储能设备从交通工具中拿下来后需要运到露营地，在这段距离之间存在较多复杂地形，容易出现较多的不变。

鉴于此，确有必要提供一种改进的储能设备，以克服现有技术存在的缺陷。

【发明内容】

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种新型的储能设备，用户可通过该储能设备的移动助力系统给与动力辅助，可轻松将储能设备安全可靠的带至目的地，达到轻松省力的效果。

本发明提供了一种储能设备控制方法，所述储能设备至少包括运动单元、主控模块、驱动模块及传感器模块，所述运动单元由驱动模块进行驱动；所述控制方法包括：

所述传感器模块检测所述储能设备的运行参数，所述运行参数包括所述储能设备的运行速度及运行方向；

所述主控模块根据所述运行参数生成控制指令，以使得所述驱动模块根据所述控制指令控制运动单元。

进一步改进方案为，所述运行方向包括与地平面的倾角；所述主控模块根据所述运行参数生成控制指令包括：根据所述倾角获取速度阈值，根据所述运行速度与速度阈值的关系生成控制指令。

进一步改进方案为，所述储能设备还包括自引导模块，所述传感器模块还用于检测引导信号，所述控制方法还包括：所述自引导模块根据传感器模块发送的引导信号调整所述储能设备的运行状态。

进一步改进方案为，所述传感器模块包括压力传感器、RFID、红外传感器、温度传感器、姿态传感器、加速度传感器中的一个或多个。

进一步改进方案为，所述控制方法还包括：所述传感器模块还用于检测所述储能设备的平衡参数和、或端口状态，当检测到所述平衡参数和、或端口状态的异常信息时，所述主控模块根据所述异常信息选择报警方式。

进一步改进方案为，当检测到所述平衡参数和、或端口状态的异常信息时，所述主控模块根据所述异常信息生成控制指令，以使得所述驱动模块根据所述控制指令控制运动单元。

本发明还提供了一种储能设备，所述储能设备至少包括运动单元、主控模块、驱动模块及传感器模块，所述运动单元由驱动模块进行驱动；

所述传感器模块检测所述储能设备的运行参数，所述运行参数包括所述储能设备的运行速度及运行方向；

所述主控模块根据所述运行参数生成控制指令，以使得所述驱动模块根据所述控制指令控制运动单元。

进一步改进方案为，所述储能设备还包括自引导模块，所述传感器模块还用于检测引导信号，所述控制方法还包括：所述自引导模块根据传感器模块发送的引导信号调整所述储能设备的运行状态。

本发明还提供了一种储能设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的控制方法。

本发明还提供了一种计算机可读介质，其具有处理器可执行的非易失的程序代码，所述程序代码使所述处理器执行所述的控制方法。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明提供了一种储能设备控制方法、储能设备及计算机可读介质，本发明的提供的方案通过所述传感器模块检测所述储能设备的运行参数，所述运行参数包括所述储能设备的运行速度及运行方向；所述主控模块根据所述运行参数生成控制指令，以使得所述驱动模块根据所述控制指令控制运动单元；使用上述方案，用户可通过该储能设备的移动助力系统给与动力辅助，可轻松将储能设备安全可靠的带至目的地，达到轻松省力的效果；进一步的，本发明的方案还具有自引导功能及预警功能，通过自引导功能可以感知用户的方向引导，提升设备的智能化及用户体验；通过预警功能可以及时了解设备行进过程中的各类异常，保证了行进的安全性。

【附图说明】

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明:

图1是本发明较佳实施例的储能设备的整体结构示意图；

图2是本发明较佳实施例的助力系统示意图；

图3是本发明较佳实施例的储能设备示意图。

图4是本发明较佳实施例的倾角示意图；

图5是本发明较佳实施例的自引导功能示意图；

【具体实施方式】

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细说明。

在本发明中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。

目前，市面上的储能设备重量较大，用户在运输储能设备时往往需要依靠其他工具，损失了便利性。本发明的目的在于提供一种新型的储能设备，如图1所示，储能设备(或是储能电源)的移动助力系统借助系统电源的实现电机(负载电机)的控制，用户可通过该储能设备的移动助力系统给与动力辅助，可轻松将储能设备安全可靠的带至目的地，达到轻松省力的效果；且无需依靠其他的工具，提升了便利性。

