CN113193244A - 电池装置及头戴显示设备 - Google Patents

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CN113193244A CN202110469937.3A CN202110469937A CN113193244A CN 113193244 A CN113193244 A CN 113193244A CN 202110469937 A CN202110469937 A CN 202110469937A CN 113193244 A CN113193244 A CN 113193244A
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Abstract

本发明属于头戴显示技术领域，公开了一种电池装置及头戴显示设备。电池装置包括电池转接板、电池保护板、电池柔性电路板、第一连接件及第二连接件，电池转接板与电池保护板之间通过第一连接件连接；电池转接板的一端与电池柔性电路板的一端连接，电池柔性电路板的另一端与第二连接件的一端连接，第二连接件的另一端与电池保护板连接，电池柔性电路板的阻抗根据第二连接件的一端至电池转接板的一端的长度确定。本发明中，电池装置中可伸缩部分采用第一连接件和电池柔性电路板并联，并联阻抗可变的电池柔性电路板实现阻抗的变化，降低由于伸缩需要预留连接件的阻抗，在满足用户头型需求的情况下，有效降低连接件阻抗提高了电池电量的利用率。

Description

电池装置及头戴显示设备
技术领域
本发明涉及头戴显示技术领域，尤其涉及一种电池装置及头戴显示设备。
背景技术
目前，将电池后置，是虚拟现实(Virtual Reality，VR)减重的一个方向，但是同样会带来一个问题：在功耗较大时，电池线上的压降会增加，从而会造成电池电量不能被充分利用。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电池装置及头戴显示设备，旨在解决现有头戴显示设备将电池后置造成电池电量不能被充分利用的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种电池装置，所述电池装置包括电池转接板、电池保护板、电池柔性电路板、第一连接件以及第二连接件；其中，
所述电池转接板与所述电池保护板之间通过所述第一连接件连接；
所述电池转接板的一端与所述电池柔性电路板的一端连接，所述电池柔性电路板的另一端与所述第二连接件的一端连接，所述第二连接件的另一端与所述电池保护板连接；
其中，所述电池柔性电路板的阻抗根据所述第二连接件的一端至所述电池转接板的一端的长度确定。
可选地，所述电池转接板与所述电池保护板之间的阻抗根据所述电池柔性电路板的阻抗、所述第二连接件的阻抗以及所述第一连接件的阻抗确定。
可选地，所述第一连接件包括第一电池线缆，所述第二连接件包括第二电池线缆；其中，
所述第一电池线缆和所述第二电池线缆为可伸缩线缆。
可选地，所述电池柔性电路板包括板对板连接器以及连接探针板；其中，
所述板对板连接器的一端与所述电池转接板连接，所述板对板连接器的另一端与所述连接探针板连接，所述连接探针板与所述第二电池线缆的一端连接，所述第二电池线缆的另一端与所述电池保护板连接。
可选地，所述连接探针板包括第一露铜区域以及第二露铜区域；其中，
所述板对板连接器分别与所述第一露铜区域和所述第二露铜区域连接，所述第一露铜区域和所述第二露铜区域分别与所述第二电池线缆连接。
可选地，所述第一露铜区域为电源露铜区域，所述第二露铜区域为接地露铜区域；其中，
所述电源露铜区域与电池的正极连接，所述接地露铜区域与所述电池的负极连接。
可选地，电池柔性电路板还包括接触部件，所述第一露铜区域上设置有第一触点和第二触点，所述第二露铜区域上设置有第三触点和第四触点；其中，
所述第一触点、所述第二触点、所述第三触点以及所述第四触点分别通过所述接触部件与所述第二电池线缆连接。
可选地，所述接触部件为弹性触点探针或弹片。
可选地，所述电池装置还包括电池主板连接器以及第三电池线缆；其中，
所述电池主板连接器与所述电池转接板之间通过所述第三电池线缆连接。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种头戴显示设备，所述头戴显示设备包括：头显主机及与所述头显主机连接的绑带，所述头显主机设置有主板，所述绑带连接有后壳；所述后壳内设置有如上文所述的电池装置。
