一种太阳能辅助充电的智能穿戴系统
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202411169206.7 | 申请日 | 2024-08-23 |
| 公开(公告)号 | CN118983924A | 公开(公告)日 | 2024-11-19 |
| 申请人 | 深圳市心之礼电子有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 张伟; 潘宏权; 曾学辉; 俞林; 王达波; | 第一发明人 | 张伟 |
| 权利人 | 深圳市心之礼电子有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 深圳市心之礼电子有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：广东省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：广东省深圳市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：广东省深圳市宝安区福海街道桥头社区中晟会港湾1栋A座1603至1606 | 邮编 | 当前专利权人邮编：518000 |
| 主IPC国际分类 | H02J7/35 | 所有IPC国际分类 | H02J7/35 ; A45C15/00 ; A41D13/005 ; A41D19/015 ; H02J7/00 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 深圳市企多多知识产权代理事务所 | 专利代理人 | 黄玉清; |
| 摘要 | 本 发明 涉及 太阳能 发电、光伏设备等技术领域，提供一种太阳能辅助充电的智能穿戴系统，包括背包式电源和多种发热穿戴设备。背包式电源包括背包主体、柔性单晶 硅 太阳能板、可伸缩 支架 以及锂 电池 储能模 块 ；可伸缩支架连接背包主体和柔性 单晶硅 太阳能板，柔性单晶硅太阳能板与锂电池储能模块通过 导线 连接；锂电池储能模块设置有多个充电快接头；多种发热穿戴设备分别与多个充电快接头电性连接，以连通锂电池储能模块给每种发热穿戴设备的发热组件供电。该智能穿戴系统通过背包式电源集中供电，提供持续电 力 供应，避免在每个发热穿戴设备上设置独立的供电电源，降低穿戴设备成本，简化穿戴设备结构，提升穿戴设备的穿戴舒适度。 | ||
| 权利要求 | 1.一种太阳能辅助充电的智能穿戴系统，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种太阳能辅助充电的智能穿戴系统技术领域[0001] 本发明涉及太阳能发电、光伏设备、控制系统等技术领域，尤其涉及一种太阳能辅助充电的智能穿戴系统。 背景技术[0002] 户外徒步活动中，为了应对寒冷的恶劣天气，用户通常会使用到发热衣服和发热手套等智能穿戴设备。传统的发热衣服和发热手套都是依靠内嵌在手套或衣服内层的电池组件给发热组件供电，需要定期给电池组件充电，使用起来不够方便，而且电池组件存在电能耗尽，不能提供持续电力供应等问题。而且，传统的发热穿戴设备都是独立供电，每个设备中设置独立的供电模块，不利于集中充电管理，同时独立的供电模块设置在单独的发热穿戴设备中，造成发热穿戴设备的成本升高，结构复杂，穿戴舒适程度也受到不利影响。 [0003] 综上所述，现有的智能穿戴设备存在充电管理不便，不能提供持续电力供应，不利于集中充电管理，穿戴设备成本高，结构复杂，穿戴舒适程度低等技术问题。 发明内容[0004] 针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种太阳能辅助充电的智能穿戴系统，以进行集中充电管理，提供持续电力供应，降低穿戴设备成本，简化穿戴设备结构，提升穿戴设备的穿戴舒适度。 [0005] 本发明提供的太阳能辅助充电的智能穿戴系统，包括：背包式电源,包括背包主体、柔性单晶硅太阳能板、可伸缩支架以及锂电池储能模块；所述可伸缩支架的底端固定在所述背包主体的内部，所述可伸缩支架的顶端可拆卸安装所述柔性单晶硅太阳能板，所述柔性单晶硅太阳能板与所述锂电池储能模块通过导线连接；所述锂电池储能模块设置在所述背包主体的外侧，并设置有多个充电快接头； 多种发热穿戴设备；所述多种发热穿戴设备分别与所述多个充电快接头电性连接，以连通所述锂电池储能模块给每种发热穿戴设备的发热组件供电。 [0006] 本发明与现有技术相比，其有益效果如下：本发明提供一种太阳能辅助充电的智能穿戴系统，包括背包式电源和多种发热穿戴设备。背包式电源包括背包主体、柔性单晶硅太阳能板、可伸缩支架以及锂电池储能模块；所述可伸缩支架的底端固定在所述背包主体的内部，所述可伸缩支架的顶端可拆卸安装所述柔性单晶硅太阳能板，所述柔性单晶硅太阳能板与所述锂电池储能模块通过导线连接；所述锂电池储能模块设置在所述背包主体的外侧，并设置有多个充电快接头；所述多种发热穿戴设备分别与所述多个充电快接头电性连接，以连通所述锂电池储能模块给每种发热穿戴设备的发热组件供电。该智能穿戴系统通过背包式电源集中供电，提供持续电力供应，避免在每个发热穿戴设备上设置独立的供电电源，降低穿戴设备成本，简化穿戴设备结构，提升穿戴设备的穿戴舒适度。 附图说明 [0007] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分，本领域技术人员应该理解的是，这些附图未必是按比例绘制的，在附图中：图1是本发明实施例太阳能辅助充电的智能穿戴系统的一种结构示意图； 图2是本发明实施例锂电池储能模块设置多个充电快接头的一种结构示意图； 图3是本发明实施例中体现AC充电模块的太阳能辅助充电的智能穿戴系统的一种结构示意图； 图4是本发明实施例柔性单晶硅太阳能板和可伸缩支架收纳到背包主体内的一种结构示意图。 具体实施方式[0008] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。 [0009] 参见图1‑图4，本发明实施例提供一种太阳能辅助充电的智能穿戴系统，包括：背包式电源,包括背包主体、柔性单晶硅太阳能板、可伸缩支架以及锂电池储能模块；所述可伸缩支架的底端固定在所述背包主体的内部，所述可伸缩支架的顶端可拆卸安装所述柔性单晶硅太阳能板，所述柔性单晶硅太阳能板与所述锂电池储能模块通过导线连接；所述锂电池储能模块设置在所述背包主体的外侧，并设置有多个充电快接头； 多种发热穿戴设备；所述多种发热穿戴设备分别与所述多个充电快接头电性连接，以连通所述锂电池储能模块给每种发热穿戴设备的发热组件供电。 [0010] 需要说明的是，本实施例中，背包式电源通过锂电池储能模块集中管理电力供应，所有发热设备都从这一集中电源获得电力支持，而不再需要各自独立的电池模块。这种集中供电的方式可以消除发热设备中独立供电模块的需求，降低每个发热设备的重量和复杂性，提高设备的穿戴舒适性。此外，集中供电可以减少多次充电的麻烦，简化用户的操作和充电管理。柔性单晶硅太阳能板负责采集太阳能并将其转化为电能，直接为背包内的锂电池储能模块充电。用户在户外徒步时，可以通过自然光源为整个系统供电，不仅提供可持续的电力供应，还确保发热设备能够在长时间使用后保持电量充足，进一步避免因电池耗尽而导致的发热设备无法使用的问题。 [0012] 还需要说明的是，充电快接头用于将锂电池储能模块中的电能快速、便捷地分配到不同的发热设备中，从而可以简化电力分配的过程，使用户能够轻松管理多个发热设备的电力需求，无需担心每个设备的独立电池问题。同时，快接头的设计也可以提高操作的便捷性和效率。 [0013] 需要注意的是，本实施例中，通过锂电池储能模块的集中供电，所有发热设备共享同一电源，避免每个设备都需要单独的供电模块。这不仅减少设备的重量和成本，也降低发热设备复杂性，使设备更加便于穿戴和操作。柔性单晶硅太阳能板使得电力供应更加持续和可靠，尤其是在户外环境中，用户可以随时利用太阳能为储能模块充电，确保发热设备能够长时间工作，不再受限于电池耗尽的问题。在徒步行走中，休息中，柔性单晶硅太阳能板都可以给锂电池储能模块充电。用户不需要停下来为柔性单晶硅太阳能板另外寻找支撑位置，实现高效自由充电。总体上来讲，本实施例中，背包式电源的集中供电的设计，使得整个穿戴系统的结构得以简化，发热设备的体积和重量得到减小，穿戴的舒适性显著提高。