本发明提供的储能设备如图2-3所示，由包括电芯的电池组、电池组及电芯保护板(电池保护模块)、主控模块(主回路控制器模块)、逆变器模块、DC输入/输出模块、AC输入输出模块、显示模块、照明模块、助力系统等多部分组成；储能设备本身输出功能包括：(1)DC输出：5/12V等不同电压输出(USB、Type-C、电子点烟器、汽车启动模块)等；(2)AC220V/110V输出；(3)多组电池连接模块；(4)电量等信息实时状态显示；(5)照明功能；(6)保护功能(充电过压、放电欠压、温度保护、过流保护及短路保护等)(7)多功能充电模块(交流充电/太阳能充电等)。

本发明提供了一种储能设备控制方法，所述储能设备至少包括运动单元、主控模块、驱动模块及传感器模块，所述运动单元由驱动模块进行驱动；所述控制方法包括：

所述传感器模块检测所述储能设备的运行参数，所述运行参数包括所述储能设备的运行速度及运行方向；

所述主控模块根据所述运行参数生成控制指令，以使得所述驱动模块根据所述控制指令控制运动单元。

本发明提供的储能设备具有助力系统，所述助力系统包括电源模块、传感器模块、主控模块、驱动模块(即系统驱动模块)、显示模块及路况显示模块等部分组成。一般情况下，储能设备下方存在四个运动单元，及四个轮子，前轮可转向，后轮携带电机；优选的，运动单元也可以是3个轮子，且包括具有转向和或驱动的轮子；储能设备具有独立的开关，通过开关控制整个储能设备助力系统运行；当储能设备启动运行后储能设备会给与整个助力系统一个初始动力以供运行；进一步的，整个储能设备当遇到各种地形时会利用视觉模块和、或传感器模块传输的信号给与主控回路输出不同的辅助动力，(例如在储能设备前端安置摄像模块、雷达模块等，在整个系统运行时，监测路况并通过内部存储各种地形图片的记忆模块进行分辨，从而在不同路况下自动调整本体的速度)。在优选实施例中，储能设备的移动助力系统可以提前设定不同路况，通过预设不同的PWM值，从而调整电机输出功率，例如水泥平地、草地、沙地等；用户可以根据实际的路况需求选择不同的行进模型，由此满足不同环境储能设备的运行稳定性需求。

优选的，所述运行方向包括与地平面的倾角；所述主控模块根据所述运行参数生成控制指令包括：根据所述倾角获取速度阈值，根据所述运行速度与速度阈值的关系生成控制指令。在优选实施例中，所述传感器模块包括姿态传感器，所述姿态传感器可选用六轴传感器，可感应方位、水平、位置、速度、加速度等信号，并且设定与水平面向上的倾角为正角，与水平面向下的角为负角；如图4所示：①号线表示传感器时刻与地平线保持水平；②号线表示储能设备的移动方向；设定当储能设备的移动方向与①号线的夹角在地平线之上时如角度1，则称其为正角，同样的，当储能设备的移动方向与①号线的夹角在地平线之下时，如角度2，则称其为负角。

所述主控模块根据所述运行参数生成控制指令，以使得所述驱动模块根据所述控制指令控制运动单元。

主控模块获取传感器模块发送的运行参数，根据所述运行参数，如倾角确定对应的阈值，其中，不同的倾角对应于不同的阈值，由此保证储能设备在上坡、下坡、平路上运行的稳定性，优选的，不同路况下的相同倾角对应的阈值可以相同或不同，具体的阈值设置可以在出厂前保存在主控模块中，也可以由用户根据实际的需求自行设置。优选的，速度阈值的大小可以根据人的行走速度设定：设定普通人行走的速度为标准速度V，具体值根据需求可确定或可调节，设定标准速度阈值区间为V±Va；如1m/s，±0.5m/s。

针对不同的运行参数，驱动模块根据控制指令进行电机的控制由此实现运动单元的速度控制。

情况1：储能设备位于水平面正常运行，六轴传感器(以下简称传感器)时刻监测储能设备运行速度，并传输电信号至主控芯片，将该速度与主控芯片中设定的阈值进行比较，若该速度低于阈值，则发送信号打开驱动模块中的MOS，加大电机输出，实现速度的增大。

情况2：储能设备位于水平面正常运行，传感器时刻监测储能设备运行速度，并传输电信号至主控芯片，将该速度与主控芯片中设定的阈值进行比较，若该速度高于阈值，则发送信号关闭驱动模块MOS，减小电机输出，降低运行速度。