本发明提供了一种电池装置，所述电池装置包括电池转接板、电池保护板、电池柔性电路板、第一连接件以及第二连接件；其中，所述电池转接板与所述电池保护板之间通过所述第一连接件连接；所述电池转接板的一端与所述电池柔性电路板的一端连接，所述电池柔性电路板的另一端与所述第二连接件的一端连接，所述第二连接件的另一端与所述电池保护板连接；其中，所述电池柔性电路板的阻抗根据所述第二连接件的一端至所述电池转接板的一端的长度确定。相较于现有头戴显示设备的后头戴电池连接件方案，本发明中，电池装置中可伸缩部分采用第一连接件和电池柔性电路板并联形式，并联一个阻抗可变的电池柔性电路板，通过在电池柔性电路板上的移动，实现了阻抗的变化，降低由于伸缩需要预留连接件的阻抗，在满足用户头型需求的情况下，有效的降低了连接件阻抗，从而提高了电池电量的利用率，解决了现有头戴显示设备将电池后置造成电池电量不能被充分利用的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明电池装置一实施例的功能模块图；
图2为本发明电池装置一实施例的电路结构示意图；
图3为本发明实施例中的电池柔性电路板结构示意图；
图4为本发明实施例中绑带调整到最大位置时的电池柔性电路板示意图；
图5为本发明实施例中绑带调整到最小位置时的电池柔性电路板示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 电池转接板 301 连接探针板
200 电池保护板 3011 第一露铜区域
300 电池柔性电路板 3012 第二露铜区域
400 第一连接件 VBAT 电源露铜区域
500 第二连接件 GND 接地露铜区域
Cable1 第一电池线缆 302 接触部件
Cable2 第二电池线缆 600 电池主板连接器
BTB 板对板连接器 Cable3 第三电池线缆
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
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的一部分实施例，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作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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种电池装置。
参照图1和图2，在本发明实施例中，所述电池装置包括电池转接板100、电池保护板200、电池柔性电路板300、第一连接件400以及第二连接件500；其中，
所述电池转接板100与所述电池保护板200之间通过所述第一连接件400连接，所述电池转接板100的一端与所述电池柔性电路板300的一端连接，所述电池柔性电路板300的另一端与所述第二连接件500的一端连接，所述第二连接件500的另一端与所述电池保护板200连接，其中，所述电池柔性电路板300的阻抗根据所述第二连接件500的一端至所述电池转接板100的一端的长度确定。
需要说明的是，电池装置可以包括电池转接板100、电池保护板200、电池柔性电路板300、第一连接件400以及第二连接件500，所述电池装置还可以包括电池主板连接器600以及第三电池线缆Cable3，其中，电池主板连接器600为电池供电的连接装置、以及主板和电池之间通信的连接装置，电池转接板100为一个中转板，电池转接板100固定在第三电池线缆Cable3和可伸缩移动的第二连接件500之间。
应当理解的是，头戴设备可以包括头戴主体、绑带和连接在绑带上的从部件，绑带可伸缩的与所述头戴主体的两侧连接；头戴主体与从部件通过埋设在绑带内的线缆电连接，本实施例中，绑带内的线缆可以包括：第一连接件400、第二连接件500以及第三电池线缆Cable3，也就是说，头戴显示设备的电池线缆是基于绑带可调，第一连接件400为足够长度的电池线缆，第一连接件400的最大长度为绑带可调的最大值，第一连接件400在调到最大位置时完全伸展，在绑带调到最小位置时，第一连接件400收纳在绑带内部。
