本申請涉及平衡車控制技術領域，更具體地說，涉及一種平衡車控制系統和平衡車。

背景技術：
平衡車是利用動態平衡原理控制前進及后退的高科技智能產品，其隨著使用者身體的傾斜，可以隨心所欲地控制平衡車的行駛速度及前進方向。如圖1所示，現有的平衡車控制系統一般包括陀螺儀10、中央處理器20、以及電機30。其中，陀螺儀10用于檢測當前平衡車的姿勢狀態，并將當前平衡車的姿勢狀態發送至中央處理器20。中央處理器20依據當前平衡車的姿勢狀態計算得到控制指令，并將控制指令發送至電機30。電機30依據控制指令開始運轉，最終實現平衡車車身的自動平衡。此外，現有平衡車控制系統為了保證用戶在使用時的安全性，其還會包括一開關模塊40，如圖2所示。當有用戶站立在平衡車上時，開關模塊40檢測到有用戶站立(即有負載)便會閉合，此時的中央處理器20才會發送驅動控制電機30運轉的控制指令至電機30，使得平衡車實現平衡。而當用戶沒有站立在平衡車上時，開關模塊40沒有檢測到用戶站立便會斷開，此時的中央處理器20不會發送驅動控制電機30運轉的控制指令至電機30。也就是說，開關模塊40用于檢測當前平衡車上是否有用戶站立，也即檢測當前平衡車上是否有負載。當檢測到有負載時，中央處理器20才會發送驅動控制電機30運轉的控制指令至電機30，而當其沒有檢測到負載時，中央處理器20不會發送驅動控制電機30運轉的控制指令至電機30。然而本申請的申請人對于上述現有的平衡車控制系統進行研究后發現，平衡車的平衡能力是隨平衡車的電源狀態、負載信息的不同而不同的，雖然現有平衡車控制系統也涉及負載檢測，但其開關模塊40只是用于反映出當前平衡車是否有負載，卻并不涉及對負載信息，例如負載大小的檢測，且現有平衡車控制系統中的中央處理器20是依據預先設定的平衡車系統增益參數來驅動電機30運轉的。那么在這種情況下，當體重較重的人使用平衡車時，保持平衡車平衡所需的反饋力不足，這就使得平衡車不平穩。而體重較輕的人，如小孩使用平衡車時，如果反饋力過大則可能導致平衡車控制系統的不穩定導致自激振動，此時的平衡車不平穩、且存在安全隱患。

技術實現要素：
有鑒于此，本申請提供一種平衡車控制系統和平衡車，以解決現有平衡車控制系統存在的不平穩、存在安全隱患的問題。技術方案如下：基于本申請的一方面，本申請提供一種平衡車控制系統，包括：用于為平衡車供電的電源；用于檢測所述平衡車的姿勢狀態的陀螺儀；一端與中央處理器連接，另一端與所述電源連接，用于檢測所述電源的輸出電壓值，并將所述輸出電壓值發送至所述中央處理器的電壓采集模塊；與中央處理器連接，用于獲知負載信息，并將所述負載信息發送至所述中央處理器的負載信息采集模塊；分別與所述陀螺儀、電壓采集模塊、負載信息采集模塊連接，用于依據所述陀螺儀發送的所述平衡車的姿勢狀態、所述電壓采集模塊發送的輸出電壓值、以及所述負載信息采集模塊發送的負載信息，調節所述平衡車控制系統的平衡車系統增益參數，進而依據調節后的平衡車系統增益參數生成控制指令，將所述控制指令發送至電機的中央處理器；與所述中央處理器連接，用于依據所述中央處理器發送的控制指令進行運轉的電機。優選地，所述負載信息采集模塊包括壓力傳感器。優選地，所述壓力傳感器設置在平衡車承重結構上。優選地，所述負載信息采集模塊包括：用于采集所述電機的工作電流值的電流采集模塊，和用于采集所述電機的相位位置的電機相位傳感器；其中，所述電流采集模塊串聯在所述中央處理器和所述電機之間；所述電機相位傳感器的一端與所述電機連接，另一端與所述中央處理器連接。優選地，所述電機相位傳感器包括霍爾傳感器或編碼器。優選地，所述負載信息采集模塊包括：開關模塊。優選地，所述中央處理器還用于依據所述電壓采集模塊發送的輸出電壓值，以及所述負載信息采集模塊發送的負載信息，動態地設定所述平衡車控制系統的平衡車系統限速參數；所述平衡車系統限速參數用于限制平衡車的實際車速不大于所述平衡車系統限速參數。