情况3：储能设备正常运行，传感器时刻监测与地平线之间的倾角，与当前速度并传输电信号至主控芯片，将该速度与主控芯片中设定的阈值进行比较，若该速度高于阈值，且为正角，则发送信号关闭驱动模块MOS，减小电机输出，降低运行速度。

情况4：储能设备正常运行，传感器时刻监测与地平线之间的倾角，与当前速度并传输电信号至主控芯片，将该速度与主控芯片中设定的阈值进行比较，若该速度低于阈值，且为正角，则发送信号打开驱动模块MOS，加大电机输出，实现速度的增大。

情况5：储能设备正常运行，传感器时刻监测与地平线之间的倾角，与当前速度并传输电信号至主控芯片，将该速度与主控芯片中设定的阈值进行比较，若该速度低于阈值，且为负角，则发送信号打开驱动模块MOS，加大电机输出，实现速度的增大。

情况6：储能设备正常运行，传感器时刻监测与地平线之间的倾角，与当前速度并传输电信号至主控芯片，将该速度与主控芯片中设定的阈值进行比较，若该速度高于阈值，且为负角，则发送信号关闭驱动模块MOS，减小电机输出，降低运行速度。

优选的，所述储能设备还包括自引导模块，所述传感器模块还用于检测引导信号，所述控制方法还包括：所述自引导模块根据传感器模块发送的引导信号调整所述储能设备的运行状态。

该储能设备在运行过程中可通过引导调整本体的转向：(1)使用者在推动或者拉储能设备的时候使用的引导力使得储能设备发生转向；储能设备中的传感器可以包括压力传感器，用于感知使用者的压力方向，通过压力的偏移，识别使用者希望的转向，以使得主控模块生成控制指令，使得储能设备进行转向；(2)利用引导装置，如图5所示，例如在储能设备系统内置信号接收器，在储能设备前方的移动点安置信号发生器，系统本体中的信号接收器时刻接收讯号，并将该讯号，通过信号放大电路传输到处理器(主控回路)中，控制系统跟随信号源移动该方案可以使用户无需施加其他的力，优选的，所述信号接收器可以为RFID。在其他实施例中，所述传感器还可以选择红外传感器，在人少的时候，根据红外信号检测使用者的区域，跟着使用者行进。在其他实施例中，使用红外等传感器可以检测设置范围内，如1-2m内的人员目标进行跟随。

优选的，所述传感器模块包括压力传感器、RFID、红外传感器、温度传感器、姿态传感器、加速度传感器中的一个或多个。所述姿态传感器可以为六轴传感器、三轴传感器、陀螺仪等。

优选的，为了保证储能设备移动过程中的设备和使用的安全，所述控制方法还包括：所述传感器模块还用于检测所述储能设备的平衡参数和、或端口状态，当检测到所述平衡参数和、或端口状态的异常信息时，所述主控模块根据所述异常信息选择报警方式。当检测到所述平衡参数和、或端口状态的异常信息时，所述主控模块根据所述异常信息生成控制指令，以使得所述驱动模块根据所述控制指令控制运动单元。

本发明提供的储能设备在运行中具有预警功能，具体包括助力系统预警及储能设备使用报警：通过助力系统储能设备在运行过程中，由于路况的原因无法保持速度的恒定，有时复杂的地形会导致整个系统的行驶速度发生突变，或者整个系统的平衡(位姿)被打破，因此，在上述提到的通过传感器感知系统位姿控制运行速度的前提下，增加对系统角加速度和加速度的检测，设定系统报警的加速度和角加速度的域值分别为a

预警模块进入第一阶段：通过LED灯闪烁告知用户系统正在自动调整平衡，同时驱动模块会配合上述运行情况进行控制电机输出。传感器时刻监测角加速度和加速度，当通过驱动模块控制电机调整好系统使得各个值归于正常后，主控模块控制关断预警模块。如果在设定的第一阶段的限制时间内，即第一响应时间内整个系统仍未恢复平衡，预警模块会进入第二阶段，使用显眼或者引人耳目的方式如蜂鸣器等，提醒使用者储能设备助力系统正处于异常状态，需要手动调整；此外，预警模块进入第二阶段状态后的第二响应时间内，系统依旧没有恢复平衡状态，则MCU会发出失衡控制指令，整个运行助力系统会关断，停止运行。