易于理解的是，第一连接件400和电池柔性电路板300并联形成一条电池供电通路，该电池柔性电路板300的电池供电通路上设计有两条通路，一条是电源通路VBAT，另外一条是接地通路GND，该电池柔性电路板300设计为表面露铜，可以采用镀金工艺，最大限度增加该电池供电通路表面的耐磨度。第二连接件500用于连接所述电池柔性电路板300与所述电池保护板200。
本实施例中，第一连接件400并联一个阻抗可变的电池柔性电路板300，可以通过探针在电池柔性电路板300上移动，实现阻抗的变化，尤其是绑带调整到最小位置时，可伸缩部分的阻抗基本可以忽略不计，在满足用户头型需求的情况下，有效的降低了电池线缆阻抗，从而提高了电池电量的利用率。
本实施例提出一种电池装置，所述电池装置包括电池转接板100、电池保护板200、电池柔性电路板300、第一连接件400以及第二连接件500；其中，所述电池转接板100与所述电池保护板200之间通过所述第一连接件400连接；所述电池转接板100的一端与所述电池柔性电路板300的一端连接，所述电池柔性电路板300的另一端与所述第二连接件500的一端连接，所述第二连接件500的另一端与所述电池保护板200连接；其中，所述电池柔性电路板300的阻抗根据所述第二连接件500的一端至所述电池转接板100的一端的长度确定。相较于现有头戴显示设备的后头戴电池连接件方案，本实施例中，电池装置中可伸缩部分采用第一连接件和电池柔性电路板并联形式，其中，并联一个阻抗可变的电池柔性电路板，通过在电池柔性电路板上的移动，实现了阻抗的变化，降低由于伸缩需要预留连接件的阻抗，在满足用户头型需求的情况下，有效的降低了连接件阻抗，从而提高了电池电量的利用率，解决了现有头戴显示设备将电池后置造成电池电量不能被充分利用的技术问题。
进一步地，参照图2，所述电池转接板100与所述电池保护板200之间的阻抗根据所述电池柔性电路板300的阻抗、所述第二连接件500的阻抗以及所述第一连接件400的阻抗确定。
需要说明的是，基于两个电阻并联，并联电阻的阻抗小于其中最小的电阻阻抗的原理来设计。由于绑带需要移动，这就需要将第一电池线缆Cable1做的足够长，以便适应绑带调整的需要。但是如果在绑带调到最小时，这必然会造成阻抗浪费。本实施例中，所述第一连接件400可以包括第一电池线缆Cable1，所述第二连接件500可以包括第二电池线缆Cable2，电池柔性电路板300与第二电池线缆Cable2形成可调连接部件，所述电池转接板100与所述电池保护板200之间的可伸缩部分包括并联的第一连接件400和可调连接部件。
具体地，第一电池线缆Cable1的阻抗记为Z1，电池柔性电路板300的阻抗记为Z2，第二电池线缆Cable2记为Z3，当绑带调整到第二电池线缆Cable2的一端位于电池柔性电路板300上某一位置时，该位置点记为n，根据位置点n至电池转接板100的长度确定电池柔性电路板300的阻抗，此时电池柔性电路板300的阻抗记为Z2n，第一电池线缆Cable1的阻抗仍然为Z1不变，但是电池柔性电路板300的阻抗变为Z2n，此时电池转接板100与电池保护板200之间的可伸缩部分的阻抗Z为：
Z＝(Z2n+Z3)*Z1/(Z1+Z2n+Z3)
由以上阻抗Z的计算公式可知，通过对第一电池线缆Cable1并联一个可变电阻，从而使电池转接板100和电池保护板200之间的阻抗尽可能小。尤其是当绑带调到最小位置时，此时电池保护板200和电池转接板100之间的阻抗基本可以忽略，从而最大限度的降低了电池线缆的阻抗，从而降低了电池压降，使电池的电量利用率有效的提升了。
进一步地，继续参照图2，所述第一连接件400包括第一电池线缆Cable1，所述第二连接件500包括第二电池线缆Cable2；其中，
所述第一电池线缆Cable1和所述第二电池线缆Cable2为可伸缩线缆。
需要说明的是，基于两个电阻并联，并联电阻的阻抗小于其中最小的电阻阻抗的原理来设计。由于绑带需要移动，这就需要将第一电池线缆Cable1做的足够长，以便适应绑带调整的需要。本实施例中，所述第一连接件400可以包括第一电池线缆Cable1，所述第二连接件500可以包括第二电池线缆Cable2，所述第一电池线缆Cable1和所述第二电池线缆Cable2为可伸缩线缆。
进一步地，参照图3，所述电池柔性电路板300包括板对板连接器BTB以及连接探针板301；其中，
