一种基于太阳能电池供电的可穿戴式设备制造技术

本实用新型专利技术涉及太阳能充电领域，尤其是一种基于太阳能电池供电的可穿戴式设备。本实用新型专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种基于太阳能电池供电的可穿戴式设备。通过控制太阳能电池组的变化来解决低光照或者高强度光照时，太阳能电池无法正常供电的问题。具备在低光照和高强度光照环境下，太阳能电池给锂聚合物电池充电的功能。本实用新型专利技术包括可穿戴式设备腕带、可穿戴式设备主机，可穿戴式设备主机内置微处理器、OLED显示屏、传感器组、按键电路、USB充电电路及太阳能充电电路；所述微处理器、OLED显示屏、传感器组、按键电路以及混合充电管理电路分别与微处理器连接。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及可穿戴式椅子设备领域，尤其是一种基于太阳能电池供电的可穿戴式设备。
技术介绍
目前,可穿戴式设备被大量普及应用,但由于可穿戴式设备的功能增强和传感器增多,耗电量越来越大，连续使用时间相对于普通手表很短，需要按周或者按月进行电源补充，能够随身携带的便携式电源备受青睐。目前绝大多数的太阳能光伏移动电源是太阳能电池和电子产品分离状态，没有实现一体化设计，存在容易忘记携带电源或携带使用不方便的问题。有些产品即使实现了一体化设计，由于所使用的太阳能电池类型、尺寸和结构的原因，往往吸光面接收光源的面积小，太阳能电池发电效率低，这类产品的实际光电转换能力有限仅能驱动石英手表无法驱动可穿戴式设备等耗电比较多的穿戴产品。尤其是，在低光照度时，无法通过太阳能电池给智能设备提供合适的电量。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于：针对现有技术存在的问题，一种基于太阳能电池供电的可穿戴式设备。通过控制太阳能电池结构的变化来解决低光照或者高强度光照时，太阳能晶圆无法正常供电的问题。具备在低光照或高强度光照情况时，太阳能电池给锂聚合物电池充电的功能。本技术采用的技术方案是这样的：一种基于太阳能电池供电的可穿戴式设备包括：可穿戴式设备腕带、可穿戴式设备主机，所述可穿戴式设备主机内置微处理器、OLED显示屏、传感器组、按键电路、USB充电电路及太阳能充电电路；OLED显示屏、传感器组、按键电路分别与微处理器连接；锂聚合物电池分别给与微处理器、OLED显示屏以及传感器组供电。进一步的，所述太阳能充电电路包括：包括n个串联的太阳能晶圆的太阳能电池、用于对当前太阳能电池输出的电压信号值进行检测的阈值判断电路，第一太阳能晶圆正极输出的电压信号值作为太阳能电池输出的电压信号值、用于接收阈值判断电路的分压控制信号或增压控制信号，分别对应控制太阳能电池中的n个太阳能晶圆并联或者串联的通断控制电路以及用于将太阳能电池输出电压值进行调理调理电路，调理电路输出端与锂聚合物电池输入端连接；进一步的，所述阈值判断电路包括两个比较器，第一比较器正相输入端输入固定的电压阈值；第二比较器反向输入端输入固定的电压阈值，第一比较器反相输入端以及第二比较器正相输入端共同接入第一太阳能晶圆正极端；当太阳能电池输出的电压值低于第一比较器正相输入端输入电压时，则第一比较器正相输入端电压值高于第一比较器反相输入端电压值，则第一比较器输出端输出高电平；同时第二反向器正相输入端电压值低于第二反向器反向输入端电压值，则第二比较器输出段输出低电平；当太阳能电池输出的电压值高于第一比较器正相输入端输入电压时，则第一比较器正相输入端电压值低于第一比较器反相输入端电压值，则第一比较器输出端输出低电平；同时第二反向器正相输入端电压值高于第二反向器反向输入端电压值，则第二比较器输出段输出高电平；当第一比较器输出端输出高电平，同时第二比较器输出低电平时，则形成分压控制信号；当第一比较器输出端输出低电平，同时第二比较器输出高电平时，则形成增压控制信号。进一步的，所述通断控制电路包括串联通断控制电路以及并联通断控制电路，所述串联通断控制电路包括第一开关器、第二开关器以及第n-1开关器，并联通断控制电路包括第n开关器以及第n+1开关器，当阈值判断电路包括两个比较器时，则第一比较器输出端与第一开关器控制端、第二开关器控制端以及第n-1开关器控制端连接，第二比较器输出端与第n开关器控制端、第n+1开关器控制端连接，第一开关器输入端与第一太阳能晶圆负极端连接，第一开关输出端与第二太阳能晶圆正极端连接，第二开关器输入端与第二太阳能晶圆负极连接，第二开关器输出端与第n-1太阳能晶圆正极连接，第n-1开关器输入端与第n-1太阳能晶圆负极连接，第n-1开关器输出端与第n太阳能晶圆正极连接；第一太阳能晶圆正极端与调理电路输入端连接，第n太阳能晶圆负极端接地；第n开关器输入端与第一太阳能晶圆正极端、第二太阳能晶圆正极端、第n/2太阳能晶圆正极连接，第n开关器输出端与第n/2+1太阳能晶圆正极端、第n-1太阳能晶圆正极端连接；第n+1开关器输入端与第一太阳能晶圆负极端、第二太阳能晶圆负极端、第n/2太阳能晶圆负极端连接，第n+1开关器输出端与第n/2+1太阳能晶圆负极端、第n-1太阳能晶圆负极端连接，当n为偶数时，n/2为n的一半，当n为奇数时，则n/2为（1+n）/2。