雲端監控蓄電池定位電路的製作方法
2023-07-02 21:14:06
本實用新型涉及電子電路領域，尤其涉及一種雲端監控蓄電池定位電路。
背景技術：
電池作為所有移動電子設備的能量源，被廣泛應用於各個領域。電池的安全可靠運行是電子設備穩定工作的前提條件。而且汽車作為生活必需品，如果被盜，將給用戶造成無法挽回的損失，大多數竊賊採取切斷車載供電線路的方式，使用戶無法通過車載定位系統找到汽車，這就亟需本領域技術人員解決相應的技術問題。
技術實現要素：
本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題，特別創新地提出了一種雲端監控蓄電池定位電路。
為了實現本實用新型的上述目的，本實用新型提供了一種雲端監控蓄電池定位電路，包括：
供電電池供電端連接電源電路電源端，電源電路供電端分別連接控制電路電源端、緩衝電路電源端和檢測電路電源端，檢測電路信號端連接單片機檢測信號端，單片機GPS信號端連接GPS電路信號端，單片機GPRS信號端連接GPRS電路信號端，單片機顯示信號端連接顯示電路信號端。
上述技術方案的有益效果為：供電電池通過設置緩衝電路和檢測電路，通過緩衝電路對大電流進行緩衝，從而保護相應的外圍電路穩定工作，通過檢測電路檢測電流和電壓情況，使用GPS電路和GPRS電路對電池進行實時定位。
所述的雲端監控蓄電池定位電路，優選的，所述包括：所述電源電路包括：第一變壓電路和第二變壓電路；
供電電池供電端連接第一變壓電路輸入端，供電電池供電端連接第二變壓電路輸入端，單片機變壓輸入端分別連接第一變壓電路輸出端和第二變壓電路輸出端。
上述技術方案的有益效果為：該電源電路能夠對外圍電路提供穩定的供電電源，從而使該定位電路穩定工作。
所述的雲端監控蓄電池定位電路，優選的，所述第一變壓電路包括：
供電電池供電端分別連接第14電阻一端和第25電容一端，第14電阻另一端分別連接第15電阻一端和第一變壓器使能端，第一變壓器頻率控制端連接第16電阻一端，第16電阻另一端接地，第一變壓器啟動端連接第24電容一端，第24電容另一端分別連接第一變壓器開關端和第2二極體負極，第2二極體負極還連接第4電感一端，第4電感另一端分別連接第21電容一端和第12電阻一端，第2二極體正極連接第21電容另一端並接地，第12電阻另一端分別連接第13電阻一端和第一變壓器反饋端，第一變壓器補償端分別連接第22電容一端和第23電容一端，第22電容另一端連接第11電阻一端，第11電阻另一端分別連接第23電容另一端和第13電阻另一端，第11電阻另一端還接地。
上述技術方案的有益效果為：該變壓電路電路布圖合理，運行穩定。
所述的雲端監控蓄電池定位電路，優選的，所述第二變壓器包括：
供電電池供電端分別連接第16電容一端和第二變壓器輸入端，第二變壓器反饋端分別連接第3電感一端和第17電容一端，第二變壓器輸出端分別連接第1二極體負極和第3電感另一端，第17電容另一端分別連接第18電容一端和接地，第1二極體正極接地，第16電容另一端接地。
上述技術方案的有益效果為：該變壓電路電路布圖合理，運行穩定。
所述的雲端監控蓄電池定位電路，優選的，所述緩衝電路包括：
電源電路輸出正極端連接第6電感一端，第6電感另一端連接第55電容陣列一端，第55電容陣列另一端接地。
上述技術方案的有益效果為：通過緩衝電路用於對供電電池進行濾波，並且減小大電流衝擊，保護元器件不受幹擾，延長使用壽命。同時，也可平滑發電機對電池充電能量，延長電池使用壽命。
所述的雲端監控蓄電池定位電路，優選的，所述控制電路包括：