優選地，還包括：與所述中央處理器連接的報警裝置；當所述中央處理器依據所述電壓采集模塊發送的輸出電壓值，以及所述電流采集模塊采集的所述電機的工作電流值，計算得到當前所述電機的實際功率，并判斷得知所述電機的實際功率不小于所述電機的額定功率時，生成報警指令至所述報警裝置；所述報警裝置依據所述報警指令進行報警?；诒旧暾埖牧硪环矫?，本申請還提供一種平衡車，包括如上任一所述的平衡車控制系統。應用本申請的上述技術方案，本申請提供的平衡車控制系統包括用于為平衡車供電的電源、用于檢測所述平衡車的姿勢狀態的陀螺儀、一端與中央處理器連接，另一端與所述電源連接，用于檢測所述電源的輸出電壓值，并將所述輸出電壓值發送至所述中央處理器的電壓采集模塊、與中央處理器連接，用于獲知負載信息，并將所述負載信息發送至所述中央處理器的負載信息采集模塊、分別與所述陀螺儀、電壓采集模塊、負載信息采集模塊連接，用于依據所述陀螺儀發送的所述平衡車的姿勢狀態、所述電壓采集模塊發送的輸出電壓值、以及所述負載信息采集模塊發送的負載信息，調節所述平衡車控制系統的平衡車系統增益參數，進而依據調節后的平衡車系統增益參數生成控制指令，將所述控制指令發送至電機的中央處理器、以及與所述中央處理器連接，用于依據所述中央處理器發送的控制指令進行運轉的電機。因此本申請提供的平衡車控制系統中的中央處理器會充分考慮陀螺儀發送的平衡車的姿勢狀態、電壓采集模塊發送的輸出電壓值、以及負載信息采集模塊發送的負載信息，本申請會隨著平衡車的電源狀態、負載信息的不同而靈活地調節平衡車控制系統中的平衡車系統增益參數，進而依據調節后的平衡車系統增益參數來控制電機運轉，從而實現平衡車在不同負載情況下的自動平衡，保證了平衡車的平穩性和安全性。附圖說明為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為現有平衡車控制系統的結構示意圖；圖2為現有平衡車控制系統的另一種結構示意圖；圖3為本申請提供的一種平衡車控制系統的結構示意圖；圖4為本申請提供的一種平衡車控制系統的另一種結構示意圖；圖5為本申請提供的一種平衡車控制系統的再一種結構示意圖；圖6為本申請提供的一種平衡車控制系統的再一種結構示意圖；圖7為本申請中雙輪平衡車的運動模式示意圖；圖8為本申請中雙輪平衡車的另一種運動模式示意圖；圖9為本申請中雙輪平衡車的再一種運動模式示意圖。具體實施方式下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。請參閱圖3，其示出了本申請提供的一種平衡車控制系統的結構示意圖，包括：用于為平衡車供電的電源100。容易理解的，本申請中的電源100用于為平衡車供電以支持平衡車實現自動平衡。用于檢測平衡車的姿勢狀態的陀螺儀200。本申請中的陀螺儀200為內置的精密固態陀螺儀，通過陀螺儀200可以檢測出當前平衡車的姿勢狀態。其中，當前平衡車的姿勢狀態可以包括當前平衡車上踏板的傾斜角度。一端與中央處理器300連接，另一端與電源100連接，用于檢測電源100的輸出電壓值，并將所述輸出電壓值發送至中央處理器300的電壓采集模塊400。本申請中的電壓采集模塊400可以包括電壓傳感器401。與中央處理器300連接，用于獲知負載信息，并將所述負載信息發送至中央處理器300的負載信息采集模塊500。其中，負載信息可以包括是否存在負載、負載大小、負載的具體重量等信息中的至少一個。本申請中的負載信息采集模塊500主要用于獲知負載信息，其可以包括三種實現方式，具體如下：方式一：負載信息采集模塊500包括壓力傳感器501。具體的，壓力傳感器501設置在平衡車承重結構上，且與中央處理器300通信或有線連接。當有用戶站立在平衡車承重結構上時，壓力傳感器501便檢測到用戶的重量信息，即獲知到負載信息，此時的負載信息具體為負載大小，進而壓力傳感器501將該負載大小值發送至中央處理器300。方式二：如圖4所示，負載信息采集模塊500包括：用于采集電機600的工作電流值的電流采集模塊502，和用于采集電機600的相位位置的電機相位傳感器503。