CN208469710U - 一种自供电的车辆信息采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自供电的车辆信息采集系统，其包括能量采集单元、主控单元、储能单元、信息采集单元及无线通信单元，通过主控单元控制能量采集单元对车辆产生的热能进行采集并转化为电能供给信息采集单元、主控单元、无线通信单元，克服了现有技术中车辆信息采集系统需要外接电源且对车辆产生的热能造成的环境污染、能源浪费的技术问题，提供了一种利用车辆热能供电、节能环保的自供电的车辆信息采集系统。

Description

一种自供电的车辆信息采集系统

技术领域

本实用新型涉及车辆信息采集技术领域，具体涉及一种自供电的车辆信息采集系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，汽车越来越多地进入到人们的生活中，消费者对于汽车各方面的要求也越来越高，越来越注重车辆的节能减排效能，车辆在行驶过程中产生的大量热能无法得到有效的利用，造成了能源的浪费；再者，由于汽车发动机及尾气管产生的热能直接排放到大气中，造成了环境的污染。因此，解决这些问题可以带来多方面的益处。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种自供电的车辆信息采集系统，目的是使得车辆产生的热能得以有效利用，达到节能减排的效果。

本实用新型所采用的技术方案是：一种自供电的车辆信息采集系统，包括：能量采集单元、主控单元、储能单元、信息采集单元及无线通信单元；其中，能量采集单元、储能单元、信息采集单元、无线通信单元分别与主控单元相连接，能量采集单元用于采集车辆产生的热能转化成电能后输送至储能单元进行存储，信息采集单元用于采集车辆或车辆周边信息，主控单元控制能量采集单元的开启或关闭，主控单元控制信息采集单元的开启或关闭，主控单元控住无线通信单元的开启或关闭。

进一步的，能量采集单元采集车辆发动机或尾气管产生的热能，并将采集到的热能转化为电能。

进一步的，信息采集单元为GPS定位单元。

进一步的，储能单元采用法拉电容或储能电池。

进一步的，能量采集单元包括：热电发电模块和电能采集模块；其中，电能采集模块包括：第一电容、第一变压器、第二电容、第三电容及升压电路，其中，第一电容的一端与热电发电模块的输出端、第一变压器的第一输入端相连接，第一变压器的第二输入端与述升压电路连接，第一电容的另一端与升压电路连接后共地，第一变压器第一输出端与第二电容的一端相连接，第二电容的另一端与升压电路相连接，第一变压器的第二输出端与第三电容的一端相连接，第三电容的另一端与升压电路相连接，升压电路还具有一能量输出端及一使能端，能量输出端与储能单元、主控单元相连接，使能端与主控单元相连接。

进一步的，热电发电模块通过导热胶固定在车辆的发动机或尾气管上，热电发电模块上方设置有散热器，散热器上方设置有隔热层，隔热层上方设置有电能采集模块、主控单元、储能单元、无线通信单元、信息采集单元；其中，电能采集模块、主控单元、无线通信单元、信息采集单元设置在同一PCB板上；PCB板及储能单元设置在具有外壳包裹的腔体内，该外壳固定在散热器上方。

进一步的，信息采集单元还包括车辆摄像头，主控单元与车辆摄像头连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中一种自供电的车辆信息采集系统，通过主控单元控制能量采集单元对车辆产生的热能进行采集并转化为电能供给信息采集单元、主控单元、无线通信单元，克服了现有技术中车辆信息采集系统需要外接电源且对车辆产生的热能造成的环境污染、能源浪费的技术问题，提供了一种利用车辆热能供电、节能环保的自供电的车辆信息采集系统。

另外，本实用新型中一种自供电的车辆信息采集系统，通过将电能采集模块、主控单元、无线通信单元、信息采集单元设置在同一PCB板上，并将PCB板及储能单元设置在具有外壳包裹的腔体内，克服了传统的车辆信息采集系统的安装复杂，比如需要进行走线槽的安装、固体支架的安装及定位装置与电源之间的布线等，整个过程步骤繁琐，提供了一种安装简易美观的自供电的车辆信息采集系统。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

