有效延長電源應(yīng)用時間的有源電子車牌及其電源控制電路制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了一種有效延長電源應(yīng)用時間的有源電子車牌及其電源控制電路，電源控制電路包括為電子車牌負載供電的電池，電池兩端并接有電容和太陽能電池，電池的正極連接第一二極管的正極，第一二極管的負極與電容的正極相接，電池的負極與電容的負極相接；太陽能電池的正極通過穩(wěn)壓器連接第二二極管的正極，第二二極管的負極與電容的正極相接，太陽能電池的負極與電容的負極相接。本實用新型專利技術(shù)通過雙供電機制的供電方式，延長了電池的使用壽命；采用低功耗處理模塊，在電子車牌處于非工作狀態(tài)時降低MCU頻率，關(guān)閉高頻外設(shè)接口與MCU時鐘系統(tǒng)，僅選擇性的使能部分低功耗外設(shè)；有效解決了市場上電子車牌電源應(yīng)用時間短的問題。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種電子車牌
，具體地說，是涉及一種可獨立供電并可節(jié)省功耗的有源電子車牌及其電源控制電路。
技術(shù)介紹
電子車牌為車輛的電子身份證，記錄車輛的身份信息及其它應(yīng)用數(shù)據(jù)。將電子車牌安裝在車輛上，通過安裝在道路上的采集終端可進行準(zhǔn)確地進行車輛身份信息采集和交通流量信息采集，輔助交通分析。電子車牌采用射頻識別技術(shù)，又稱電子標(biāo)簽、無線射頻識另IJ，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機械或光學(xué)接觸。目前，現(xiàn)有的基于射頻識別技術(shù)的電子車牌，按供電方式的不同又可分為有源和 無源兩種。其中，無源電子車牌存在如下問題采用無源電子車牌的車輛進入讀寫器射頻識別范圍時，無源標(biāo)簽接收到的射頻場信號提供的能量進行工作，故其工作距離較有源標(biāo)簽要短，因而能量弱，為了確保標(biāo)簽內(nèi)信息能被正確識別，車輛需要以低速行駛，這就降低了系統(tǒng)的效率，存在許多不確定因素。有源電子車牌解決了上述技術(shù)問題，但是有源電子車牌通過電池供電，其缺點是電池利用率低、帶負載能力差，并且待機電流過大，造成功耗偏高；而且由于受到電池續(xù)航時間的限制，電源應(yīng)用時間短。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)提供了一種有源電子車牌的電源控制電路，解決了有源電子車牌受電池續(xù)航時間限制，導(dǎo)致其實用性差、應(yīng)用時間短的技術(shù)問題。為了解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)一種有效延長電源應(yīng)用時間的有源電子車牌電源控制電路，包括為電子車牌的負載供電的電池，所述的電池兩端并接有電容和太陽能電池，電池的正極連接第一二極管的正極，第一二極管的負極與電容的正極相接，電池的負極與電容的負極相接；太陽能電池的正極通過穩(wěn)壓器連接第二二極管的正極，第二二極管的負極與電容的正極相接，太陽能電池的負極與電容的負極相接。優(yōu)選的，所述電容為復(fù)合電容，由于復(fù)合電容兩個電極的不對稱性，其中一個電極為電容性電極，另一個電極為電池型電極，相對一般的超級電容來說，復(fù)合電容具有快速充放電的高功率性質(zhì)，并且具有更高的容量。優(yōu)選的，所述電池的正極通過電阻連接第一二極管的正極。基于上述電源控制電路的設(shè)計，本技術(shù)還提供了一種有效延長電源應(yīng)用時間的有源電子車牌，所述車牌包括上述的電源控制電路、MCU控制單元、射頻單元和存儲單元，所述電源控制電路供電，MCU控制單元從存儲單元讀取數(shù)據(jù)發(fā)送給射頻單元進行發(fā)射，射頻單元接收射頻信號并發(fā)送給MCU控制單元。