CN103219788B - 太阳能供电3d眼镜及其供电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能供电3D眼镜，包括眼镜框架、镜片和电池，所述电池通过第一开关与所述镜片电连接；还包括主控芯片和设置于所述眼镜框架上的太阳能电池板，所述太阳能电池板电连接有太阳能充电管理芯片，所述太阳能充电管理芯片的输出端通过第二开关与所述镜片电连接，所述太阳能充电管理芯片还电连接有电容；所述主控芯片的输出端分别与所述第一开关和所述第二开关的使能端电连接。本发明还公开了一种3D眼镜供电方法。本发明的太阳能供电3D眼镜及其供电方法，使用方便、能够充分利用太阳能、延长电池使用寿命。

Description

太阳能供电3D眼镜及其供电方法
技术领域
本发明涉及3D眼镜技术领域，尤其是涉及一种太阳能供电3D眼镜及其供电方法。
背景技术
3D眼镜能使人们在屏幕上体验到真实世界的3D视频效果，应用越来越广泛，用户对3D眼镜的需求和品质要求也越来越高。目前，3D眼镜一般采用纽扣电池或者可充电的锂电池供电，在使用一段时间后，就需要更换电池或者用专用的外置充电器进行充电，使用不方便，经常更换电池给消费者增加使用成本，而且废旧电池会造成环境污染。而采用太阳能作为能源的3D眼镜能够很大程度上提高3D眼镜的续航工作时间，能源清洁环保，经久耐用，具有很好的用户体验效果。因此，采用太阳能供电给3D眼镜进行供电越来越得到应用。
但是，目前太阳能充电的3D眼镜均是先直接对锂电池进行充电后，再由锂电池对3D眼镜供电，如公布号为CN102789057A的发明专利《3D快门眼镜》，受限于3D眼镜的室内环境照度不稳定，对锂电池的充电电流不稳定以及频繁的充放电，都会降低锂电池的使用寿命。公布号为CN201995802U的发明专利《3D眼镜的供电系统及其供电方法盒》同样是太阳能直接对蓄电池充电，同时还需要把3D眼镜放到眼镜盒内才能间接利用太阳能的能量，使用时受限较大。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种能够充分利用太阳能、延长电池使用寿命的太阳能供电3D眼镜。
本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种能够充分利用太阳能、延长电池使用寿命的3D眼镜供电方法。
为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种太阳能供电3D眼镜，包括眼镜框架、镜片和电池，所述电池通过第一开关与所述镜片电连接；还包括主控芯片和设置于所述眼镜框架上的太阳能电池板，所述太阳能电池板电连接有太阳能充电管理芯片，所述太阳能充电管理芯片的输出端通过第二开关与所述镜片电连接，所述太阳能充电管理芯片还电连接有电容；所述主控芯片的输出端分别与所述第一开关和所述第二开关的使能端电连接。
优选的，所述电容为法拉电容。
优选的，所述太阳能充电管理芯片上设有最大功率点跟踪模块。
优选的，所述电池为纽扣电池或充电电池。
优选的，所述充电电池通过充电管理芯片连接到适配器或USB接口。
优选的，所述充电电池为锂电池。
优选的，所述第一开关的使能端还连接有USB强制开关。
为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：一种3D眼镜供电方法，包括以下步骤：
a.设置太阳能充电管理芯片的过压值以及阈值TH1和TH2，其中，TH1>TH2，当所述电容的电压低于阈值电压TH2时，所述主控芯片控制所述第一开关开通，控制所述第二开关关断，切换到充电电池供电模式；
b.在太阳能可以获得的情况下，所述电容通过所述太阳能电池板收集并存储太阳能，当电容电压达到阈值电压TH1时，所述主控芯片控制所述第一开关关断，控制所述第二开关开通，切换到太阳能供电模式,同时持续给所述电容充电直至其电压达到过压值，并使其电压维持在过压值；
c.在太阳能不能满足供电的情况下，镜片负载抽取电容中预存的能量,切换到电容供电模式。
优选的，在步骤c之后,还包括步骤d：当电容的电压下降至低于预设的阈值电压TH2时，则主控芯片控制第一开关开通，控制第二开关关断，重新切换到充电电池供电模式。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
1.由于太阳能充电管理芯片还电连接有电容，因此当采用太阳能供电的情况下，用户在室内活动导致太阳能能量变化或波动时，通过电容的充电和放电过程，电容起到了缓冲供电的作用，避免了3D眼镜的突然掉电，保证了3D眼镜的太阳能供电效果。
2.当太阳能能量较弱时，电容通过所述太阳能电池板收集并存储太阳能，为3D眼镜供电，最大程度的利用了太阳能，减少了纽扣电池或充电电池的使用率，减少了纽扣电池的更换或者充电电池的充电次数，从而延长了充电电池的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明的供电路径示意图；
图2是本发明的原理电路示意图；