进一步的，当通断控制电路接收到分压控制信号时，第一开关器导通，第二开关器断开，则第一太阳能晶圆负极与第二太阳能晶圆正极连接，第二太阳能晶圆负极与第n-1太阳能晶圆正极连接，第n-1太阳能晶圆负极与第n个太阳能晶圆正极连接，使得第一太阳能晶圆、第二太阳能晶圆……第n太阳能晶圆依次串联；当通断控制电路收到增压控制信号时，第二开关器导通，第二开关器导通，则第一太阳能晶圆正极与第二太阳能正极连通，第一太阳能晶圆负极与第二太阳能负极连通，则第一太阳能晶圆与第二太阳能晶圆形成并联电路。进一步的，所述传感器包括加速度传感器、气压传感器、陀螺仪、磁力计、温度传感器、湿度传感器、红外接近传感器及心率传感器；加速度传感器、气压传感器、陀螺仪、磁力计、温度传感器、湿度传感器、红外接近传感器及心率传感器分别与微处理器连接。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：大部分可穿戴式设备在使用一段时间后都需要进行充电，使用砷化镓薄膜太阳能电池及锂聚合物电池混合供电的穿戴设备不仅低碳环保平均寿命达十年以上，而且可以大大延长其单次充电后使用时间，在弱光和强光环境下就能自动充电，甚至毋需用户充电，极大地方便用户的使用。在低光照和高强度光照环境下也能为可穿戴式设备充电，大大增加用户单次充电使用时间，甚至毋需充电。附图说明图1本技术原理框图。图2是太阳能充电电路结构示意图。图3是太阳能充电电路包括两个太阳能晶圆时太阳能电池、阈值判断电路以及通断控制电路的原理图。图4调理电路图。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术相关说明：1.阈值判断电路包括的两个比较器，比较器如图3中U1、U4；比较器其中一个输入端为阈值输入端；比较器另外一个输入端为第一太阳能晶圆正极输入端；比较器第三端口是供电端，比较器第四端口是接地端；比较器第5端口是输出端。开关器控制端与比较器输出端连接，开关器输入端、开关器输出端与太阳能晶圆正极、负极连接。当开关器控制端收到比较器高电平信号时，则开关器输入端与开关器输出端导通。所述串联通断控制电路以及并联通断控制电路中n个开关器工作过程是：开关器控制端是控制开关器输入端与开关器输出端是否导通的端口。当开关器控制端口输入高电平信号时，则开关器输入端与开关器输出端连通。开关器是IGBT或MOS管等导通器件。如图3中U2、U3、U4；开关器的B2端为控制端，开关器的A2端位输入端；开关器的A1端未输出端（out），开关器的B1端位接地端；3.调理电路工作原理：默认n个太阳能晶圆是通过模拟开关串联在一起的，当阈值判断本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于太阳能电池供电的可穿戴式设备，其特征在于包括：可穿戴式设备腕带、可穿戴式设备主机，所述可穿戴式设备主机内置微处理器、OLED显示屏、传感器组、按键电路、USB充电电路及太阳能充电电路；OLED显示屏、传感器组、按键电路分别与微处理器连接；锂聚合物电池分别给与微处理器、OLED显示屏以及传感器组供电。

【技术特征摘要】
1.一种基于太阳能电池供电的可穿戴式设备，其特征在于包括：可穿戴式设备腕带、可穿戴式设备主机，所述可穿戴式设备主机内置微处理器、OLED显示屏、传感器组、按键电路、USB充电电路及太阳能充电电路；OLED显示屏、传感器组、按键电路分别与微处理器连接；锂聚合物电池分别给与微处理器、OLED显示屏以及传感器组供电。2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能电池供电的可穿戴式设备，其特征在于所述太阳能充电电路包括：包括n个串联的太阳能晶圆的太阳能电池、用于对当前太阳能电池输出的电压信号值进行检测的阈值判断电路，第一太阳能晶圆正极输出的电压信号值作为太阳能电池输出的电压信号值、用于接收阈值判断电路的分压控制信号或增压控制信号，分别对应控制太阳能电池中的n个太阳能晶圆并联或者串联的通断控制电路以及用于将太阳能电池输出电压值进行调理调理电路，调理电路输出端与锂聚合物电池输入端连接。3.根据权利要求2所述的一种基于太阳能电池供电的可穿戴式设备，其特征在于所述阈值判断电路包括两个比较器，第一比较器正相输入端输入固定的电压阈值；第二比较器反向输入端输入固定的电压阈值，第一比较器反相输入端以及第二比较器正相输入端共同接入第一太阳能晶圆正极端；当太阳能电池输出的电压值低于第一比较器正相输入端输入电压时，则第一比较器正相输入端电压值高于第一比较器反相输入端电压值，则第一比较器输出端输出高电平；同时第二反向器正相输入端电压值低于第二反向器反向输入端电压值，则第二比较器输出段输出低电平；当太阳能电池输出的电压值高于第一比较器正相输入端输入电压时，则第一比较器正相输入端电压值低于第一比较器反相输入端电压值，则第一比较器输出端输出低电平；同时第二反向器正相输入端电压值高于第二反向器反向输入端电压值，则第二比较器输出段输出高电平；当第一比较器输出端输出高电平，同时第二比较器输出低电平时，则形成分压控制信号；当第一比较器输出端输出低电平，同时第二比较器输出高电平时，则形成增压控制信号。4.根据权利要求2所述的一种基于太阳能电池供电的可穿戴式设备，其特征在于所述通断控制电路包括串联通断控制电路以及并联通断控制电路，所述串联通断控制电路包括第一开关器、第二开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏波，
申请(专利权)人：深圳市大能科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44