為了進一步降低電子車牌的能耗，所述MCU控制單元包括低功耗處理模塊、高頻外設(shè)接口、MCU時鐘系統(tǒng)、同步通信串口、I2C接口、定時器和脈沖計數(shù)器，在電子車牌處于非工作狀態(tài)時低功耗處理模塊降低MCU頻率，關(guān)閉高頻外設(shè)接口和MCU時鐘系統(tǒng)，使能同步通信串口、I2C接口、定時器和脈沖計數(shù)器。低功耗處理模塊在MCU常規(guī)休眠技術(shù)的基礎(chǔ)上，進一步降低MCU的頻率，關(guān)閉高頻外設(shè)接口與MCU時鐘系統(tǒng)。優(yōu)選的，所述射頻單元包括天線、阻抗匹配電路以及射頻芯片，所述射頻芯片接收MCU控制單元的信息并通過阻抗匹配電路、天線進行發(fā)射，天線接收射頻信號并通過阻抗匹配電路、射頻芯片傳輸至MCU控制單元。優(yōu)選的，所述天線為微帶天線。優(yōu)選的，所述存儲單元為一顆存儲器。優(yōu)選的，所述射頻單元通過同步通信串口與MCU控制單元連接。·優(yōu)選的，所述存儲單元通過總線與MCU控制單元連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的優(yōu)點和積極效果是本技術(shù)通過復(fù)合電容與電池交互為電子車牌供電，當(dāng)電子車牌處于光能充足的環(huán)境下，復(fù)合電容作為主要供電來源，反之太陽光能不足時，切換為電池供電，通過此種雙供電機制的供電方式，保證了電子車牌的正常工作狀態(tài)，并延長了電池的使用壽命。同時，本技術(shù)MCU控制單元包括低功耗處理模塊，在電子車牌處于非工作狀態(tài)時降低MCU頻率，關(guān)閉高頻外設(shè)接口與MCU時鐘系統(tǒng)，僅選擇性的使能部分低功耗外設(shè)，降低了功耗。通過這種低功耗與太陽能輔助供電的設(shè)計，有效解決了市場上電子車牌電源應(yīng)用時間短的問題。結(jié)合附圖閱讀本技術(shù)實施方式的詳細描述后，本技術(shù)的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。附圖說明圖I是本技術(shù)具體實施例的電源控制電路原理圖；圖2是本技術(shù)具體實施例的電子車牌的原理框圖；圖3是本技術(shù)具體實施例的MCU控制單元工作流程圖。具體實施方式針對現(xiàn)有有源電子車牌通過電池或車載電源供電，電池利用率低、帶負載能力差，并且待機電流過大，造成功耗偏高的缺點。本技術(shù)提供了一種電源控制電路及采用該電源控制電路的有源電子車牌，通過雙供電機制的供電方式，保證了電子車牌的正常工作狀態(tài)，并延長了電池的使用壽命，實現(xiàn)方案簡單可行，為有源電子車牌的發(fā)展提供了保障。以下結(jié)合附圖對本技術(shù)的具體實施方式作進一步詳細地說明。參見圖I所示，本實施例提出的一種有效延長電源應(yīng)用時間的有源電子車牌電源控制電路，該電源控制電路采用電容和電池交互供電的雙供電機制。本實施例中的電容采用復(fù)合電容，電池采用鋰電池。上述電源控制電路包括鋰電池、復(fù)合電容、二極管、穩(wěn)壓器和太陽能電池。在鋰電池兩端并接有復(fù)合電容和太陽能電池，鋰電池的正極通過電阻連接二極管Dl的正極，二極管Dl的負極與復(fù)合電容的正極相接，鋰電池的負極與復(fù)合電容的負極相接；太陽能電池的正極通過穩(wěn)壓器連接二極管D2的正極，二極管D2的負極與復(fù)合電容的正極相接，太陽能電池的負極與復(fù)合電容的負極相接，其中，AB兩端接電子車牌的負載并為其供電。在本實施例中，當(dāng)太陽光能充足的情況下，太陽能電池接收太陽照射以后產(chǎn)生電能，通過穩(wěn)壓器以3. 8V電壓為復(fù)合電容充電。本實施例中的MCU控制單元的正常工作電壓為I. 8-3. 8V，而復(fù)合電容充電后電壓為3. 6V，滿足MCU的工作條件。并且由于二極管D2側(cè)的電位高于二極管Dl側(cè)的電位，因而此時鋰電池不會工作。而當(dāng)太陽光能不足的情況下，復(fù)合電容的電壓不足以為MCU控制單元供電時，二極管D2側(cè)的電位低于二極管Dl側(cè)的電位，因而，二極管Dl將被導(dǎo)通，鋰電池以3. 