CN114524039A - 一种中控系统电路及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种中控系统电路，包括：中央控制模块、供电模块、通信模块、电池管理模块和电机控制模块，电池管理模块的第一输出端与供电模块的输入端连接，供电模块的第一输出端与中央控制模块的输入端连接，供电模块的第二输出端与通信模块的输入端连接；中央控制模块的第一信号端与供电模块的信号端连接，中央控制模块的第二信号端与通信模块的第一信号端连接，通信模块的第二信号端与电池管理模块的信号端连接，通信模块的第三信号端与电机控制模块的信号端连接；电池管理模块的第二输出端与电机控制模块的输入端连接。本发明通过中央控制模块获取电池信息和电机信息，持续对电机和电池进行监控，进而提高了电动自行车的安全性。

Description

一种中控系统电路及车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种中控系统电路及车辆。
背景技术
电动自行车是目前的一种主要交通工具，具有价格低廉、轻便实用等特点。电动自行车由电池作为驱动能源，电池需要较长的充电时间，目前为了提高电动自行车的使用效率，通常采用充电柜更换电池的方式实现。随着智能化的普及，对电动自行车的电机或仪表等信息需要采集并分析处理。在相关技术中，电动自行车的中控系统主要对电池进行监控，但电动自行车的电机部分需要人员进行操作，难以及时发现电机异常，导致电动自行车的安全性较低。
可见，相关技术中存在着在电动自行车的安全性较低的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种中控系统电路及车辆，以解决相关技术中存在着电动自行车的安全性较低的问题。
为达到上述目的，本发明实施例提供一种中控系统电路，包括：中央控制模块、供电模块、通信模块、电池管理模块和电机控制模块，其中，
所述电池管理模块的第一输出端与所述供电模块的输入端连接，所述供电模块的第一输出端与所述中央控制模块的输入端连接，所述供电模块的第二输出端与所述通信模块的输入端连接；
所述中央控制模块的第一信号端与所述供电模块的信号端连接，所述中央控制模块的第二信号端与所述通信模块的第一信号端连接，所述通信模块的第二信号端与所述电池管理模块的信号端连接，所述通信模块的第三信号端与所述电机控制模块的信号端连接；
所述电池管理模块的第二输出端与所述电机控制模块的输入端连接；
所述中央控制模块用于监控电动自行车的电池信息和电机信息，并用于向所述电机控制模块或所述电池管理模块发送指令；所述供电模块用于向所述中央控制模块和所述通信模块供电，所述电池管理模块用于获取电动自行车的电池信息，所述电机控制模块用于获取电动自行车的电机信息。
作为一种可选的实施方式，所述供电模块包括稳压芯片、降压芯片和备用电源，其中，
所述电池管理模块的第一输出端与所述稳压芯片的输入端连接，所述稳压芯片的第一输出端与所述降压芯片的输入端连接，所述降压芯片的输出端与所述中央控制模块的输入端连接，且所述降压芯片的输出端还与所述通信模块的输入端连接；
所述稳压芯片的第二输出端与所述备用电源的输入端连接，所述备用电源的输出端与所述中央控制模块的输入端连接，且所述备用电源的输出端还与所述通信模块的输入端连接；
所述备用电源的信号端与所述中央控制模块的第一信号端连接；
所述稳压芯片用于将所述电池管理模块的第一输出端的电信号电压转换为与所述备用电源适配的电压；
所述降压芯片用于将所述稳压芯片的第二输出端的电信号电压转换为与所述中央控制模块适配的电压。
作为一种可选的实施方式，在所述中央控制模块获取到所述电池信息的情况下，所述电池管理模块向所述中央控制模块供电，所述电池管理模块向所述通信模块供电，且所述电池管理模块向所述备用电源供电；
在所述中央控制模块无法获取到所述电池信息的情况下，所述备用电源向所述中央控制模块供电，且所述备用电源向所述通信模块供电。
