无线充电控制方法、无线充电模组及无人机系统与流程

1.本发明涉及无线充电技术领域，具体而言，涉及一种无线充电控制方法、无线充电模组及无人机系统。


背景技术：

2.随着无人机的不断发展，无人机的充电方式也在不断拓新。目前，无人机在传统的有线充电方式上，增加了无线充电。而目前无人机无线充电的控制方式较为单一,比如，一款无线充电器通常仅支持型号适配的无人机/电池，无法对其他型号的无人机/电池进行充电，无线充电可扩展性及自调节能力差，使得无人机无线充电的适用范围小。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例的目的在于提供一种无线充电控制方法、无线充电模组及无人机系统，能够改善无线充电的控制方式较为单一、可扩展性及自调节能力差的问题。
4.为实现上述技术目的，本技术采用的技术方案如下：
5.第一方面，本技术实施例提供了一种无线充电控制方法，应用于具有操作系统的无线充电模组，所述无线充电模组用于与设置在无人机上的副边模块通信连接，所述方法包括：
6.当所述无线充电模组启动时，创建任务集，所述任务集包括通讯任务及运行控制任务，其中，所述任务集还包括状态显示任务、监视检测任务及定时器任务中的至少一种，所述运行控制任务包括启动函数、建立通讯函数及充电控制函数；
7.通过所述通讯任务，获取所述无人机的参数集，所述参数集包括所述无人机的控制模式、所述无人机的电池型号、剩余电量及电池温度；
8.通过所述运行控制任务中的所述充电控制函数，根据所述参数集控制所述无线充电模组中的原边模块运行，其中，当所述控制模式为充电模式时，通过所述充电控制函数选择与所述电池型号、所述剩余电量及所述电池温度对应的充电策略，控制所述原边模块向所述副边模块发射电磁波，以对所述无人机进行充电。
9.结合第一方面，在一些可选的实施方式中，在通过所述运行控制任务中的所述充电控制函数，根据所述参数集控制所述无线充电模组中的原边模块运行之前，所述方法还包括：
10.通过所述监视任务检测所述原边模块的运行参数，所述运行参数包括所述原边模块的输入电压、电流、温度、输出移相角、通讯质量中的至少一种；
11.判断所述运行参数中是否存在异常数据；
12.当所述运行参数中存在所述异常数据时，生成与所述异常数据对应的报警信息，并将所述报警信息输入表征故障信息的消息队列，以通过所述消息队列进行报警。
13.结合第一方面，在一些可选的实施方式中，判断所述运行参数中是否存在异常数据，包括：
14.当所述运行参数中的输入电压未在第一预设电压范围内时，确定所述运行参数中的输入电压为异常数据；
15.当所述运行参数中的电流未在第一预设电流范围内时，确定所述运行参数中的电流为异常数据；
16.当所述运行参数中的温度未在第一预设温度范围内时，确定所述运行参数中的温度为异常数据；
17.当通过所述定时器任务记录在第一指定时长内，所述副边模块向所述原边模块发送m次用于所述通讯质量检测的数据帧，所述原边模块收到所述副边模块发出的数据帧且对数据帧的校验成功的次数小于m次时，确定所述运行参数中的通讯质量为异常数据，m为大于等于1的整数；
18.当所述副边模块输出的电流值小于与所述原边模块的移相角对应的阈值时，确定所述运行参数中的输出移相角为异常数据。
19.结合第一方面，在一些可选的实施方式中，所述运行参数还包括pfc电路的输出电压，判断所述运行参数中是否存在异常数据，包括：
20.当所述pfc电路的输出电压未在第二预设电压范围内时，确定所述pfc电路的输出电压为异常数据。
21.结合第一方面，在一些可选的实施方式中，在通过所述运行控制任务中的所述充电控制函数，根据所述参数集控制所述无线充电模组中的原边模块运行之前，所述方法还包括：
22.通过预设的函数选择器调用所述启动函数；
23.在通过所述启动函数进行系统初始化之后，判断所述消息队列中是否存在所述报警信息；
24.当所述消息队列中不存在所述报警信息时，通过所述函数选择器调用所述建立通讯函数；
25.通过所述建立通讯函数进行系统初始化，并判断所述消息队列中是否存在所述报警信息；
26.当所述建立通讯函数确定所述消息队列中不存在所述报警信息时，通过所述建立通讯函数控制所述原边模块向所述副边模块进行通讯握手；
27.当握手成功时，控制所述原边模块以最小移相角运行；
28.判断所述无人机的所述控制模式是否为起飞模式；
29.当所述控制模式不为所述起飞模式时，通过所述函数选择器调用所述充电控制函数。