同时，集中供电的设计使得充电管理更加便捷，有效提升用户的使用体验。 [0014] 在一些优选实施例中，所述多种发热穿戴设备包括发热衣服，所述发热衣服包括衣服发热组件和衣服充电接口；所述衣服发热组件设置在所述发热衣服的内层，所述衣服充电接口通过导线连接所述衣服发热组件；所述衣服充电接口从所述发热衣服的内层伸出，用于连接所述多个充电快接头中的任意一个充电快接头，以连通所述锂电池储能模块给所述衣服发热组件供电。需要说明的是，本实施例中，将发热组件置于衣服的内层可以直接传递热量给用户，使热量集中在用户身体周围，提高保暖效果。此外，内层设置还能够保护发热组件免受外部环境的损害，例如寒风、雨水或磨损，从而延长组件的使用寿命。另外，通过导线将衣服发热组件与充电接口连接，使得整个供电路径简洁高效。导线连接确保电能能够快速、安全地传输到发热组件，从而保证发热组件能够持续稳定地工作。另外，充电接口从内层伸出，方便用户将其与背包式电源的充电快接头连接。这种设计既不影响衣物的整体外观，又保证操作的便捷性和安全性。通过将接口设计为可伸出式，用户能够轻松进行连接操作，而无需脱下衣服或进行复杂的操作。另外，发热衣服的充电接口可以连接到背包式电源上的多个充电快接头中的任意一个，使用户可以灵活选择连接点，增强使用的灵活性。这种设计特别适合多件发热设备同时使用的场景，用户可以根据需求自由选择哪个快接头为哪件设备供电。需要注意的是，传统的发热衣服需要在衣服上设置供电模块，属于典型的独立供电模式。本实施例中，通过锂电池储能模块的集中供电，发热衣服与其他发热设备共享同一电源，避免每个设备都需要单独的供电模块。这不仅减少发热衣服的重量和成本，也降低发热衣服复杂性，使发热衣服更加便于穿戴和操作。进一步，所述衣服充电接口从所述发热衣服的内层的左腰侧伸出或所述衣服充电接口从所述发热衣服的内层的右腰侧伸出。需要说明的是，腰侧是人体操作较为自然、便捷的区域，无论用户是左手或右手操作，都可以轻松地找到并连接或断开充电接口。这种设计符合人体工学，减少用户在连接电源时的不便，使得操作更加流畅和直观。另外，从腰侧伸出的充电接口可以通过较短的导线连接到背包电源的充电快接头，避免过长的电线暴露在外，减少电线缠绕、磨损或被意外拉扯的风险。 [0015] 在一些优选实施例中，所述多种发热穿戴设备包括发热手套，所述发热手套包括手套发热组件和手套充电接口；所述手套发热组件设置在所述发热手套的内层，所述手套充电接口通过导线连接所述手套发热组件；所述手套充电接口用于连接手套供电转接线；所述手套供电转接线穿过所述发热衣服的衣袖布线夹层，一头伸出所述发热衣服的衣袖的袖口用于与所述手套充电接口插接，一头从所述发热衣服的内层伸出用于连接所述多个充电快接头中的任意一个充电快接头，以连通所述锂电池储能模块给所述手套发热组件供电。需要说明的是，本实施例中，将发热组件设置在手套的内层，能够直接为手部提供热量，确保手指和手掌区域的温暖。同时，这样的设计还可以保护发热组件免受外界环境的影响，如寒风、湿气或磨损，从而提高发热组件的耐用性和安全性。另外，通过导线将发热组件与充电接口连接，确保电力从外部电源快速、安全地传输到发热组件。导线的连接路径简洁且高效，减少电力传输过程中的能量损耗。需要注意的是，本实施例中，手套充电接口连接到手套供电转接线，使得发热手套能够与背包式电源中的锂电池储能模块进行电力传输。手套供电转接线的使用可以简化连接过程，避免直接将手套连接到背包电源带来的不便。其中，所述发热衣服的衣袖布线夹层可以提供隐藏且安全的电线布置方式，将供电转接线从衣服内层通过衣袖布线夹层进行布线，既可以避免电线暴露在外部，防止意外损坏，也使整个系统的外观更加简洁。转接线一头伸出衣袖袖口连接手套充电接口，另一头从所述发热衣服的内层伸出用于连接所述多个充电快接头中的任意一个充电快接头，以连通所述锂电池储能模块给所述手套发热组件供电，从而用户可以方便地将发热手套与发热衣服连接起来，实现统一的电力供应。例如，用户在不脱下衣服的情况下，可以轻松连接或断开手套电源，提高使用的便捷性，同时确保手套和衣服能够共享同一电源，减少设备之间的电力管理复杂性。