電源電路輸出正極端連接第2場效應管集電極，第2場效應管發射極連接電流採樣電路信號正極端，第1場效應管集電極連接供電電池正極端，第1場效應管發射極連接電流採樣電路信號負極端，單片機控制信號端連接第27電阻一端，第27電阻另一端連接第3場效應管基極，第3場效應管發射極分別連接第5場效應管集電極和接地，第3場效應管集電極分別連接第5場效應管基極和第28電阻一端，第28電阻另一端分別連接電源端和第4場效應管集電極，第4場效應管發射極分別連接第1場效應管基極，第5場效應管集電極接地，第4場效應管基極連接第5場效應管基極；
單片機信號端連接第29電阻一端，第29電阻另一端連接第8場效應管基極，第8場效應管發射極分別連接第6場效應管集電極和接地，第8場效應管集電極分別連接第6場效應管基極和第30電阻一端，第30電阻另一端分別連接電源端和第7場效應管集電極，第7場效應管發射極分別連接第2場效應管基極，第6場效應管集電極接地，第7場效應管基極連接第6場效應管基極。
上述技術方案的有益效果為：所述第1場效應管和第2場效應管能夠有效降低大電流衝擊，為了更好的降低電流衝擊還可以加入若干場效應管來分擔遠程控制操作，提高開關電流承受能力，通過設置其他若干場效應管來對電源進行控制，保護電路、延長電路使用壽命。
所述的雲端監控蓄電池定位電路，優選的，所述電源電路包括：
第3電容一端、第4電容一端，第5電容一端和第6電容一端分別連接電源電路供電輸出端和第5電感一端，第5電感另一端分別連接第7電容一端和第8電容一端，第3電容另一端、第4電容另一端，第5電容另一端和第6電容另一端接地，第7電容另一端和第8電容另一端接地。
上述技術方案的有益效果為：通過該電容陣列，穩定輸出電能到外圍電路。
所述的雲端監控蓄電池定位電路，優選的，所述檢測電路包括：電流檢測電路和電壓檢測電路；
電源電路電流輸出端連接電流檢測電路輸入端，電流檢測輸出端連接單片機電流信號端，電源電路電壓輸出端連接電壓檢測電路輸入端，電壓檢測輸出端連接單片機電壓信號端。
所述的雲端監控蓄電池定位電路，優選的，所述電流檢測電路包括：
電流檢測晶片輸出端連接第24電阻一端，第24電阻另一端分別連接第25電阻一端和第35電容一端，第25電阻另一端分別連接第35電容另一端和接地，電源電路供電端還分別連接電流檢測晶片供電端和第30電容一端，第30電容另一端接地，電流檢測晶片過濾端連接第31電容一端，第31電容另一端接地；
所述電壓檢測電路包括：
供電電池使能端連接電壓檢測晶片電源端，供電電池正極端分別連接第19電阻一端和第32電容一端，第19電阻另一端連接第22電阻一端，第32電容另一端分別連接第22電阻另一端和接地，第17電阻和第18電阻並聯後連接電壓檢測晶片信號端，電源電路電壓信號端連接電壓檢測晶片電壓信號端，電源電路電壓正極信號端連接第21電阻一端，第21電阻另一端分別連接第22電阻一端和運算放大器正極輸入端，電源電路電壓負極信號端連接第19電阻一端，第19電阻另一端分別連接第20電阻一端和運算放大器負極輸入端，運算放大器輸出端分別連接第33電容一端和第23電阻一端，第23電阻另一端連接單片機電壓信號端。
上述技術方案的有益效果為：通過對電流和電壓的檢測，能夠知曉實時電流和電壓的運轉工作情況，從而保護電路穩定工作。
所述的雲端監控蓄電池定位電路，優選的，所述GPS電路包括：
天線信號接收端連接第10電容一端，第10電容另一端連接第2電感一端，第2電感另一端分別連接放大器參考輸入端，放大器參考輸出端連接第9電容一端，放大器電壓端連接第11電容一端，第11電容另一端接地，第9電容另一端分別連接GPS晶片參考輸入端和第1電感一端，第1電感另一端連接第5電阻一端，第5電阻另一端連接GPS晶片電壓輸入端，GPS晶片時鐘脈衝端連接第2發光二極體負極，第2發光二極體正極連接第6電阻一端，第6電阻另一端連接供電端；
所述GPRS電路為GPRS-A6。