30.结合第一方面，在一些可选的实施方式中，通过所述运行控制任务中的所述充电控制函数，根据所述参数集控制所述无线充电模组中的原边模块运行，包括：
31.通过所述充电控制函数进行系统初始化之后，判断所述消息队列中是否存在所述报警信息；
32.当所述消息队列中不存在所述报警信息时，控制所述原边模块的所述移相角增大，以使所述副边模块的输出电压与所述无人机的当前电池电压的差值小于预设阈值；
33.判断所述电池温度是否小于等于第一指定温度；
34.当所述电池温度小于等于所述第一指定温度时，控制所述原边模块以第一预设充电功率向所述副边模块发射电磁波，以对所述无人机中的电池模块充电；
35.当所述电池温度大于所述第一指定温度，且小于表征过温的第二指定温度时，控制所述原边模块以第二预设充电功率向所述副边模块发射电磁波，以对所述电池模块充电，其中，所述第二预设充电功率小于所述第一预设充电功率；
36.当所述电池温度大于等于所述第二指定温度时，控制所述原边模块停止发射电磁波以停止对所述电池模块充电。
37.结合第一方面，在一些可选的实施方式中，通过所述运行控制任务中的所述充电控制函数，根据所述参数集控制所述无线充电模组中的原边模块运行，还包括：
38.当所述剩余电量超过预设电量，且所述电池温度小于第二指定温度时，控制所述原边模块以涓流充电模式向所述副边模块发射电磁波。
39.结合第一方面，在一些可选的实施方式中，所述方法还包括：
40.通过所述状态显示任务，检测所述无线充电模组的设备状态，并控制所述无线充电模组上的状态指示模块发出与所述设备状态对应的提示。
41.第二方面，本技术还提供一种无线充电模组，所述无线充电模组包括相互耦合的处理器及存储器，所述存储器内存储计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述无线充电模组执行上述的方法。
42.第三方面，本技术还提供一种无人机系统，包括无人机及上述的无线充电模组，所述无线充电模组中的原边模块与所述无人机上的副边模块无线通信连接。
43.采用上述技术方案的发明，具有如下优点：
44.在本技术提供的技术方案中，利用创建的任务集，可以将相对复杂的闭环控制系统的任务，划分成任务集中的各任务，从而有利于精细化控制。另外，在充电模式下，通过充电控制函数选择与电池型号、剩余电量及电池温度对应的充电策略，控制原边模块向副边模块发射电磁波，以对无人机进行充电，如此，在充电过程中，可以结合电池型号、剩余电量及电池温度，动态调整充电方式，提高系统的可扩展性及自调节能力，进而有利于扩大无人机无线充电的适用范围。
附图说明
45.本技术可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
46.图1为本技术实施例提供的无线充电模组与无人机的通信连接示意图。
47.图2为本技术实施例提供的无线充电控制方法的流程示意图。
48.图3为本技术实施例提供的创建任务集的流程示意图。
49.图4a为本技术实施例提供的通讯任务的流程示意图。
50.图4b为本技术实施例提供的运行控制任务的流程示意图。
51.图5a为本技术实施例提供的启动函数的流程示意图。
52.图5b为本技术实施例提供的建立通讯函数的流程示意图。
53.图5c为本技术实施例提供的充电控制函数的流程示意图。
54.图6为本技术实施例提供的状态显示任务的流程示意图。
55.图7为本技术实施例提供的定时器任务和监视任务的流程示意图。
56.图标：10-无人机系统；20-无线充电模组；21-原边模块；30-无人机；31-副边模块；32-电池模块。
具体实施方式
57.以下将结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明，需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
58.请参照图1，本技术实施例提供一种无人机系统10，无人机系统10可以包括无线充电模组20及无人机30。其中，无线充电模组20中的原边模块21与无人机30上的副边模块31可以建立无线通信连接。
59.在本实施例中，原边模块21包括用于无线充电的发射线圈，无人机30上的副边模块31可包括用于无线充电的接收线圈。通常而言，原边模块21的发射线圈到副边模块31的接收线圈的间距在35毫米以内,原边模块21与副边模块31便能相互配合，实现对无人机30上的电池模块32的无线充电。
