CN219948444U - 一种用于两轮骑行智能防盗的双电源管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于两轮骑行智能防盗的双电源管理系统，包括：ACC开关、加速度传感器、主电池、备用电池、检测电路、单片机、电源管理模块和输入输出模块，所述单片机分别与主电池、检测电路、电源管理模块和输入输出模块连接，所述主电池，分别与检测电路、备用电池和加速度传感器连接；所述备用电池，分别与主电池、检测电路和单片机连接。本实用新型通过主电池、备用电池与检测电路的协同，实现了不同场景下的各个模块的电源管理，同时保证防盗的有效性。

Description

一种用于两轮骑行智能防盗的双电源管理系统

技术领域

本实用新型属于骑行车辆电源管理技术领域，具体涉及一种用于两轮骑行智能防盗的双电源管理系统。

背景技术

随着小型电动车辆的日益普及，车辆和电池被盗时有发生。传统的单电源防盗系统，容易被切断电源导致整个报警系统失效；而且无法依据不同场景保证合理工作的同时更少的电量消耗，更利于车辆长时间的停放保存。

实用新型内容

为提高骑行车辆防盗的有效性和电源管理效率的问题，在本实用新型的第一方面提供了一种用于两轮骑行智能防盗的双电源管理系统，包括：ACC开关、加速度传感器、单片机、主电池、备用电池、检测电路、电源管理模块和输入输出模块，所述单片机分别与主电池、检测电路、电源管理模块和输入输出模块连接，所述主电池，分别与检测电路、备用电池和加速度传感器连接；所述备用电池，分别与主电池、检测电路和单片机连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述检测电路包括ADC电压检测电路和电压比较器。

进一步的，所述ADC电压检测电路分别与主电池和单片机连接。

进一步的，所述电压比较器分别与主电池、备用电池和单片机连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述输入输出模块包括通信模块、定位模块和显示模块。

进一步的，所述通信模块为4G模块。

进一步的，所述定位模块为GPS模块或北斗模块。

进一步的，所述显示模块包括屏幕和摄像头。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型涉及一种用于两轮骑行智能防盗的双电源管理系统，包括：ACC开关、加速度传感器、主电池、备用电池、检测电路、单片机、电源管理模块和输入输出模块，所述单片机分别与主电池、检测电路、电源管理模块和输入输出模块连接，所述主电池，分别与检测电路、备用电池和加速度传感器连接；所述备用电池，分别与主电池、检测电路和单片机连接。本实用新型通过主电池、备用电池与检测电路的协同，实现了不同场景下的各个模块的电源管理，同时保证防盗的有效性。

附图说明

图1为本实用新型的一些实施例中的保持电子地平线的路网数据范围最小化的方法的基本流程示意图；

图2为本实用新型的一些实施例中的保持电子地平线的路网数据范围最小化的方法的具体流程示意图；

附图标记

1.ACC开关、2.加速度传感器、3.单片机、4.主电池、5.备用电池、6.检测电路、7.电源管理模块、8.输入输出模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

参考图1，在本实用新型的第一方面，提供了一种用于两轮骑行智能防盗的双电源管理系统，包括：ACC开关1、加速度传感器2、单片机3、主电池4、备用电池5、检测电路6、电源管理模块7和输入输出模块8，所述单片机3分别与主电池4、检测电路6、电源管理模块7和输入输出模块8连接；所述主电池4，分别与检测电路6、备用电池5和加速度传感器2连接；所述备用电池5，分别与主电池4、检测电路6和单片机3连接。

可以理解，本公开中的两个模块或装置之间的“连接”，通常表示电性联接；特别地、涉及机电一体地，既有电性联接和机械联接。电性联接包括gpio接口、串行接口或电缆导线等进行的连接。涉及通信传输的，表示无线连接或通信连接。例如，3G、4G、5G等通信方式。本公开中出现的骑行车辆或电瓶车，其主要包括电机、蓄电池(电瓶)、控制器、充电器等核心部件。一般来说电机可以分为三类：高速电机、低速无刷电机、低速有刷电机。电池按电压分有24V、36V、48V；按容量分有8Ah、12Ah、14Ah等多种。按电池类型分为铅酸、镍氢、锂电池。