上述技術方案的有益效果為：該GPS電路和GPRS電路運行穩定，電路布圖合理，實時定位電池位置。
綜上所述，由於採用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是：
供電電池通過設置緩衝電路和檢測電路，通過緩衝電路對大電流進行緩衝，從而保護相應的外圍電路穩定工作，通過檢測電路檢測電流和電壓情況，使用GPS電路和GPRS電路對電池進行實時定位。
本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
附圖說明
本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：
圖1是本實用新型總體示意圖；
圖2是本實用新型單片機晶片示意圖；
圖3是本實用新型穩壓濾波電路示意圖；
圖4是本實用新型第一變壓器示意圖；
圖5是本實用新型第二變壓器示意圖；
圖6是本實用新型電流採樣電路示意圖；
圖7是本實用新型電流採樣電路示意圖；
圖8是本實用新型電壓採樣電路示意圖；
圖9是本實用新型緩衝電路示意圖；
圖10是本實用新型控制電路示意圖；
圖11是本實用新型GPRS電路示意圖；
圖12是本實用新型GPS電路示意圖；
圖13是本實用新型顯示電路示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
在本實用新型的描述中，除非另有規定和限定，需要說明的是，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。
如圖1所示，本實用新型提供了一種雲端監控蓄電池定位電路，包括：
供電電池供電端連接電源電路電源端，電源電路供電端分別連接控制電路電源端、緩衝電路電源端和檢測電路電源端，檢測電路信號端連接單片機檢測信號端，單片機GPS信號端連接GPS電路信號端，單片機GPRS信號端連接GPRS電路信號端，單片機顯示信號端連接顯示電路信號端。
上述技術方案的有益效果為：供電電池通過設置緩衝電路和檢測電路，通過緩衝電路對大電流進行緩衝，從而保護相應的外圍電路穩定工作，通過檢測電路檢測電流和電壓情況，使用GPS電路和GPRS電路對電池進行實時定位。
如圖4和5所示，所述的雲端監控蓄電池定位電路，優選的，所述包括：所述電源電路包括：第一變壓電路和第二變壓電路；
供電電池供電端連接第一變壓電路輸入端，供電電池供電端連接第二變壓電路輸入端，單片機變壓輸入端分別連接第一變壓電路輸出端和第二變壓電路輸出端。
上述技術方案的有益效果為：該電源電路能夠對外圍電路提供穩定的供電電源，從而使該定位電路穩定工作。
如圖4所示，所述的雲端監控蓄電池定位電路，優選的，所述第一變壓電路包括：
供電電池供電端分別連接第14電阻一端和第25電容一端，第14電阻另一端分別連接第15電阻一端和第一變壓器使能端，第一變壓器頻率控制端連接第16電阻一端，第16電阻另一端接地，第一變壓器啟動端連接第24電容一端，第24電容另一端分別連接第一變壓器開關端和第2二極體負極，第2二極體負極還連接第4電感一端，第4電感另一端分別連接第21電容一端和第12電阻一端，第2二極體正極連接第21電容另一端並接地，第12電阻另一端分別連接第13電阻一端和第一變壓器反饋端，第一變壓器補償端分別連接第22電容一端和第23電容一端，第22電容另一端連接第11電阻一端，第11電阻另一端分別連接第23電容另一端和第13電阻另一端，第11電阻另一端還接地。
上述技術方案的有益效果為：該變壓電路電路布圖合理，運行穩定。
如圖5所示，所述的雲端監控蓄電池定位電路，優選的，所述第二變壓器包括：
