CN104527580A - 一种电动车智能定位跟踪*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动车智能定位跟踪***，该跟踪***包括安装在电动车电池盒内部的***、通过无线网络与***连接的服务器、与Internet交换信息的用户终端,所述***包括GPRS单元1、GPS单元2、电池控制板3、震动传感器4、电源单元5、GSM天线10、GPS天线20。所述用户终端为PC机或含有APP的移动设备，APP功能包括电动车车主信息、电动车状态信息、电动车电池状态信息查询，电动车参数设置、电动车定位及防盗跟踪功能。所述服务器为云端后台服务器。本发明可有效实现电动车及电池内部信息的实时监控、跟踪定位，达到定位防盗的目的，同时可以远程监控电池组信息，对后续电池的故障判定及维护提供方便。

Description

一种电动车智能定位跟踪***
技术领域
本发明涉及物联网领域，特指一种电动车智能定位跟踪***。
背景技术
普通电动车车主面对日益猖獗的偷盗，由于缺少准确掌握电动车动态、方位的有效手段而陷入防盗上手足无措的窘态，造成财产损失和精神损耗，而且未能直观地观察到电动车的状态参数，心中无数。而目前使用的GPS通过云端后台和电动车上的终端配合,将电动车的实时信息（位置信息、状态信息、行驶轨迹、告警信息等）以短信息或者通过GPRS网络发送至用户的设备上。但此类电动车的***有多个弊端无法弥补：安装繁琐，需要破线安装；因为指示灯，安装无法达到完全隐蔽，有被拆风险；无法预防电动车电池被盗和追回；只能部分获取电动车信息。
由此，为了克服现有的技术缺陷，本发明人独具匠心设计出本发明。
发明内容
本发明克服了上述技术的缺陷，提供了一种电动车智能定位跟踪***。首先建立了远程控制中心，由远程控制中心***地通过GSM网络对远程的电动车锂电池终端使用GPRS模块进行数据信息收集，精准定位，获取远程终端电动车锂电池的实时位置，电动车锂电池包当前的剩余电量，各电池单元的电压，放电电流，充电电流，温度等电性能参数信息；其次通过远程终端信息收集，进行电动车锂电池状态诊断，及时掌握所有终端电动车锂电池包的状态信息，由技术团队依据信息及诊断结果给出处理指令，通过控制中心发送至指定客户或当地售后中心。最后对电动车位置进行精准定位，定位控制***内置于电动车锂电池控制板上并实现终端客户通过移动电话APP进行各种信息查询交流。
为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：
      一种电动车智能定位跟踪***包括：安装在电动车电池盒内部的***、通过无线网络与***连接的服务器、与Internet交换信息的用户终端；
      所述***包括GPRS单元1、GPS单元2、电池控制板3、震动传感器4、电源单元5、GSM天线10、GPS天线20；
      所述用户终端为个人计算机8或移动终端7；
      所述服务器6为云端后台服务器。
所述GPRS单元1分别与电池控制板3、GSM天线10、GPS单元2、电源单元5、震动传感器4连接，所述GPS单元2分别与GPS天线20、电源单元5、GPRS单元1连接；所述震动传感器4与电源单元5连接。
所述的电池控制板3包括保护IC、单片机、电量IC；
所述保护IC通过模数转换ADC与所述单片机进行采样检测，所述单片机通过两线式串行总线 I2C与电量IC通迅。
所述用户终端的APP或PC界面包括轨迹回放，跟踪定位等内容。
所述APP支持包括电动车车主信息、电动车状态信息、电动车电池状态信息查询，电动车参数设置、电动车定位防盗跟踪等。
所述的***包括GPS定位***及GPRS数据接收与发射***。
所述GPRS单元1采用型号为SC6500的芯片。
所述GPS单元2采用型号为U-Blox7020芯片。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
      ***tracker无需单独安装，节省安装费用；安全隐蔽无被拆风险；即使电池被盗***tracker同样可以工作，永不丢失； 电动车信息和电池信息都可以被记录；节省成本，便于用户管理。