所述板对板连接器BTB的一端与所述电池转接板100连接，所述板对板连接器BTB的另一端与所述连接探针板301连接，所述连接探针板301与所述第二电池线缆Cable2的一端连接，所述第二电池线缆Cable2的另一端与所述电池保护板200连接。
需要说明的是，电池柔性电路板300的示意图如图3所示，电池柔性电路板300可以包括板对板连接器BTB以及连接探针板301，电池柔性电路板300的一端为板对板连接器BTB，板对板连接器BTB用于和电池转接板100连接。电池柔性电路板300上还设计有连接探针板301，连接探针板301用于实现电池柔性电路板300的阻抗可调。
进一步地，继续参照图3，所述连接探针板301包括第一露铜区域3011以及第二露铜区域3012；其中，
所述板对板连接器BTB分别与所述第一露铜区域3011和所述第二露铜区域3012连接，所述第一露铜区域3011和所述第二露铜区域3012分别与所述第二电池线缆Cable2连接。
需要说明的是，电池柔性电路板300上设计有连接探针板301，连接探针板301上设计有两个漏铜区域，分别为第一露铜区域3011以及第二露铜区域3012，其中，第一露铜区域3011为VBAT露铜区域，第二露铜区域3012为GND露铜区域。第一露铜区域3011以及第二露铜区域3012分别连接电池的正极和负极，其中，第一露铜区域3011以及第二露铜区域3012中分别可以设置有两触点建立连接，有利于实现连接探针板301与第二电池线缆Cable2充分接触。
进一步地，继续参照图3，所述第一露铜区域3011为电源露铜区域VBAT，所述第二露铜区域3012为接地露铜区域GND；其中，
所述电源露铜区域VBAT与电池的正极连接，所述接地露铜区域GND与所述电池的负极连接。
需要说明的是，第一露铜区域3011可以为电源露铜区域VBAT，第二露铜区域3012可以为接地露铜区域GND。第一露铜区域3011连接电池的正极，第二露铜区域3012连接电池的负极，其中，第一露铜区域3011以及第二露铜区域3012可以设计为表面露铜，可以通过采用镀金工艺实现表面露铜，从而最大限度增加该电池柔性电路板300表面的耐磨度。
进一步地，继续参照图3，电池柔性电路板300还包括接触部件302，所述第一露铜区域3011上设置有第一触点和第二触点，所述第二露铜区域3012上设置有第三触点和第四触点；其中，
所述第一触点、所述第二触点、所述第三触点以及所述第四触点分别通过所述接触部件302与所述第二电池线缆Cable2连接。
需要说明的是，所述第一露铜区域3011上可以设置有第一触点和第二触点，所述第二露铜区域3012上可以设置有第三触点和第四触点，第一露铜区域3011以及第二露铜区域3012中分别可以设置有两触点建立连接，有利于实现接触部件302与第二电池线缆Cable2充分接触。
进一步地，所述接触部件302为弹性触点探针或弹片。
需要说明的是，所述接触部件302可以为弹性触点探针或弹片，所述接触部件302还可以为其他类型的接触件，本实施例对此并不加以限制。
易于理解的是，头戴设备可以包括头戴主体、绑带和连接在绑带上的从部件，绑带可伸缩的与所述头戴主体的两侧连接；头戴主体与从部件通过埋设在绑带内的线缆电连接，现有的绑带长度调到最小时，会造成绑带中电池线缆的阻抗浪费。参照图4，图4为本发明实施例中绑带调整到最大位置时的电池柔性电路板示意图，并联一个阻抗可变的电池柔性电路板300，通过探针在电池柔性电路板300上移动，实现了绑带中电池线缆阻抗的变化，绑带调整到最大位置可以为绑带拉伸至最长长度，弹性触点探针移动到连接探针板301的最右端，此时，电池柔性电路板300上的阻抗记为Z2max，则当绑带调整到最大位置时，第一电池线缆Cable1的阻抗记为Z1，第二电池线缆Cable2为Z3，电池柔性电路板300上的阻抗为Z2max，此时，电池转接板100与电池保护板200之间的可伸缩部分的阻抗Z为：
Z＝(Z2max+Z3)*Z1/(Z1+Z2max+Z3)
应当理解的是，参照图5，图5为本发明实施例中绑带调整到最小位置时的电池柔性电路板示意图，绑带调整到最小位置可以为绑带收缩至最短长度，弹性触点探针移动到连接探针板301的最左端，此时，电池柔性电路板300的阻抗记为Z2min。当绑带调到最小位置时，第一电池线缆Cable1的阻抗为Z1，第二电池线缆Cable2记为Z3，电池柔性电路板300的阻抗为Z2min，此时，电池转接板100与电池保护板200之间的可伸缩部分的阻抗Z为：