参考图2，在一个本实用新型的一些实施例中，具体地，两轮骑行智能防盗的双电源管理系统外接摩托电瓶为主电源(主电池)，外挂500ma锂电池为备用电源(备用电池)。AT32F415RCT7单片机和SC7A20 Gsensor(加速度传感器)为常电，AME8520A电压比较为主电源12V分压后常电。T707全志soc和T707屏幕背光、UM220 GPS模块、A7670C Simcom 4G模块通AT32F415RCT7单片机控制TMI3113电源管理芯片上电。AT32F415RCT7单片机通过gpio连接Acc打火，通过gpio连接电压比较器、通过i2c连接SC7A20 Gsensor，UM220 GPS模块和A7670C Simcom 4G模块分别通过两路串口分别连接cpu T707和mcu AT32F415RCT7，cpuT707外挂摄像头，cpu T707和mcu AT32F415RCT7也通过第三路串口连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述检测电路5包括ADC电压检测电路和电压比较器。进一步的，所述ADC电压检测电路分别与主电池和单片机连接。进一步的，所述电压比较器分别与主电池、备用电池和单片机连接。

可选的，上述电压比较器和ADC电压检测电路的检测对象为电压，本领域技术人员可根据电路的基本原理，例如伏安法等技术手段，将上述检测对象变更为电流，以实现上述检测电路等同的功能。

可以理解，通过ADC电压检测电路检测主电池和备用电池的电压，并通过比较主电池、备用电池的电压，判断骑行车辆的状态，包括：正常骑行状态、停车状态、休眠状态、紧急状态以及被盗状态等。

本实用新型的一些实施例中，电源管理模块7对输入输出模块的电压输出进行管理或控制，且电源管理模块是以BMS(Battery Management System，电池管理系统)实现。一般地，BMS电池管理系统单元包括BMS电池管理系统、控制模组、显示模组、无线通信模组、电气设备、用于为电气设备供电的电池组以及用于采集电池组的电池信息的采集模组，BMS电池管理系统通过通信接口分别与无线通信模组及显示模组连接，所述采集模组的输出端与BMS电池管理系统的输入端连接，所述BMS电池管理系统的输出端与控制模组的输入端连接，所述控制模组分别与电池组及电气设备连接，BMS电池管理系统通过无线通信模块与Server服务器端连接。电池管理系统与电动汽车的动力电池紧密结合在一起，通过传感器对电池的电压、电流、温度进行实时检测，同时还进行漏电检测、热管理、电池均衡管理、报警提醒，计算剩余容量(SOC)、放电功率，报告电池劣化程度(SOH)和剩余容量(SOC)状态，还根据电池的电压电流及温度用算法控制最大输出功率以获得最大行驶里程，以及用算法控制充电机进行最佳电流的充电，通过CAN总线接口与车载总控制器、电机控制器、能量控制系统、车载显示系统等进行实时通信。

BMS主要由BMU主控器、CSC从控制器、CSU均衡模块、HVU高压控制器、BTU电池状态指示单元及GPS通讯模块，其架构又分为集中式和分布式。

集中式架构的BMS硬件可分为高压区域和低压区域。高压区域负责进行单体电池电压的采集、系统总压的采集、绝缘电阻的监测。低压区域包括了供电电路、CPU电路、CAN通信电路、控制电路等。分布式的BMS架构能较好的实现模块级(Module)和系统级(Pack)的分级管理。由从控单元CSC负责对Module中的单体进行电压检测、温度检测、均衡管理(有的会有独立出CSU模块单元)以及相应的诊断工作；由高压管理单元(HVU)负责对Pack的电池总压、母线总压、绝缘电阻等状态进行监测(母线电流可由霍尔传感器或分流器进行采集)；且CSC和HVU将分析后的数据发送至主控单元BMU(Battery Manangement Unit)，由BMU进行电池系统BSE(Battery State Estimate)评估、电系统状态检测、接触器管理、热管理、运行管理、充电管理、诊断管理、以及执行对内外通信网络的管理。

参考图2，在本实用新型的一些实施例中，所述输入输出模块8包括通信模块、定位模块和显示模块。进一步的，所述通信模块为4G模块。进一步的，所述定位模块为GPS模块或北斗模块。进一步的，所述显示模块包括屏幕和摄像头。

不失一般性，本实用新型的工作原理为：

在第一场景中，系统正常供电时mcu上电，用户拧钥匙连接ACC(电源开关)打火，mcu ADC电压检测到电瓶电池电压为正常电压和mcu acc打火连接，mcu使能TMI3113电源管理给cpu gps 4G模块供电，cpu启动相关进程完成gps初始化数据解析4g模块初始化用HTTP(HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议)传输相关唯一码、地理坐标经纬度、电源状态、碰撞状态、事件id到后台服务器。