60.副边模块31所得的电压、电流大小，由原边模块21上的全桥移相角度的大小进行控制。移相角度的取值范围为0
°
～180
°
，移相角度越大，副边模块31的电流电压越大，且移相角度与副边模块31的电流电压之间呈线性关系。
61.需要说明的是,无人机系统10还可以包括上位机。原边模块21负责与副边模块31、上位机通讯。上位机可以先给原边模块21发送控制模式(如起飞模式、充电模式)的指令，原边模块21通过与副边模块31握手，把当前模式发送给副边模块31，副边模块31知道当前模式之后进行相应的响应，而原边模块21也根据当前模式执行相应的控制。
62.当然，在其他实施方式中，原边模块21可以兼容有该上位机的控制功能。即，无人机系统10无需上位机，也可以实现相应的控制功能。区别在于，设置上位机的目的是为了让无人机系统10具有更为独立的控制功能。
63.无线充电模组20还可以包括处理模块及存储模块。存储模块内存储计算机程序，当计算机程序被所述处理模块执行时，使得无线充电模组20能够执行下述无线充电控制方法中的相应步骤。
64.请参照图2，本技术还提供一种无线充电控制方法，可以应用于上述的无线充电模组20。其中，无线充电模组20配置有操作系统，无线充电控制方法可以包括如下步骤：
65.步骤110，当所述无线充电模组启动时，创建任务集，所述任务集包括通讯任务及运行控制任务，其中，所述任务集还包括状态显示任务、监视检测任务及定时器任务中的至少一种，所述运行控制任务包括启动函数、建立通讯函数及充电控制函数；
66.步骤120，通过所述通讯任务，获取所述无人机的参数集，所述参数集包括所述无人机的控制模式、所述无人机的电池型号、剩余电量及电池温度；
67.步骤130，通过所述运行控制任务中的所述充电控制函数，根据所述参数集控制所述无线充电模组中的原边模块运行，其中，当所述控制模式为充电模式时，通过所述充电控
制函数选择与所述电池型号、所述剩余电量及所述电池温度对应的充电策略，控制所述原边模块向所述副边模块发射电磁波，以对所述无人机进行充电。
68.下面将对无线充电控制方法的各步骤进行详细阐述，如下：
69.请参照图3，在步骤110中，当无线充电模组上电启动时，无线充电模组上的硬件系统和外设接口便开始初始化，以及进行os(operating system，操作系统)初始化。完成初始化之后，便启动os任务调度器，以建立任务集。其中，任务集可以包括多类任务。例如，在任务集可以包括状态显示任务、通讯任务、监视检测任务、运行控制任务及定时器任务中的一种或多种。通常而言，任务集至少包括运行控制任务及通讯任务。
70.在本实施例中，任务集中的每个任务都有相应的任务规划。
71.请结合参照图4a和图4b，通讯任务的主要功能是对外交互通讯和数据更新用的，比如，可以根据运行控制任务产生的通讯事件，进行数据交互。
72.请再次参照图4b，运行控制任务可以用于规划副边模块的控制逻辑，包括与副边模块的通讯建立、对副边模块的控制、异常的处理。运行控制任务可以包括启动函数、建立通讯函数、充电控制函数。这3个函数都是相互独立，程序的每次运行只会调用一个函数，可以通过函数选择器来确定当前该运行哪个函数。
73.请参照图5a，启动函数为函数选择器的默认执行函数，它主要工作是判断原边模块是否激活，以及当前的原边模块是否能够满足正常工作。例如，在启动函数运行后，在进行相关初始化后，判断是否检测到报警，若未检测到报警，且原边模块的输入电压在第一预设电压范围内，pfc(power factor correction，功率因素校正)电路的输出电压在第二预设电压范围内，便确定原边模块正常工作。若检测到报警，或原边模块的输入电压不在第一预设电压范围内，或pfc电路的输出电压不在第二预设电压范围内，则表示原边模块不满足正常工作。
74.请参照图5b，通讯建立函数可以用来建立原边模块和副边模块的通讯握手，以及根据当前被激活的模式，来选择是否需要进入到充电控制函数。
75.请参照图5c，充电控制函数可以用来对副边模块的充电进行闭环控制，采用双闭环控制系统(电流环、电压环)，并且根据副边模块的反馈的温度有2种充电控制方式，分别是全功率和降功率输出，而根据电池电压的信息加入了涓流充电模式。其中，副边模块的反馈的温度可以包括无人机多个部位的温度。温度按优先级由高到低的排序，可以分别为：无人机电池温度、无人机控制板温度、无人机功率板温度以及线圈温度。