图1是本实用新型一种自供电的车辆信息采集系统一具体实施例结构框图。

图2是本实用新型一种自供电的车辆信息采集系统中电能采集模块的一具体实施例电路原理图。

图3是本实用新型中一种自供电的车辆信息采集系统中主控单元与电能采集模块、储能单元的连接关系一具体实施例电路原理图。

图4是本实用新型一种自供电的车辆信息采集系统中热电发电模块、电能采集模块、主控单元、信息采集单元、储能单元、无线通信单元的位置关系的一具体实施例示意图。

图5是本实用新型一种自供电的车辆信息采集系统中电能采集过程的一具体实施例流程图。

图6是本实用新型一种自供电的车辆信息采集系统中车辆定位过程的一具体实施例流程图。

其中，J1为热电发电模块的输出端，C1为第一电容，C2为第二电容，C3为第三电容，T1为第一变压器，U1为超低压变压芯片，VCC 4V为超低压变压芯片U1的能量输出端，EN HOTBATT为超低压变压芯片U1的使能端，BATT为储能单元连接端，M31为稳压电路，VIN为稳压电路M31的能量输入端，OUT为稳压电路M31的稳压后能量输出端，U2为主控单元，VCC_4V为主控单元U2的能量输入端。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，一种自供电的车辆信息采集系统，其包括，包括能量采集单元、主控单元、储能单元、信息采集单元及无线通信单元，信息采集单元为GPS单元，能量采集单元包括热电发电集模块和电能收集模块，热电发电模块采集车辆产生的热能将其转化为电能，电能传输到电能采集模块进行升压，升压后的电能供给主控单元，主控单元启动后，判断储能单元及其他器件的状况，开始把收集到的能量传送至储能单元进行储能，而后主控单元控制GPS单元启动，GPS单元将收集到的位置信息通过主控单元传输至无线通信单元，无线通信单元将收集到的位置信息发送至后台服务器完成车辆定位功能。

优选的，主控单元为MCU，其具有功耗低、性能稳定的优点。

优选的，无线通信单元为2G或3G或4G通信模块。

优选的，储能单元为法拉电容或储能电池。

优选的，信息采集单元还可以为车辆摄像头，车辆摄像头用于采集车辆周边环境。

优选的，参照图2，电能采集模块包括第一电容C1、第一变压器T1、第二电容C2、第三电容C3及超低压变压芯片U1等器件；其中,第一电容C1为极性电容，第一电容C1的正极与热电发电模块的输出端J1、第一变压器T1的第一输入端相连接，第一变压器T1的第二输入端与超低压变压芯片U1连接，第一电容C1的阴极与超低压变压芯片U1连接后共地，第一变压器T1的第一输出端与第二电容C2的一端相连接，第二电容C2的另一端与超低压变压芯片U1相连接，第一变压器T1的第二输出端与电容C3的一端相连接，电容C3的另一端与超低压变压芯片U1相连接，超低压变压芯片U1还具有一能量输出端VCC 4V及一使能端EN HOTBATT，能量输出端VCC 4V与储能单元、主控单元相连接，使能端EN HOT BATT与主控单元相连接。另外，超低稳压芯片型号可为EM8900。

优选的，参照图4，热电发电模块通过导热胶固定在车辆的发动机或尾气管上，热电发电模块上方设置有散热器，散热器上方设置有隔热层，隔热层上方设置有电能采集模块、主控单元、储能单元、无线通信单元、信息采集单元；其中，电能采集模块、主控单元、无线通信单元、信息采集单元设置在同一PCB板上；其中，PCB板及储能单元设置在具有外壳包裹的腔体内，外壳的固定在散热器上方，散热器使得热电发电模块两面的温差更大，发电效果更好，而且其散热功能也很好地保护了外壳的腔体内部中PCB板及储能单元不被高温所破坏。

优选的，参照图5，本实用新型中一种自供电的车辆信息采集系统电能采集具体步骤为：采集车辆产生的热能转化为电能，MCU输出PWM控制信号启动变压器对电能进行升压，MCU判断电能采集模块输出端的电平值，并与储能单元的电压进行比较，若输出的电压大于储能单元的电压则对电池进行充电，当储能单元充满电时，则MCU控制电能采集电路不再对储能单元进行充电，若电能采集模块输出端的电压低于储能单元的电压，则MCU关闭PWM控制信号不对储能单元进行充电，参照图2和图3，储能单元的连接端串联一个电阻R101后与稳压电路M31的输入端VIN、超低压变压芯片U1的能量输出端VCC 4V相连接，稳压电路M31稳压后的能量输出端OUT与主控单元U2的能量输入端相连接，电能采集模块采集的电能或储能单元的电能经稳压后给主控单元U2供电，主控单元U2启动后，对储能单元进行电压采样，将储能单元的电压与电能采集模块的能量输出端的电压进行比较，若储能单元的电压低于电能采集模块的电压，则主控单元U2控制电能采集模块继续工作并对储能单元进行充电，若储能单元的电压高于电能采集模块的能量输出端电压，则通过主控单元U2的EN HOTBATT 12引脚与超低压变压芯片U1的使能端EN HOT BATT端相连接，从而控制电能采集模块关闭，不再对储能单元进行充电。另外，稳压电路M31可由BL8064型号芯片来实现，主控单元U2可由MSP430G2553型号芯片来实现。