***Tracker内置在电池仓，可以通过I2C总线直接读取电动车电池的实时信息，诸如电池温度、总电压、平均电流、相对剩余容量百分比、剩余容量、充满容量、循环次数、单体电芯电压。同时，能实现***tracker自身跟踪定位、告警查询、电动车状态及远程指令控制电动车。
相对于传统安装在电动车上的***来说，电池仓内置式的智能电动车无论在数据量的获取、安装及管理的便利性，还是防盗意义的真正体现，都有质的飞跃。电池仓内置***tracker也能更有效的保障用户贵重财产的安全，真正做到永不丢失。
附图说明
图1为本发明的***原理示意图。
图2为本发明的电池控制板3原理示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述：
      一种电动车智能定位跟踪***，包括：安装在电动车电池盒内部的***、通过无线网络与***连接的服务器、与Internet交换信息的用户终端；
所述***包括GPRS单元1、GPS单元2、电池控制板3、震动传感器4、电源单元5、GSM天线10、GPS天线20；所述用户终端为个人计算机8或移动终端7；所述服务器6为云端后台服务器；
所述电池控制板3用于监控与保护电动车锂电池，所述GPRS单元1用于接收用户指令信息和发射电动车的位置、震动、电动车锂电池状态信息，所述GPS单元2用于定位电动车，所述震动传感器4用于获取电动车震动信息，所述10用于通过GPRS基站11把电动车的位置、震动、电动车锂电池状态信息经服务器6、Internet传送给用户终端，所述GPS天线20用于接收卫星定位信号。
在本实施例中所述的***包括GPS单元2、与震动传感器4连接的用于接收和发射数据的GPRS单元1,所述GPRS单元1上连接有电源单元5以及用于支持运营商基站定位及把各状态信息发送给后台服务器的GSM天线10。
所述GPRS单元1还连接有监控与保护电动车锂电池的电池控制板3。
所述GPRS单元1也连接有震动传感器4，所述震动传感器4与电源单元5连接。
所述GPS单元2同时与GPS天线20、电源电源5相连。
如上所述，***以GPRS单元1为控制单元，通过I2C总线从电池控制板3获取电动车锂电池信息如电压、温度、容量、循环次数，通过GPS单元2经GPS天线20从GPS卫星21获取位置信息，同时通过震动传感器4单元获取电动车状态信息。GPRS单元1获取这些信息之后，根据流程协议处理后，将需要上报的信息以报文的形式通过GSM天线10经GPRS基站11发送至服务器6处理。
在本实施例中,电池控制板3主要由保护IC、单片机、电量IC等组成，其中保护IC具有有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能。保护IC的主要作用是检测电动车锂离子电池的电压以及过充电、过放电状态，单片机的作用是监视每节电池的电压并将相关数据传输给电量IC ，电量IC是支持电动车锂离子电池化学性质的电量监测计，读取电动车锂离子电池的实时信息，诸如电池温度、总电压、平均电流、相对剩余容量百分比、剩余容量、充满容量、循环次数、单体电芯电压。
所述保护单元采用一种电动车锂电池保护芯片，该芯片具有如下特点：支持多达13节串联电池组 ；高精度的异常检测，可高精度地对每节电池的过充电／过放电状态进行异常检测，过充电／过放电电压检测精度分别是±5mV、±10mV (均为typ.值)；充放电控制用FET的驱动输出 ；满足各种电池规格的商品阵容 ；配备功能扩展用电池节电压监视器输出 ；耗电量低 ；安装面积小。
在本实施例中，接收和发射数据的GPRS单元采用型号为SC6500的芯片。
在本实施例中，定位GPS单元采用型号为U-Blox7020的芯片。U-Blox7020是独立式定位芯片。U-Blox7020高性能的 multi-GNSS（GPS、GOLNASS、QZSS、SBAS - 硬件支持 Galileo 和 Compass） 定位引擎可提供优异的灵敏度和快速的捕获时间；由于采用了创新性的单芯架构和先进的软件算法，U-Blox7020功耗极低。特别在 UBX-G7020 使用 GLONASS 定位时拥有业界一流的超低功耗。扩展的电压范围和兼容 1.8V 及 3.0V I/O，使其适合广泛的用户应用。先进的RF架构，再加上主动使用连续波检测的干扰抑制功能，保证即使在恶劣的环境中也能最大限度地表现优异的 GPS/GNSS 性能。
