[发明专利]一种延长扫地机器人电池寿命的充电控制系统

权利要求书

1.一种延长扫地机器人电池寿命的充电控制系统，其特征在于，包括：充电电源接口、充电管理模块、电源开关、电池电压采样电路、单片机和主控模块；

所述充电管理模块的输入端与所述充电电源接口电性连接，输出端与扫地机器人的电池连接；

所述电源开关用于实现所述充电管理模块和所述电池电压采样电路之间的连接或断开；

所述电池电压采样电路用于在所述电源开关处于闭合状态时，对电池电压进行采样，得到采样电压值；

所述单片机用于确定电池当前电压值与采样电压值之间的对应关系，并根据预先导入的电池电量曲线生成电池当前电量与采样电压值之间的对应关系；在当前电量大于等于92％且小于100％时，判断为已充满，在当前电量等于或低于25％时，判断为低电量；

所述主控模块根据所述单片机的判断结果，发送“断开充电”或“执行充电”指令至所述单片机；

所述单片机根据所述主控模块发送的指令控制扫地机器人执行“退出充电桩”或“寻找充电桩充电”的动作。

2.根据权利要求1所述的一种延长扫地机器人电池寿命的充电控制系统，其特征在于，所述主控模块还电性连接有语音播报模块；所述主控模块在电池处于已充满或低电量的状态时，控制所述语音播报模块发出相应的语音提示。

3.根据权利要求1所述的一种延长扫地机器人电池寿命的充电控制系统，其特征在于，所述充电管理模块与电池之间通过电池连接器连接；所述电池电压采样电路通过所述电源开关与所述电池连接器连接。

4.根据权利要求1所述的一种延长扫地机器人电池寿命的充电控制系统，其特征在于，所述电池电量曲线为：电池厂提供的电池电压与电量之间的对应关系曲线图。

5.根据权利要求1所述的一种延长扫地机器人电池寿命的充电控制系统，其特征在于，电池电量的计算公式为：

K＝(V'-V₀)/(V₁-V₀)；

其中，K表示电池当前电压值与达到满电量电压值的比值，V’表示电池当前电压值，V₀表示电池电芯保护电压值，V₁表示电池达到满电量时的电压值。

6.根据权利要求5所述的一种延长扫地机器人电池寿命的充电控制系统，其特征在于，扫地机器人的电池的满电量电压值为16.8V，电芯保护电压值为12V；电池当前电压值12V对应的采样电压值为2.36V，对应的K值为0；电池当前电压值13.2V对应的采样电压值为2.59V，对应的K值为25％；电池当前电压值16.4V对应的采样电压值为3.22V，对应的K值为92％。

7.根据权利要求1所述的一种延长扫地机器人电池寿命的充电控制系统，其特征在于，所述充电管理模块由CS5318E芯片及外围电路组成；CS5318E芯片的VIN引脚与所述充电电源接口连接；VIN引脚与STAT1引脚之间串联有电阻R3和发光二极管D2；VIN引脚与STAT2引脚之间串联有电阻R2和发光二极管D1；VIN引脚与AGND引脚之间连接有电容C2；AGND引脚接地，并通过电容C1分别与VCC引脚和ITFRM引脚连接；NTC引脚和EN引脚分别接地；BST引脚与SW引脚之间连接有电容C5；SW引脚与电容C5相连的一端还依次连接有电阻R1和电容C6；电容C6接地；DSP引脚与SW引脚之间连接有电感L1；BAT引脚连接有电池连接器J2，且BAT引脚与PGND引脚之间并联有电容C7、C4和C3；电容C3和CSP引脚之间还连接有电阻R5。

8.根据权利要求7所述的一种延长扫地机器人电池寿命的充电控制系统，其特征在于，所述单片机采用GD32F303ZGT6单片机。

9.根据权利要求8所述的一种延长扫地机器人电池寿命的充电控制系统，其特征在于，所述电池电压采样电路包括电阻R6、电阻R9、电阻R23、电容C23和电阻R0；电阻R9、电阻R23和电容C23并联后，分别与电阻R6和电阻R0串联；电阻R6通过电源开关与电池连接器相连；电阻R0与GD32F303ZGT6单片机的PA4引脚相连。