本实用新型涉及电子电路领域,尤其涉及一种云端监控蓄电池定位电路。
背景技术:
电池作为所有移动电子设备的能量源,被广泛应用于各个领域。电池的安全可靠运行是电子设备稳定工作的前提条件。而且汽车作为生活必需品,如果被盗,将给用户造成无法挽回的损失,大多数窃贼采取切断车载供电线路的方式,使用户无法通过车载定位系统找到汽车,这就亟需本领域技术人员解决相应的技术问题。
技术实现要素:
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题,特别创新地提出了一种云端监控蓄电池定位电路。
为了实现本实用新型的上述目的,本实用新型提供了一种云端监控蓄电池定位电路,包括:
供电电池供电端连接电源电路电源端,电源电路供电端分别连接控制电路电源端、缓冲电路电源端和检测电路电源端,检测电路信号端连接单片机检测信号端,单片机GPS信号端连接GPS电路信号端,单片机GPRS信号端连接GPRS电路信号端,单片机显示信号端连接显示电路信号端。
上述技术方案的有益效果为:供电电池通过设置缓冲电路和检测电路,通过缓冲电路对大电流进行缓冲,从而保护相应的外围电路稳定工作,通过检测电路检测电流和电压情况,使用GPS电路和GPRS电路对电池进行实时定位。
所述的云端监控蓄电池定位电路,优选的,所述包括:所述电源电路包括:第一变压电路和第二变压电路;
供电电池供电端连接第一变压电路输入端,供电电池供电端连接第二变压电路输入端,单片机变压输入端分别连接第一变压电路输出端和第二变压电路输出端。
上述技术方案的有益效果为:该电源电路能够对外围电路提供稳定的供电电源,从而使该定位电路稳定工作。
所述的云端监控蓄电池定位电路,优选的,所述第一变压电路包括:
供电电池供电端分别连接第14电阻一端和第25电容一端,第14电阻另一端分别连接第15电阻一端和第一变压器使能端,第一变压器频率控制端连接第16电阻一端,第16电阻另一端接地,第一变压器启动端连接第24电容一端,第24电容另一端分别连接第一变压器开关端和第2二极管负极,第2二极管负极还连接第4电感一端,第4电感另一端分别连接第21电容一端和第12电阻一端,第2二极管正极连接第21电容另一端并接地,第12电阻另一端分别连接第13电阻一端和第一变压器反馈端,第一变压器补偿端分别连接第22电容一端和第23电容一端,第22电容另一端连接第11电阻一端,第11电阻另一端分别连接第23电容另一端和第13电阻另一端,第11电阻另一端还接地。
上述技术方案的有益效果为:该变压电路电路布图合理,运行稳定。
所述的云端监控蓄电池定位电路,优选的,所述第二变压器包括:
供电电池供电端分别连接第16电容一端和第二变压器输入端,第二变压器反馈端分别连接第3电感一端和第17电容一端,第二变压器输出端分别连接第1二极管负极和第3电感另一端,第17电容另一端分别连接第18电容一端和接地,第1二极管正极接地,第16电容另一端接地。
上述技术方案的有益效果为:该变压电路电路布图合理,运行稳定。
所述的云端监控蓄电池定位电路,优选的,所述缓冲电路包括:
电源电路输出正极端连接第6电感一端,第6电感另一端连接第55电容阵列一端,第55电容阵列另一端接地。
上述技术方案的有益效果为:通过缓冲电路用于对供电电池进行滤波,并且减小大电流冲击,保护元器件不受干扰,延长使用寿命。同时,也可平滑发电机对电池充电能量,延长电池使用寿命。
所述的云端监控蓄电池定位电路,优选的,所述控制电路包括:
电源电路输出正极端连接第2场效应管集电极,第2场效应管发射极连接电流采样电路信号正极端,第1场效应管集电极连接供电电池正极端,第1场效应管发射极连接电流采样电路信号负极端,单片机控制信号端连接第27电阻一端,第27电阻另一端连接第3场效应管基极,第3场效应管发射极分别连接第5场效应管集电极和接地,第3场效应管集电极分别连接第5场效应管基极和第28电阻一端,第28电阻另一端分别连接电源端和第4场效应管集电极,第4场效应管发射极分别连接第1场效应管基极,第5场效应管集电极接地,第4场效应管基极连接第5场效应管基极;
单片机信号端连接第29电阻一端,第29电阻另一端连接第8场效应管基极,第8场效应管发射极分别连接第6场效应管集电极和接地,第8场效应管集电极分别连接第6场效应管基极和第30电阻一端,第30电阻另一端分别连接电源端和第7场效应管集电极,第7场效应管发射极分别连接第2场效应管基极,第6场效应管集电极接地,第7场效应管基极连接第6场效应管基极。