76.请参照图6，状态显示任务可以进行设备状态显示，比如可以根据设备的状态不同，控制无线充电模组上的指示灯进行不同状态的发光提示。
77.请参照图7，监视任务主要是用来监视无线充电模组的运行状态，比如，无线充电模组相关的电压、电流、mos管的温度、移相角等参数均可以被监视，一旦有异常就会触发相应的异常事件，然后放到故障信息消息队列里面。监视任务主要是用来做通讯超时检测，比如一旦和副边模块建立通讯握手之后，就必须时刻关注原边模块、副边模块的通讯质量，一旦检测到通讯质量不行就会产生相应的异常事件，也是放在故障信息的消息队列里面。
78.在步骤120中，当创建好任务集之后，无线充电模组可以通过通讯任务，与无人机上的副边模块建立通信连接。并通过通讯任务，获取无人机的参数集。所获取的参数集可以包括但不限于无人机的型号、无人机的电池信号、无人机上的电池模块的剩余电量(或电池
电压)、电池温度等。
79.请再次参照图7，任务集可以包括监视任务，在步骤130之前，方法还可以包括：
80.通过所述监视任务检测所述原边模块的运行参数，所述运行参数包括但不限于所述原边模块的输入电压、电流、温度、输出移相角、通讯质量中的至少一种；
81.判断所述运行参数中是否存在异常数据；
82.当所述运行参数中存在所述异常数据时，生成与所述异常数据对应的报警信息，并将所述报警信息输入表征故障信息的消息队列，以通过所述消息队列进行报警。
83.可理解地，通讯质量指原边模块与副边模块之间的通讯质量。通讯质量可以通过下述的方式来检测：
84.通过所述定时器任务记录在第一指定时长内，原边模块从副边模块接收的数据帧的数量及所接收的数据帧的验证情况，来判断通讯质量是否存在异常。如果原边模块一次都没收到数据帧，或者数据帧每次校验均失败，就代表通讯异常。如果原边模块收到副边模块每次发送的数据帧，且每次均校验通过，则确定通讯正常。其中，数据帧的校验方式为常规方式，这里不再赘述。
85.示例性地，第一指定时长可以根据实际情况灵活确定，通常为较短的时长。例如，原边与副边之间的无线可以采用半双工通讯。即，在建立握手或者建立握手之前，通讯模式为，原边发送，副边接收。握手通过之后，通讯模式为，副边发送，原边接收。当原副边握手通过之后，利用定时器任务，记录在100毫秒内，副边模块向原边模块先后发送5次数据帧，在通讯质量正常的情况下，副边模块在每次发送完数据帧时，原边模块便会立即收到一次数据帧。
86.若原边模块有收到5次数据帧，且每次的数据帧的校验均成功时，则表示通讯质量正常。
87.若原边模块收到4次数据帧且每次的数据帧均校验成功，或者收到5次数据帧，仅4次校验成功，则表示通讯质量较差，即，通讯存在异常。
88.若原边模块收到的数据帧的次数或校验成功的次数小于等于3，则可以确定通讯质量异常，会严重影响无人机的远程控制，此时通常需要控制无人机返回无线充电模组，以使无人机离无线充电模组的距离更近，如此，有利于提升无线通信的通讯质量。
89.在本实施例中，判断所述运行参数中是否存在异常数据，包括：
90.当所述运行参数中的输入电压未在第一预设电压范围内时，确定所述运行参数中的输入电压为异常数据；
91.当所述运行参数中的电流未在第一预设电流范围内时，确定所述运行参数中的电流为异常数据；
92.当所述运行参数中的温度未在第一预设温度范围内时，确定所述运行参数中的温度为异常数据；
93.当通过所述定时器任务记录在第一指定时长内，所述副边模块向所述原边模块发送m次用于所述通讯质量检测的数据帧，所述原边模块收到所述副边模块发出的数据帧且对数据帧的校验成功的次数小于m次时，确定所述运行参数中的通讯质量为异常数据，m为大于等于1的整数；
94.当所述副边模块输出的电流值小于与所述原边模块的移相角对应的阈值时，确定
所述运行参数中的输出移相角为异常数据。
95.在本实施例中，第一预设电压范围、第一预设电流范围、第一预设温度范围、第一指定时长、移相角对应的阈值等均可以根据实际情况灵活确定，为用于表示相应参数处于正常参数范围内。
96.例如，在运行参数中，原边模块的输入电压通常为市电220v，因此，第一预设电压范围可以为在220v附近的范围值，比如第一预设电压范围为200v至240v。
97.通常而言，原边模块的移相角的移相角越大，副边模块输出的电流值越大。若原边模块的移相角为170
°
