[实用新型]一种节能自充电型GPS定位系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及GPS定位系统，具体是一种节能自充电型GPS定位系统。

背景技术

GPS (Global Positioning System ，全球卫星定位系统) 是近年来兴起的通讯技术，其具有广泛的应用领域，例如为人体、汽车、船舶及飞机等运动物体进行定位或者导航；也为各不同等级的地质探测提供高精度的测量保证。随着GPS定位技术逐渐成熟，其应用领域也在不断扩大，但在超低功耗电子技术和大容量小体积电池出现之前，其应用始终受制于电能的持续供给问题。

发明人针对GPS定位系统电池续航能力弱的问题，提出了一种既能为GPS定位系统电池补充电能，又能控制GPS定位系统智能开关机，在需要时开机，不需要时关机。如应用在人体定位系统时，当人体运动时开机，人体静止时实现自动关机的新型节能自充电型GPS定位系统，从能量补充和能量消耗智能控制两方面入手，实现电池长时间续航的目的。

实用新型内容

发明人研究结果表明，GPS定位系统电池续航能力弱，不仅和电池本身容量有限有关，还与GPS持续开机耗电有关，而在日常使用中GPS并非要求时时处于开机状态，只要在有需要的时候开机即可，那么针对GPS定位系统在使用中的这个特点，发明人提出了一种既能自助补充电能又能控制GPS定位系统智能开关机的一种节能自充电型GPS定位系统，以解决目前GPS定位系统因电池续航问题而无法广泛应用的问题。

实现本实用新型目的的技术方案是：

一种节能自充电型GPS定位系统，包括GPS定位器、可充电电池、压电发电装置、太阳能电池和电路板；电路板上集成有电能收集与管理电路和智能开关机控制电路；电能收集与管理电路集成有电能收集端口和电能输出端口，电能收集端口通过导线分别与压电发电装置和太阳能电池相连，电能输出端口通过导线与可充电电池相连；智能开关机控制电路集成有电源输入端口、振动信号采集端口、电源输出端口和开关机控制信号输出端口，电源输入端口通过导线与可充电电池相连，振动信号采集端口与压电发电装置通过导线相连，电源输出端口通过导线与GPS定位器的电源输入端口相连，开关机控制信号输出端口通过导线与GPS定位器上的开关机输入端口相连。

所述电能收集与管理电路和智能开关机控制电路为现有技术。

所述GPS定位器为现有技术，其包括SIM卡、GPS定位天线、GPS和GSM/GPRS接收通讯模块、调制解调模块及终端手机通讯数据接收、发送模块和自动开关机输入端，GPS定位系统通过智能开关机控制电路供电。

所述压电发电装置包括压电发电片和支承座。压电发电片是由弹性金属基板和压电材料粘结而成，在弹性金属基板的单面或双面粘有压电材料，其形状可以是圆形、矩形、梯形或者三角形，其在支承座内采用悬臂支承或者周边简支支承，其厚度为0.05mm～5mm。

所述压电发电片可以是1片也可以是多片置于支承座内，当有外力作用时，压电发电片发生弯曲变形；当外力撤掉时，压电发电片恢复至变形前的位置，压电发电装置一次发电周期结束。

所述太阳能电池是单/多晶硅或柔性薄膜材质。

所述压电发电装置和太阳能电池产生的电能经过电能收集与管理电路处理后为可充电电池补充电能；所述压电发电装置还具有采集振动信号的功能，该信号由电路板上的智能开关机控制电路处理后控制GPS定位器开机或者关机。

本实用新型节能自充电型GPS定位系统的节能方法为：首先利用压电发电装置和太阳能电池将环境中的机械能和光能转换成电能，电能经电能收集与管理电路处理后为可充电电池充电，补充能量；其次利用压电发电装置可以将机械振动信号转换成电信号的能力，再通过智能开关机控制电路将该电信号处理后，可以在无外部供电的情况下控制GPS定位器自动开机或者关机，解决了GPS定位器适时开关机的问题，从而降低能耗。

本实用新型的优点在于：既收集动能和太阳能为GPS定位系统的供电电池补充电能，又能通过智能控制其开关机的方法实现节能，既开源又节流，可以有效降低能耗，提高GPS定位器的电池续航能力，提高了GPS定位系统中电池的使用寿命，基本实现终身免维护的目的，本实用新型适合多种工作环境如人体定位、车载定位等，且结构简单，制作方便，具有极其广泛的应用前景。

附图说明

图1 为本实用新型的总体架构示意图；

图2为本实用新型压电发电装置的结构示意图；

图3为本实用新型压电发电装置的另一种结构示意图；