电动车安全防盗装置

摘要

本发明提供一种电动车安全防盗装置，它包括单片机控制单元、RFID通讯单元、电动车传感器模块、报警电路、电动车蓄电池和蓄电池供电控制电路，所述RFID通讯单元与所述单片机控制单元进行心跳通讯以实现电动车的自动布防，所述单片机控制单元根据电动车的自动布防状态判断是否控制所述蓄电池供电控制电路的通断，所述单片机控制单元根据所述电动车传感器模块采集的电动车振动信号或移动信号以及电动车的自动布防状态判断是否控制所述报警电路报警。本发明采用RFID技术，使电动车布防、撤防实现了自动化，避免了人为忘记而造成的漏布防问题，加强了防盗的效果。

权利要求

1.一种电动车安全防盗装置，其特征在于：它包括单片机控制单元、RFID通讯单元、电动车传感器模块、报警电路、电动车蓄电池、蓄电池供电控制电路、蓄电池充电状态采样电路和蓄电池充电控制电路；所述RFID通讯单元包括RFID识别电路和与所述RFID识别电路通讯的车主身份RFID识别卡，所述RFID识别电路连接所述单片机控制单元以便所述RFID通讯单元与所述单片机控制单元进行心跳通讯并以此实现电动车的自动布防；所述蓄电池供电控制电路的两开关端串联在所述电动车蓄电池的电动车供电回路，所述单片机控制单元的供电控制端连接所述蓄电池供电控制电路的供电控制端以便根据电动车的自动布防状态判断是否控制所述蓄电池供电控制电路的通断；所述电动车传感器模块连接所述单片机控制单元以便采集电动车振动信号或移动信号，所述单片机控制单元连接所述报警电路以便根据采集的电动车振动信号或移动信号以及电动车的自动布防状态判断是否报警；

所述蓄电池充电状态采样电路连接所述单片机控制单元以便采集蓄电池温度信号、蓄电池电压信号和充电电压信号；所述蓄电池充电控制电路的两开关端串接在所述电动车蓄电池的充电回路，所述单片机控制单元的充电控制端连接所述蓄电池充电控制电路的充电控制端以便根据采集的蓄电池温度信号、蓄电池电压信号和充电电压信号判断是否控制所述蓄电池充电控制电路的通断；

所述蓄电池供电控制电路和所述蓄电池充电控制电路是同一开关控制电路，所述开关控制电路包括继电器JS1、场效应管Q2和插板J1，所述场效应管Q2的栅极连接电阻R11的一端，所述电阻R11的另一端作为所述开关控制电路的控制端，所述场效应管Q2的栅极连接电阻R12的一端，所述电阻R12的另一端接地，所述场效应管Q2的源极接地，所述场效应管Q2的漏极接所述继电器JS1线圈的一端，所述继电器JS1线圈的另一端用于连接所述开关控制电路的电源输入端，放电二极管D4的阳极接所述继电器JS1线圈的一端，所述放电二极管D4的阴极接所述继电器JS1线圈的另一端；所述插板J1的第一接口和第四接口分别连接到所述继电器JS1的一对触点的两端，所述插板J1的第二接口和第三接口接地，所述插板J1的第一接口和第二接口用于连接充电器的充电输出接口或电动车电机的用电接口，所述插板J1的第三接口和第四接口用于连接所述电动车蓄电池的供电输出端。

2.根据权利要求1所述的电动车安全防盗装置，其特征在于：它还包括工作电源模块，所述工作电源模块的供电输入端连接所述电动车蓄电池的供电输出端，所述工作电源模块的供电输出端分别连接所述单片机控制单元、所述RFID通讯单元、所述电动车传感器模块和所述蓄电池充电状态采样电路以提供工作所需的电源电压；所述电动车蓄电池的供电输出端分别连接所述报警电路、所述蓄电池供电控制电路和所述蓄电池充电控制电路以提供工作所需的电源电压。

3.根据权利要求1所述的电动车安全防盗装置，其特征在于：所述开关控制电路还包括有辅助充电电路，所述辅助充电电路包括电阻R13和二极管D5，所述电阻R13的一端接所述插板J1的第一接口，所述电阻R13的另一端接所述二极管D5的阳极，所述二极管D5的阴极接所述插板J1的第四接口。

说明书

电动车安全防盗装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种防盗装置，具体的说，涉及了一种电动车安全防盗装置。

