本發(fā)明涉及vr設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種vr交互設(shè)備的鋰電池供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近些年來，用戶與智能終端之間的交互不再局限于機(jī)械式的輸入指令與執(zhí)行指令的關(guān)系，而是更加真實(shí)、人性化的交互。特別是虛擬現(xiàn)實(shí)(vr，virtualreality)技術(shù)促使人們與智能終端(vr設(shè)備)之間的交互趨于小型化、便攜化和實(shí)際化，我們的生活也因此變得更加便利。

但是，在現(xiàn)有的技術(shù)和產(chǎn)品中，實(shí)現(xiàn)用戶與智能終端，特別是與vr設(shè)備之間的交互上的操作仍然不便捷，特別是在戶外，比如說vr背包等移動式產(chǎn)品，沒有一個(gè)良好的持續(xù)型供電系統(tǒng)來維持其工作。

電源是系統(tǒng)的重要組成部分，特別是對于野外布置的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來說，供電線路的鋪設(shè)難度較大，采用電池供電時(shí)需要定期更換電池，在一定程度上增加了系統(tǒng)維護(hù)的成本。太陽能供電系統(tǒng)不僅解決了野外長時(shí)間無人監(jiān)護(hù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的供電問題，而且還具有供電持久、環(huán)保節(jié)能和便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用前景。太陽能供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題是通過太陽能電池板對鋰電池進(jìn)行充電，同時(shí)需要實(shí)時(shí)檢測充電電壓和充電電流，避免因過充而導(dǎo)致鋰電池永久性損壞；此外還需要設(shè)計(jì)鋰電池放電保護(hù)電路，對放電電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，防止過放電導(dǎo)致鋰電池?fù)p壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種vr交互設(shè)備的鋰電池供電系統(tǒng)，包括太陽能電池板，所述太陽能電池板通過充電控制電路給鋰電池充電，所述鋰電池存儲的電能通過dc-dc模塊輸出電壓，并且所述的鋰電池通過放電保護(hù)電路連接dc-dc模塊，所述充電控制電路通過電磁耦合電路連接鋰電池組，所述電磁耦合電路由初級電路、電磁耦合器和次級電路組成，所述初級電路包括高頻逆變器和初級補(bǔ)償電容，所述次級電路由次級補(bǔ)償電容、整流電路和濾波電路組成，所述電磁耦合器的兩端線圈分別連接初級補(bǔ)償電容和次級補(bǔ)償電容，所述高頻逆變電路與充電控制電路連接，所述次級補(bǔ)償電容依次將電能通過整流電路和濾波電路處理后，給鋰電池充電。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述太陽能板采用輸出電壓為5.5v，輸出電流為140～150ma的單晶太陽能電池板。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述充電控制電路采用cn3063芯片作為單節(jié)鋰電池充電管理芯片,所述太陽能電池輸入經(jīng)過二極管連接于cn3063的vin引腳，并且二極管的輸出端通過一個(gè)電容接地，所述二極管還通過一個(gè)電阻并聯(lián)連個(gè)不同顏色的二極管，且該二極管分別連接于cn3063芯片的第六引腳和第七引腳。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述放電保護(hù)電路采用cn301芯片組成的鋰電池電壓檢測電路，所述cn301芯片的lbo引腳連接一個(gè)nmos管，vcc引腳通過一個(gè)10千歐電阻連接pmos管，所述nmos管的第三引腳連接于pmos管的第一引腳，所述pmos的第三引腳連接有rt9183-33pg芯片，通過rt9183-33pg芯片的vout端輸出電壓。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過充電控制電路來管理鋰電池的充電過程并進(jìn)行有效的能量儲存，通過對電池電壓的監(jiān)測避免鋰電池過度放電，以達(dá)到延長鋰電池壽命的目的；然后使用電池端電壓檢測芯片cn301組成的鋰電池電壓檢測電路，無需系統(tǒng)軟件支持，完全使用硬件電路來檢測電池端電壓，當(dāng)達(dá)到過度放電閾值時(shí)，自動切斷系統(tǒng)放電電路；本發(fā)明還通過有增加電磁耦合電路實(shí)現(xiàn)輸出功率和電壓的調(diào)制，通過初級電路和次級電路的分解調(diào)制，將電能經(jīng)過初級電路補(bǔ)償后，經(jīng)過電磁耦合器傳遞能量，并經(jīng)過次級電路的補(bǔ)償、整流和濾波功能，使得輸出的電壓增益、功率、電流增益等指標(biāo)優(yōu)越，整個(gè)系統(tǒng)可靠性較好，魯棒性較高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明電磁耦合電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明充電控制電路圖；

圖4為本發(fā)明放電保護(hù)電路圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種vr交互設(shè)備的鋰電池供電系統(tǒng)，包括太陽能電池板，所述太陽能電池板通過充電控制電路給鋰電池充電，所述鋰電池存儲的電能通過dc-dc模塊輸出電壓，并且所述的鋰電池通過放電保護(hù)電路連接dc-dc模塊，所述充電控制電路通過電磁耦合電路連接鋰電池組，所述電磁耦合電路由初級電路、電磁耦合器和次級電路組成，所述初級電路包括高頻逆變器和初級補(bǔ)償電容，所述次級電路由次級補(bǔ)償電容、整流電路和濾波電路組成，所述電磁耦合器的兩端線圈分別連接初級補(bǔ)償電容和次級補(bǔ)償電容，所述高頻逆變電路與充電控制電路連接，所述次級補(bǔ)償電容依次將電能通過整流電路和濾波電路處理后，給鋰電池充電。