作为一种可选的实施方式，所述中控系统电路还包括检测模块和报警模块，所述中央控制模块包括设防状态和撤防状态,；
所述检测模块的信号端与所述中央控制模块的第三信号端连接，所述检测模块的输入端与所述供电模块的第三输出端连接；
所述报警模块的信号端与所述中央控制模块的第四信号端连接，所述报警模块的输入端与所述供电模块的第四输出端连接；
所述检测模块用于检测电动自行车是否震动，且所述检测模块还用于检测电动自行车的轮胎是否转动；
在所述中央控制模块处于设防状态，且所述检测模块检测到震动或轮胎转动的情况下，所述中央控制模块向所述报警模块发送报警指令，所述报警模块发出警报声音。
作为一种可选的实施方式，所述中控系统电路还包括定位模块；
所述定位模块的信号端与所述中央控制模块的第五信号端连接，所述定位模块的输入端与所述供电模块的第五输出端连接；
所述定位模块用于获取电动自行车的车辆位置。
作为一种可选的实施方式，在所述车辆位置在设定范围内时，所述电池管理模块向所述电机控制模块供电；
在所述中央控制模块处于设防状态，且所述车辆位置不在设定范围内时，所述电池管理模块停止向所述电机控制模块供电，所述中央控制模块向所述报警模块发送报警指令，所述报警模块发出警报声音。
作为一种可选的实施方式，所述中控系统电路还包括电机锁，所述电机锁的信号端与所述中央控制模块的第六信号端连接；
在所述报警模块发出警报声音的情况下，所述电机锁锁死所述电机控制模块。
作为一种可选的实施方式，所述通信模块用于接收启动指令或熄火指令；
在所述通信模块接收到所述启动指令的情况下，所述电池管理模块向所述电机控制模块供电；
在所述通信模块接收到所述熄火指令的情况下，所述电池管理模块停止向所述电机控制模块供电。
本发明实施例还提供一种车辆，包括上述中控系统电路。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
本发明实施例通过中央控制模块获取电池信息和电机信息，实现了对电机和电池进行有效的监控，提高了电动自行车的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种中控系统电路的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种中控系统电路的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种中控系统电路的结构示意图，如图1所示，中控系统电路包括：中央控制模块、供电模块、通信模块、电池管理模块和电机控制模块，其中，
电池管理模块40的第一输出端与供电模块20的输入端连接，供电模块20的第一输出端与中央控制模块10的输入端连接，供电模块20的第二输出端与通信模块30的输入端连接；
中央控制模块10的第一信号端与供电模块20的信号端连接，中央控制模块10的第二信号端与通信模块30的第一信号端连接，通信模块30的第二信号端与电池管理模块40的信号端连接，通信模块30的第三信号端与电机控制模块50的信号端连接；
电池管理模块40的第二输出端与电机控制模块50的输入端连接；
中央控制模块10用于监控电动自行车的电池信息和电机信息，并用于向电机控制模块50或电池管理模块40发送指令；供电模块20用于向中央控制模块10和通信模块30供电，电池管理模块40用于获取电动自行车的电池信息，电机控制模块50用于获取电动自行车的电机信息。
在本实施方式中，中央控制模块10通过通信模块30获取电池管理模块40的电池信息和电机控制模块50的电机信息，实现对电动自行车的电池和电机的状态监控，提高电动自行车的安全性。
同时，中央控制模块10还可以对电池管理模块40或电机控制模块50发送指令进行控制，可以通过中央控制模块10实现对电动自行车的远程控制，降低电动自行车被盗的可能性。