，而副边模块输出的电流值远小于额定电流，此时，便确定输出移相角为异常数据。
98.在本实施例中，所述运行参数还可以包括pfc电路的输出电压，判断所述运行参数中是否存在异常数据，还可以包括：
99.当所述pfc电路的输出电压未在第二预设电压范围内时，确定所述pfc电路的输出电压为异常数据。
100.可理解地，第二预设电压范围可以根据实际情况灵活确定。例如，pfc电路输出电压的正常取值为400v，则第二预设电压范围可以为380v至420v。
101.请结合参照图4b、图5a、图5b，在步骤130之前，所述方法还可以包括：
102.通过预设的函数选择器调用所述启动函数；
103.在通过所述启动函数进行系统初始化之后，判断所述消息队列中是否存在所述报警信息；
104.当所述消息队列中不存在所述报警信息时，通过所述函数选择器调用所述建立通讯函数；
105.通过所述建立通讯函数进行系统初始化，并判断所述消息队列中是否存在所述报警信息；
106.当所述建立通讯函数确定所述消息队列中不存在所述报警信息时，通过所述建立通讯函数控制所述原边模块向所述副边模块进行通讯握手；
107.当握手成功时，控制所述原边模块以最小移相角运行；
108.判断所述无人机的所述控制模式是否为起飞模式；
109.当所述控制模式不为所述起飞模式时，通过所述函数选择器调用所述充电控制函数。
110.在本实施例中，启动函数可以利用监视任务实现相应参数的检测，以确保原边模块处于正常运行状态。启动函数可以利用监视任务，检测原边模块是否有打开输出。若原边模块有打开输出，则可以进一步判断原边模块的输入电压是否在第一预设电压范围内；若输入电压在第一预设电压范围内，则表示输入电压正常，此时，可以检测pfc电路的输出电压是否在第二预设电压范围内。
111.若pfc电路的输出电压在第二预设电压范围内，则触发函数选择器，选择建立通讯函数，并通过建立通讯函数建立原边模块与副边模块的通信连接。
112.请再次参照图5b，建立通讯函数运行时，首先进行系统的初始化，然后，检测消息队列中是否存在报警信息，若不存在报警信息，则表示原边模块当前处于正常运行状态。然后，通过原边模块与副边模块进行通讯握手。若握手成功，则控制原边模块的移相角处于最
小移相角(比如为5
°
)，以为后续的无线充电做准备。然后，检测无人机是否处于起飞模式，若无人机未处于起飞模式，则触发函数选择器，调用充电控制函数，以进行充电控制。若无人机处于起飞模式，则控制原边模块的移相角维持在最小移相角。在最小移相角下，无人机上的副边模块从原边模块接收的电磁波所转换的电能，通常仅供副边模块维持运行，而无法对电池模块进行充电。
113.步骤130可以包括：
114.通过所述充电控制函数进行系统初始化之后，判断所述消息队列中是否存在所述报警信息；
115.当所述消息队列中不存在所述报警信息时，控制所述原边模块的所述移相角增大，以使所述副边模块的输出电压与所述无人机的当前电池电压的差值小于预设阈值；
116.判断所述电池温度是否小于等于第一指定温度；
117.当所述电池温度小于等于所述第一指定温度时，控制所述原边模块以第一预设充电功率向所述副边模块发射电磁波，以对所述无人机中的电池模块充电；
118.当所述电池温度大于所述第一指定温度，且小于表征过温的第二指定温度时，控制所述原边模块以第二预设充电功率向所述副边模块发射电磁波，以对所述电池模块充电，其中，所述第二预设充电功率小于所述第一预设充电功率；
119.当所述电池温度大于等于所述第二指定温度时，控制所述原边模块停止发射电磁波以停止对所述电池模块充电。
120.请再次参照图5c，在本实施例中，充电控制函数进行系统初始化之后，在增大移相角期间，副边模块的输出电压也会逐步增加。当副边模块的输出电压与电池模块的电池电压相同或接近时，便可以接通电池模块与副边模块之间的mos管，使得副边模块可以对电池模块进行充电。其中，mos管主要起到开关作用。
121.可理解地，预设阈值为较小的电压差值，副边模块的输出电压可以等于或略大于当前电池电压，使得副边模块可以快速对电池模块进行充电，避免电压过大或过小而影响正常充电。
122.若电池模块为锂离子电池，则锂离子电池的工作温度范围通常为-20℃-60℃，且在0℃-40℃能更好地发挥电池性能。此时，第一指定温度可以为40℃，第二指定温度可以为60℃。第一预设充电功率可以指满载功率。第二预设充电功率可以为半载功率，或者为70％的满载功率，以避免大功率充电导致电池模块的温度过高。