在第二场景中，系统正常供电，用户关钥匙时，mcu检测到正常电压断acc立马关闭T7供电和T7屏幕gps和4G模块电源，并初始化gsensor模块30s后mcu自动休眠进入低功耗并中断监控gsensor，此时系统进入低于4ma的超低待机工作状态。当外部振动触发gsensor产生中断唤醒mcu，mcu给4g和gps和T7上电，同时关闭T7屏幕背光，Mcu将碰撞状态通过串口发送给cpu，cpu完成上面状态和图片上报到公司后台后mcu后关闭T7 4G和gps供电进入休眠。

在第三场景中，碰撞场景：系统正常供电，用户关钥匙时，系统休眠，发生震动，gsensor中断唤醒mcu，并进入第二场景的碰撞上报流程过程中进入低电状态，mcu ADC电压检测到电瓶电池电压为低电，此时立马关闭T7供电，降低功耗，并进入低电状态；mcu上报流程1min后，进入关闭gps和4G模块和低功耗的休眠状态。

在第四场景中，当长期不打火停放时主供电由正常电进入到低电，用户关钥匙时，AME8520A电压比较器产生一个中断唤醒mcu，mcu关闭T7和T7屏幕供电给gps和4G供电，并通过mcu初始化gps和4g并解析gps数据用4G模块AT HTTP指令发送上面状态到公司后台服务器，完成业务后关闭4G和GPS MCU进入休眠状态。休眠后若发生碰撞供电流程一致，上报业务状态为碰撞状态。

在第五场景中，当关钥匙停放被偷电瓶进入断电时，则仪表备用电池给系统供电AME8520A电压比较器产生一个中断唤醒mcu，mcu关闭T7和T7屏幕，供电给gps和4G供电，并通过mcu初始化gps和4g并解析gps数据用4G模块AT HTTP指令发送上面状态到公司后台服务器，完成业务后关闭4G和GPS MCU进入休眠状态。休眠后若发生碰撞供电流程一致，上报业务状态为碰撞状态。

通过上述五种场景的原理介绍，可以看出，本实用新型提供的两轮骑行智能防盗的双电源管理系统在主电源断电预警系统仍能工作，依据不同的电源管理场景合理关闭一些业务和模块电源来省电并完成业务断钥匙后切断所有外设供电mcu进入低功耗保证系统更少的电量消耗。

更具体地说，根据两轮骑行智能防盗的双电源管理系统的mcu(单片机)在活动过程中检测电源电压和有无ACC打火，决定不同的业务逻辑并关闭一些业务和模块电源，并完成业务后进入低功耗从而保证系统有更长的运行时间。具体实施：通用常电方案，单电源，进入低电开T7(400mA)，断ACC场景4G(200mA)和GPS(106mA)常电工作和mcu正常功耗14mA，总功耗720mA。新方案双电源，进入低电关T7，断acc完成1min业务后关闭对应电源且自动进入低功耗休眠(整个系统低于4ma)。新方案比通用常电方案减少716mA电量消耗，且新方案和通用单电源系统对比主电源断电仍然能正常防盗预警。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、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，该模块、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。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。需要注意的是，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操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。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于两轮骑行智能防盗的双电源管理系统，包括：ACC开关、加速度传感器、单片机、主电池、备用电池、检测电路、电源管理模块和输入输出模块，所述单片机分别与主电池、检测电路、电源管理模块和输入输出模块连接，其特征在于，

所述主电池，分别与检测电路、备用电池和加速度传感器连接；

所述备用电池，分别与主电池、检测电路和单片机连接。

2.根据权利要求1所述的用于两轮骑行智能防盗的双电源管理系统，其特征在于，所述检测电路包括ADC电压检测电路和电压比较器。

3.根据权利要求2所述的用于两轮骑行智能防盗的双电源管理系统，其特征在于，所述ADC电压检测电路分别与主电池和单片机连接。

4.根据权利要求2所述的用于两轮骑行智能防盗的双电源管理系统，其特征在于，所述电压比较器分别与主电池、备用电池和单片机连接。

5.根据权利要求1所述的用于两轮骑行智能防盗的双电源管理系统，其特征在于，所述输入输出模块包括通信模块、定位模块和显示模块。

6.根据权利要求5所述的用于两轮骑行智能防盗的双电源管理系统，其特征在于，所述通信模块为4G模块。

7.根据权利要求5所述的用于两轮骑行智能防盗的双电源管理系统，其特征在于，所述定位模块为GPS模块或北斗模块。

8.根据权利要求5所述的用于两轮骑行智能防盗的双电源管理系统，其特征在于，所述显示模块包括屏幕和摄像头。