背景技术

[0002] 一般电动车的防盗功能是按以下方式实现的：防盗电路通过一个开关接到电动车的电动车蓄电池上，其中，防盗电路由DC/DC电源转换模块、振动传感器、控制单元和报警喇叭组成，当车主离开时开关闭合，防盗报警器开始加电工作，当有人移动或触碰电动车时，振动传感器输出电信号给控制单元，控制单元则控制报警喇叭发出报警音以达到警示防盗的效果，然而，这样的防盗装置存在着如下的问题：1、防盗电路开关需人为控制其的闭合，不方便，有时还会出现漏布防；2、振动传感器的灵敏度不好调整，经常误报；3、防盗电路暴露在外，容易被破坏；4、防盗效果不理想。

[0003] 因此，即使电动车装上了防盗装置，所能起到的防盗效果仍然很小，电动车尤其是电动车蓄电池被盗的现象仍然是屡见不鲜。

[0004] 为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

[0005] 本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种能自动布防，防盗效果好，能进行电动车蓄电池充放电控制的电动车安全防盗装置。

[0006] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种电动车安全防盗装置，它包括单片机控制单元、RFID通讯单元、电动车传感器模块、报警电路、电动车蓄电池和蓄电池供电控制电路；所述RFID通讯单元包括RFID识别电路和与所述RFID识别电路通讯的车主身份RFID识别卡，所述RFID识别电路连接所述单片机控制单元以便所述RFID通讯单元与所述单片机控制单元进行心跳通讯并以此实现电动车的自动布防；所述蓄电池供电控制电路的两开关端串联在所述电动车蓄电池的电动车供电回路，所述单片机控制单元的供电控制端连接所述蓄电池供电控制电路的供电控制端以便根据电动车的自动布防状态判断是否控制所述蓄电池供电控制电路的通断；所述电动车传感器模块连接所述单片机控制单元以便采集电动车振动信号或移动信号，所述单片机控制单元连接所述报警电路以便根据采集的电动车振动信号或移动信号以及电动车的自动布防状态判断是否报警。

[0007] 基于上述，它还包括蓄电池充电状态采样电路和蓄电池充电控制电路，所述蓄电池充电状态采样电路连接所述单片机控制单元以便采集蓄电池温度信号、蓄电池电压信号和充电电压信号；所述蓄电池充电控制电路的两开关端串接在所述电动车蓄电池的充电回路，所述单片机控制单元的充电控制端连接所述蓄电池充电控制电路的充电控制端以便根据采集的蓄电池温度信号、蓄电池电压信号和充电电压信号判断是否控制所述蓄电池充电控制电路的通断。

[0008] 基于上述，它还包括工作电源模块，所述工作电源模块的供电输入端连接所述电动车蓄电池的供电输出端，所述工作电源模块的供电输出端分别连接所述单片机控制单元、所述RFID通讯单元、所述电动车传感器模块和所述蓄电池充电状态采样电路以提供工作所需的电源电压；所述电动车蓄电池的供电输出端分别连接所述报警电路、所述蓄电池供电控制电路和所述蓄电池充电控制电路以提供工作所需的电源电压。

[0009] 基于上述，所述蓄电池供电控制电路和所述蓄电池充电控制电路是同一开关控制电路，所述开关控制电路包括继电器JS1、场效应管Q2和插板J1，所述场效应管Q2的栅极连接电阻R11的一端，所述电阻R11的另一端作为所述开关控制电路的控制端，所述场效应管Q2的栅极连接电阻R12的一端，所述电阻R12的另一端接地，所述场效应管Q2的源极接地，所述场效应管Q2的漏极接所述继电器JS1线圈的一端，所述继电器JS1线圈的另一端用于连接所述开关控制电路的电源输入端，放电二极管D4的阳极接所述继电器JS1线圈的一端，所述放电二极管D4的阴极接所述继电器JS1线圈的另一端；所述插板J1的第一接口和第四接口分别连接到所述继电器JS1的一对触点的两端，所述插板J1的第二接口和第三接口接地，所述插板J1的第一接口和第二接口用于连接充电器的充电输出接口或电动车电机的用电接口，所述插板J1的第三接口和第四接口用于连接所述电动车蓄电池的供电输出端。

[0010] 基于上述，所述开关控制电路还包括有辅助充电电路，所述辅助充电电路包括电阻R13和二极管D5，所述电阻R13的一端接所述插板J1的第一接口，所述电阻R13的另一端接所述二极管D5的阳极，所述二极管D5的阴极接所述插板J1的第四接口。