其中，中央控制模块10在获取到电池信息和电机信息后，可以上报至服务器，服务器可以对电池信息和电机信息进行监控。同时，服务器可以将电池信息和电机信息发送至终端，操作人员可以从终端远程获取到电动自行车的情况。其中，通信模块30通过蜂窝网络将电池信息和电机信息上传至服务器。在本发明实施例中，在电动自行车在启动过程中，设置每10分钟向服务器发送一次电池信息和电机信息；在电动自行车处于熄火状时，设置每3小时向服务器发送一次电池信息和电机信息，在占用较少的资源的情况下实现对电动自行车的远程有效监控。
其中，通信模块30通过485总线获取电机控制模块50的电机信息和电池管理模块40的电池信息。电池信息包括电池电源、电池电量、电池温度、循环次数和充电剩余时长等信息。
作为一种可选的实施方式，供电模块20包括稳压芯片201、降压芯片202和备用电源203，其中，
电池管理模块40的第一输出端与稳压芯片201的输入端连接，稳压芯片201的第一输出端与降压芯片202的输入端连接，降压芯片202的输出端与中央控制模块10的输入端连接，且降压芯片202的输出端还与通信模块30的输入端连接；
稳压芯片201的第二输出端与备用电源203的输入端连接，备用电源203的输出端与中央控制模块10的输入端连接，且备用电源203的输出端还与通信模块30的输入端连接；
备用电源203的信号端与中央控制模块10的第一信号端连接；
稳压芯片201用于将电池管理模块40的第一输出端的电信号电压转换为与备用电源203适配的电压；
降压芯片202用于将稳压芯片201的第二输出端的电信号电压转换为与中央控制模块10适配的电压。
在本实施方式中，供电模块20需要长时间对中央控制模块10进行供电，但由于电动自行车的电池可能会存在更换的情况，此时供电模块20没有电流输入，需要在供电模块20内设备用电源203向中央控制模块10进行供电，实现中央控制模块10的长期工作。通过增设备用电池，在车辆电池拔出时，备用电源203进行供电，此时中央控制模块10向服务器发送电池拔出的信息；在车联电池接入时，备用电源203停止供电，电池管理模块40进行供电，此时中央控制模块10向服务器发送电池接入的信息。
其中，电池管理模块40的第一输出端与稳压芯片201的输入端连接，通常电池管理模块40的输出电压不稳定，通过稳压芯片201可以使电压更加稳定，同时稳压芯片201可以起到滤波作用。由于备用电源203的充电电压较高，而中央控制模块10的工作电压较小，需要对电压进行降压处理。降压芯片202能够将电压下降到能和中央控制模块10适配的大小，通过稳压芯片201的第一输出端与降压芯片202的输入端连接，降压芯片202的输出端与中央控制模块10的输入端连接，使电池管理模块40供电时能够稳定供电，减少电压波动。
另外，备用电源203的信号端与中央控制模块10的第一信号端连接，中央控制模块10可以直接获取到备用电源203的电池信息，对备用电源203的电池实现监控。同样的，中央控制模块10可以将备用电池的电池信息向服务器发送，实现远程对备用电池的监控，确认备用电池的使用情况。
作为一种可选的实施方式，在中央控制模块10获取到电池信息的情况下，电池管理模块40向中央控制模块10供电，电池管理模块40向通信模块30供电，且电池管理模块40向备用电源203供电；
在中央控制模块10无法获取到电池信息的情况下，备用电源203向中央控制模块10供电，且备用电源203向通信模块30供电。
在本实施方式中，车辆电池被拔出时，电池管理模块40无法获取到电池信息，此时中央控制模块10无法获取到电池信息，需要由备用电池进行供电。在车辆电池接人时，电池管理模块40开始获取电池信息，此时可以直接由电池管理模块40向中央控制模块10进行供电。
作为一种可选的实施方式，中控系统电路还包括检测模块60和报警模块70，中央控制模块10包括设防状态和撤防状态,；
检测模块60的信号端与中央控制模块10的第三信号端连接，检测模块60的输入端与供电模块20的第三输出端连接；
报警模块70的信号端与中央控制模块10的第四信号端连接，报警模块70的输入端与供电模块20的第四输出端连接；