Z＝(Z2min+Z3)*Z1/(Z1+Z2min+Z3)
由以上阻抗Z的计算公式可知，通过对第一电池线缆Cable1并联一个可变电阻，从而使电池转接板100和电池保护板200之间的阻抗尽可能小。尤其是当绑带调到最小位置时，此时电池保护板200和电池转接板100之间的阻抗基本可以忽略，从而最大限度的降低了电池线缆的阻抗，从而降低了电池压降，使电池的电量利用率有效的提升了。
进一步地，继续参照图2，所述电池装置还包括电池主板连接器600以及第三电池线缆Cable3；其中，
所述电池主板连接器600与所述电池转接板100之间通过所述第三电池线缆Cable3连接。
需要说明的是，所述电池装置还可以包括电池主板连接器600以及第三电池线缆Cable3，其中，电池主板连接器600为电池供电的连接点，以及主板和电池之间通信的连接点。
为实现上述目的，本发明还提出一种头戴显示设备，所述头戴显示设备包括：头显主机及与所述头显主机连接的绑带，所述头显主机设置有主板，所述绑带连接有后壳；所述后壳内设置有如上所述的电池装置。该电池装置的具体结构参照上述实施例，由于本头戴显示设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的电池装置，此处不再赘述。
此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池装置，其特征在于，所述电池装置包括电池转接板、电池保护板、电池柔性电路板、第一连接件以及第二连接件；其中，
所述电池转接板与所述电池保护板之间通过所述第一连接件连接；
所述电池转接板的一端与所述电池柔性电路板的一端连接，所述电池柔性电路板的另一端与所述第二连接件的一端连接，所述第二连接件的另一端与所述电池保护板连接；
其中，所述电池柔性电路板的阻抗根据所述第二连接件的一端至所述电池转接板的一端的长度确定。
2.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电池转接板与所述电池保护板之间的阻抗根据所述电池柔性电路板的阻抗、所述第二连接件的阻抗以及所述第一连接件的阻抗确定。
3.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述第一连接件包括第一电池线缆，所述第二连接件包括第二电池线缆；其中，
所述第一电池线缆和所述第二电池线缆为可伸缩线缆。
4.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电池柔性电路板包括板对板连接器以及连接探针板；其中，
所述板对板连接器的一端与所述电池转接板连接，所述板对板连接器的另一端与所述连接探针板连接，所述连接探针板与所述第二电池线缆的一端连接，所述第二电池线缆的另一端与所述电池保护板连接。
5.如权利要求4所述的电池装置，其特征在于，所述连接探针板包括第一露铜区域以及第二露铜区域；其中，
所述板对板连接器分别与所述第一露铜区域和所述第二露铜区域连接，所述第一露铜区域和所述第二露铜区域分别与所述第二电池线缆连接。
6.如权利要求5所述的电池装置，其特征在于，所述第一露铜区域为电源露铜区域，所述第二露铜区域为接地露铜区域；其中，
所述电源露铜区域与电池的正极连接，所述接地露铜区域与所述电池的负极连接。
7.如权利要求5所述的电池装置，其特征在于，电池柔性电路板还包括接触部件，所述第一露铜区域上设置有第一触点和第二触点，所述第二露铜区域上设置有第三触点和第四触点；其中，
所述第一触点、所述第二触点、所述第三触点以及所述第四触点分别通过所述接触部件与所述第二电池线缆连接。
8.如权利要求7所述的电池装置，其特征在于，所述接触部件为弹性触点探针或弹片。
9.如权利要求1～8中任一项所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置还包括电池主板连接器以及第三电池线缆；其中，
所述电池主板连接器与所述电池转接板之间通过所述第三电池线缆连接。
10.一种头戴显示设备，其特征在于，所述头戴显示设备包括：头显主机及与所述头显主机连接的绑带，所述头显主机设置有主板，所述绑带连接有后壳；所述后壳内设置有如权利要求1～9中任一项所述的电池装置。
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