123.步骤130还可以包括：
124.当所述剩余电量超过预设电量，且所述电池温度小于第二指定温度时，控制所述原边模块以涓流充电模式向所述副边模块发射电磁波。
125.可理解地，预设电量为接近满电量的值，可以根据实际情况灵活确定。例如，预设电量可以为满电量的98％。当剩余电量接近满电量时，且电池温度未出现过温情况(即温度小于第二指定温度)，此时，可以以涓流充电模式向副边模块发射电磁波，以进行涓流充电，以减小虚电的影响，从而提高电池的续航能力。
126.在本实施例中，方法还可以包括：
127.通过所述状态显示任务，检测所述无线充电模组的设备状态，并控制所述无线充电模组上的状态指示模块发出与所述设备状态对应的提示。
128.状态指示模块可以为一个或多个指示灯，可以根据无线充电模组的工作状态而发出不同的提示。例如，无线充电模组正常运行时，指示灯发出绿光，无线充电模组出现严重异常，而不能正常运行时，指示灯闪烁红光。
129.基于上述设计，运行控制任务通过细分为多个功能函数，每个功能函数也可以叫做步。每个步都有各自的功能，步与步之间相互独立；每个步都有自己特定的工作，而通过函数选择器作为桥梁，使得每个步之间串联在一起，当所有步的工作都完成时，整套闭环控制系统也就能顺利实现相应的运行。值得一提的相同的报警在不同的步直接的含义也不一样。即，在不同步中出现报警的情况可能存在差异。比如，在启动函数中，可能存在移相角异常、pfc输出异常、输入欠压异常等报警，而在建立通讯函数中可能存在通信超时(即通讯质量异常)的报警，在充电控制函数中，可能存在过流、高温(比如温度超过60℃)、中温(比如温度在40℃至60℃的范围中)等报警。
130.在本实施例中，在对无人机进行无线充电时，无人机系统采用3段式充电方式，可以使充电过程中对电池的影响减小到最小。
131.第一段：此段发生在原副边模块握手通过之后，此时副边模块会将电池信息打包发给原边模块，原边模块读取到电池电压值，此时原边模块会调整自己的移项角，使副边模块电压维持在电池电压附近。
132.第二段：当副边模块检测到当前电压在电池电压附近后才会开启mos管给电池模块充电，此时原边模块控制电流由0以一定的速率往上升，当上升到最大值时，就维持住。
133.第三段：当电池接近满电时采用涓流充电，已减小虚电的影响从而提高电池的续航能力。
134.在本实施例中，无人机系统具有一定的温控能力。在正常情况下，全功率输出控制，温升一般很稳定，但当设备工作在环境温度比较高的情况下，很容易发生过温现象，因此，可以将温度切割为3段，分别是低温[-20℃,40℃)、中温[40℃,60℃]、高温(60℃，+∞)，如果当温度已经达到中温时，原边模块会跟随温升的速率大小，去调节自己的电流环，通过电流环减小移相角的方式去减小原边模块输出功率，从而达到温升下降或者稳定的目的，当然如果环境温度太过恶劣，此时温控已经失去作用时，触发高温，直接关闭设备停止充电。
[0135]
当在充电过程中，如果识别到电池过流，此时无线充电模组会降低输出电流。
[0136]
在本实施例中，处理模块可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述处理模块可以是通用处理器。例如，该处理器可以是中央处理器(central processing unit，cpu)、数字信号处理器(digital signal processing，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。
[0137]
存储模块可以是，但不限于，随机存取存储器，只读存储器，可编程只读存储器，可擦除可编程只读存储器，电可擦除可编程只读存储器等。在本实施例中，存储模块可以用于存储无人机的参数集、原边模块的运行参数等。当然，存储模块还可以用于存储程序，处理模块在接收到执行指令后，执行该程序。
[0138]
可以理解的是，图1中所示的无线充电模组结构仅为一种结构示意图，无线充电模
组还可以包括比图1所示更多的组件。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
[0139]
需要说明的是，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，上述描述的无线充电模组的具体工作过程，可以参考前述方法中的各步骤对应过程，在此不再过多赘述。
