CN108490615A - Vr一体机 - Google Patents

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孙剑
井颢然
田文红
唐贞
郭子强
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秦瑞峰
陈丽莉
张�浩
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Abstract

本发明是关于一种VR一体机，涉及电子设备技术领域，所要解决的技术问题是使其能够将发热器件产生的热量转换成电能，实现良好的散热以及提高电池续航能力。主要采用的技术方案为：主体；导热模块，所述导热模块用于与所述主体中的发热器件连接；热电转换模块，所述热电转换模块的第一端与导热模块连接；充电模块，所述充电模块的输入端与所述热电转换模块的电输出端连接，所述充电模块的输出端与所述主体中的电池连接。本发明VR一体机能够将工作时自身产生的热能转换成电能并储存，进而同时解决了散热以及电池续航问题。

Description

VR一体机
技术领域
本发明涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种VR一体机。
背景技术
虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中。现有的VR设备主要分两种：一种是主板、电池以及显示透镜等零部件均设置在设备主体中的VR一体机；另一种VR分体机，其处理单元一般会利用外部的主机，常常使用高性能处理器的电脑，整个VR系统会采用外部电源供电。
其中，VR一体机为了实现良好的画面效果，需要设置高性能的处理器来处理图像信息，而高性能的处理器会产生大量的热量，使VR一体机的机体内部温度升高，同时高性能处理器对电能的消耗快，导致VR一体机自身携带的电池续航能力低。
现有技术中，通常采用自然风冷或者散热片结合散热风扇的方式散热。这两中散热方式中，前一种散热慢，散热效果不佳，后一种散热方式由于风扇的工作会产生一定的噪音，影响VR一体机的使用效果；而对于电池的续航问题，通常是增加电池容量，但是大容量的电池需要占用VR一体机较大的空间，以及增加VR一体机的重量，对用户的体验造成较大影响。所以针对上述技术问题还需进一步解决。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种新型结构的VR一体机，所要解决的技术问题是使其能够将发热器件产生的热量转换成电能，实现良好的散热以及提高电池续航能力。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种VR一体机，其包括：
主体；
导热模块，所述导热模块用于与所述主体中的发热器件连接；
热电转换模块，所述热电转换模块的第一端与导热模块连接；
充电模块，所述充电模块的输入端与所述热电转换模块的电输出端连接，所述充电模块的输出端与所述主体中的电池连接。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的VR一体机，其中所述导热模块包括导热硅胶和散热部件，所述散热部件的一端通过导热硅胶与所述发热器件连接，所述散热部件的另一端与所述热电转换模块第一端连接。
优选的，前述的VR一体机，其中所述散热部件为散热片或者散热管。
优选的，前述的VR一体机，其中所述热电转换模块的第二端设置在所述主体的壳体内表面位置处；
其中，所述主体的壳体与所述热电转换模块的第二端相对的位置处设置有散热通孔。
优选的，前述的VR一体机，其中所述热电转换模块的第二端设置在所述主体的壳体外部。
优选的，前述的VR一体机，其中所述热电转换模块的第二端表面设置有防腐蚀膜层。
优选的，前述的VR一体机，其中所述热电转换模块的第二端罩设有金属网罩。
优选的，前述的VR一体机，其中所述热电转换模块包括多个热电转换单体；
其中，多个所述热电转换单体呈阵列排布的方式设置在所述主体中。
优选的，前述的VR一体机，其中每行中的所述热电转换单体依次串联构成一热电转换单体组；
其中，所有所述热电转换单体组并联在一起。
优选的，前述的VR一体机，其还包括：升压模块，所述升压模块的输入端与所述热电转换模块的电输出端连接，所述升压模块的输出端与所述充电模块的输入端连接。
借由上述技术方案，本发明VR一体机至少具有下列优点：