[0011] 本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，本发明具有以下特点：

[0012] 1、采用RFID技术，使电动车布防、撤防自动化，避免人为忘记而造成的漏布防问题；

[0013] 2、有人移动电动车或电动车蓄电池不仅可以产生声音报警，而且可以断开电动车供电，保障了防盗的效果；

[0014] 3、具备充电控制功能，避免了充电过程中过压、过热引起爆炸失火而造成人为伤亡和财产损失。

附图说明

[0015] 图1是本发明的结构框图。

[0016] 图2是工作电源模块的电路结构示意图。

[0017] 图3是RFID通讯单元的电路原理示意图。

[0018] 图4是电动车传感器模块、报警电路、开关控制电路与单片机芯片U1连接的电路原理示意图。

[0019] 图5是蓄电池充电状态采样电路的示意图。

具体实施方式

[0020] 下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

[0021] 如图1所示，一种电动车安全防盗装置，它包括单片机控制单元、RFID通讯单元、电动车传感器模块、报警电路、蓄电池供电控制电路、蓄电池充电状态采样电路、蓄电池充电控制电路、电动车蓄电池和工作电源模块；所述单片机控制单元包括型号STC12C5608AD的单片机芯片U1及晶振电路、复位电路等外围电路。

[0022] 所述工作电源模块主要由型号为LM2576HV-5.0的电压变换芯片U2及其外围电路组成，如图2所示，所述电动车蓄电池的48V电压经电容C5滤波后从输入端IN输入，输入的48V电压经过所述电压变换芯片U2的变换后，从输出端OUT输出5V的稳定电压；所述工作电源模块的5V输出电压用来给所述单片机控制单元、所述RFID通讯单元、所述电动车传感器模块和所述蓄电池充电状态采样电路提供工作所需的电源电压，所述报警电路、所述蓄电池供电控制电路和所述蓄电池充电控制电路的工作电压则由所述电动车蓄电池提供。

[0023] 如图3所示，所述RFID通讯单元包括RFID识别电路和车主身份RFID识别卡，所述RFID识别电路包括型号为NRF24L01的RFID芯片U3及其外围电路，所述车主身份RFID识别卡是由发光二极管LED1、二极管D2、电阻R2和电容C7组成的密码发射器，所述车主身份RFID识别卡能与所述RFID芯片U3进行无线通讯，所述RFID芯片U3与所述单片机芯片U1连接，使所述车主身份RFID识别卡能通过所述RFID芯片U3与所述单片机芯片U1进行心跳通讯；当所述单片机芯片U1接收到的所述车主身份RFID识别卡发送的卡号密码与其存储的密码一致时，装置处于撤防状态，所述电动车蓄电池正常向电动车电机供电，一旦所述车主身份RFID识别卡离开电动车一定距离，所述单片机芯片U1接收不到所述车主身份RFID识别卡发送的卡号密码时，装置会自动进行布防，此时，所述单片机芯片U1控制所述蓄电池供电控制电路切断所述电动车蓄电池向电动车电机供电的回路，所述电动车传感器模块和所述报警电路处于监控状态。

[0024] 如图4所示，所述电动车传感器模块由振动传感器SW1和电阻R5串联组成，所述振动传感器SW1和所述电阻R5的串联点连接所述单片机芯片U1的P3.3引脚；所述报警电路主要由蜂鸣器SP1和场效应管Q1组成，其中，所述场效应管Q1的栅极通过输入电阻R9接所述单片机芯片U1的P3.5引脚，所述蜂鸣器SP1的两端连接所述场效应管Q1的漏极和所述电动车蓄电池供电输出端，所述场效应管Q1的源极接地，所述蜂鸣器SP1的两端还并联有一放电二极管D3，其中，所述放电二极管D3的阳极接所述场效应管Q1的漏极，所述放电二极管D3的阴极接所述电动车蓄电池供电输出端；当处于布防状态中的电动车被振动或移动时，所述振动传感器SW1输出电信号，所述单片机芯片U1接收所述振动传感器SW1发送过来的电信号，经过相关的软件处理后，所述单片机芯片U1即向所述报警电路发出报警命令，所述报警电路接收到报警命令后，所述场效应管Q1即导通，所述蜂鸣器SP1得电发出声音报警，警示车主电动车正处于被移动状态。

