一种基于nb-iot定位的太阳能移动电源
技术领域
1.本实用新型涉及移动电源技术领域，具体涉及一种基于nb-iot定位的太阳能移动电源。
背景技术：
2.随着钓鱼、登山、野外露营、越野探险等户外运动的悄然兴起，人们对户外功能性产品的需求也日益增加。特别是作为电子产品的便携充电器或后备电池的移动电源，已成为户外出行不可或缺的物品。现有技术下的太阳能移动电源功能单一，不能满足将其作为智能安全装备应用于复杂户外场景的需求。
技术实现要素：
3.本实用新型旨在解决上述背景技术中提出的问题，提供了一种基于nb-iot定位的太阳能移动电源。
4.本实用新型所要解决的技术问题其一是，通过使用集成锂电池充电管理、电池电量指示、升压转换器的多功能电源管理芯片ip5306构建移动电源电路，仅需少量的外围器件，可有效减小尺寸降低成本，优化电路结构。
5.本实用新型所要解决的技术问题其二是，通过使用具有gnss定位功能的高性能nb-iot模组bc20模块，实现定位信息的确定，以及远端云平台在线查看功能，以便遇有突发状况时，能够迅速进行紧急预案处理。
6.本实用新型所要解决的技术问题其三是，加入灯光闪烁sos求救信号功能，解决无信号极端场景下的紧急灯光呼救问题，使功能更加完善。
7.为实现以上技术目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.一种基于nb-iot定位的太阳能移动电源，包括太阳能板、充电ic电路、锂电池、供电模块、stm32主控模块、nb-iot模块、led、按键；所述太阳能板通过所述充电ic电路连接所述锂电池；所述供电模块将所述充电ic电路的5v电压输出转为3.3v电压为所述stm32主控模块和所述nb-iot模块供电；所述nb-iot模块通过gnss天线获取卫星信号实现定位功能，通过nb-iot天线与网络运营商的基础设备建立通信，将定位信息上传到云平台。
9.进一步的，所述太阳能板采用采用单晶硅太阳能板，尺寸为110*80mm，工作电压为5v，工作电流为200ma，体积小，质量轻，对便携性有极大的提升。
10.进一步的，所述充电ic电路采用高集成度多功能电源芯片ip5306，该芯片内部集成锂电池充电管理、电池电量指示、升压转换器等，仅需极少的外围器件即可构建完整的移动电源电路，可有效优化电路结构，减小实际电路的尺寸，降低成本。ip5306采用开关充电技术，可自适应调节充电电流，提供最大2.1a输入电流，充电效率高至91％，最大2.4a输出电流，转换效率高至92％。另外，ip5306支持负载的智能识别，空载时，自动进入休眠状态，静态电流降至100ua。
11.进一步的，所述锂电池采用5节2600mah的18650锂电池并联组成，18650锂电池无
记忆性，随用随充，泄压防爆，安全稳定。
12.进一步的，所述供电模块采用高效线性稳压芯片ams1117将充电ic电路输出的5v电压转化为3.3v电压对stm32主控模块和nb-iot模块进行供电；
13.进一步的，所述stm32主控模块芯片选型采用stm32f103c8t6，性能高、功耗低。
14.进一步的，所述nb-iot模块采用nb-iot模组bc20模块。bc20模块是一款支持gnss定位功能的高性能nb-iot模块，采用gps/北斗双模定位，精确度更高。
15.本实用新型与现有设备技术相比，具有下述优点：
16.1)使用集成锂电池充电管理、电池电量指示、升压转换器的多功能电源管理芯片ip5306 构建移动电源电路，仅需极少的外围器件即可构建完整的移动电源电路方案，可有效优化电路结构，减小实际电路的尺寸，降低成本。
17.2)使用具有gnss定位功能的高性能nb-iot模组bc20模块，实现定位信息的确定，以及远端云平台在线查看功能，以便遇有突发状况时，能够迅速进行紧急预案处理。
18.3)加入灯光闪烁sos求救信号功能，解决无信号极端场景下的紧急灯光呼救问题，使功能更加完善。
附图说明
19.为了更清楚的说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例和技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型的连接框图；
21.图2是本实用新型的充电ic电路原理图；
22.图3是本实用新型的nb-iot模块电路原理图；
23.图4是本实用新型的供电模块电路原理图；
具体实施方式
24.为了更清楚的说明本实用新型实施例的技术方案和优点，下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行清楚、完整地描述，显而易见地，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
25.如图1所示，本实施例提供了一种基于nb-iot定位的太阳能移动电源，其特征在于，包括太阳能板、充电ic电路、锂电池、供电模块、stm32主控模块、nb-iot模块、led、按键；所述太阳能板通过所述充电ic电路连接所述锂电池；所述供电模块将所述充电ic电路的5v电压输出转为3.3v电压为所述stm32主控模块和所述nb-iot模块供电；所述nb-iot模块通过 gnss天线获取卫星信号实现定位功能，通过nb-iot天线与网络运营商的基础设备建立通信，将定位信息上传到云平台。