本发明技术方案中，VR一体机增设有导热模块、热电转换模块以及充电模块，其中导热模块与VR一体机主体中的发热器件连接，能够将发热部件产生的热量导出，并通过与其连接的热电转换模块将热能转化成电能，最后热电转换模块将转换产生的电能通过充电模块为主体中的电池充电。综上，本发明提供的VR一体机通过导热模块能够将热量导出，同时由于热电转换模块自身的使用特点，即其一端与热源连接另一端处于与热源温差较大的位置，其能加快热量的传导，同时热电转换模块能够快速的将热能转换成电能，进而加快了发热器件热量的导出，例如加快了主处理器的热量导出，保证了VR一体机主处理器以及其他电子部件处于合适的工作温度，使VR一体机能够高性能的工作，给用户带来良好的体验；此外，将主体中发热器件产生的热量转换成电能为VR一体机的电池充电，能够增加电池的续航能力，无需通过增加电池的电容量的方式来提升电池续航能力，避免了体积较大的电池导致VR一体机体积加大的问题，同时避免了大容量电池为VR一体机带来的增重的问题，进而提升了用户体验的效果。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的实施例提供的一种VR一体机的结构示意图；
图2是本发明的实施例提供的一种VR一体机的热电转换模块的结构示意图；
图3是本发明的实施例提供的另一种VR一体机的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的VR一体机，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
如图1所示，本发明的实施例提出的一种VR一体机，其包括：主体1、导热模块3、热电转换模块4以及充电模块5；所述导热模块3用于与所述主体1中的发热器件2连接；所述热电转换模块4的第一端与导热模块3连接；所述充电模块5的输入端与所述热电转换模块4的电输出端连接，所述充电模块5的输出端与所述主体1中的电池6连接。
具体的，VR一体机是目前虚拟现实设备中便于携带和使用的一种设备，其特点是主机与显示装置设置在一起，例如头戴式的VR一体机。主体1是VR一体机的主要功能部件的集中，其包含VR一体机的处理系统、控制系统、显示系统以及声音系统等，还可以包括其他辅助实现VR一体机功能的部件，可参考现有技术，此处不再赘述；但是需要注意的是，上述的系统以及装置全部集成在主体1的壳体中，即处于一个相对封闭的空间中，其中主体1中发热最严重的为主处理器以及其他运算器件。导热模块3最好为能够快速导热的结构部件，例如可以是导热板或者导热管，可以根据主体1的壳体内部空间结构进行导热模块3的结构设置，也可以参考现有技术中导热模块3的结构进行具体设置，本发明不做具体的限定；此外，发热器件2可以为主处理器、副处理器、显卡或者其他发热电子部件。热电转换模块4是采用塞贝尔效应制成的温差发电模块，其原理为：将两种不同的金属材料连接在一起，其中一种金属材料的端部置于高温状态或者热源处，另一种金属的端部处于开路且处于低温状态或者冷端，则在冷端存在开路电压，可用于热能转换成电能；热电转换模块4可以是一个整体的模块，也可以是由多个子模块组合构成，热点转换模块的外部需要设置有绝缘层，并在其模块的预定位置设置电输出端的正负极，其中电输出端的正负极分别用于连接充电模块5的正负极。充电模块5需要根据VR一体机具体的供电需求进行功能设置，其中包括电压控制、电流控制等，充电模块5可以由充电芯片和外围电路构成，充电模块5与热电转换模块4以及电池6的连接处处需要进行外表面绝缘处理，以及进行密封防水处理，其具体的处理方式可参考现有技术进行。此外，主体1中的电池6需要是能够进行多次充放电的电池6，例如镍镉充电电池6、镍氢充电电池6、锂离子充电电池6、铅蓄充电电池6、铁锂充电电池6等。
本发明技术方案中，VR一体机增设有导热模块、热电转换模块以及充电模块，其中导热模块与VR一体机主体中的发热器件连接，能够将发热部件产生的热量导出，并通过与其连接的热电转换模块将热能转化成电能，最后热电转换模块将转换产生的电能通过充电模块为主体中的电池充电。综上，本发明提供的VR一体机通过导热模块能够将热量导出，同时由于热电转换模块自身的使用特点，即其一端与热源连接另一端处于与热源温差较大的位置，其能加快热量的传导，同时热电转换模块能够快速的将热能转换成电能，进而加快了发热器件热量的导出，例如加快了主处理器的热量导出，保证了VR一体机主处理器以及其他电子部件处于合适的工作温度，使VR一体机能够高性能的工作，给用户带来良好的体验；此外，将主体中发热器件产生的热量转换成电能为VR一体机的电池充电，能够增加电池的续航能力，无需通过增加电池的电容量的方式来提升电池续航能力，避免了体积较大的电池导致VR一体机体积加大的问题，同时避免了大容量电池为VR一体机带来的增重的问题，进而提升了用户体验的效果。
如图1所示，在具体实施中，其中所述导热模块3包括导热硅胶和散热部件，所述散热部件的一端通过导热硅胶与所述发热器件2连接，所述散热部件的另一端与所述热电转换模块4第一端连接。
具体的，导热硅胶是高端的导热化合物，是通过与空气中的水份发生缩合反应并放出低分子引起交联固化，进而形成成高性能弹性体，具有卓越的抗冷热交变性能、耐老化性能和电绝缘性能，以及具有优异的防潮、抗震、耐电晕、抗漏电性能和耐化学介质性能，可持续在-60-280℃环境中使用且保持性能，不溶胀并且对大多数金属和非金属材料具有良好的粘接性；正式由于其具有不会固体化、不会导电的特性可以避免电路短路的风险，适合用于作为金属散热部件与发热器件2之间的导热介质。