供電電池供電端分別連接第16電容一端和第二變壓器輸入端，第二變壓器反饋端分別連接第3電感一端和第17電容一端，第二變壓器輸出端分別連接第1二極體負極和第3電感另一端，第17電容另一端分別連接第18電容一端和接地，第1二極體正極接地，第16電容另一端接地。
上述技術方案的有益效果為：該變壓電路電路布圖合理，運行穩定。
如圖3所示，所述的雲端監控蓄電池定位電路，優選的，所述電源電路包括：
第3電容一端、第4電容一端，第5電容一端和第6電容一端分別連接電源電路供電輸出端和第5電感一端，第5電感另一端分別連接第7電容一端和第8電容一端，第3電容另一端、第4電容另一端，第5電容另一端和第6電容另一端接地，第7電容另一端和第8電容另一端接地。
上述技術方案的有益效果為：通過該電容陣列，穩定輸出電能到外圍電路。
如圖6所示，所述的雲端監控蓄電池定位電路，優選的，所述檢測電路包括：電流檢測電路和電壓檢測電路；
電源電路電流輸出端連接電流檢測電路輸入端，電流檢測輸出端連接單片機電流信號端，電源電路電壓輸出端連接電壓檢測電路輸入端，電壓檢測輸出端連接單片機電壓信號端。
所述的雲端監控蓄電池定位電路，優選的，所述電流檢測電路包括：
電流檢測晶片輸出端連接第24電阻一端，第24電阻另一端分別連接第25電阻一端和第35電容一端，第25電阻另一端分別連接第35電容另一端和接地，電源電路供電端還分別連接電流檢測晶片供電端和第30電容一端，第30電容另一端接地，電流檢測晶片過濾端連接第31電容一端，第31電容另一端接地；
所述電壓檢測電路包括：
供電電池使能端連接電壓檢測晶片電源端，供電電池正極端分別連接第19電阻一端和第32電容一端，第19電阻另一端連接第22電阻一端，第32電容另一端分別連接第22電阻另一端和接地，第17電阻和第18電阻並聯後連接電壓檢測晶片信號端，電源電路電壓信號端連接電壓檢測晶片電壓信號端，電源電路電壓正極信號端連接第21電阻一端，第21電阻另一端分別連接第22電阻一端和運算放大器正極輸入端，電源電路電壓負極信號端連接第19電阻一端，第19電阻另一端分別連接第20電阻一端和運算放大器負極輸入端，運算放大器輸出端分別連接第33電容一端和第23電阻一端，第23電阻另一端連接單片機電壓信號端。
上述技術方案的有益效果為：通過對電流和電壓的檢測，能夠知曉實時電流和電壓的運轉工作情況，從而保護電路穩定工作。
如圖2所示，智能雲電池採用STM32微處理器作為控制器，由電池本體和外圍控制電路兩部分組成，其中控制電路部分根據功能的不同又可以劃分為幾個主要的模塊，通過智能電池和雲端的實時數據傳輸和智能雲電池內部的控制作用，就能夠實現電池的綜合監控、定位跟蹤、遠程控制、實時報警以及智能分析功能。
檢測模塊是獲取電池實時運行參數的核心，檢測誤差會直接影響到控制的準確性與數據的有效性。電池的電壓測量可以採用電阻分壓的方式，通過硬體的濾波電路對採樣電壓進行濾波後輸入至控制器。電池的輸出電流可以通過霍爾型的電流採樣晶片如ACS712,外接偏置電路的方式變為合適的電壓信號，再輸入到控制器進行模數轉換變為有效的數據。控制器內部可以通過平均值法，卡爾曼濾波器法等算法對採樣數據進行處理，以提高數據的有效性。同時為了避免電池的啟動電流過大對檢測模塊造成損壞，在啟動過程中應當斷開檢測模塊與電池端的連接或添加模塊的保護電路。檢測模塊檢測到的數據能夠通過GPRS模塊發送至雲端，用戶可以通過手機查看電池的實時運行狀態。藉助大數據技術，這些數據還可以為電池的改良設計提供必要的支持。
如圖6、7和9所示，電流檢測電路包括：
其中IP+和IP-為電流檢測端，電源電路電流輸出端連接第24電阻一端，第24電阻另一端分別連接第25電阻一端和第35電容一端，第25電阻另一端分別連接第35電容另一端和接地，電源電路供電端還分別連接電流檢測晶片供電端和第30電容一端，第30電容另一端接地，電流檢測晶片過濾端連接第31電容一端，第31電容另一端接地；