在可选实施例中，在储能设备助力系统运行过程中，储能设备本身的各种功能依旧能被使用，包括但不限于照明功能，电量输出功能，显示功能等，同时在助力系统运行过程中，用户将使用接口插入储能设备进行随身设备的充电或者其他用途时，接口部分的感应器件会感应到接口插入，同时持续检测端口的状态，当端口出现异常时，如当接口在助力系统运行时掉落，即端口的连接断开，则触发报警，提醒用户确认设备是否丢失。其中报警方式可以选择声光报警方式。

在可选实施例中，当主控模块接收到上述的报警方式后，主控模块判定报警的来源及异常信息，当异常信息显示是助力系统预警时，即平衡参数异常，此时主控模块会生成控制指令，以调整储能设备的驱动轮的运行方向和速度，由此保证储能设备运行的稳定性。当异常信息指示是端口异常时，则主控模块会生成控制指令，以调整储能设备的驱动轮的运行速度，使其低速行驶。

本发明的提供的方案通过所述传感器模块检测所述储能设备的运行参数，所述运行参数包括所述储能设备的运行速度及运行方向；所述主控模块根据所述运行参数生成控制指令，以使得所述驱动模块根据所述控制指令控制运动单元；使用上述方案，用户可通过该储能设备的移动助力系统给与动力辅助，可轻松将储能设备安全可靠的带至目的地，达到轻松省力的效果；进一步的，本发明的方案还具有自引导功能及预警功能，通过自引导功能可以感知用户的方向引导，提升设备的智能化及用户体验；通过预警功能可以及时了解设备行进过程中的各类异常，保证了行进的安全性。

本发明还提供了一种储能设备，通过所述储能设备实现上述的方法，所述储能设备至少包括运动单元、主控模块、驱动模块及传感器模块，所述运动单元由驱动模块进行驱动；

所述传感器模块检测所述储能设备的运行参数，所述运行参数包括所述储能设备的运行速度及运行方向；

所述主控模块根据所述运行参数生成控制指令，以使得所述驱动模块根据所述控制指令控制运动单元。

本发明提供的储能设备，如图2-3所示，由包括电芯的电池组、电池组及电芯保护板、主控模块、逆变器模块、DC输入/输出模块、AC输入输出模块、显示模块、照明模块、助力系统等多部分组成；储能设备本身输出功能包括：(1)DC输出：5/12V等不同电压输出(USB、Type-C、电子点烟器、汽车启动模块)等；(2)AC220V/110V输出；(3)多组电池连接模块；(4)电量等信息实时状态显示；(5)照明功能；(6)保护功能(充电过压、放电欠压、温度保护、过流保护及短路保护等)(7)多功能充电模块(交流充电/太阳能充电等)。

整个系统运行原理：如图2-3所示，当闭合开关1，上电后通过电源模块给与控制器及传感器工作电压，控制器输出到驱动模块带动电机运转，同时传感器时刻监测储能设备的各个位姿及速度等状态，将监测到的信号传输到控制器中，控制器根据接收到的信号对整个助力系统的运行状态进行分析并通过驱动模块控制电机运转，显示模块可让用户观察当前储能设备运行状态。

主控模块获取传感器模块发送的运行参数，根据所述运行参数，如倾角确定对应的阈值，其中，不同的倾角对应于不同的阈值，由此保证储能设备在上坡、下坡、平路上运行的稳定性，优选的，不同路况下的相同倾角对应的阈值可以相同或不同，具体的阈值设置可以在出厂前保存在主控模块中，也可以由用户根据实际的需求自行设置。优选的，速度阈值的大小可以根据人的行走速度设定：设定普通人行走的速度为标准速度V，具体值根据需求可确定或可调节，设定标准速度阈值区间为V±Va；如1m/s，±0.5m/s。

优选的，所述储能设备还包括自引导模块，所述传感器模块还用于检测引导信号，所述控制方法还包括：所述自引导模块根据传感器模块发送的引导信号调整所述储能设备的运行状态。

该储能设备在运行过程中可通过引导调整本体的转向：(1)使用者在推动或者拉储能设备的时候使用的引导力使得储能设备发生转向；储能设备中的传感器可以包括压力传感器，用于感知使用者的压力方向，通过压力的偏移，识别使用者希望的转向，以使得主控模块生成控制指令，使得储能设备进行转向；(2)利用引导装置，如图5所示，例如在储能设备系统内置信号接收器，在储能设备前方的移动点安置信号发生器，系统本体中的信号接收器时刻接收讯号，并将该讯号，通过信号放大电路传输到处理器(主控回路)中，控制系统跟随信号源移动该方案可以使用户无需施加其他的力，优选的，所述信号接收器可以为RFID。在其他实施例中，所述传感器还可以选择红外传感器，在人少的时候，根据红外信号检测使用者的区域，跟着使用者行进。在其他实施例中，使用红外等传感器可以检测设置范围内，如1-2m内的人员目标进行跟随。

