一种用于机动车驾驶员的风光互补发电智能头盔系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于机动车驾驶员的风光互补发电智能头盔系统，头盔本体内设置温度传感器、湿度传感器和小风扇；电源系统用于给头盔本体的电子部件供电；风光互补发电系统包括利用风能发电的微型风力发电机系统和利用太阳能发电的多晶硅太阳能电池板发电系统，电源系统包括至少两块能充放电和储电的锂电池和作为总控制器的单片机，单片机包含太阳能接口电路、风能接口电路、升压电路、锂电池充电保护电路、稳压电路、锂电池电压检测电路和LED指示灯电路部分。本实用新型专利技术并收集过程能源并合理自身利用，用以解决现有技术中对于机动车、摩托车等户外骑行者没有合适的防风、防尘、舒适、保安全、电池续航里程长的头盔防护装置的问题。

An intelligent helmet system of wind solar complementary power generation for vehicle drivers

【技术实现步骤摘要】
一种用于机动车驾驶员的风光互补发电智能头盔系统
本技术属于一种拥有超长带电时间的头盔装置，具体涉及一种适用于高速运动的机动车、摩托车驾驶员的，并收集过程能源并合理自身利用的一种新能源头盔系统。
技术介绍
在人们的工作、生活和旅行中，机动车和摩托车等这类便捷、快速的交通工具不可或缺，由于快速前行时，流动风力对人体尤其是人头部的冲击力极大，造成骑行者极度不适，并可能导致危险发生，再加之空气中PM2.5的严重污染，因此防护头盔的使用显得尤为重要。目前针对机动车、摩托车等这类户外骑行的驾驶员使用的防护头盔存在以下问题：1.防护不严的头盔不能完全阻止气流的冲击，使用者体验不佳；2.防护太严的头盔，头盔内部的空气流通不畅，温湿度不能调节，使用者舒适度也部高；3.现有的电动防雾霾口罩或头盔带电时间有限，续航时间短。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种适用于高速运动的机动车、摩托车驾驶员的，并收集过程能源并合理自身利用的一种新能源头盔系统，用以解决现有技术中对于机动车、摩托车等户外骑行者没有合适的防风、防尘、舒适、保安全、电池续航里程长的头盔防护装置的问题。为了解决以上技术问题，本技术提供了一种用于机动车驾驶员的风光互补发电智能头盔系统，包括头盔本体、风光互补发电系统和电源系统，头盔本体内设置温度传感器、湿度传感器和小风扇；电源系统用于给头盔本体的电子部件供电；风光互补发电系统包括利用风能发电的微型风力发电机系统和利用太阳能发电的多晶硅太阳能电池板发电系统，电源系统包括至少两块能充放电和储电的锂电池和作为总控制器的单片机，单片机包含太阳能接口电路、风能接口电路、升压电路、锂电池充电保护电路、稳压电路、锂电池电压检测电路和LED指示灯电路部分。进一步的，多晶硅太阳能电池板发电系统包括多晶硅太阳能电池组件和太阳能发电外电路，多晶硅太阳能电池组件包括多个太阳能电池单体，并进行串、并联并封装制得。进一步的，太阳能电池单体由多晶硅柔性薄膜制作，太阳能电池单体根据头盔本体顶部的弧形结构封装，使形成的多晶硅太阳能电池板结构呈与头盔本体的顶部弧形结构一致，并嵌入头盔本体的顶部外曲面结构。进一步的，太阳能电池单体的单体面积为4～100cm2，工作电压为0.45～0.50V，工作电流为20～25mA/cm2。进一步的，微型风力发电机系统包括至少一个的风力发电机装置，风力发电机装置的叶片风轮在风能的作用下旋转并通过发电机装置发电，并通过外接电路把电能传输至锂电池进行充电。进一步的，单片机为STC89C52单片机。进一步的，微型风力发电机系统的电路部分包括稳压模块、DC转换模块和升降压模块，将微型风力发电机系统发的电经过稳压后，将电压稳定在5V，然后经过DC转换模块和升降压模块后给一块锂电池进行充电。进一步的，太阳能发电外电路包括斩波模块和升降压模块，使多晶硅太阳能电池板发电系统产生的直流电经过斩波和升/降压后给其中一块锂电池充电。进一步的，单片机包括PCF8591模块，用以检测电源系统，并控制微型风力发电机系统和多晶硅太阳能电池板发电系统的互补发电充电问题。进一步的，电源系统还包括智能充放电模块，智能充放电模块包括电压检测模块、充放电控制模块和过压、欠压保护模块，用以配合单片机检测锂电池的电压，判断是否要为其中一块锂电池进行供电，另一块是否可以给系统供电。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：温度传感器、湿度传感器实时检测头盔本体内部的环境温湿度，高于设定参数时，通过单片机控制所述小风扇启动并调节头盔本体内部的环境，提高使用者的舒适度；风光互补发电系统和电源系统的设置可以收集机动车或摩托车高速运行过程中强大的流体风力的能量，并与太阳能发电能量做互补给电池续航充电，基本在做到旅行过程中头盔耗能的自给自足，增加头盔带电部分的续航里程，做到了集安全、节能、环保、舒适、高带电续航与一体的机动车头盔。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术头盔本体的结构爆炸示意图；图2是本实施例中STC89C52单片机的示意图；图3是本实施例中半导体P-N节的光生伏特效应示意图；图4是本实施例中风光互补发电系统的电路图；图5是本实施例中风光互补发电系统的整流稳压电路示意框图；图6是本实施例中锂电池充放电模块部分电路示意图；图7是本实施例用于机动车驾驶员的风光互补发电智能头盔系统的工作过程示意框图；其中，1-头盔本体，2-进气口，3-气流罩，4-硅胶管，5-排气口，6-温度传感器，7-湿度传感器，8-小风扇，9-内曲面，10-外曲面，11-支撑架，12-太阳能板，13-气流通道，14-小风扇容置槽。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。一种用于机动车驾驶员的风光互补发电智能头盔系统，包括头盔本体、风光互补发电系统、空气净化装置和电源系统，如图1所示，为头盔本体1的结构示意图，头盔本体1的前端下部设置进气口2，进气口2上设置气流罩3，气流罩3通过硅胶管4与空气净化装置的空气出口连通，头盔本体1两侧设置两个排气口5，用于排出人呼出的气体。头盔本体1包括内曲面9和外曲面10双层架构，外曲面10采用高强度PC+ABS合金，提高头盔的强度和韧性，在受到撞击时能够最大程度上减少冲击力度；内曲面9考虑到导热和重量因素，选择纯导热性能仅次于银而又十分轻盈的网状铝合金制作，一方面质轻，减轻头盔对佩戴者的重力压迫感，同时最大限度的加快头盔本体内部的热量散发，提高佩戴者的使用舒适度。头盔本体1内设置温度传感器6、湿度传感器7和小风扇8。头盔本体1内设置温度传感器6和湿度传感器7，用以实时检测头盔本体1内的温度和湿度。头盔本体1顶部内曲面9与外曲面10之间还设置小风扇容置槽14，小风扇容置槽14内设置小风扇8，小风扇容置槽14连通在头盔本体1内分布贯通的气流通道13，用以扩散头盔本体1内的空气流动，保障整个头盔本体1内的空气流通和舒适环境。外曲面10和内曲面9之间设置支撑架11，支撑架11为绝缘材料制作，对外曲面10和内曲面9之间进行有效隔热，阻断外曲面10与内曲面9的热传导，使在炎热环境下保障头盔本体内部环境的清凉和在寒冷的外部环境下保障头盔本体内部环境的温暖舒适。电源系统用于给头盔本体的电子部件如温度传感器6、湿度传感器7、小风扇8和空气净化装置供电；电源系统包括至少两块能充放电和储电的锂电池和作为总控制器的STC89C52单片机，如图2所示，为STC89C52单片机的示意图，包含太阳能接口电路、风能接口电路、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车驾驶员的风光互补发电智能头盔系统，其特征在于，包括头盔本体、风光互补发电系统和电源系统，所述头盔本体内设置温度传感器、湿度传感器和小风扇；所述电源系统用于给所述头盔本体的电子部件供电；所述风光互补发电系统包括利用风能发电的微型风力发电机系统和利用太阳能发电的多晶硅太阳能电池板发电系统，所述电源系统包括至少两块能充放电和储电的锂电池和作为总控制器的单片机，所述单片机包含太阳能接口电路、风能接口电路、升压电路、锂电池充电保护电路、稳压电路、锂电池电压检测电路和LED指示灯电路部分。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于机动车驾驶员的风光互补发电智能头盔系统，其特征在于，包括头盔本体、风光互补发电系统和电源系统，所述头盔本体内设置温度传感器、湿度传感器和小风扇；所述电源系统用于给所述头盔本体的电子部件供电；所述风光互补发电系统包括利用风能发电的微型风力发电机系统和利用太阳能发电的多晶硅太阳能电池板发电系统，所述电源系统包括至少两块能充放电和储电的锂电池和作为总控制器的单片机，所述单片机包含太阳能接口电路、风能接口电路、升压电路、锂电池充电保护电路、稳压电路、锂电池电压检测电路和LED指示灯电路部分。