进一步，所述手套供电转接线包括左边手套供电转接线和右边手套供电转接线，所述手套供电转接线从所述发热衣服的内层伸出时，所述左边手套供电转接线的伸出端头从所述发热衣服的内层的左腰侧伸出，所述右边手套供电转接线从所述发热衣服的内层的右腰侧伸出。需要说明的是，本实施例中，分别设置左边和右边手套供电转接线，使每只手套都有独立的供电路径。这种独立供电的设计避免左右手手套共用同一条供电线路，减少电线的交叉和缠绕，优化电力分配的效率和可靠性。另外，将左边和右边手套供电转接线分别从发热衣服的左腰侧和右腰侧伸出，符合人体自然的穿戴习惯，避免电线在身体前方或后方交叉，减少用户在穿戴时的束缚感。这样设计让用户在操作时更加方便，且不会因电线不对称分布而感到不适。 [0016] 在一些优选实施例中，所述多种发热穿戴设备包括发热裤；所述发热裤包括裤子发热组件和裤子充电接口；所述裤子发热组件设置在所述发热裤的内层，所述裤子充电接口通过导线连接所述裤子发热组件；所述裤子充电接口从所述发热裤的内层伸出，用于连接所述多个充电快接头中的任意一个充电快接头，以连通所述锂电池储能模块给所述裤子发热组件供电。进一步，所述裤子充电接口从所述发热裤的内层的左腰侧伸出或所述裤子充电接口从所述发热裤的内层的右腰侧伸出。需要说明的是，本实施例中，将裤子充电接口设置在腰侧，符合人体工学设计，使得用户在操作时更加方便和自然。腰侧是人体较容易操作的位置，无论是左腰侧还是右腰侧，用户都可以轻松找到并连接或断开充电接口，而不需要进行过多的弯腰或扭转动作。另外，从腰侧伸出的充电接口，可以更直接地连接到背包电源的充电快接头，减少电线绕行身体前后或腿部的情况。这种布线方式不仅简化线路，还有效减少电线与身体或衣物的摩擦，降低电线的磨损和损坏风险。另外，提供左腰侧和右腰侧两种充电接口选择，能够适应不同用户的习惯和需求。例如，习惯右手操作的用户可以选择从右腰侧连接，而左手操作的用户则可以选择从左腰侧连接，从而提升用户满意度和使用体验。另外，从腰侧伸出的充电接口可以避免电线在活动时被拉扯或卡住的风险。腰侧的位置相对稳定，不容易受到腿部运动或其他外部物体的影响，从而减少电线意外拉扯导致的连接松动或损坏。 [0017] 在一些优选实施例中，所述多种发热穿戴设备包括发热袜，所述发热袜包括袜子发热组件和袜子充电接口；所述袜子发热组件设置在所述发热袜的内层，所述袜子充电接口通过导线连接所述袜子发热组件；所述袜子充电接口用于连接袜子供电转接线；所述袜子供电转接线穿过所述发热裤的裤腿布线夹层，一头伸出所述发热裤的裤腿的底端用于与所述袜子充电接口插接，一头从所述发热裤的内层伸出用于连接所述多个充电快接头中的任意一个充电快接头，以连通所述锂电池储能模块给所述袜子发热组件供电。需要说明的是，本实施例中，将袜子供电转接线布置在发热裤的裤腿布线夹层内，使得袜子的供电线与发热裤紧密结合，避免外露电线的杂乱和不便。另外，通过袜子供电转接线，袜子的电力供应可以直接与发热裤的供电系统整合，最终通过发热裤连接到背包式电源的锂电池储能模块。这样，所有穿戴设备共享一个集中电源，避免各个设备独立供电的复杂性，从而优化电力传输路径，使得电力供应更加高效和可靠，避免多设备独立供电带来的管理和维护复杂性。袜子供电转接线设计为可从发热裤的裤腿底端伸出，用户可以根据需要灵活连接袜子发热组件与袜子供电转接线，使得发热裤和发热袜可以组合使用，也可以根据用户需求单独使用，增加系统的灵活性。 [0018] 在一些优选实施例中，所述衣服发热组件、所述手套发热组件、所述裤子发热组件以及所述袜子发热组件的发热结构的材料为石墨烯发热材料、碳纤维发热材料或者复合纤维发热材料。需要说明的是，本实施例中，石墨烯发热材料、碳纤维发热材料或者复合纤维发热材料的高导热性使得发热组件可以快速升温，并且将热量均匀地传递到整个衣物表面，从而提高保暖效果，提升穿戴设备的加热效率和舒适度。另外，石墨烯和碳纤维材料因其出色的导电性能，可以在较低的电压和功率下产生足够的热量。这使得发热组件在工作时能耗较低，有助于延长锂电池储能模块的续航时间。另外，石墨烯、碳纤维和复合纤维材料具有良好的柔韧性和轻量化特性，这使得发热组件可以很好地贴合人体曲线，而不会增加衣物的重量或影响穿戴舒适性。材料的柔韧性使得发热设备在各种活动中都能保持舒适，适应用户的各种动作。 [0019] 在一些优选实施例中，所述背包式电源包括AC充电模块；所述AC充电模块设置在所述背包主体的外侧，与所述锂电池储能模块共同装配在电源壳体内，并与所述锂电池储能模块电性连接，用于连接交流市电给所述锂电池储能模块充电。需要说明的是，本实施例中，通过AC充电模块，背包式电源不仅能够利用太阳能板进行充电，还可以通过连接交流市电为锂电池储能模块充电。这种多样化的充电方式使用户在各种环境下都能够灵活选择最便捷的充电方式，尤其在没有太阳能的室内或夜晚环境中，用户可以利用常见的AC电源（例如家用插座）为锂电池储能模块充电。 [0020] 在进一步的一些优选实施例中，所述柔性单晶硅太阳能板在所述可伸缩支架的顶端展开时，形成遮挡保护面；所述遮挡保护面用于给穿戴所述背包式电源的用户遮挡紫外线或雨水；所述柔性单晶硅太阳能板在所述可伸缩支架的顶端展开，调节所述可伸缩支架的伸缩距离时，所述柔性单晶硅太阳能板与穿戴所述背包式电源的用户的头部之间的距离发生改变；所述柔性单晶硅太阳能板收纳时随所述可伸缩支架收缩到所述背包主体的内部。需要说明的是，本实施例中，将柔性单晶硅太阳能板设计为可展开的遮挡保护面，可以增加太阳能板的功能性，使其不仅能用来采集太阳能，还可以为用户提供实用的保护功能，如遮挡紫外线或雨水。特别是在户外环境中，这种设计为用户提供额外的防护，提升产品的实用价值。另外，通过可伸缩支架，用户可以根据需要调节柔性单晶硅太阳能板与头部之间的距离，以适应不同身高用户的使用需求。柔性单晶硅太阳能板在不使用时可以随可伸缩支架收纳到背包主体内部，既保护太阳能板不受损坏，又减少其在不用时对用户行动的影响，保持背包的紧凑和整洁。 [0021] 在进一步的一些优选实施例中，所述背包主体上还设置有运动检测传感器，所述运动检测传感器检测到所述背包主体处于运动状态时，将运动状态信号传输给所述电源壳体内设置的主控制板；所述主控制板接收到所述运动状态信号时，检测所述多种发热穿戴设备分别与所述多个充电快接头电性连接的连接状态，并在检测到至少存在一种发热穿戴设备与所述多个充电快接头中的一个充电快接头电性连接时，控制所述锂电池储能模块给电性连接的所述发热穿戴设备的发热组件供电第一预设时间以让电性连接的所述发热穿戴设备产生用户运动中辅热后停止供电。需要说明的是，本实施例中，运动检测传感器用于实时监测背包主体的运动状态。当检测到用户处于运动状态时，主控制板会接收到运动状态信号，并根据检测到的发热穿戴设备与充电快接头的电性连接状态，智能控制锂电池储能模块供电，从而避免在用户运动过程中不必要持续加热，减少电力浪费。可以理解的是，在运动状态下，人体自身会产生一定的热量，如果发热穿戴设备继续持续供热，可能导致过热或不适。因此，通过设定供电的第一预设时间，只在用户开始运动时提供短时间的辅热，有助于在运动初期提供必要的温暖，然后自动停止供电以避免过热。本实施例中，通过智能控制供电时间，仅在需要时为发热穿戴设备供电，避免电池的持续高负荷使用，确保电池在用户不需要辅热时处于低消耗状态，从而延长电池的整体使用寿命。在运动开始时，自动判断并供电，用户不需要进行额外的操作，即可获得舒适的温暖支持。 [0022] 在进一步的一些优选实施例中，所述主控制板控制电性连接的所述发热穿戴设备产生用户运动中辅热后停止供电，如果用户发起供电恢复请求，则控制电性连接的所述发热穿戴设备恢复供电。需要说明的是，不同用户对温度的需求可能因个人体质、活动强度或外部环境的变化而不同。本实施例中，允许用户发起供电恢复请求，给用户提供更多的控制自由，以根据自身的感受和需求来调节供暖状态。可以理解的是，为实现用户发起供电恢复请求，可以在背包主体或发热穿戴设备上设置物理按钮或开关，用户通过按下按钮或切换开关来发起供电恢复请求。另外，用户也可以通过连接设备的移动应用程序，在智能手机或平板上发起供电恢复请求。移动应用程序通过蓝牙或其他无线通信方式与主控制板通信，发送供电恢复指令。 [0023] 需要指出的是，以上实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。 |
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