CN107093922A - 一种vr交互设备的锂电池供电系统 - Google Patents

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
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    • H02J7/35Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells

Abstract

本发明公开了一种VR交互设备的锂电池供电系统,包括太阳能电池板,太阳能电池板通过充电控制电路给锂电池充电,锂电池存储的电能通过DC‑DC模块输出电压,并且的锂电池通过放电保护电路连接DC‑DC模块,充电控制电路通过电磁耦合电路连接锂电池组,电磁耦合电路由初级电路、电磁耦合器和次级电路组成,初级电路包括高频逆变器和初级补偿电容,次级电路由次级补偿电容、整流电路和滤波电路组成,电磁耦合器的两端线圈分别连接初级补偿电容和次级补偿电容,高频逆变电路与充电控制电路连接,次级补偿电容依次将电能通过整流电路和滤波电路处理后,给锂电池充电,通过对电池电压的监测避免锂电池过度放电,以达到延长锂电池寿命的目的。

Description

一种VR交互设备的锂电池供电系统
技术领域
[0001] 本发明涉及VR设备技术领域,具体为一种VR交互设备的锂电池供电系统。
背景技术
[0002] 近些年来,用户与智能终端之间的交互不再局限于机械式的输入指令与执行指令 的关系,而是更加真实、人性化的交互。特别是虚拟现实(VR,VirtualReality)技术促使人 们与智能终端(VR设备)之间的交互趋于小型化、便携化和实际化,我们的生活也因此变得 更加便利。
[0003] 但是,在现有的技术和产品中,实现用户与智能终端,特别是与VR设备之间的交互 上的操作仍然不便捷,特别是在户外,比如说VR背包等移动式产品,没有一个良好的持续型 供电系统来维持其工作。
[0004] 电源是系统的重要组成部分,特别是对于野外布置的无线传感器网络节点来说, 供电线路的铺设难度较大,采用电池供电时需要定期更换电池,在一定程度上增加了系统 维护的成本。太阳能供电系统不仅解决了野外长时间无人监护的网络节点的供电问题,而 且还具有供电持久、环保节能和便于维护等优点,具有良好的应用前景。太阳能供电系统设 计的关键问题是通过太阳能电池板对锂电池进行充电,同时需要实时检测充电电压和充电 电流,避免因过充而导致锂电池永久性损坏;此外还需要设计锂电池放电保护电路,对放电 电压进行实时监测,防止过放电导致锂电池损坏。
发明内容
[0005] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种VR交互设备的锂电池供电系统, 包括太阳能电池板,所述太阳能电池板通过充电控制电路给锂电池充电,所述锂电池存储 的电能通过DC-DC模块输出电压,并且所述的锂电池通过放电保护电路连接DC-DC模块,所 述充电控制电路通过电磁耦合电路连接锂电池组,所述电磁耦合电路由初级电路、电磁耦 合器和次级电路组成,所述初级电路包括高频逆变器和初级补偿电容,所述次级电路由次 级补偿电容、整流电路和滤波电路组成,所述电磁耦合器的两端线圈分别连接初级补偿电 容和次级补偿电容,所述高频逆变电路与充电控制电路连接,所述次级补偿电容依次将电 能通过整流电路和滤波电路处理后,给锂电池充电。
[0006] 作为本发明一种优选的技术方案,所述太阳能板采用输出电压为5.5V,输出电流 为140〜150mA的单晶太阳能电池板。
[0007] 作为本发明一种优选的技术方案,所述充电控制电路采用CN3063芯片作为单节锂 电池充电管理芯片,所述太阳能电池输入经过二极管连接于CN3063的VIN引脚,并且二极管 的输出端通过一个电容接地,所述二极管还通过一个电阻并联连个不同颜色的二极管,且 该二极管分别连接于CN3063芯片的第六引脚和第七引脚。
[0008] 作为本发明一种优选的技术方案,所述放电保护电路采用CN301芯片组成的锂电 池电压检测电路,所述CN301芯片的LBO引脚连接一个NMOS管,VCC引脚通过一个10千欧电阻 连接PMOS管,所述NMOS管的第三引脚连接于PMOS管的第一引脚,所述PMOS的第三引脚连接 有RT9183-33PG芯片,通过RT9183-33PG芯片的VOUT端输出电压。
[0009]与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过充电控制电路来管理锂电池 的充电过程并进行有效的能量储存,通过对电池电压的监测避免锂电池过度放电,以达到 延长锂电池寿命的目的;然后使用电池端电压检测芯片CN301组成的锂电池电压检测电路, 无需系统软件支持,完全使用硬件电路来检测电池端电压,当达到过度放电阈值时,自动切 断系统放电电路;本发明还通过有增加电磁耦合电路实现输出功率和电压的调制,通过初 级电路和次级电路的分解调制,将电能经过初级电路补偿后,经过电磁耦合器传递能量,并 经过次级电路的补偿、整流和滤波功能,使得输出的电压增益、功率、电流增益等指标优越, 整个系统可靠性较好,鲁棒性较高。