具體的，電流采集模塊502串聯在中央處理器300和電機600之間，電機相位傳感器503的一端與電機600連接，另一端與中央處理器300連接。其中作為優選的，所述電機相位傳感器503可以包括霍爾傳感器或編碼器。在本申請中，電流采集模塊502將采集到的電機600的工作電流值發送至中央處理器300，中央處理器300依據該工作電流值計算得到電機600的驅動力。電機相位傳感器503將采集到的電機600的相位位置發送至中央處理器300，中央處理器300依據該相位位置計算得到平衡車的速度和加速度。進而中央處理器300將計算得到的電機600的驅動力與平衡車的速度、加速度做比值處理，得到負載信息，此時的負載信息具體為負載大小。通過上述兩種實現方式中的任一種實現方式，本申請中的負載信息采集模塊500能夠獲取到負載的具體大小信息，并將該負載信息發送給了中央處理器300。需要特別指出的是，上述實施例中的負載信息采集模塊500不僅能夠識別出當前平衡車上是否有用戶，即是否有負載，還會進一步確定出當前負載的負載大小。方式三：負載信息采集模塊500包括開關模塊504。當用戶站立在平衡車上時，開關模塊504閉合，且開關模塊504將當前有負載的負載信息發送給中央處理器300。當沒有用戶站立在平衡車上時，開關模塊504斷開，此時開關模塊504將當前沒有負載的負載信息發送給中央處理器300。因此，本申請中的開關模塊504只用于檢測當前平衡車上是否有用戶站立，即檢測是否存在負載，進而將檢測到的是否存在負載的負載信息發送至中央處理器300。即本實施例中，負載信息采集模塊500僅用于識別出當前平衡車上是否有負載，將當前平衡車上是否有負載的負載信息發送至中央處理器300。然而此處申請人還需要特別說明的是，雖然本實施例中的負載信息采集模塊500為開關模塊504，但本申請仍舊不同于現有平衡車控制系統。對于現有平衡車控制系統，當其開關模塊閉合時，中央處理器才會驅動控制電機運轉，而當開關模塊斷開時，中央處理器不會驅動控制電機運轉，也就是，對于現有平衡車，當其沒有用戶站立使用時，平衡車是無法實現自動平衡的。然而對于本申請提供的平衡車控制系統，開關模塊504僅用于將當前平衡車上是否有負載的負載信息發送至中央處理器300，而如果當前平衡車上沒有用戶站立，即空載時，本申請中的中央處理器300還是會微弱驅動電機600以非常小的功率進行運轉，以實現電機600的運轉與陀螺儀200的動態平衡，從而實現平衡車的平衡。也就是，本申請在無人站立，空載情況下，本申請提供的平衡車控制系統依舊能夠保證平衡車實現自動平衡。進一步，本申請的申請人為防止平衡車空載自平衡時發生原地旋轉的情況，本申請還可以對中央處理器300做進一步優化。具體地，平衡車一般包括雙輪平衡車，雙輪平衡車的結構可參閱圖5、圖6所示，其包括第一踏板701和第二踏板702，該第一踏板701和第二踏板702通過軸800進行連接。雙輪平衡車中的電機600包括第一電機601和第二電機602，其中第一電機601與第一踏板701連接，第二電機602與第二踏板702連接。陀螺儀200包括第一陀螺儀201和第二陀螺儀202，其中第一陀螺儀201用于檢測第一踏板701的傾斜角度，第二陀螺儀202用于檢測第二踏板702的傾斜角度。中央處理器300可以是一個，也可以包括兩個，分別為第一中央處理器301和第二中央處理器302。在本申請實際應用過程中，第一中央處理器301根據第一陀螺儀201檢測到的第一踏板701的傾斜角度，以及電壓采集模塊400發送的輸出電壓值、和負載信息采集模塊500發送的負載信息，以第一驅動功率驅動控制第一電機601運轉，同時，第二中央處理器302會根據第二陀螺儀202檢測到的第二踏板702的傾斜角度，以及電壓采集模塊400發送的輸出電壓值、和負載信息采集模塊500發送的負載信息，以第二驅動功率驅動控制第二電機602運轉。第一陀螺儀201檢測到的第一踏板701的傾斜角度與第二陀螺儀202檢測到的第二踏板702的傾斜角度不同時，第一中央處理器301和第二中央處理器302會以不同的驅動功率分別驅動第一電機601和第二電機602運轉。