上述技术方案的有益效果为:所述第1场效应管和第2场效应管能够有效降低大电流冲击,为了更好的降低电流冲击还可以加入若干场效应管来分担远程控制操作,提高开关电流承受能力,通过设置其他若干场效应管来对电源进行控制,保护电路、延长电路使用寿命。
所述的云端监控蓄电池定位电路,优选的,所述电源电路包括:
第3电容一端、第4电容一端,第5电容一端和第6电容一端分别连接电源电路供电输出端和第5电感一端,第5电感另一端分别连接第7电容一端和第8电容一端,第3电容另一端、第4电容另一端,第5电容另一端和第6电容另一端接地,第7电容另一端和第8电容另一端接地。
上述技术方案的有益效果为:通过该电容阵列,稳定输出电能到外围电路。
所述的云端监控蓄电池定位电路,优选的,所述检测电路包括:电流检测电路和电压检测电路;
电源电路电流输出端连接电流检测电路输入端,电流检测输出端连接单片机电流信号端,电源电路电压输出端连接电压检测电路输入端,电压检测输出端连接单片机电压信号端。
所述的云端监控蓄电池定位电路,优选的,所述电流检测电路包括:
电流检测芯片输出端连接第24电阻一端,第24电阻另一端分别连接第25电阻一端和第35电容一端,第25电阻另一端分别连接第35电容另一端和接地,电源电路供电端还分别连接电流检测芯片供电端和第30电容一端,第30电容另一端接地,电流检测芯片过滤端连接第31电容一端,第31电容另一端接地;
所述电压检测电路包括:
供电电池使能端连接电压检测芯片电源端,供电电池正极端分别连接第19电阻一端和第32电容一端,第19电阻另一端连接第22电阻一端,第32电容另一端分别连接第22电阻另一端和接地,第17电阻和第18电阻并联后连接电压检测芯片信号端,电源电路电压信号端连接电压检测芯片电压信号端,电源电路电压正极信号端连接第21电阻一端,第21电阻另一端分别连接第22电阻一端和运算放大器正极输入端,电源电路电压负极信号端连接第19电阻一端,第19电阻另一端分别连接第20电阻一端和运算放大器负极输入端,运算放大器输出端分别连接第33电容一端和第23电阻一端,第23电阻另一端连接单片机电压信号端。
上述技术方案的有益效果为:通过对电流和电压的检测,能够知晓实时电流和电压的运转工作情况,从而保护电路稳定工作。
所述的云端监控蓄电池定位电路,优选的,所述GPS电路包括:
天线信号接收端连接第10电容一端,第10电容另一端连接第2电感一端,第2电感另一端分别连接放大器参考输入端,放大器参考输出端连接第9电容一端,放大器电压端连接第11电容一端,第11电容另一端接地,第9电容另一端分别连接GPS芯片参考输入端和第1电感一端,第1电感另一端连接第5电阻一端,第5电阻另一端连接GPS芯片电压输入端,GPS芯片时钟脉冲端连接第2发光二极管负极,第2发光二极管正极连接第6电阻一端,第6电阻另一端连接供电端;
所述GPRS电路为GPRS-A6。
上述技术方案的有益效果为:该GPS电路和GPRS电路运行稳定,电路布图合理,实时定位电池位置。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
供电电池通过设置缓冲电路和检测电路,通过缓冲电路对大电流进行缓冲,从而保护相应的外围电路稳定工作,通过检测电路检测电流和电压情况,使用GPS电路和GPRS电路对电池进行实时定位。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本实用新型总体示意图;
图2是本实用新型单片机芯片示意图;
图3是本实用新型稳压滤波电路示意图;
图4是本实用新型第一变压器示意图;
图5是本实用新型第二变压器示意图;
图6是本实用新型电流采样电路示意图;
图7是本实用新型电流采样电路示意图;
图8是本实用新型电压采样电路示意图;
图9是本实用新型缓冲电路示意图;
图10是本实用新型控制电路示意图;
图11是本实用新型GPRS电路示意图;
图12是本实用新型GPS电路示意图;
图13是本实用新型显示电路示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1所示,本实用新型提供了一种云端监控蓄电池定位电路,包括:
供电电池供电端连接电源电路电源端,电源电路供电端分别连接控制电路电源端、缓冲电路电源端和检测电路电源端,检测电路信号端连接单片机检测信号端,单片机GPS信号端连接GPS电路信号端,单片机GPRS信号端连接GPRS电路信号端,单片机显示信号端连接显示电路信号端。
