CN105576801A - 一种智能穿戴设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能穿戴设备，包括供电模块和负载，其特征在于，所述供电模块包括：太阳能电池和蓄电池，其中，所述太阳能电池在接收到频率大于预设频率的光线时，向所述负载供电；所述在蓄电池在所述太阳能电池未接收到频率大于预设频率的光线时，向所述负载供电。根据本发明提出的智能穿戴设备，在处于能激发太阳能电池工作的环境光下时，供电模块中的太阳能电池可以为负载供电，在其他情况下可以由蓄电池为负载供电，使得智能穿戴设备的供电来源多样化，进而提高其续航能力。

Description

一种智能穿戴设备
技术领域
本发明涉及智能设备技术领域，具体而言，涉及一种智能穿戴设备。
背景技术
随着人们对生活便捷性的追求越来越高，智能穿戴设备近几年越来越受到人们的关注，多种多样的智能穿戴设备应运而生。智能穿戴设备虽然具备多种多样的功能，但是也存在着部分缺陷亟待解决，其中最重要的问题就是电源供电问题，例如Iwatch在使用过程中，基本上不到一天就要充电一次，导致智能穿戴设备的便捷性大打折扣。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提高智能穿戴设备的续航能力。
为此目的，本发明提出了一种智能穿戴设备，包括供电模块和负载，所述供电模块包括：
太阳能电池和蓄电池，
其中，所述太阳能电池在接收到频率大于预设频率的光线时，向所述负载供电；
所述在蓄电池在所述太阳能电池未接收到频率大于预设频率的光线时，向所述负载供电。
优选地，所述太阳能电池和所述蓄电池具有相同的公共输出端，在所述公共输出端和所述蓄电池之间设置有第一开关单元，所述第一开关单元在所述太阳能电池向所述负载供电时处于截止状态。
优选地，所述第一开关单元为第一二极管，所述第一二极管的正极连接至所述蓄电池，负极连接至所述公共输出端；
所述太阳能电池向所述负载供电的工作电压大于所述蓄电池向所述负载供电的工作电压。
优选地，智能穿戴设备还包括：
第二开关单元，在所述公共输出端的电压高于所述太阳能电池输出端的电压时处于截止状态。
优选地，智能穿戴设备还包括：
第一限流单元，设置在所述第一开关单元和所述公共输出端之间；
第二限流单元，设置在所述第二开关单元和所述公共输出端之间。
优选地，智能穿戴设备还包括：
第一电容，一端连接至所述公共输出端，另一端接地。
优选地，所述太阳能电池包括：
太阳能电池板，用于将接收到的光转换为电能；
稳压单元，用于对所述太阳能电池板输出的电压进行稳压。
优选地，所述太阳能电池还包括：
5针插座，所述太阳能电池板固定于所述插座，所述插座的第一管脚和第四管脚连接至所述太阳能电池板的阳极，第三管脚和第五管脚连接至所述太阳能电池板的阴极。
优选地，所述太阳能电池还包括：
第三二极管，阳极连接至所述第一管脚和第四管脚，所述第三管脚和第五管脚接地；
第二电容，一端接地，另一端连接至所述第三二极管的阴极；
所述稳压单元包括稳压芯片，所述芯片的输入端和使能端连接至所述第三二极管的阴极，输出端连接至第四二极管的阳极，反馈端连接至第三电容的一端、第一电阻的一端和第二电阻的一端，所述第三电容的另一端和第一电阻的另一端接地，第二电阻的另一端连接至所述芯片的输出端，第四电容的一端连接至所述芯片的输出端，另一端接地。
优选地，所述第三二极管和第四二极管为肖特基二极管。
根据上述技术方案，本实施的智能穿戴设备，在处于能激发太阳能电池工作的环境光下时，供电模块中的太阳能电池可以为负载供电，在其他情况下可以由蓄电池为负载供电，使得智能穿戴设备的供电来源多样化，进而提高其续航能力。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了根据本发明一个实施例的智能穿戴设备的供电示意结构图；
图2示出了根据本发明一个实施例的太阳能电池的结构示意图。
附图标号说明：