由于單晶的有刀角而并非完整的正方角，在使用中遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于多晶，而且市場數(shù)量明顯少于多晶。同功率的單晶電池板價(jià)格要比同功率的多晶板高些，所述太陽能板采用輸出電壓為5.5v，輸出電流為140～150ma的單晶太陽能電池板。

所述充電控制電路采用上海如韻電子有限公司的cn3063芯片作為單節(jié)鋰電池充電管理芯片，該芯片內(nèi)部的8位模擬－數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，能夠根據(jù)輸入電壓源的電流輸出能力自動調(diào)整充電電流，用戶不需要考慮最壞情況，可最大限度地利用輸入電壓源的電流輸出能力，非常適用于太陽能電池等電流輸出能力有限的靠電壓源供電的鋰電池充電的應(yīng)用，所述太陽能電池輸入經(jīng)過二極管連接于cn3063的vin引腳，并且二極管的輸出端通過一個(gè)電容接地，所述二極管還通過一個(gè)電阻并聯(lián)連個(gè)不同顏色的二極管，且該二極管分別連接于cn3063芯片的第六引腳和第七引腳。

充電控制電路原理：如圖3所示，當(dāng)太陽能電池板輸入電壓大于低電壓檢測閾值和鋰電池端電壓時(shí)，cn3063開始對鋰電池進(jìn)行充電，引腳輸出低電平時(shí)紅色led亮，表示充電正在進(jìn)行；當(dāng)充滿電后，引腳輸出低電平時(shí)綠色led亮，表示充電完畢，cn3063芯片可以自動檢測充電電壓，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)充電模式，使得充電效率較高。因此，使用該芯片設(shè)計(jì)鋰電池充電電路較為簡單，利于推廣應(yīng)用。

所述放電保護(hù)電路采用cn301芯片組成的鋰電池電壓檢測電路，所述cn301芯片的lbo引腳連接一個(gè)nmos管，vcc引腳通過一個(gè)10千歐電阻連接pmos管，所述nmos管的第三引腳連接于pmos管的第一引腳，所述pmos的第三引腳連接有rt9183-33pg芯片，通過rt9183-33pg芯片的vout端輸出電壓。

放電保護(hù)電路工作原理：如圖4所示，當(dāng)電池端電壓下降到過度放電低電壓檢測閾值時(shí)，lbo引腳輸出低電平，nmos管截止，pmos管柵極為高電平，pmos管截止，放電回路被切斷，起到了保護(hù)鋰電池過度放電的作用；當(dāng)太陽能板自動對鋰電池充電，充電電壓達(dá)到高電壓檢測閾值時(shí)，lbo輸出高電平，nmos管導(dǎo)通，pmos管柵極為低電平，pmos管導(dǎo)通，放電回路重新被打開,采用rt9183-33pg芯片實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換，該芯片在輸出3.3v時(shí)，所需要的壓差為110mv，靜態(tài)電流為380μa。

所述電磁耦合器為現(xiàn)有技術(shù)手段，耦合是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的電路元件或電網(wǎng)絡(luò)的輸入與輸出之間存在緊密配合與相互影響，并通過相互作用從一側(cè)向另一側(cè)傳輸能量的現(xiàn)象；概括的說耦合就是指兩個(gè)實(shí)體相互依賴于對方的一個(gè)量度。變化的電場會產(chǎn)生磁場，而變化的磁場又會變成電場，磁場和電場相輔相生，相互影響即為電磁耦合；所述dc-dc模塊、整流電路和濾波電路采用的是電子電路技術(shù)中常見的電路，本發(fā)明并不對其作特殊改進(jìn)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為：

(1)本發(fā)明通過充電控制電路來管理鋰電池的充電過程并進(jìn)行有效的能量儲存，通過對電池電壓的監(jiān)測避免鋰電池過度放電，以達(dá)到延長鋰電池壽命的目的；

(2)本發(fā)明使用電池端電壓檢測芯片cn301組成的鋰電池電壓檢測電路，無需系統(tǒng)軟件支持，完全使用硬件電路來檢測電池端電壓，當(dāng)達(dá)到過度放電閾值時(shí)，自動切斷系統(tǒng)放電電路；

(3)本發(fā)明還通過有增加電磁耦合電路實(shí)現(xiàn)輸出功率和電壓的調(diào)制，通過初級電路和次級電路的分解調(diào)制，將電能經(jīng)過初級電路補(bǔ)償后，經(jīng)過電磁耦合器傳遞能量，并經(jīng)過次級電路的補(bǔ)償、整流和濾波功能，使得輸出的電壓增益、功率、電流增益等指標(biāo)優(yōu)越，整個(gè)系統(tǒng)可靠性較好，魯棒性較高。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。