图3是本发明的工作流程示意图；
图中：1、充电电池；2、太阳能电池板；3、太阳能充电管理芯片；4、电容；5、第一开关；6、第二开关；7、主控芯片；8、充电管理芯片；9、适配器；10、USB强制开关。
具体实施方式
参照图1和图2，本发明的太阳能供电3D眼镜，包括眼镜框架、镜片和电池，电池为充电电池1，充电电池1通过第一开关5与镜片电连接；还包括主控芯片7和设置于眼镜框架上的太阳能电池板2，太阳能电池板2电连接有太阳能充电管理芯片3，太阳能充电管理芯片3还电连接有电容4；太阳能充电管理芯片3的输出端通过第二开关6电连接到镜片，主控芯片7的输出端分别电连接到第一开关5和第二开关6的使能端。
本实施例中，电容4为容量大的法拉电容，充电电池1为充电锂电池，当然，也可以采用纽扣电池。充电电池1通过充电管理芯片8连接到适配器9或USB接口，适配器9或USB接口连接到电源对充电电池进行充电。
因此，在硬件电路上，该太阳能供电3D眼镜，有两条供电路径，包括太阳能和可充电锂电池。
当采用太阳能供电的情况下，用户在室内活动导致太阳能能量变化或波动时，通过电容的冲电和放电过程，电容起到了缓冲供电的作用，避免了3D眼镜的突然掉电，保证了3D眼镜的太阳能供电效果。
当太阳能能量较弱时，电容4通过所述太阳能电池板收集并存储太阳能，为3D眼镜供电，最大程度的利用了太阳能，减少了纽扣电池或充电电池的使用率，减少了纽扣电池的更换或者充电电池的充电次数，从而延长了充电电池的使用寿命。
太阳能充电管理芯片3上设有最大功率点跟踪模块,即MPPT模块，最大功点跟踪(MaximumPowerPointTracking，简称MPPT)系统是一种通过调节电气模块的工作状态，使太阳能电池板能够输出更多电能的电气系统。可以在不同光照强度下跟踪太阳能电池板2的最大输出功率，使太阳能电池板2以最大的效率将太阳能存储在电容4中。太阳能充电管理芯片3还具有欠压、过压和阈值电压设定等功能，可以方便的通知系统进行太阳能和锂电池供电的切换。
第一开关5的使能端还连接有USB强制开关10，用于当两条供电路径都断电的情况下打开第一开关5。
参照图3，本发明的太阳能供电3D眼镜的工作原理：
设置太阳能充电管理芯片的过压值以及两个阈值TH1和TH2，其中，TH1>TH2。在太阳能能量不可获取，使电容4的电压低于阈值电压TH2时，通过主控芯片7控制第一开关5开通，控制第二开关6关断，使系统切换到充电电池供电模式。
而在太阳能可以获得的情况下，由太阳能和法拉电容为系统供电，太阳能电池板2吸收太阳能首先为法拉电容充电，当充电电压达到阈值电压TH1时，通过主控芯片7控制所述第一开关5关断，控制第二开关6开通，使系统切换到太阳能和法拉电容为3D眼镜供电。当太阳能能量充足时，持续对法拉电容充电使其电压至过压值，法拉电容的电压值维持在过压值，从而使太阳能充电管理芯片3的输出电压维持在过压值，富余的能量为镜片负载供电。
当太阳能能量微弱时，镜片负载会抽取法拉电容中预存的能量，切换到电容供电模式。
当法拉电容的电压下降，如果法拉电容的电压低于预设的阈值电压TH2，则会通过主控芯片7控制第一开关5开通，控制第二开关6关断，使系统重新切换到充电电池供电模式。
本发明的设有法拉电容的太阳能充电系统不仅仅局限于使用在3D眼镜上，也可以使用在其他的电子产品上。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种太阳能供电3D眼镜的供电方法，所述太阳能供电3D眼镜包括眼镜框架、镜片和电池，所述电池通过第一开关与所述镜片电连接；还包括主控芯片和设置于所述眼镜框架上的太阳能电池板，所述太阳能电池板电连接有太阳能充电管理芯片，所述太阳能充电管理芯片的输出端通过第二开关与所述镜片电连接，所述太阳能充电管理芯片还电连接有电容；所述主控芯片的输出端分别与所述第一开关和所述第二开关的使能端电连接；其中，所述电容通过所述太阳能电池板收集并存储太阳能，为3D眼镜供电；所述电池为纽扣电池或充电电池；其特征在于，所述太阳能供电3D眼镜的供电方法包括以下步骤：
a.设置太阳能充电管理芯片的过压值以及阈值TH1和TH2，其中，TH1>TH2，当所述电容的电压低于阈值电压TH2时，所述主控芯片控制所述第一开关开通，控制所述第二开关关断，切换到充电电池供电模式；
b.在太阳能可以获得的情况下，所述电容通过所述太阳能电池板收集并存储太阳能，当电容电压达到阈值电压TH1时，所述主控芯片控制所述第一开关关断，控制所述第二开关开通，切换到太阳能供电模式,同时持续给所述电容充电直至其电压达到过压值，并使其电压维持在过压值；
c.在太阳能不能满足供电的情况下，镜片负载抽取电容中预存的能量,切换到电容供电模式。
2.如权利要求1所述的太阳能供电3D眼镜的供电方法，其特征在于，在步骤c之后,还包括步骤d：当电容的电压下降至低于预设的阈值电压TH2时，则主控芯片控制第一开关开通，控制第二开关关断，重新切换到充电电池供电模式。
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