1-负载；2-太阳能电池；20-太阳能电池板；21-稳压单元；22-5针插座；23-第三二极管；24-第四二极管；3-蓄电池；4-第一开关单元；5-第二开关单元；6-第一限流单元；7-第二限流单元；C1-第一电容；C2-第二电容；C3-第三电容；R1-第一电阻；R2-第二电阻。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，根据本发明一个实施例的智能穿戴设备，包括供电模块和负载1，供电模块包括：
太阳能电池2和蓄电池3，
其中，太阳能电池2在接收到频率大于预设频率(例如能够激发太能电池将光能转换为电能的最低频率)的光线时，向负载1供电；
在蓄电池3在太阳能电池2未接收到频率大于预设频率的光线时，向负载1供电。
本实施的智能穿戴设备，在处于能激发太阳能电池工作(将光能转换为电能)的环境光下时，供电模块中的太阳能电池可以为负载供电，而在其他情况下可以由蓄电池为负载供电，使得智能穿戴设备的供电来源多样化，进而提高其续航能力。
优选地，太阳能电池2和蓄电池3具有相同的公共输出端P，在公共输出端P和蓄电池3之间设置有第一开关单元4，第一开关单元4在太阳能电池2向负载1供电时处于截止状态。
第一开关单元可以避免公共输出端电压较高时使得电流倒灌至蓄电池，导致蓄电池遭到破坏。并且可以使得太阳能电池优先向负载供电，从而充分利用环境光，以达到更好的续航效果。
优选地，第一开关单元4为第一二极管，第一二极管的正极连接至蓄电池3，负极连接至公共输出端P；
太阳能电池2向负载1供电的工作电压大于蓄电池3向负载1供电的工作电压。
可以设置太阳能电池的工作电压大于蓄电池的工作电压，因此在太阳能电池向负载供电时，可以使得第一二极管反向截止，从而使得太阳能电池优先向负载供电，并避免电流倒灌至蓄电池。例如太阳能电池的工作电压可以为3.8V，蓄电池的工作电压可以为3.5V。
优选地，智能穿戴设备还包括：
第二开关单元5，在公共输出端P的电压高于太阳能电池2输出端的电压时处于截止状态。
本实施例可以避免公共输出端电压较高时使得电流倒灌至太阳能电池，导致太阳能电池遭到破坏。
优选地，智能穿戴设备还包括：
第一限流单元6，设置在第一开关单元4和公共输出端P之间；
第二限流单元7，设置在第二开关单元5和公共输出端P之间。
本实施例可以避免蓄电池或太阳能电池的电流过大而损坏负载。第一限流单元和第二限流单元可以分别为电阻。
优选地，智能穿戴设备还包括：
第一电容C1，一端连接至公共输出端P，另一端接地。
第一电容可以设置的较大，例如1mF，从而存储一部分提供给负载的电能。例如在使用太阳能电池为负载供电阶段，第一电容与负载相连一端的电压与太阳能电池的工作电压一致。当切换为使用蓄电池为负载供电时，由于电容两端电压不能突变，因此第一电容与负载相连一端的电压会逐渐降低，直至降到与蓄电池提供的电压相等。从而避免了切换太阳能电池和蓄电池为负载工时，负载的供电电压突变，保证负载的正常工作。
优选地，太阳能电池2包括：
太阳能电池板20，用于将接收到的光转换为电能；
稳压单元21，用于对太阳能电池板21输出的电压进行稳压。
由于环境光一般不稳定，太阳能转换电能输出的电压也可能出现不稳定，通过稳压单元可以保证输出的电压稳定，以便负载使用。
如图2所示，优选地，太阳能电池2还包括：
5针插座22，太阳能电池板(图2中未示出)固定于插座22，插座22的第一管脚和第四管脚连接至太阳能电池板的阳极，第三管脚和第五管脚连接至太阳能电池板的阴极。
其中太阳能电池板可以设置在智能穿戴设备的印刷电路板(PCB)外壳，以智能手环为例，可以形成大约25平方厘米的太阳能电池板，例如太阳光的功率为1千瓦/平方米，转换率为10％，那么太阳能电池板输出的电流大约为50毫安，充电2小时可以达到100mA·H，可以适用于对智能穿戴设备良好供电。
优选地，太阳能电池2还包括：
第三二极管23，阳极连接至第一管脚和第四管脚，第三管脚和第五管脚接地；
第二电容C2，一端接地，另一端连接至第三二极管23的阴极；