如圖8所示，所述電壓檢測電路包括：
供電電池使能端連接電壓檢測晶片電源端，供電電池正極端分別連接第19電阻一端和第32電容一端，第19電阻另一端連接第22電阻一端，第32電容另一端分別連接第22電阻另一端和接地，第17電阻和第18電阻並聯後連接電壓檢測晶片信號端，電源電路電壓信號端連接電壓檢測晶片電壓信號端，電源電路電壓正極信號端連接第21電阻一端，第21電阻另一端分別連接第22電阻一端和運算放大器正極輸入端，電源電路電壓負極信號端連接第19電阻一端，第19電阻另一端分別連接第20電阻一端和運算放大器負極輸入端，運算放大器輸出端分別連接第33電容一端和第23電阻一端，第23電阻另一端連接單片機電壓信號端。
如圖7、9、10、11所示，緩衝電路包括：電源電路輸出正極端分別連接第2場效應管發射極和第6電感一端，第6電感另一端連接第55電容陣列一端，第55電容陣列另一端接地，用於對供電電池進行濾波，並且減小大電流衝擊，保護元器件不受幹擾，延長使用壽命。同時，也可平滑發電機對電池充電能量，延長電池使用壽命。
控制電路包括：
電源電路輸出正極端連接第2場效應管集電極，第2場效應管發射極連接電流採樣電路信號發送端，第1場效應管集電極連接供電電池正極端，第1場效應管發射極連接電流採樣電路信號接收端，單片機控制信號端連接第27電阻一端，第27電阻另一端連接第3場效應管基極，第3場效應管發射極分別連接第5場效應管集電極和接地，第3場效應管集電極分別連接第5場效應管基極和第28電阻一端，第28電阻另一端分別連接電源端和第4場效應管集電極，第4場效應管發射極分別連接第1場效應管基極，第5場效應管集電極接地，第4場效應管基極連接第5場效應管基極；
單片機信號端連接第29電阻一端，第29電阻另一端連接第8場效應管基極，第8場效應管發射極分別連接第6場效應管集電極和接地，第8場效應管集電極分別連接第6場效應管基極和第30電阻一端，第30電阻另一端分別連接電源端和第7場效應管集電極，第7場效應管發射極分別連接第2場效應管基極，第6場效應管集電極接地，第7場效應管基極連接第6場效應管基極。
其中第1場效應管用於啟動電流，不用檢測電流，第2場效應管用於車載電器，需要檢測電流。所述第1場效應管和第2場效應管能夠有效降低大電流衝擊，為了更好的降低電流衝擊還可以加入若干場效應管來分擔遠程控制操作，提高開關電流承受能力。
如圖12所示，所述的雲端監控蓄電池定位電路，優選的，所述GPS電路包括：
天線信號接收端連接第10電容一端，第10電容另一端連接第2電感一端，第2電感另一端分別連接放大器參考輸入端，放大器參考輸出端連接第9電容一端，放大器電壓端連接第11電容一端，第11電容另一端接地，第9電容另一端分別連接GPS晶片參考輸入端和第1電感一端，第1電感另一端連接第5電阻一端，第5電阻另一端連接GPS晶片電壓輸入端，GPS晶片時鐘脈衝端連接第2發光二極體負極，第2發光二極體正極連接第6電阻一端，第6電阻另一端連接供電端；
如圖11所示，所述GPRS電路為GPRS-A6。
如圖13所示，顯示電路包括：供電電源端連接顯示晶片電源端，顯示晶片接地端接地，顯示晶片第一穩壓輸出端連接第33電容一端，第33電容另一端連接顯示晶片第一穩壓輸入端，顯示晶片第二穩壓輸出端連接第34電容一端，第34電容另一端連接顯示晶片第二穩壓輸入端，單片機顯示信號端連接顯示晶片信號輸入端。
上述實用新型所使用的軟體程序為本領域技術人員所熟知的。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由權利要求及其等同物限定。