所述GPS定位单元2及与其连接的GPS天线20实现GPS 定位功能。
所述与GPRS单元1连接的震动传感器4单元用于获取电动车的震动信息，包括震动的强度及频率，通过这些信息来配合软件其他功能。
如上所述，通过设置备用电源进行供电，以防止在电动车锂电池失灵或被人为偷窃后，本***仍然能正常的运行，继续发挥其跟踪和定位功能。
所述的用户终端采用手机或者平板电脑或者运行Android和IOS的移动设备以及运行Windows的PC。
所述用户终端的操作界面包括移动设备上的APP，PC机上的windows。其中APP在Android和IOS上运行，而在windows上使用internet explorer访问服务器获取更好的体验。
所述APP包括电动车车主信息、电动车状态信息、电动车参数设置、电动车定位防盗跟踪、电动车电池状态等信息，软件上有响应的功能模块，可选择操作。
所述服务器主要是对所有用户和电动车用户终端进行统一日常管理和维护。保障电动车与APP和服务器之间的正常通信，处理电动车用户终端报文，为用户提供PC端电动车车主信息、电动车状态信息、电动车参数设置、电动车定位防盗跟踪、电动车电池状态信息，同时保存后台数据，供后期用户查询。
电动车电池信息的实时获取，可通过两种方式实现：电动车车主主动查询和电动车终端定时主动上报。电动车车主主动查询：电动车车主可通过PC访问后台service或手机APP，实时的查询当前电动车电池信息及电动车状态信息。如电池温度、电压、剩余容量、分体电压、电动车车主信息和电动车告警等。电动车终端定时主动上报：为了保证每次电动车车主查询到的信息都是准确的，终端会定时的将最新的电池信息上传到后台service。该频率可自行设置，为了减少流量费用和降低功耗，我们建议该值设置大一些，目前默认是300S上报一次。
获取到电池的状态信息可通过GPRS网络上传到云端后台服务器或手机APP端。
关于电动车状态信息的远程查询及设置用户可通过手机APP终端或PC登录后台查询和设置***tracker的相关参数。诸如：软件版本、电流电压、GSM/GPS信号强度、电动车车主信息、电子围栏、移动告警、断电告警、终端休眠设置、超速阀值、震动灵敏度设置、自动设防时间、监控开关等。可有效实现电动车的实时监控、跟踪定位，达到定位防盗的目的。
所述用户终端可以通过操作界面查询电动车的跟踪定位，轨迹回放,非常直观。
如上所述电动车用户终端***里的电池控制板微处理器MCU单元，通过I2C总线将读取到的电池信息存入相应的寄存器中。GPRS单元通过读取I2C寄存器，将电池数据通过天线端发送到运营商基站，再由基站接入Internet，最终将数据发送到同样处于Internet中的后台服务器。期间GPS单元和传感器单元获取到的相关数据也会通过GPRS单元处理后，以同样的方式发送至后台服务器。而手机用户终端则直接通过基站访问Internet后登陆服务器读取数据。当用户通过用户终端发送参数配置或信息查询指令时，指令经Internet传输到服务器(6)，服务器(6)再将指令发送至通用分组无线服务GPRS基站(11)，再由通用分组无线服务GPRS基站(11)转发到电动车***中的通用分组无线服务GPRS单元(1)，通用分组无线服务GPRS单元(1)将解析并响应指令。
采用以上结合附图描述的本发明实施例的电动车智能定位跟踪***的结构，实现了对电动车的实时监控、跟踪定位，达到定位防盗的目的，但本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的定位跟踪***并不需要创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下这些对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电动车智能定位跟踪***，其特征是，该跟踪***包括：安装在电动车电池盒内部的***、通过无线网络与***连接的服务器、与Internet交换信息的用户终端；