稳压单元21包括稳压芯片，例如TPS76338芯片，芯片的输入端IN和使能端EN连接至第三二极管23的阴极，输出端OUT连接至第四二极管24的阳极，反馈端FB连接至第三电容C3的一端、第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端，第三电容C3的另一端和第一电阻R1的另一端接地，第二电阻R2的另一端连接至芯片的输出端OUT，第四电容C4的一端连接至芯片的输出端OUT，另一端接地。
其中，第三二极管可以避免稳压单元及其之后的元件产生反向电流冲击太阳能电池板而损坏太阳能电池板。第二电容可以对太阳能电池板输出的电信号进行滤波。
第一电阻和第二电阻可以对稳压芯片输出的电压进行分压，以使从第四二极管输出的电压为3.8V，略高于蓄电池输出电压，且不会高于负载的额定电压，第三电容可以对第一电阻分得的电压进行存储，第四电容可以对稳压芯片输出的电压进行滤波，第四二极管可以避免稳压芯片之后的元件产生反向电流冲击稳压芯片而损坏稳压芯片。
优选地，第三二极管和第四二极管为肖特基二极管。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，考虑到现有技术中，智能穿戴设备的续航能力较差。根据本发明提出的智能穿戴设备，在处于能激发太阳能电池工作的环境光下时，供电模块中的太阳能电池可以为负载供电，在其他情况下可以由蓄电池为负载供电，使得智能穿戴设备的供电来源多样化，进而提高其续航能力。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能穿戴设备，包括供电模块和负载，其特征在于，所述供电模块包括：
太阳能电池和蓄电池，
其中，所述太阳能电池在接收到频率大于预设频率的光线时，向所述负载供电；
所述在蓄电池在所述太阳能电池未接收到频率大于预设频率的光线时，向所述负载供电。
2.根据权利要求1所述的智能穿戴设备，其特征在于，所述太阳能电池和所述蓄电池具有相同的公共输出端，在所述公共输出端和所述蓄电池之间设置有第一开关单元，所述第一开关单元在所述太阳能电池向所述负载供电时处于截止状态。
3.根据权利要求2所述的智能穿戴设备，其特征在于，所述第一开关单元为第一二极管，所述第一二极管的正极连接至所述蓄电池，负极连接至所述公共输出端；
所述太阳能电池向所述负载供电的工作电压大于所述蓄电池向所述负载供电的工作电压。
4.根据权利要求3所述的智能穿戴设备，其特征在于，还包括：
第二开关单元，在所述公共输出端的电压高于所述太阳能电池输出端的电压时处于截止状态。
5.根据权利要求4所述的智能穿戴设备，其特征在于，还包括：
第一限流单元，设置在所述第一开关单元和所述公共输出端之间；
第二限流单元，设置在所述第二开关单元和所述公共输出端之间。
6.根据权利要求4所述的智能穿戴设备，其特征在于，还包括：
第一电容，一端连接至所述公共输出端，另一端接地。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的智能穿戴设备，其特征在于，所述太阳能电池包括：
太阳能电池板，用于将接收到的光转换为电能；
稳压单元，用于对所述太阳能电池板输出的电压进行稳压。
8.根据权利要求7所述的智能穿戴设备，其特征在于，所述太阳能电池还包括：
5针插座，所述太阳能电池板固定于所述插座，所述插座的第一管脚和第四管脚连接至所述太阳能电池板的阳极，第三管脚和第五管脚连接至所述太阳能电池板的阴极。
9.根据权利要求8所述的智能穿戴设备，其特征在于，所述太阳能电池还包括：
第三二极管，阳极连接至所述第一管脚和第四管脚，所述第三管脚和第五管脚接地；
第二电容，一端接地，另一端连接至所述第三二极管的阴极；
所述稳压单元包括稳压芯片，所述芯片的输入端和使能端连接至所述第三二极管的阴极，输出端连接至第四二极管的阳极，反馈端连接至第三电容的一端、第一电阻的一端和第二电阻的一端，所述第三电容的另一端和第一电阻的另一端接地，第二电阻的另一端连接至所述芯片的输出端，第四电容的一端连接至所述芯片的输出端，另一端接地。
10.根据权利要求9所述的智能穿戴设备，其特征在于，所述第三二极管和第四二极管为肖特基二极管。
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