26.如图2所示，本实施例充电ic电路采用高集成度多功能电源芯片ip5306，ip5306具有输入过压、过充、过放、过流保护，输出过流、过压、短路保护，整机过温保护等多重保护、高可靠性。
27.进一步的，本实施例采用4颗led灯显示锂电池充放电状态。放电时，当电量大于等
于75％时，led1、led2、led3、led4全亮；当电量大于等于50％，小于75％时，led1、led2、 led3亮，led4灭；当电量大于等于25％，小于50％时，led1、led2亮，led3、led4灭；当电量大于等于3％，小于25％时，led1亮，led2、led3、led4灭；当电量小于3％时，led1 以1.5hz的频率闪烁，led2、led3、led4灭；充电时，当电量充满为100％时，led1、led2、 led3、led4全亮；当电量大于75％时，led1、led2、led3亮，led4以0.5hz的频率闪烁；当电量大于等于50％，小于75％时，led1、led2亮，led3、led4以0.5hz的频率闪烁，led4 灭；当电量大于等于25％，小于50％时，led1亮，led2以0.5hz的频率闪烁，led3、led4 灭；当电量小于25％时，led1以0.5hz的频率闪烁，led2、led3、led4灭；
28.进一步的，本实施例ip5306芯片第5脚所接按键key1，可识别长按和短按两种动作。当按键持续时间长于50ms，但小于2s时，即为短按动作，短按会打开电量显示灯和升压输出，小于50ms的按键动作不会有任何响应。当按键持续时间长于2s，即为长按动作，长按会开启或者关闭照明led5。若在1s内连续两次短按键，会关闭升压输出、电量显示和照明led5。
29.如图3所示，本实施例nb-iot模块采用nb-iot模组bc20模块，bc20模块采用3.3v电压供电，在靠近模块vbat输入端，使用一个钽电容c9和三个滤波电容c10、c11、c12并联，以确保更好的电源供电性能。
30.进一步的，上电后，通过stm32主控模块输出低电平拉低bc20模块的第5号引脚pwrkey 至少500ms，再输出高电平拉高pwrkey使bc20模块开机。开机电路使用数字晶体管q1实现，数字晶体管q1是电阻内置型晶体管，因此无需在输入侧外接电阻，有效优化电路结构。另外，通过断开供电的方式实现bc20模块关机。
31.进一步的，bc20模块与stm32主控模块的通信串口采用三线制接线法，即bc20模块的 txd连接stm32主控模块的rxd，bc20模块的rxd连接stm32主控模块的txd，bc20模块的gnd连接stm32主控模块的gnd。但bc20模块的串口电压域为1.8v，而stm32主控模块的电压域为3.3v，因此需要在bc20模块和stm32主控模块的串口连接中增加电平转换电路，电平转换电路由两个npn型三极管q2、q3，电容c15、c16，电阻r6、r7、r8、r9构成，其中，vdd_ext为bc20模块的1.8v电压输出。
32.进一步的，bc20模块包含两个天线接口：第41号引脚rf_ant是nb-iot天线接口，本实施例中nb-iot天线采用一代ipex接头的pfc软内置天线，第15号引脚gnss_ant是gnss天线接口，本实施例中gnss天线采用一代ipex接头的bd+gps有源陶瓷天线。
33.进一步的，将已激活的4g物联网卡插入bc20模块，bc20模块通过nb-iot天线与网络运营商的基础设备之间依照nb-iot无线电通信协议建立通信；stm32主控模块通过串口向bc20 模块发送at指令，开启定位功能，通过高接收灵敏度的bd+gps有源陶瓷天线获取卫星信号，以实现快速定位；最后，bc20模块将获取的定位信息返回至stm32主控模块处理后，上传至云平台，实现移动电源使用者的位置信息在线查看功能。
34.如图4所示，本实施例供电模块采用高效线性稳压芯片ams1117将充电ic电路的5v电压输出转化为3.3v电压为stm32主控模块和nb-iot模块供电。本实用新型实施例中仅需3.3v一种供电电压，电路结构简单，具体实施方便。
35.本实施例中加入的灯光闪烁sos求救信号功能，通过与stm32主控模块连接的按键和 led实现。通过长按按键5秒的方式开启sos求救灯光，sos求救led采用穿透力最强的红
色灯光，按照“三短-三长-三短”的国际摩尔斯电码救难信号频率亮灭，解决无信号极端场景下的紧急灯光呼救问题，使功能更加完善。
36.本实用新型使用集成锂电池充电管理、电池电量指示、升压转换器的多功能电源管理芯片ip5306构建移动电源电路，仅需极少的外围器件即可构建完整的移动电源电路方案，可有效优化电路结构，减小实际电路的尺寸，降低成本。使用具有gnss定位功能的高性能nb-iot 模组bc20模块，实现定位信息的确定，以及远端云平台在线查看功能，以便遇有突发状况时，能够迅速进行紧急预案处理。加入灯光闪烁sos求救信号功能，解决无信号极端场景下的紧急灯光呼救问题，使功能更加完善。
37.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型。应当指出的是，凡在本实用新型的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。