附图说明
[00Ί0]图1为本发明结构不意图;
[0011] 图2为本发明电磁耦合电路的结构示意图;
[0012] 图3为本发明充电控制电路图;
[0013] 图4为本发明放电保护电路图。
具体实施方式
[0014] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例,都属于本发明保护的范围。
[0015] 实施例
[0016] 如图1和图2所示,本发明提供一种技术方案:一种VR交互设备的锂电池供电系统, 包括太阳能电池板,所述太阳能电池板通过充电控制电路给锂电池充电,所述锂电池存储 的电能通过DC-DC模块输出电压,并且所述的锂电池通过放电保护电路连接DC-DC模块,所 述充电控制电路通过电磁耦合电路连接锂电池组,所述电磁耦合电路由初级电路、电磁耦 合器和次级电路组成,所述初级电路包括高频逆变器和初级补偿电容,所述次级电路由次 级补偿电容、整流电路和滤波电路组成,所述电磁耦合器的两端线圈分别连接初级补偿电 容和次级补偿电容,所述高频逆变电路与充电控制电路连接,所述次级补偿电容依次将电 能通过整流电路和滤波电路处理后,给锂电池充电。
[0017] 由于单晶的有刀角而并非完整的正方角,在使用中远远低于多晶,而且市场数量 明显少于多晶。同功率的单晶电池板价格要比同功率的多晶板高些,所述太阳能板采用输 出电压为5.5V,输出电流为140〜150mA的单晶太阳能电池板。
[0018] 所述充电控制电路采用上海如韵电子有限公司的CN3063芯片作为单节锂电池充 电管理芯片,该芯片内部的8位模拟一数字转换电路,能够根据输入电压源的电流输出能力 自动调整充电电流,用户不需要考虑最坏情况,可最大限度地利用输入电压源的电流输出 能力,非常适用于太阳能电池等电流输出能力有限的靠电压源供电的锂电池充电的应用, 所述太阳能电池输入经过二极管连接于CN3063的VIN引脚,并且二极管的输出端通过一个 电容接地,所述二极管还通过一个电阻并联连个不同颜色的二极管,且该二极管分别连接 于CN3063芯片的第六引脚和第七引脚。
[0019] 充电控制电路原理:如图3所示,当太阳能电池板输入电压大于低电压检测阈值和 锂电池端电压时,CN3063开始对锂电池进行充电
Figure CN107093922AD00051
引脚输出低电平时红色LED亮,表示 充电正在进行;当充满电后,
Figure CN107093922AD00052
引脚输出低电平时绿色LED亮,表示充电完毕,CN3063芯 片可以自动检测充电电压,进而实现自动调节充电模式,使得充电效率较高。因此,使用该 芯片设计锂电池充电电路较为简单,利于推广应用。
[0020] 所述放电保护电路采用CN301芯片组成的锂电池电压检测电路,所述CN301芯片的 LBO引脚连接一个NMOS管,VCC引脚通过一个10千欧电阻连接PMOS管,所述匪OS管的第三引 脚连接于PMOS管的第一引脚,所述PMOS的第三引脚连接有RT9183-33PG芯片,通过RT9183-33PG芯片的VOUT端输出电压。
[0021] 放电保护电路工作原理:如图4所示,当电池端电压下降到过度放电低电压检测阈 值时,LBO引脚输出低电平,NMOS管截止,PMOS管栅极为高电平,PMOS管截止,放电回路被切 断,起到了保护锂电池过度放电的作用;当太阳能板自动对锂电池充电,充电电压达到高电 压检测阈值时,LBO输出高电平,匪OS管导通,PMOS管栅极为低电平,PMOS管导通,放电回路 重新被打开,采用RT9183-33PG芯片实现电压转换,该芯片在输出3.3V时,所需要的压差为 11 OmV,静态电流为380μΑ。
[0022] 所述电磁耦合器为现有技术手段,耦合是指两个或两个以上的电路元件或电网络 的输入与输出之间存在紧密配合与相互影响,并通过相互作用从一侧向另一侧传输能量的 现象;概括的说耦合就是指两个实体相互依赖于对方的一个量度。变化的电场会产生磁场, 而变化的磁场又会变成电场,磁场和电场相辅相生,相互影响即为电磁耦合;所述DC-DC模 块、整流电路和滤波电路采用的是电子电路技术中常见的电路,本发明并不对其作特殊改 进。
[0023] 本发明的优点为:
[0024] (1)本发明通过充电控制电路来管理锂电池的充电过程并进行有效的能量储存, 通过对电池电压的监测避免锂电池过度放电,以达到延长锂电池寿命的目的;
[0025] (2)本发明使用电池端电压检测芯片CN301组成的锂电池电压检测电路,无需系统 软件支持,完全使用硬件电路来检测电池端电压,当达到过度放电阈值时,自动切断系统放 电电路;