上述技术方案的有益效果为:供电电池通过设置缓冲电路和检测电路,通过缓冲电路对大电流进行缓冲,从而保护相应的外围电路稳定工作,通过检测电路检测电流和电压情况,使用GPS电路和GPRS电路对电池进行实时定位。
如图4和5所示,所述的云端监控蓄电池定位电路,优选的,所述包括:所述电源电路包括:第一变压电路和第二变压电路;
供电电池供电端连接第一变压电路输入端,供电电池供电端连接第二变压电路输入端,单片机变压输入端分别连接第一变压电路输出端和第二变压电路输出端。
上述技术方案的有益效果为:该电源电路能够对外围电路提供稳定的供电电源,从而使该定位电路稳定工作。
如图4所示,所述的云端监控蓄电池定位电路,优选的,所述第一变压电路包括:
供电电池供电端分别连接第14电阻一端和第25电容一端,第14电阻另一端分别连接第15电阻一端和第一变压器使能端,第一变压器频率控制端连接第16电阻一端,第16电阻另一端接地,第一变压器启动端连接第24电容一端,第24电容另一端分别连接第一变压器开关端和第2二极管负极,第2二极管负极还连接第4电感一端,第4电感另一端分别连接第21电容一端和第12电阻一端,第2二极管正极连接第21电容另一端并接地,第12电阻另一端分别连接第13电阻一端和第一变压器反馈端,第一变压器补偿端分别连接第22电容一端和第23电容一端,第22电容另一端连接第11电阻一端,第11电阻另一端分别连接第23电容另一端和第13电阻另一端,第11电阻另一端还接地。
上述技术方案的有益效果为:该变压电路电路布图合理,运行稳定。
如图5所示,所述的云端监控蓄电池定位电路,优选的,所述第二变压器包括:
供电电池供电端分别连接第16电容一端和第二变压器输入端,第二变压器反馈端分别连接第3电感一端和第17电容一端,第二变压器输出端分别连接第1二极管负极和第3电感另一端,第17电容另一端分别连接第18电容一端和接地,第1二极管正极接地,第16电容另一端接地。
上述技术方案的有益效果为:该变压电路电路布图合理,运行稳定。
如图3所示,所述的云端监控蓄电池定位电路,优选的,所述电源电路包括:
第3电容一端、第4电容一端,第5电容一端和第6电容一端分别连接电源电路供电输出端和第5电感一端,第5电感另一端分别连接第7电容一端和第8电容一端,第3电容另一端、第4电容另一端,第5电容另一端和第6电容另一端接地,第7电容另一端和第8电容另一端接地。
上述技术方案的有益效果为:通过该电容阵列,稳定输出电能到外围电路。
如图6所示,所述的云端监控蓄电池定位电路,优选的,所述检测电路包括:电流检测电路和电压检测电路;
电源电路电流输出端连接电流检测电路输入端,电流检测输出端连接单片机电流信号端,电源电路电压输出端连接电压检测电路输入端,电压检测输出端连接单片机电压信号端。
所述的云端监控蓄电池定位电路,优选的,所述电流检测电路包括:
电流检测芯片输出端连接第24电阻一端,第24电阻另一端分别连接第25电阻一端和第35电容一端,第25电阻另一端分别连接第35电容另一端和接地,电源电路供电端还分别连接电流检测芯片供电端和第30电容一端,第30电容另一端接地,电流检测芯片过滤端连接第31电容一端,第31电容另一端接地;
所述电压检测电路包括:
供电电池使能端连接电压检测芯片电源端,供电电池正极端分别连接第19电阻一端和第32电容一端,第19电阻另一端连接第22电阻一端,第32电容另一端分别连接第22电阻另一端和接地,第17电阻和第18电阻并联后连接电压检测芯片信号端,电源电路电压信号端连接电压检测芯片电压信号端,电源电路电压正极信号端连接第21电阻一端,第21电阻另一端分别连接第22电阻一端和运算放大器正极输入端,电源电路电压负极信号端连接第19电阻一端,第19电阻另一端分别连接第20电阻一端和运算放大器负极输入端,运算放大器输出端分别连接第33电容一端和第23电阻一端,第23电阻另一端连接单片机电压信号端。
上述技术方案的有益效果为:通过对电流和电压的检测,能够知晓实时电流和电压的运转工作情况,从而保护电路稳定工作。
如图2所示,智能云电池采用STM32微处理器作为控制器,由电池本体和外围控制电路两部分组成,其中控制电路部分根据功能的不同又可以划分为几个主要的模块,通过智能电池和云端的实时数据传输和智能云电池内部的控制作用,就能够实现电池的综合监控、定位跟踪、远程控制、实时报警以及智能分析功能。