    所述***包括通用分组无线服务GPRS单元(1)、全球定位***GPS单元(2)、电池控制板(3)、震动传感器(4)、电源单元(5)、全球移动通信*** GSM天线(10)、全球定位***GPS天线(20)；
    所述用户终端为个人计算机(8)或移动终端(7)；
    所述服务器(6)为云端后台服务器；
所述通用分组无线服务GPRS单元(1)分别与电池控制板(3)、全球移动通信*** GSM天线(10)、全球定位***GPS单元(2)、电源单元(5)、震动传感器(4)连接，所述全球定位***GPS单元(2)分别与全球定位***GPS天线(20)、电源单元(5)、通用分组无线服务GPRS单元(1)连接；所述震动传感器(4)与电源单元(5)连接。
2.根据权利要求1所述的电动车智能定位跟踪***,其特征是：通用分组无线服务GPRS单元(1)从监控与保护电动车锂电池的电池控制板(3)获取电动车锂电池信息；全球定位*** GPS卫星(21)将卫星定位信号发送给全球定位***GPS天线(20)，全球定位***GPS天线(20)将卫星定位信号传给全球定位***GPS单元(2)进行电动车位置计算，全球定位***GPS单元(2)将电动车位置计算结果转换为电动车位置信息并传输给通用分组无线服务GPRS单元(1)，同时通过震动传感器(4)获取电动车震动信息，根据流程协议处理后，将电动车锂电池信息、电动车位置信息、电动车震动信息通过全球移动通信***GSM天线(10)经通用分组无线服务GPRS基站(11)发送至服务器(6)处理；当用户通过用户终端发送参数配置指令时，指令经Internet传输到服务器(6)，服务器(6)再将指令发送至通用分组无线服务GPRS基站(11)，再由通用分组无线服务GPRS基站(11)转发到电动车***中的通用分组无线服务GPRS单元(1)，通用分组无线服务GPRS单元(1)将解析并响应指令；独立的电源单元(5)分别给通用分组无线服务GPRS单元(1)、全球定位***GPS单元(2)、震动传感器(4)供电。
3.根据权利要求２所述的电动车智能定位跟踪***,其特征是：所述电动车锂电池信息的实时获取可以通过电动车***定时上传到服务器(6)的方式，该上传最新锂电池信息的频率可自行设置。
4.根据权利要求１所述的电动车智能定位跟踪***,其特征是：所述服务器(6)主要是对所有用户和电动车***进行统一日常管理和维护,保障电动车***与用户终端间的正常通信，处理电动车***的各种信息，同时保存为后台数据，供后期用户查询。
5.根据权利要求４所述的电动车智能定位跟踪***,其特征是：用户可通过用户终端登录服务器(6)进行后台数据查询和设置***的相关参数，包含软件版本、电流电压、GSM/GPS信号强度、电动车车主信息、电子围栏、移动告警、断电告警、终端休眠设置、超速阀值、震动灵敏度设置、自动设防时间、监控开关。
6.根据权利要求1所述的电动车智能定位跟踪***,其特征是：所述的电池控制板(3)包括检测与保护电动车锂电池的保护IC，监测电动车锂电池组的总电压、单体电压、温度、电流、剩余容量、循环次数并将相关数据传输给所述全球定位***GPS单元(2)的单片机，作为电动车锂电池电量监测计的电量IC；
    所述单片机通过模数转换ADC与所述保护IC进行采样检测，同时通过 I2C总线与所述电量IC进行采样检测，并将保护IC和电量IC的信息通过 I2C总线传输给全球定位***GPS单元(2)。
7.根据权利要求1所述的电动车智能定位跟踪***，其特征是：所述用户终端的移动终端APP或个人计算机界面包括轨迹回放，跟踪定位。
8.根据权利要求7所述的电动车智能定位跟踪***，其特征是：所述APP支持电动车车主信息、电动车状态信息、电动车电池状态信息查询，电动车参数设置、电动车定位防盗跟踪。
9.根据权利要求1所述的电动车智能定位跟踪***，其特征是：所述***包括GPS定位***及通用分组无线服务GPRS数据接收与发射***。
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