電動車電池智能防拆報警系統的設計與實施

陳彥州 邵佳偉 劉乃花

摘 要：本系統是一套電動車電池防拆報警器。它由具有發射功能的隨身機和主機兩部分組成。在設防的狀態下，當有人企圖破壞電池結構時，中間繼電器實時檢測電池的連接狀態，當電池連接出現斷開狀態，報警器會觸動報警開關，報警開關發出信號啟動報警電路由報警發聲裝置發出報警聲音，GSM模塊發送北斗信號及坐標，SIM模塊同時撥打車主預留電話。

關鍵詞：電瓶;報警;保密性;隱蔽性;操作方便

隨著人民生活水平的提高，電動車成為很多市民主要的交通工具，電動車因其環保、方便而得到越來越普及的應用，然而，由于電動車的快速普及，失盜現象時有發生，電動車的防盜是一個不得不面對的問題。國內鉛價一路飆升，致使各地電動車電池價格快速上漲，電動車電瓶成為小偷窺測的重點對象。再者，電動車的電池盒鎖結構簡單，很容易技術開鎖，且鎖定方式設計的不合理，偷電瓶甚至不需要開鎖，只斜著就把它提拉出來！不需要費太大的周折，二、三秒就可以得手。因此各地電動車電瓶丟失十分頻繁，被盜事件頻頻發生。

目前國內市場有各種各樣的防盜器出售，有的高檔智能防盜器價格高，用戶不愿意配置。也有一些價格便宜但防盜效果太差。使得電動車被盜逐年上升。

本設計是一款造價便宜，可靠實用的電動車防盜裝置。基于斷電檢測技術，通訊技術、定位技術，微控制器控制技術進行實現。

1.任務分析與論證

采用數字化通訊技術，通過單片機采集和檢測電壓變化情況，內置鋰電池為檢測器供電，電動車電池為鋰電池提供電源支持。電池防盜器可以安裝在電動車任意位置具有隱蔽性，報警器主機安裝在電池盒內。當電池首先遭到破壞，防盜器通過RF射頻信號發射給報警器主機讓報警器主機報警，同時拔出車主電話并發出GPS定位。

1.1創新原理

防盜器原理：當電動車電池盒遭到拆除，電池報警器發出報警聲。當電動車電池串聯電路發生斷開情況，單片機隨即做出判斷撥打車主電話。

工作檢測流程

1.2具體實施方法

利用單片機采集多個電路數據。單片機通過采集后的數據進行判斷是否電池電路被斷開。如果電路被斷開單片機向STM32信息模塊發出報警信號，MC20[三種功能一體.通訊（通話和4G數據傳輸）、定位包括（GPS和北斗）]模塊發出定位信息，同時拔出車主電話。車主可以第一時間處理減少損失。電動車電瓶防盜器由GPS模塊、基站定位模塊和GSM通信模塊組成，可以看作由一個定位發射器和一張電話卡組成。內置GPS大功率天線，采用GPS與基站雙模全球定位。電瓶被震動或移動，即觸發產品內置的高靈敏震動感應器，GSM手機卡通過GSM通信模塊，將定位信息以電話或短信報警的方式提醒車主，同時可以在地圖上跟蹤電瓶位置情況，起到跟蹤報警作用。

GPS模塊完成對GPS衛星的搜索追蹤和定位速度等數據采集工作;

基站定位模塊作為對GPS定位模塊的補充，完成GPS在某些特殊場合不能定位情況下的定位，使定位無盲點;

GSM通信模塊不僅完成手機的通話短信等功能，而且對采集來的位置數據進行處理并上傳至指定網站，以實現在網站上查看位置速度等信息和運動軌跡回放。

2.系統設計

2.1總體設計

防盜報警裝置設計一般包括3個方面，即報警信號采集部分、控制部分和執行部分。采用凌陽61單片機作為防盜器控制的核心，包括傳感器檢測模塊、回路破壞檢測模塊、單片機模塊、報警器及報警驅動電路、電源等部分。

其中，傳感器檢測模塊包括振動傳感器、人體紅外傳感器、滾珠開關傳感器和霍爾式接近開關傳感器4種，依據對電動車防盜條件多重判斷，實現對電動車的整車兩級防盜報警和蓄電池防盜報警。

2.2防盜報警原理

通過電動車鑰匙觸點控制報警器供電的方法，設置報警器為報警撤防和工作狀態。在主人離開時，通過電動車鑰匙觸點控制報警器上電的方法，使其處于不撤防工作狀態。

當人體靠近車身并使車體產生振動時，一方面，通過滾珠開關傳感器檢測得到的車身傾斜角度有變化，確認盜車發生，單片機控制報警器進行一級報警。若無人體檢測信號，或者車身傾斜角度無變化，則不報警，防止人體無意靠近，或者大風、雷電或鞭炮聲等帶來的誤報警。另一方面，通過霍爾式接近開關傳感器檢測電動車龍頭轉角，電壓值發生變化，單片機控制報警器二級報警，提高報警可靠性和實用性。另外，通過在蓄電池底部的電池箱內嵌入一根導線并從兩端引出，與回路破壞檢測模塊相接，形成一條防盜回路，當有人試圖偷取電動車的蓄電池時，使導線分離，回路被破壞，回路觸發電路將此信號傳送給單片機，控制報警器進行蓄電池防盜報警。

2.3GPS和GSM模塊的工作原理

當電動車鑰匙觸點控制，當車輛啟動GPS模塊工作發送當前位置的北斗坐標，車輛停車斷電發送當前位置的北斗坐標，有效的節省了設備的用電情況。當電動車電池被破壞，GSM模塊開始工作，撥打車主電話，提醒車主車輛招到破壞。

3.結束語

綜上所述，本實用新型一種電動車蓄電池防盜報警系統，重點在于利用中間繼電器的工作特性，在正常情況下，電池盒安裝在電動車車體上，蓄電池與中間繼電器連通，中間繼電器得電，其常閉開關處于斷開狀態，也即報警回路斷開，聲音報警模塊和通信模塊無法工作;而當竊賊強行將電池盒拆下，蓄電池與中間繼電器之間的導線斷開，常閉開關閉合，觸發聲音報警模塊工作，持續發出報警聲，即使竊賊在盜竊過程中并無人聽到報警聲，可如果竊賊攜帶電池盒，則聲音報警模塊會一直報警，從而很容易進行指認，即使竊賊將電池盒丟掉，車主也可以根據聲音容易找到電池盒，從而降低失竊率。同時STM32微處理器控制GPS/GSM模塊發出北斗坐標信息，SIM模塊撥打車主電話，即使車主在樓上或者聽不到報警聲，依然可以第一時間獲得電瓶被盜信息，能夠在竊賊離開之前當場捉住。

以上實施例僅為說明本實用新型的技術思想，不能以此限定本實用新型的保護范圍，凡是按照本實用新型提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本實用新型保護范圍之內。

參考文獻

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