[0140]
本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当计算机程序在计算机上运行时，使得计算机执行如上述实施例中所述的无线充电控制方法。
[0141]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本技术可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现，基于这样的理解，本技术的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)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，无线充电模组，或者网络设备等)执行本技术各个实施场景所述的方法。
[0142]
综上所述，本技术实施例提供一种无线充电控制方法、无线充电模组及无人机系统。在本方案中，利用创建的任务集，可以将相对复杂的闭环控制系统的任务，划分成任务集中的各任务，从而有利于精细化控制。另外，在充电模式下，通过充电控制函数选择与电池型号、剩余电量及电池温度对应的充电策略，控制原边模块向副边模块发射电磁波，以对无人机进行充电，如此，在充电过程中，可以结合电池型号、剩余电量及电池温度，动态调整充电方式，提高系统的可扩展性及自调节能力，进而有利于扩大无人机无线充电的适用范围。
[0143]
在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置、系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置、系统和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
[0144]
以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种无线充电控制方法，其特征在于，应用于具有操作系统的无线充电模组，所述无线充电模组用于与设置在无人机上的副边模块通信连接，所述方法包括：当所述无线充电模组启动时，创建任务集，所述任务集包括通讯任务及运行控制任务，其中，所述任务集还包括状态显示任务、监视检测任务及定时器任务中的至少一种，所述运行控制任务包括启动函数、建立通讯函数及充电控制函数；通过所述通讯任务，获取所述无人机的参数集，所述参数集包括所述无人机的控制模式、所述无人机的电池型号、剩余电量及电池温度；通过所述运行控制任务中的所述充电控制函数，根据所述参数集控制所述无线充电模组中的原边模块运行，其中，当所述控制模式为充电模式时，通过所述充电控制函数选择与所述电池型号、所述剩余电量及所述电池温度对应的充电策略，控制所述原边模块向所述副边模块发射电磁波，以对所述无人机进行充电。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过所述运行控制任务中的所述充电控制函数，根据所述参数集控制所述无线充电模组中的原边模块运行之前，所述方法还包括：通过所述任务集中的监视任务检测所述原边模块的运行参数，所述运行参数包括所述原边模块的输入电压、电流、温度、输出移相角、通讯质量中的至少一种；判断所述运行参数中是否存在异常数据；当所述运行参数中存在所述异常数据时，生成与所述异常数据对应的报警信息，并将所述报警信息输入表征故障信息的消息队列，以通过所述消息队列进行报警。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，判断所述运行参数中是否存在异常数据，包括：当所述运行参数中的输入电压未在第一预设电压范围内时，确定所述运行参数中的输入电压为异常数据；当所述运行参数中的电流未在第一预设电流范围内时，确定所述运行参数中的电流为异常数据；当所述运行参数中的温度未在第一预设温度范围内时，确定所述运行参数中的温度为异常数据；当通过所述定时器任务记录在第一指定时长内，所述副边模块向所述原边模块发送m次用于所述通讯质量检测的数据帧，所述原边模块收到所述副边模块发出的数据帧且对数据帧的校验成功的次数小于m次时，确定所述运行参数中的通讯质量为异常数据，m为大于等于1的整数；当所述副边模块输出的电流值小于与所述原边模块的移相角对应的阈值时，确定所述运行参数中的输出移相角为异常数据。