[發明專利]一種用于鐵路貨車的低功耗長壽命北斗衛星定位終端設備

有效

• 申請號: 202110015466.9
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112865279B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 陰曉東
• 申請（專利權）人: 北京華力方元科技有限公司
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;H02J7/34;H02J9/06;H02J7/00;G01S19/14;G01S19/34;G01S19/42
• 代理公司: 北京鼎云升知識產權代理事務所(普通合伙) 11495
• 代理人: 呂玉健

本發明公開了一種用于鐵路貨車的低功耗長壽命北斗衛星定位終端設備，它涉及一種北斗衛星定位終端設備。本發明主要由供電模塊、電源管理模塊和定位裝置組成，本裝置采用一體化設計，供電模塊與外殼采用一體化設計，部分殼體外裝太陽能采集板，接收太陽能并進行存儲。本發明通過多級供電方法，實現太陽能、充電電池、不可充電電池多級電源自主控制調整，同時設備根據監控電源狀態、運動狀態能自主調整工作模式，在不增加設備體積的情況下，提高設備定位頻次，提升設備可用性。

技術領域

本發明涉及的是一種北斗衛星定位終端設備，具體涉及一種用于鐵路貨車的低功耗長壽命北斗衛星定位終端設備。

背景技術

集裝箱、鐵路貨車等大型運輸裝備由于本身沒有供電系統，所以長久以來管理一直是一個難題。近年來，為解決無電源大型裝備監管難題，社會上出現了一些采用一次性高容量電池供電、根據運動狀態動態調整設備工作頻率的設備，以達到長時間運用的目的。

受制于運輸裝備上沒有電源、安裝方式、安裝位置、設備體積約束等種種因素，一般設備只能采用自供電方式工作，并且設備還不能做太大。在這種限制條件下，大多數產品只能采用1節或2節鋰亞電池作為其供電裝置，然后拼命降低設備工作頻率。即使是這種情況下，絕大多數產品只敢承諾在不更換電池情況下，能使用一到三年，只有極個別產品聲稱可以用到更多年限。

鐵路中歐班列集裝箱定位器，采用的是兩節一次性鋰亞電池供電、采用動靜狀態動態調整設備位置采集頻率，設備動態2小時、靜態4小時工作頻率，在不更換電池包情況下可以保證5年的連續使用壽命，目前是市場上唯一在鐵路大批量列裝并經過實際線路運行測試的定位器產品。也是我司連續在18、19、20年為鐵路供應的產品。

在這種應用場景下，為了追求長壽命，通過大幅降低設備的工作頻率，使得設備損失了可用性，特別是在運輸在途的情況下，個把小時貨車或集裝箱已經跑出去很遠了，使用效果大打折扣。經實際運用，該類大型運輸除去動靜比等因素，實際使用折合每天約為3.65小時喚醒工作一次，其余為休眠狀態，單次工作損耗約為9mwh，每天上報位置6.6次，一天功耗為60mwh左右。

綜上所述，本發明設計了一種用于鐵路貨車的低功耗長壽命北斗衛星定位終端設備。

發明內容

針對現有技術上存在的不足，本發明目的是在于提供一種用于鐵路貨車的低功耗長壽命北斗衛星定位終端設備，通過多級供電方法，實現太陽能、充電電池、不可充電電池多級電源自主控制調整，同時設備根據監控電源狀態、運動狀態能自主調整工作模式，在不增加設備體積的情況下，提高設備定位頻次，提升設備可用性。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：一種用于鐵路貨車的低功耗長壽命北斗衛星定位終端設備，包括供電模塊、電源管理模塊和定位裝置，電源管理模塊分別與供電模塊和定位裝置相連；供電模塊與外殼一體化設計，所述的供電模塊包括太陽能板、太陽能轉換器、可充電電池、不可充電電池和超級電容器，太陽能板通過太陽能轉換器與可充電電池相連，不可充電電池和超級電容器與電源管理模塊相連；所述的定位裝置包括與MCU處理器相連的定位模塊、通訊模塊、振動傳感器、加速度傳感器、溫濕度芯片、NFC電子標簽、藍牙/LORA模塊、緩存讀寫模塊，定位模塊、通訊模塊和藍牙/LORA模塊還與信號天線相連。

所述的太陽能板設置在裝置外殼外表面，用于外部太陽能采集。

所述的太陽能轉換器用于充電電源管理(過壓保護等)，將太陽能板產生的能量轉給可充電電池。

所述的可充電電池采用磷酸鐵鋰電池，高低溫性能良好，安全系數高。

所述的不可充電電池采用鋰亞硫酰氯電池，高容量型電池，能量密度高，適合高低溫，自放電系數小，高溫情況下內部化學反應易產生鈍化膜，導致電池性能下降或失效；