[0026] (3)本发明还通过有增加电磁耦合电路实现输出功率和电压的调制,通过初级电 路和次级电路的分解调制,将电能经过初级电路补偿后,经过电磁耦合器传递能量,并经过 次级电路的补偿、整流和滤波功能,使得输出的电压增益、功率、电流增益等指标优越,整个 系统可靠性较好,鲁棒性较高。
[0027] 对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在 不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论 从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权 利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有 变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1. 一种VR交互设备的锂电池供电系统,包括太阳能电池板,其特征在于,所述太阳能电 池板通过充电控制电路给锂电池充电,所述锂电池存储的电能通过DC-DC模块输出电压,并 且所述的锂电池通过放电保护电路连接DC-DC模块,所述充电控制电路通过电磁耦合电路 连接锂电池组,所述电磁耦合电路由初级电路、电磁耦合器和次级电路组成,所述初级电路 包括高频逆变器和初级补偿电容,所述次级电路由次级补偿电容、整流电路和滤波电路组 成,所述电磁耦合器的两端线圈分别连接初级补偿电容和次级补偿电容,所述高频逆变电 路与充电控制电路连接,所述次级补偿电容依次将电能通过整流电路和滤波电路处理后, 给锂电池充电。
2. 根据权利要求1所述的一种VR交互设备的锂电池供电系统,其特征在于,所述太阳能 板采用输出电压为5.5V,输出电流为140〜150mA的单晶太阳能电池板。
3. 根据权利要求1所述的一种VR交互设备的锂电池供电系统,其特征在于,所述充电控 制电路采用CN3063芯片作为单节锂电池充电管理芯片,所述太阳能电池输入经过二极管连 接于CN3063的VIN引脚,并且二极管的输出端通过一个电容接地,所述二极管还通过一个电 阻并联连个不同颜色的二极管,且该二极管分别连接于CN3063芯片的第六引脚和第七引 脚。
4. 根据权利要求1所述的一种VR交互设备的锂电池供电系统,其特征在于,所述放电保 护电路采用CN301芯片组成的锂电池电压检测电路,所述CN301芯片的LBO引脚连接一个 NMOS管,VCC引脚通过一个10千欧电阻连接PMOS管,所述NMOS管的第三引脚连接于PMOS管的 第一引脚,所述PMOS的第三引脚连接有RT9183-33PG芯片,通过RT9183-33PG芯片的VOUT端 输出电压。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108899597A (zh) * 2018-07-05 2018-11-27 安徽省润创信息技术有限公司 一种外接vr设备用的电池组件

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102611175A (zh) * 2012-03-15 2012-07-25 李素平 一种太阳能无线充电电路
CN102868193A (zh) * 2012-09-12 2013-01-09 江苏大学 无线传感器网络节点太阳能供电电路
CN205753511U (zh) * 2016-05-13 2016-11-30 北京顺程高科技有限公司 自动感应式太阳能充电电路
CN106602736A (zh) * 2016-11-29 2017-04-26 维沃移动通信有限公司 一种移动终端的充电方法及充电系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102611175A (zh) * 2012-03-15 2012-07-25 李素平 一种太阳能无线充电电路
CN102868193A (zh) * 2012-09-12 2013-01-09 江苏大学 无线传感器网络节点太阳能供电电路
CN205753511U (zh) * 2016-05-13 2016-11-30 北京顺程高科技有限公司 自动感应式太阳能充电电路
CN106602736A (zh) * 2016-11-29 2017-04-26 维沃移动通信有限公司 一种移动终端的充电方法及充电系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108899597A (zh) * 2018-07-05 2018-11-27 安徽省润创信息技术有限公司 一种外接vr设备用的电池组件

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