优选的，所述传感器模块包括压力传感器、RFID、红外传感器、温度传感器、姿态传感器、加速度传感器中的一个或多个。所述姿态传感器可以为六轴传感器、三轴传感器、陀螺仪等。

优选的，为了保证储能设备移动过程中的设备和使用的安全，所述储能设备还包括预警模块。所述传感器模块还用于检测所述储能设备的平衡参数和、或端口状态，当检测到所述平衡参数和、或端口状态的异常信息时，所述主控模块根据所述异常信息选择报警方式。当检测到所述平衡参数和、或端口状态的异常信息时，所述主控模块根据所述异常信息生成控制指令，以使得所述驱动模块根据所述控制指令控制运动单元。

本发明提供的储能设备在运行中具有预警功能，具体包括助力系统预警及储能设备使用报警，及通过预警模块实现预警功能。通过助力系统储能设备在运行过程中，由于路况的原因无法保持速度的恒定，有时复杂的地形会导致整个系统的行驶速度发生突变，或者整个系统的平衡(位姿)被打破，因此，在上述提到的通过传感器感知系统位姿控制运行速度的前提下，增加对系统角加速度和加速度的检测，设定系统报警的加速度和角加速度的域值分别为a

预警模块进入第一阶段：通过LED灯闪烁告知用户系统正在自动调整平衡，同时驱动模块会配合上述运行情况进行控制电机输出。传感器时刻监测角加速度和加速度，当通过驱动模块控制电机调整好系统使得各个值归于正常后，主控模块控制关断预警模块。如果在设定的第一阶段的限制时间内，即第一响应时间内整个系统仍未恢复平衡，预警模块会进入第二阶段，使用显眼或者引人耳目的方式如蜂鸣器等，提醒使用者储能设备助力系统正处于异常状态，需要手动调整；此外，预警模块进入第二阶段状态后的第二响应时间内，系统依旧没有恢复平衡状态，则MCU会发出失衡控制指令，整个运行助力系统会关断，停止运行。

在可选实施例中，在储能设备助力系统运行过程中，储能设备本身的各种功能依旧能被使用，包括但不限于照明功能，电量输出功能，显示功能等，同时在助力系统运行过程中，用户将使用接口插入储能设备进行随身设备的充电或者其他用途时，接口部分的感应器件会感应到接口插入，同时持续检测端口的状态，当端口出现异常时，如当接口在助力系统运行时掉落，即端口的连接断开，则触发报警，提醒用户确认设备是否丢失。其中报警方式可以选择声光报警方式。

在可选实施例中，当主控模块接收到上述的报警方式后，主控模块判定报警的来源及异常信息，当异常信息显示是助力系统预警时，即平衡参数异常，此时主控模块会生成控制指令，以调整储能设备的驱动轮的运行方向和速度，由此保证储能设备运行的稳定性。当异常信息指示是端口异常时，则主控模块会生成控制指令，以调整储能设备的驱动轮的运行速度，使其低速行驶。

本发明还提供了一种储能设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的控制方法。

本发明还提供了一种计算机可读介质，其具有处理器可执行的非易失的程序代码，所述程序代码使所述处理器执行所述的控制方法。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明提供了一种储能设备控制方法、储能设备及计算机可读介质，本发明的提供的方案通过所述传感器模块检测所述储能设备的运行参数，所述运行参数包括所述储能设备的运行速度及运行方向；所述主控模块根据所述运行参数生成控制指令，以使得所述驱动模块根据所述控制指令控制运动单元；使用上述方案，用户可通过该储能设备的移动助力系统给与动力辅助，可轻松将储能设备安全可靠的带至目的地，达到轻松省力的效果；进一步的，本发明的方案还具有自引导功能及预警功能，通过自引导功能可以感知用户的方向引导，提升设备的智能化及用户体验；通过预警功能可以及时了解设备行进过程中的各类异常，保证了行进的安全性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

所述功能如果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，本发明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，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明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(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。