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述运行参数还包括pfc电路的输出电压，判断所述运行参数中是否存在异常数据，包括：当所述pfc电路的输出电压未在第二预设电压范围内时，确定所述pfc电路的输出电压为异常数据。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在通过所述运行控制任务中的所述充电控制函数，根据所述参数集控制所述无线充电模组中的原边模块运行之前，所述方法还包括：通过预设的函数选择器调用所述启动函数；
在通过所述启动函数进行系统初始化之后，判断所述消息队列中是否存在所述报警信息；当所述消息队列中不存在所述报警信息时，通过所述函数选择器调用所述建立通讯函数；通过所述建立通讯函数进行系统初始化，并判断所述消息队列中是否存在所述报警信息；当所述建立通讯函数确定所述消息队列中不存在所述报警信息时，通过所述建立通讯函数控制所述原边模块向所述副边模块进行通讯握手；当握手成功时，控制所述原边模块以最小移相角运行；判断所述无人机的所述控制模式是否为起飞模式；当所述控制模式不为所述起飞模式时，通过所述函数选择器调用所述充电控制函数。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过所述运行控制任务中的所述充电控制函数，根据所述参数集控制所述无线充电模组中的原边模块运行，包括：通过所述充电控制函数进行系统初始化之后，判断所述消息队列中是否存在所述报警信息；当所述消息队列中不存在所述报警信息时，控制所述原边模块的所述移相角增大，以使所述副边模块的输出电压与所述无人机的当前电池电压的差值小于预设阈值；判断所述电池温度是否小于等于第一指定温度；当所述电池温度小于等于所述第一指定温度时，控制所述原边模块以第一预设充电功率向所述副边模块发射电磁波，以对所述无人机中的电池模块充电；当所述电池温度大于所述第一指定温度，且小于表征过温的第二指定温度时，控制所述原边模块以第二预设充电功率向所述副边模块发射电磁波，以对所述电池模块充电，其中，所述第二预设充电功率小于所述第一预设充电功率；当所述电池温度大于等于所述第二指定温度时，控制所述原边模块停止发射电磁波以停止对所述电池模块充电。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述运行控制任务中的所述充电控制函数，根据所述参数集控制所述无线充电模组中的原边模块运行，还包括：当所述剩余电量超过预设电量，且所述电池温度小于第二指定温度时，控制所述原边模块以涓流充电模式向所述副边模块发射电磁波。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过所述状态显示任务，检测所述无线充电模组的设备状态，并控制所述无线充电模组上的状态指示模块发出与所述设备状态对应的提示。9.一种无线充电模组，其特征在于，所述无线充电模组包括相互耦合的处理器及存储器，所述存储器内存储计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述无线充电模组执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。10.一种无人机系统，其特征在于，包括无人机及如权利要求9所述的无线充电模组，所述无线充电模组中的原边模块与所述无人机上的副边模块无线通信连接。

技术总结
本申请提供一种无线充电控制方法、无线充电模组及无人机系统。方法包括：当无线充电模组启动时，创建任务集，任务集包括通讯任务及运行控制任务；通过通讯任务，获取无人机的参数集；通过运行控制任务中的充电控制函数，根据参数集控制无线充电模组中的原边模块运行，其中，当控制模式为充电模式时，通过充电控制函数选择与电池型号、剩余电量及电池温度对应的充电策略，控制原边模块向副边模块发射电磁波，以对无人机进行充电。如此，在充电过程中，可以结合电池型号、剩余电量及电池温度，动态调整充电方式，提高系统的可扩展性及自调节能力，进而有利于扩大无人机无线充电的适用范围。围。围。


技术研发人员：左志平 李小飞 杨鑫
受保护的技术使用者：重庆华创智能科技研究院有限公司
技术研发日：2023.04.21
技术公布日：2023/7/6