进一步的，所述散热部件为散热片或者散热管。
具体的，散热片可以是多个片状金属规则连接在一起的散热片，也可以是参考现有技术中散热片的结构进行具体的设置，散热片所使用的材料可以是铝合金或者铜合金；同样散热管也可以采用铝合金或者铜合金制造，其可以通过盘管的形式设置在发热器件2上。
在具体实施中，其中所述热电转换模块4的第二端设置在所述主体1的壳体内表面位置处；其中，所述主体1的壳体与所述热电转换模块4的第二端相对的位置处设置有散热通孔。
具体的，由于热电转换模块4的两端需要分别置于热源处以及冷端，而在VR一体机的主体1中，热源就是发热器件2，例如主处理器，越靠近主体1的壳体温度越低，所以将所述热电转换模块4的第二端即冷端设置在所述主体1的壳体内表面位置处，并为了进一步降低热电转换模块4第二端的温度，对应在壳体上开设散热通孔，使热电转换模块4第二端的温度更加接近室温。
在具体实施中，其中所述热电转换模块4的第二端设置在所述主体1的壳体外部。
具体的，在不增设特设的降温设备的情况下，主体1的内部和外部所处温度一定是外部温度最低，所以将所述热电转换模块4的第二端设置在所述主体1的壳体外部，使热电转换模块4的第一端和第二端之间具有最大的温差，便于其热电的转换。
进一步的，由于热电转换模块4的第二端处于主体1的壳体外部，所以为了防止其发生腐蚀或者发生破损，可以在所述热电转换模块4的第二端表面设置防腐蚀膜层，以及在所述热电转换模块4的第二端罩设金属网罩。
具体的，防腐膜层可以是在热电转换模块4的第二端喷射一层钝化金属层，也可以是在热电转换模块4的第二端覆盖一层塑胶材料；金属网罩可以根据热电转换模块4的第二端的结构特点进行具体的设置，例如设置成球面网状，或者设置成矩形网状等，
如图2所示，在具体实施中，其中所述热电转换模块4包括多个热电转换单体411；其中，多个所述热电转换单体411呈阵列排布的方式设置在所述主体中。
具体的，由于单一的小体积的热电转换单体411的热电转换功率过下，且大体积的一个热电转换单体411的造价过高，所以最佳的方式是通过多个小体积的热电转换单体411构成热电转换模块4，其中为了便于多个热电转换单体411之间的连接，以及占用最小的主体的内部空间，最好将多个热电转换单体411呈矩阵的方式排列。
进一步的，将矩阵排列的多个热电转换单体411进行如下方式连接：
如图2所示，将每行中的所述热电转换单体411依次串联构成一热电转换单体组41；之后，将所有所述热电转换单体组41并联在一起，即每行串联之后在将多行并联。
具体的，通过上述的方式能够提高热电转换模块的输出电压以及输出电流，能够快速的为电池充电。
如图3所示，在具体实施中，其中本发明提供的VR一体机，还包括：升压模块7，所述升压模块7的输入端与所述热电转换模块4的电输出端连接，所述升压模块7的输出端与所述充电模块5的输入端连接。
具体的，升压模块的设置能够保证热电转换模块4正常的为电池6充电，尤其在热电转换模块4产生的电压不足时，即发热器件2发出的热量少，热电转换模块4的温差小时，升压模块能够确保正常的将为电池6充电。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种VR一体机，其特征在于，其包括：
主体；
导热模块，所述导热模块用于与所述主体中的发热器件连接；
热电转换模块，所述热电转换模块的第一端与导热模块连接；
充电模块，所述充电模块的输入端与所述热电转换模块的电输出端连接，所述充电模块的输出端与所述主体中的电池连接。
2.根据权利要求1所述的VR一体机，其特征在于，
所述导热模块包括导热硅胶和散热部件，所述散热部件的一端通过导热硅胶与所述发热器件连接，所述散热部件的另一端与所述热电转换模块第一端连接。
3.根据权利要求2所述的VR一体机，其特征在于，
所述散热部件为散热片或者散热管。
4.根据权利要求1所述的VR一体机，其特征在于，
所述热电转换模块的第二端设置在所述主体的壳体内表面位置处；
其中，所述主体的壳体与所述热电转换模块的第二端相对的位置处设置有散热通孔。
5.根据权利要求1所述的VR一体机，其特征在于，
所述热电转换模块的第二端设置在所述主体的壳体外部。
6.根据权利要求5所述的VR一体机，其特征在于，
所述热电转换模块的第二端表面设置有防腐蚀膜层。
7.根据权利要求5或6所述的VR一体机，其特征在于，
所述热电转换模块的第二端罩设有金属网罩。
8.根据权利要求1所述的VR一体机，其特征在于，
所述热电转换模块包括多个热电转换单体；
其中，多个所述热电转换单体呈阵列排布的方式设置在所述主体中。
9.根据权利要求8所述的VR一体机，其特征在于，
每行中的所述热电转换单体依次串联构成一热电转换单体组；
其中，所有所述热电转换单体组并联在一起。
10.根据权利要求1所述的VR一体机，其特征在于，还包括：
升压模块，所述升压模块的输入端与所述热电转换模块的电输出端连接，所述升压模块的输出端与所述充电模块的输入端连接。
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