检测模块是获取电池实时运行参数的核心,检测误差会直接影响到控制的准确性与数据的有效性。电池的电压测量可以采用电阻分压的方式,通过硬件的滤波电路对采样电压进行滤波后输入至控制器。电池的输出电流可以通过霍尔型的电流采样芯片如ACS712,外接偏置电路的方式变为合适的电压信号,再输入到控制器进行模数转换变为有效的数据。控制器内部可以通过平均值法,卡尔曼滤波器法等算法对采样数据进行处理,以提高数据的有效性。同时为了避免电池的启动电流过大对检测模块造成损坏,在启动过程中应当断开检测模块与电池端的连接或添加模块的保护电路。检测模块检测到的数据能够通过GPRS模块发送至云端,用户可以通过手机查看电池的实时运行状态。借助大数据技术,这些数据还可以为电池的改良设计提供必要的支持。
如图6、7和9所示,电流检测电路包括:
其中IP+和IP-为电流检测端,电源电路电流输出端连接第24电阻一端,第24电阻另一端分别连接第25电阻一端和第35电容一端,第25电阻另一端分别连接第35电容另一端和接地,电源电路供电端还分别连接电流检测芯片供电端和第30电容一端,第30电容另一端接地,电流检测芯片过滤端连接第31电容一端,第31电容另一端接地;
如图8所示,所述电压检测电路包括:
供电电池使能端连接电压检测芯片电源端,供电电池正极端分别连接第19电阻一端和第32电容一端,第19电阻另一端连接第22电阻一端,第32电容另一端分别连接第22电阻另一端和接地,第17电阻和第18电阻并联后连接电压检测芯片信号端,电源电路电压信号端连接电压检测芯片电压信号端,电源电路电压正极信号端连接第21电阻一端,第21电阻另一端分别连接第22电阻一端和运算放大器正极输入端,电源电路电压负极信号端连接第19电阻一端,第19电阻另一端分别连接第20电阻一端和运算放大器负极输入端,运算放大器输出端分别连接第33电容一端和第23电阻一端,第23电阻另一端连接单片机电压信号端。
如图7、9、10、11所示,缓冲电路包括:电源电路输出正极端分别连接第2场效应管发射极和第6电感一端,第6电感另一端连接第55电容阵列一端,第55电容阵列另一端接地,用于对供电电池进行滤波,并且减小大电流冲击,保护元器件不受干扰,延长使用寿命。同时,也可平滑发电机对电池充电能量,延长电池使用寿命。
控制电路包括:
电源电路输出正极端连接第2场效应管集电极,第2场效应管发射极连接电流采样电路信号发送端,第1场效应管集电极连接供电电池正极端,第1场效应管发射极连接电流采样电路信号接收端,单片机控制信号端连接第27电阻一端,第27电阻另一端连接第3场效应管基极,第3场效应管发射极分别连接第5场效应管集电极和接地,第3场效应管集电极分别连接第5场效应管基极和第28电阻一端,第28电阻另一端分别连接电源端和第4场效应管集电极,第4场效应管发射极分别连接第1场效应管基极,第5场效应管集电极接地,第4场效应管基极连接第5场效应管基极;
单片机信号端连接第29电阻一端,第29电阻另一端连接第8场效应管基极,第8场效应管发射极分别连接第6场效应管集电极和接地,第8场效应管集电极分别连接第6场效应管基极和第30电阻一端,第30电阻另一端分别连接电源端和第7场效应管集电极,第7场效应管发射极分别连接第2场效应管基极,第6场效应管集电极接地,第7场效应管基极连接第6场效应管基极。
其中第1场效应管用于启动电流,不用检测电流,第2场效应管用于车载电器,需要检测电流。所述第1场效应管和第2场效应管能够有效降低大电流冲击,为了更好的降低电流冲击还可以加入若干场效应管来分担远程控制操作,提高开关电流承受能力。
如图12所示,所述的云端监控蓄电池定位电路,优选的,所述GPS电路包括:
天线信号接收端连接第10电容一端,第10电容另一端连接第2电感一端,第2电感另一端分别连接放大器参考输入端,放大器参考输出端连接第9电容一端,放大器电压端连接第11电容一端,第11电容另一端接地,第9电容另一端分别连接GPS芯片参考输入端和第1电感一端,第1电感另一端连接第5电阻一端,第5电阻另一端连接GPS芯片电压输入端,GPS芯片时钟脉冲端连接第2发光二极管负极,第2发光二极管正极连接第6电阻一端,第6电阻另一端连接供电端;
如图11所示,所述GPRS电路为GPRS-A6。
如图13所示,显示电路包括:供电电源端连接显示芯片电源端,显示芯片接地端接地,显示芯片第一稳压输出端连接第33电容一端,第33电容另一端连接显示芯片第一稳压输入端,显示芯片第二稳压输出端连接第34电容一端,第34电容另一端连接显示芯片第二稳压输入端,单片机显示信号端连接显示芯片信号输入端。
上述实用新型所使用的软件程序为本领域技术人员所熟知的。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。