检测模块60用于检测电动自行车是否震动，且检测模块60还用于检测电动自行车的轮胎是否转动；
在中央控制模块10处于设防状态，且检测模块60检测到震动或轮胎转动的情况下，中央控制模块10向报警模块70发送报警指令，报警模块70发出警报声音。
在本实施方式中，检测模块60可以检测车辆的震动和轮胎转动的情况，通过在中央控制模块10设置为设防状态，可以及时发出警报，同时向服务器发送警报信息，远程提醒车辆所有人。
其中，中央控制模块10设置为设防状态时，中央控制模块10获取检测模块60的信息，在检测模块60检测到车辆震动或车辆轮胎转动的情况下，中央控制模块10向报警模块70发送报警指令，报警模块70发出报警声音；同时，中央控制模块10通过通信模块30向服务器发送设定的报警信息，服务器可以转发至终端进行提醒。另外，中央控制模块10可以接受服务器发送的指令，直接控制报警模块70发出警报声音。
其中，通信模块30包括蓝牙功能，操作人员可以通过蓝牙设置中央控制模块10为设防状态或撤防状态。
作为一种可选的实施方式，中控系统电路还包括定位模块80；
定位模块80的信号端与中央控制模块10的第五信号端连接，定位模块80的输入端与供电模块20的第五输出端连接；
定位模块80用于获取电动自行车的车辆位置。
在本实施方式中，定位模块80通过卫星定位系统进行定位，确认电动自行车的位置。其中，卫星定位系统可以采用美国的全球定位系统(GPS)或中国的北斗卫星导航系统(BDS)进行定位。在定位系统失效时，采用基站进行定位。
另外，在中央控制模块10获取到车辆位置后，可以将车辆位置上传至服务器，可以通过远程监控车辆的位置情况。
作为一种可选的实施方式，在车辆位置在设定范围内时，电池管理模块40向电机控制模块50供电；
在中央控制模块10处于设防状态，且车辆位置不在设定范围内时，电池管理模块40停止向电机控制模块50供电，中央控制模块10向报警模块70发送报警指令，报警模块70发出警报声音。
在本实施方式中，以车辆位置为原点，设置半径不同的区域范围为设定区域，通过定位模块80判定车辆是否在区域内，不在区域内时通过警报模块提醒，防止车辆被盗。
另外，在报警模块70发出警报声音的同时，中央控制模块10可以通过通信模块30向服务器发送报警信息，服务器转发至终端进行提醒。
作为一种可选的实施方式，中控系统电路还包括电机锁90，电机锁90的信号端与中央控制模块10的第六信号端连接；
在报警模块70发出警报声音的情况下，电机锁90锁死电机控制模块50。
在本实施方式中，在报警模块70发出警报声音的情况下，电机锁90锁死电机控制模块50，使电动自行车无法运转，达到较好的防盗效果。
另外，操作人员可以通过终端向服务器发送解锁指令，中央控制模块10在接收到解锁指令或解锁，使电动自行车能够正常使用。
作为一种可选的实施方式，通信模块30用于接收启动指令或熄火指令；
在通信模块30接收到启动指令的情况下，电池管理模块40向电机控制模块50供电；
在通信模块30接收到熄火指令的情况下，电池管理模块40停止向电机控制模块50供电。
在本实施方式中，通信模块30通过接受远程发送的启动指令或熄火指令，能够使电动自行车启动或熄火，实现电动自行车的远程控制。
本发明实施例还提供一种车辆，包括上述车辆的中控系统电路。
需要说明的是，上述车辆的中控系统电路实施例的实现方式同样适应于该车辆的实施例中，并能达到相同的技术效果，在此不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种中控系统电路，其特征在于，包括：中央控制模块、供电模块、通信模块、电池管理模块和电机控制模块，其中，
所述电池管理模块的第一输出端与所述供电模块的输入端连接，所述供电模块的第一输出端与所述中央控制模块的输入端连接，所述供电模块的第二输出端与所述通信模块的输入端连接；