2.根据权利要求1所述的一种用于机动车驾驶员的风光互补发电智能头盔系统，其特征在于，所述多晶硅太阳能电池板发电系统包括多晶硅太阳能电池组件和太阳能发电外电路，所述多晶硅太阳能电池组件包括多个太阳能电池单体，并进行串、并联并封装制得。


3.根据权利要求2所述的一种用于机动车驾驶员的风光互补发电智能头盔系统，其特征在于，所述太阳能电池单体由多晶硅柔性薄膜制作，所述太阳能电池单体根据所述头盔本体顶部的弧形结构封装，使形成的多晶硅太阳能电池板结构呈与所述头盔本体的顶部弧形结构一致，并嵌入所述头盔本体的顶部外曲面结构。


4.根据权利要求3所述的一种用于机动车驾驶员的风光互补发电智能头盔系统，其特征在于，所述太阳能电池单体的单体面积为4～100cm2，工作电压为0.45～0.50V，工作电流为20～25mA/cm2。


5.根据权利要求1所述的一种用于机动车驾驶员的风光互补发电智能头盔系统，其特征在于，所述微型风...

【专利技术属性】
技术研发人员：石黄霞，付涛，祁永来，李文亮，代元军，徐磊，史瑞静，刘光辉，马晓雯，范杰，袁文海，刘彪，宋玉涛，
申请(专利权)人：新疆工程学院，
类型：新型
国别省市：新疆;65