6V電壓為MCU控制單元供電，保證電子車牌的正常運轉(zhuǎn)。參見圖2所示，本實施例還提出了一種有源電子車牌，該有源電子車牌通過上述的電源控制電路供電，包括MCU控制單元、射頻單元和存儲單元，MCU控制單元通過總線從存儲單元讀取數(shù)據(jù)發(fā)送給射頻單元進行發(fā)射，射頻單元接收射頻信號并發(fā)送給MCU控制單元，射頻單元通過同步通信串口與MCU控制單元連接進行信號傳輸。下面對有源電子車牌進行詳細的介紹 本實施例的MCU控制單元，用于在工作狀態(tài)下從存儲單元讀取數(shù)據(jù)發(fā)送給射頻單元，在非工作狀態(tài)下進行低功耗處理、并讀取射頻單元接收到的射頻信號。該MCU控制單元主要包括數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、喚醒模塊和低功耗處理模塊。數(shù)據(jù)收發(fā)模塊用于當(dāng)電子車牌處于工作狀態(tài)時從存儲單元讀取數(shù)據(jù)發(fā)送給射頻單元；喚醒模塊用于接收外部中斷數(shù)據(jù)后激活MCU控制單元，使其處于工作狀態(tài)；低功耗控制模塊用于在電子車牌處于非工作狀態(tài)時降低MCU頻率，關(guān)閉高頻外設(shè)接口與MCU時鐘系統(tǒng)，僅選擇性的使能部分低功耗外設(shè)(同步通信串口、I2C接口、定時器和脈沖計數(shù)器)。以僅能保證喚醒模塊在接收到外部中斷數(shù)據(jù)時能激活工作狀態(tài)的功耗條件下運行，這樣既保證了電子車牌的正常工作，又進一步的降低了電子車牌的功耗，增強了產(chǎn)品的使用壽本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種有效延長電源應(yīng)用時間的有源電子車牌電源控制電路，包括為電子車牌的負載供電的電池，其特征在于：所述的電池兩端并接有電容和太陽能電池，電池的正極連接第一二極管的正極，第一二極管的負極與電容的正極相接，電池的負極與電容的負極相接；太陽能電池的正極通過穩(wěn)壓器連接第二二極管的正極，第二二極管的負極與電容的正極相接，太陽能電池的負極與電容的負極相接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種有效延長電源應(yīng)用時間的有源電子車牌電源控制電路，包括為電子車牌的負載供電的電池，其特征在于所述的電池兩端并接有電容和太陽能電池，電池的正極連接第一二極管的正極，第一二極管的負極與電容的正極相接，電池的負極與電容的負極相接；太陽能電池的正極通過穩(wěn)壓器連接第二二極管的正極，第二二極管的負極與電容的正極相接，太陽能電池的負極與電容的負極相接。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有效延長電源應(yīng)用時間的有源電子車牌電源控制電路，其特征在于所述電容為復(fù)合電容。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有效延長電源應(yīng)用時間的有源電子車牌電源控制電路，其特征在于所述電池的正極通過電阻連接第一二極管的正極。4.一種有效延長電源應(yīng)用時間的有源電子車牌，其特征在于所述車牌包括權(quán)利要求1-3任意一項所述的電源控制電路、MCU控制單元、射頻單元和存儲單元，所述電源控制電路供電，MCU控制單元從存儲單元讀取數(shù)據(jù)發(fā)送給射頻單元進行發(fā)射，射頻單元接收射頻信號并發(fā)送給MCU控制單元。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有效延長電源應(yīng)用時間的有源電子車牌，其特征在于所述MCU控制單元...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：于水川，朱中，趙新東，張海鵬，曹基宏，郭建華，韓鋒，
申請(專利權(quán))人：青島海信網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：