所述中央控制模块的第一信号端与所述供电模块的信号端连接，所述中央控制模块的第二信号端与所述通信模块的第一信号端连接，所述通信模块的第二信号端与所述电池管理模块的信号端连接，所述通信模块的第三信号端与所述电机控制模块的信号端连接；
所述电池管理模块的第二输出端与所述电机控制模块的输入端连接；
所述中央控制模块用于监控电动自行车的电池信息和电机信息，并用于向所述电机控制模块或所述电池管理模块发送指令；所述供电模块用于向所述中央控制模块和所述通信模块供电，所述电池管理模块用于获取电动自行车的电池信息，所述电机控制模块用于获取电动自行车的电机信息。
2.根据权利要求1所述的中控系统电路，其特征在于，所述供电模块包括稳压芯片、降压芯片和备用电源，其中，
所述电池管理模块的第一输出端与所述稳压芯片的输入端连接，所述稳压芯片的第一输出端与所述降压芯片的输入端连接，所述降压芯片的输出端与所述中央控制模块的输入端连接，且所述降压芯片的输出端还与所述通信模块的输入端连接；
所述稳压芯片的第二输出端与所述备用电源的输入端连接，所述备用电源的输出端与所述中央控制模块的输入端连接，且所述备用电源的输出端还与所述通信模块的输入端连接；
所述备用电源的信号端与所述中央控制模块的第一信号端连接；
所述稳压芯片用于将所述电池管理模块的第一输出端的电信号电压转换为与所述备用电源适配的电压；
所述降压芯片用于将所述稳压芯片的第二输出端的电信号电压转换为与所述中央控制模块适配的电压。
3.根据权利要求2所述的中控系统电路，其特征在于，在所述中央控制模块获取到所述电池信息的情况下，所述电池管理模块向所述中央控制模块供电，所述电池管理模块向所述通信模块供电，且所述电池管理模块向所述备用电源供电；
在所述中央控制模块无法获取到所述电池信息的情况下，所述备用电源向所述中央控制模块供电，且所述备用电源向所述通信模块供电。
4.根据权利要求1所述的中控系统电路，其特征在于，所述中控系统电路还包括检测模块和报警模块，所述中央控制模块包括设防状态和撤防状态,；
所述检测模块的信号端与所述中央控制模块的第三信号端连接，所述检测模块的输入端与所述供电模块的第三输出端连接；
所述报警模块的信号端与所述中央控制模块的第四信号端连接，所述报警模块的输入端与所述供电模块的第四输出端连接；
所述检测模块用于检测电动自行车是否震动，且所述检测模块还用于检测电动自行车的轮胎是否转动；
在所述中央控制模块处于设防状态，且所述检测模块检测到震动或轮胎转动的情况下，所述中央控制模块向所述报警模块发送报警指令，所述报警模块发出警报声音。
5.根据权利要求4所述的中控系统电路，其特征在于，所述中控系统电路还包括定位模块；
所述定位模块的信号端与所述中央控制模块的第五信号端连接，所述定位模块的输入端与所述供电模块的第五输出端连接；
所述定位模块用于获取电动自行车的车辆位置。
6.根据权利要求5所述的中控系统电路，其特征在于，在所述车辆位置在设定范围内时，所述电池管理模块向所述电机控制模块供电；
在所述中央控制模块处于设防状态，且所述车辆位置不在设定范围内时，所述电池管理模块停止向所述电机控制模块供电，所述中央控制模块向所述报警模块发送报警指令，所述报警模块发出警报声音。
7.根据权利要求6所述的中控系统电路，其特征在于，所述中控系统电路还包括电机锁，所述电机锁的信号端与所述中央控制模块的第六信号端连接；
在所述报警模块发出警报声音的情况下，所述电机锁锁死所述电机控制模块。
8.根据权利要求1所述的中控系统电路，其特征在于，所述通信模块用于接收启动指令或熄火指令；
在所述通信模块接收到所述启动指令的情况下，所述电池管理模块向所述电机控制模块供电；
在所述通信模块接收到所述熄火指令的情况下，所述电池管理模块停止向所述电机控制模块供电。
9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1-8中任一项所述的中控系统电路。
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