當第一中央處理器301和第二中央處理器302以不同的驅動功率分別驅動第一電機601和第二電機602運轉時，雙輪平衡車以不同的運動模式運行。具體例如，當第一中央處理器301和第二中央處理器302以相同大小、相同方向的驅動功率分別驅動第一電機601和第二電機602運轉時，雙輪平衡車向前直行，如圖7所示；當第一中央處理器301和第二中央處理器302以不同大小、相同方向的驅動功率分別驅動第一電機601和第二電機602運轉時，雙輪平衡車前行拐彎，如圖8所示；當第一中央處理器301和第二中央處理器302以相同大小、不同方向的驅動功率分別驅動第一電機601和第二電機602運轉時，雙輪平衡車會在原地旋轉，如圖9所示。那么當本申請空載時，正如前文所述，第一中央處理器301和第二中央處理器302會以不同的非常小的驅動功率分別驅動第一電機601和第二電機602運轉，以實現雙輪平衡車的自動平衡。然而在實際應用過程中，由于第一踏板701和第二踏板702與軸800間的摩擦力不可避免，使得第一踏板701和第二踏板702的平均傾斜角度無法達到0°，如第一踏板701為+A°，第二踏板702為-A°，此時平衡車就會原地旋轉，不能靜止?；诖耍旧暾執岢觯僭O空載情況下平衡車系統的自平衡增益為G，第一踏板701的傾斜角度為A1，第二踏板702的傾斜角度為A2，原有第一電機601和第二電機602的驅動功率分別為：P1＝G×A1；P2＝G×A2；那么本申請中的第一電機601和第二電機602的驅動功率分別為：P1＝0.5×G×(A1+A2)+0.5×k×G×(A1-A2)；P1＝0.5×G×(A1+A2)+0.5×k×G×(A2-A1)；其中，k為小于1的衰減系數。應用本申請上述技術方案，本申請提供的平衡車控制系統可有效地抑制空載自平衡時，平衡車原地旋轉的問題，同時又保持平衡車整體的平衡。特別地，當取k＝0時，可完全抑制平衡車原地旋轉的問題。分別與陀螺儀200、電壓采集模塊400、負載信息采集模塊500連接，用于依據所述陀螺儀200發送的所述平衡車的姿勢狀態、所述電壓采集模塊400發送的輸出電壓值、以及所述負載信息采集模塊500發送的負載信息，調節所述平衡車控制系統的平衡車系統增益參數，進而依據調節后的平衡車系統增益參數生成控制指令，將所述控制指令發送至電機600的中央處理器300。本申請中的中央處理器300同時與陀螺儀200、電壓采集模塊400、負載信息采集模塊500、以及電機600連接?，F有平衡車控制系統中的中央處理器會依據陀螺儀200發送的平衡車的姿勢狀態來選擇已經預先設定好的平衡車系統增益參數來驅動電機運轉，而本申請不同于現有平衡車控制系統，本申請中的中央處理器300不僅會參考陀螺儀200發送的平衡車的姿勢狀態，還會進一步參考電壓采集模塊400發送的當前平衡車電源100的輸出電壓值，以及負載信息采集模塊500發送的當前平衡車上承載的負載信息。具體地例如，中央處理器300會依據陀螺儀200發送的平衡車的姿勢狀態來選定第一平衡車系統增益參數，進而中央處理器300依據當前平衡車的電源100的輸出電壓值和承載的負載信息對選定的該第一平衡車系統增益參數進行調節，如調節后得到第二平衡車系統增益參數，進而依據該第二平衡車系統增益參數生成相應的控制指令，并發送至電機600。電機600與中央處理器300連接，用于依據所述中央處理器300發送的控制指令開始運轉。因此應用本申請的上述技術方案，本申請提供的平衡車控制系統中的中央處理器300會充分考慮陀螺儀200發送的平衡車的姿勢狀態、電壓采集模塊400發送的輸出電壓值、以及負載信息采集模塊500發送的負載信息，本申請會隨著平衡車的電源狀態、負載信息的不同而靈活地調節平衡車控制系統中的平衡車系統增益參數，進而依據調節后的平衡車系統增益參數來控制電機600運轉，從而實現平衡車在不同負載情況下的自動平衡，保證了平衡車的平穩性和安全性。