优选的，参照图6，本实用新型中一种自供电的车辆信息采集系统GPS定位及其传输过程的具体步骤为：MCU控制GPS单元启动，GPS单元进行信号搜索获取位置信息，获得的位置信息传送给MCU，随后GPS单元进入休眠态，MCU控制无线通信单元启动，通过2G网络将GPS获取的车辆位置信息发送到后台服务器，随后无线通信单元关闭。

本实用新型中一种自供电的车辆信息采集系统，通过主控单元控制能量采集单元对车辆产生的热能进行采集并转化为电能供给GPS单元、主控单元、无线通信单元，克服了现有技术中车辆定位系统需要外接电源且对车辆产生的热能造成的环境污染、能源浪费的技术问题，提供了一种利用车辆热能供电、节能环保的自供电的车辆信息采集系统。

另外，本实用新型中一种自供电的车辆信息采集系统，通过将电能采集模块、主控单元、无线通信单元、信息采集单元设置在同一PCB板上，并将PCB板及储能单元设置在具有外壳包裹的腔体内，克服了传统的车辆定位系统的安装复杂，比如需要进行走线槽的安装、固体支架的安装及定位装置与电源之间的布线等，整个过程步骤繁琐，提供了一种安装简易美观的自供电的车辆信息采集系统。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种自供电的车辆信息采集系统，其特征在于，包括能量采集单元、主控单元、储能单元、信息采集单元及无线通信单元；

所述能量采集单元、储能单元、信息采集单元、无线通信单元分别与所述主控单元相连接；

所述能量采集单元用于采集车辆产生的热能转化成电能后输送至储能单元进行存储；

所述信息采集单元用于采集车辆或车辆周边信息；

所述主控单元控制能量采集单元的开启或关闭；

所述主控单元控制信息采集单元的开启或关闭；

所述主控单元控制无线通信单元的开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的自供电的车辆信息采集系统，其特征在于，所述能量采集单元采集车辆尾气管或发动机产生的热能，并将采集到的热能转化电能。

3.根据权利要求1所述自供电的车辆信息采集系统，其特征在于，所述信息采集单元为GPS定位单元，所述GPS定位单元用于获取车辆的位置信息。

4.根据权利要求1至3任一项所述的自供电的车辆信息采集系统，其特征在于，所述储能单元为法拉电容或储能电池。

5.根据权利要求1至3任一项所述的自供电的车辆信息采集系统，其特征在于，所述能量采集单元包括：热电发电模块和电能采集模块；所述电能采集模块包括：第一电容、第一变压器、第二电容、第三电容及升压电路，其中，所述第一电容的一端与所述热电发电模块的输出端、所述第一变压器的第一输入端相连接，所述第一变压器的第二输入端与所述升压电路连接，所述第一电容的另一端与所述升压电路连接后共地，所述第一变压器第一输出端与所述第二电容的一端相连接，所述第二电容的另一端与所述升压电路相连接，所述第一变压器的第二输出端与所述第三电容的一端相连接，所述第三电容的另一端与所述升压电路相连接，所述升压电路有一能量输出端及一使能端，所述能量输出端与所述储能单元、主控单元相连接，所述使能端与所述主控单元相连接。

6.根据权利要求5所述的自供电的车辆信息采集系统，其特征在于，所述热电发电模块为热电陶瓷或热电半导体。

7.根据权利要求6所述的自供电的车辆信息采集系统，其特征在于，所述热电发电模块通过导热胶固定在车辆的发动机或尾气管上，所述热电发电模块上方设置有散热器，所述散热器上方设置有隔热层，所述隔热层上方设置有所述电能采集模块、主控单元、储能单元、无线通信单元和信息采集单元，所述电能采集模块、主控单元、无线通信单元和信息采集单元设置在同一PCB板上，所述PCB板、储能单元设置在具有外壳包裹的腔体内，所述外壳固定在所述散热器上。

8.根据权利要求1至3任一项所述的自供电的车辆信息采集系统，其特征在于，所述无线通信单元为2G或3G或4G通信模块。

9.根据权利要求1至3任一项所述的自供电的车辆信息采集系统，其特征在于，所述信息采集单元包括车辆摄像头，所述主控单元与车辆摄像头连接。