[0025] 为了便于所述电动车蓄电池充电和供电的控制，所述蓄电池供电控制电路和所述蓄电池充电控制电路使用同一开关控制电路，具体控制电路的连接如图4所示，所述开关控制电路包括继电器JS1、场效应管Q2和插板J1，所述场效应管Q2的栅极连接电阻R11的一端，所述电阻R11的另一端作为所述开关控制电路的控制端接所述单片机芯片U1的P3.4引脚，所述场效应管Q2的栅极连接电阻R12的一端，所述电阻R12的另一端接地，所述场效应管Q2的源极接地，所述场效应管Q2的漏极接所述继电器JS1线圈的一端，所述继电器JS1线圈的另一端用于连接所述开关控制电路的电源输入端，放电二极管D4的阳极接所述继电器JS1线圈的一端，所述放电二极管D4的阴极接所述继电器JS1线圈的另一端；所述插板J1的第一接口和第四接口分别连接到所述继电器JS1的一对触点的两端，所述插板J1的第二接口和第三接口接地，所述插板J1的第一接口和第二接口用于连接充电器的充电输出接口或电动车电机的用电接口，所述插板J1的第三接口和第四接口用于连接所述电动车蓄电池的供电输出端；所述开关控制电路还连接有辅助充电电路，所述辅助充电电路包括电阻R13和二极管D5，所述电阻R13的一端接所述插板J1的第一接口，所述电阻R13的另一端接所述二极管D5的阳极，所述二极管D5的阴极接所述插板J1的第四接口；在所述电动车蓄电池电压低于48V，可能会造成所述继电器JS1没有办法吸合时，可以通过电阻R13和二极管D5进行小电流充电。

[0026] 如图5所示，所述蓄电池充电状态采样电路包括蓄电池温度电压采样电路、蓄电池电压采样电路和充电电压采样电路；所述蓄电池温度电压采样电路由电阻R6和热敏电阻RT1串联组成，所述蓄电池温度电压采样电路的输出端接所述单片机芯片U1的P1.2引脚以检测所述蓄电池的温度；所述蓄电池电压采样电路由电阻R7和电阻R8串联组成，所述蓄电池电压采样电路的输出端接所述单片机芯片U1的P1.1引脚以检测所述蓄电池的电压；所述充电电压采样电路则由电阻R14和电阻R15串联组成，所述充电电压采样电路的输出端接所述单片机芯片U1的P1.2引脚以检测是否连接充电器；为了使各采样的信号更便于所述单片机芯片U1引脚的接收，三路采样电路还可以加上滤波电容C17、C18和C19。

[0027] 所述开关控制电路包括充电控制状态和电动车用电控制状态这两种控制状态，两种控制状态的切换由是否连接充电器和所述单片机芯片U1是否读到所述车主身份RFID识别卡信息来判断。

[0028] 电动车充电的时候，充电器的充电输出接口接所述插板J1的第一接口和第二接口，所述充电电压采样电路采样充电电压，所述单片机芯片U1检测到充电器连接，所述单片机控制单元与所述车主身份RFID识别卡之间的心跳通讯停止，此时，所述开关控制电路进入充电控制状态，则所述蓄电池温度电压采样电路对所述电动车蓄电池的温度进行检测，所述蓄电池电压采样电路检测所述电动车蓄电池的电压，当所述电动车蓄电池在充电过程中出现过热或过压时，所述单片机芯片U1根据所述蓄电池温度电压采样电路和所述蓄电池电压采样电路检测的结果向所述开关控制电路输出控制信号，控制所述继电器JS1断开，从而停止充电器向所述电动车蓄电池充电；这不仅避免了充电时间过长可能引发的安全隐患，还延长了所述电动车蓄电池的使用寿命。

[0029] 拔掉充电器后，所述单片机芯片U1检测到充电器断开，所述单片机控制单元与所述车主身份RFID识别卡之间的心跳通讯恢复，所述开关控制电路进入电动车用电控制状态，此时，所述插板J1的第一接口和第二接口接电动车电机的用电接口；当所述单片机控制单元接收到与车主身份RFID识别卡一致的密码时，电动车处于撤防状态，所述电动车蓄电池正常向电动车电机供电；当所述单片机控制单元没有接收到与车主身份RFID识别卡一致的密码时，电动车进入布防状态，即所述单片机芯片U1向所述开关控制电路输出控制信号，控制所述继电器JS1断开，从而停止所述电动车蓄电池向电动车电机供电，若此时有人移动电动车，所述报警电路即进行报警以警示车主。

[0030] 需要特别说明的是：具体放置安装的时候，本发明的所述电动车传感器模块、所述开关控制电路和蓄电池充电状态采样电路密封在所述电动车蓄电池的壳体内，阻挡了来自外界因素对其的干扰，进一步保证了防盗的稳定性。

[0031] 最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。