且應用本申請提供的平衡車控制系統，在無用戶站立，即空載情況時，本申請并不像現有平衡車控制系統那樣，即現有平衡車控制系統中的中央處理器不會驅動控制電機運轉，而是本申請中的中央處理器300能夠控制電機600以非常小的功率進行運轉，以實現與陀螺儀200的動態平衡，從而使得平衡車在無用戶站立時也可自動保持平衡，保證了用戶上下平衡車時的安全?，F有平衡車控制系統的限速保護的限速值為預設的固定值，在平衡車的實際車速大于預設的限速值時，平衡車控制系統采取報警措施。然而因平衡車電氣原理的原因，平衡車可達到的最大速度與電源電壓狀態有關，如電源的輸出電壓較低，那么在平衡車的實際車速未達到限速值時，就可能已經動力不足，從而導致平衡車的自平衡能力下降，造成安全隱患。且現有平衡車控制系統在電機超載(過流)時，采取減小驅動輸出或停止電機驅動的方式進行保護。而在平衡車控制系統中，如果減小驅動輸出或停止電機，會導致平衡車的自平衡能力減弱，導致騎乘者摔倒。基于此，本申請提供的平衡車控制系統不僅能夠實現對平衡車系統增益參數的自動調節，還能夠實現對平衡車系統限速參數的自動調節，且還能夠實現平衡車超載系統的自動報警。具體如下：對于平衡車系統限速參數的自動調節：本申請中的中央處理器300能夠依據所述電壓采集模塊400發送的輸出電壓值，以及所述負載信息采集模塊500發送的負載信息，動態地設定所述平衡車控制系統的平衡車系統限速參數。其中，所述平衡車系統限速參數用于限制平衡車的實際車速不大于所述平衡車系統限速參數。例如，電壓采集模塊400采集到的電源100的輸出電壓值為A，負載信息采集模塊500采集到的負載信息為B，那么本申請中平衡車的平衡車系統限速參數可以計算如下：V(平衡車系統限速參數)＝f1(A)–f2(B)；其中，f1(A)為增函數，即f1(A)的函數值隨A的增大而增大，f2(B)也為增函數，即f2(B)的函數值隨B的增大而增大。那么具體在本申請中，如果所計算得到平衡車系統限速參數V大于平衡車系統預設的固定限速值V0，則平衡車控制系統確定固定限速值V0作為平衡車的最大限速值；反之，如果所計算得到平衡車系統限速參數V不大于平衡車系統預設的固定限速值V0，則平衡車控制系統確定該計算得到的平衡車系統限速參數V作為平衡車的最大限速值，使得平衡車的實際車速不大于所述平衡車系統限速參數。本申請實現了對平衡車的限速保護。其中，本申請所涉及的限速保護，可以是聲音報警或燈光報警，或驅動電機600以特定頻率振動報警。對于平衡車超載系統的自動報警：本申請提供的平衡車控制系統還包括與中央處理器300連接的報警裝置700。那么在本申請中，當中央處理器300依據所述電壓采集模塊400發送的輸出電壓值，以及所述電流采集模塊502采集的所述電機600的工作電流值，計算得到當前所述電機600的實際功率，并判斷得知當前所述電機600的實際功率不小于所述電機600的額定功率時，生成報警指令至所述報警裝置700。所述報警裝置700依據所述報警指令進行報警。在本實施例中作為優選的，中央處理器300在控制報警裝置700開始報警，且報警裝置700進行報警持續n秒后，中央處理器300判斷得知當前所述電機600的實際功率仍舊不小于所述電機600的額定功率，則中央處理器300采取減小平衡車控制系統中電機600的驅動力，直至切斷電機600驅動，從而實現了平衡車超載系統保護。最后，本申請還提供了一種平衡車，包括前文所述的平衡車控制系統。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。以上對本申請所提供的一種平衡車控制系統和平衡車進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本申請的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本申請的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本申請的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本申請的限制。