一种无线充电的太阳能安全头盔
技术领域
本发明涉及一种无线充电的太阳能安全头盔。
背景技术
在户外电力作业等复杂场景中，作业人员的安全问题存在较大的隐患，因此一般为作业人员配备有智能安全安全头盔。智能安全安全头盔内置电路，利用传感器对环境进行安全监测，大大保证了工作人员的安全。但是智能安全头盔电量消耗较大，大容量电池携带不便，在户外遇到突然掉电等情况也将给用户带来安全隐患。为了解决这一问题，研究人员申请了太阳能充电安全头盔。
现有太阳能充电安全头盔主要有以下两种：一种多功能太阳能充电安全头盔，将光伏电池覆盖于头顶整个安全头盔外表面，在其前端定位安装微型风扇，太阳能的导线插座与微型风扇的插头插接；安全头盔的内面设有网面布间隔层，安全头盔的后端设有电源输出插孔太阳能安全头盔和实现免提装置。另一种多功能太阳能充电安全头盔，包括内壳和外壳，内壳与外壳之间由支撑肋分隔为数个空腔，空腔内设置蓄电池，外壳由太阳能电池板构成，蓄电池与外壳连接，内壳上设置数个输电接口，蓄电池与输电接口连接。这两种太阳能充电安全头盔均可以利用太阳能自主充电，并采用有线充电的方式，将电能从外壳输送至内壳，避免了携带大量电池的不便。
但现有太阳能充电安全头盔都需要从外壳设置充电线延伸至内壳，使得帽体的结构完整性被破坏。而安全头盔结构的不完整性容易造成安全头盔的抗压能力减弱，使得安全头盔更容易被破坏，进而造成安全头盔安全性隐患问题。为了解决现有安全头盔安全性隐患问题，提出了一种行之有效的方案。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请提供了一种无线充电的太阳能安全头盔，以解决帽体的结构完整性受到破坏的问题。
为了解决上述问题，本申请提供以下的技术方案:
一种无线充电的太阳能安全头盔，包括外壳和内壳，所述外壳包括外檐和外壳凸起；其中，所述外檐内包括太阳能电池；所述外檐与所述外壳凸起之间设置有逆变电路和发射线圈，所述逆变电路的一端连接所述太阳能电池，另一端连接所述发射线圈，且所述发射线圈紧贴所述外壳凸起的外侧；所述内壳包括接收线圈、整流稳压电路和充电电池，所述整流稳压电路的一端连接所述接收线圈，另一端连接所述充电电池；所述接收线圈紧贴所述外壳凸起的内侧，且所述接收线圈的投射部分的位置与所述发射线圈部分相对应。
可选地，所述发射线圈与所述接收线圈对称设置。
可选地，所述发射线圈与所述接收线圈的线圈参数相同。
可选地，所述外壳还设置有开关，所述开关的一端连接所述太阳能电池，另一端连接所述逆变电路；或者，所述开关的一端连接所述逆变电路，另一端连接所述发射线圈。
可选地，所述太阳能电池包括单晶硅电池、多晶硅电池和非晶硅电池。
可选地，所述充电电池包括锂离子电池、镍氢电池和铁锂电池。
可选地，所述接收线圈、所述整流稳压电路和所述充电电池密封设置。
可选地，所述整流稳压电路包括整流电路和稳压电路。
可选地，所述太阳能充电过程包括：太阳能电池接收光能并将光能转化为电能；所述电能提供的第一直流电通过逆变电路转化为方波；所述方波通过发射线圈和接收线圈的耦合转化为正弦交流功率信号；所述正弦交流功率信号通过整流稳压电路转为第二直流电，第二直流电对充电电池充电。
由上述技术方案可知，本申请提供了一种无线充电的太阳能安全头盔，太阳能安全头盔包括外壳和内壳。外壳包括外檐和外壳凸起，外檐包括太阳能电池，太阳能电池可将光能转化为电能。外檐与外壳凸起之间设置有逆变电路和发射线圈。逆变电路的一端连接太阳能电池，并将太阳能电池发射的第一直流电转化为与发射线圈频率一样的方波，另一端连接所述发射线圈。而发射线圈紧贴外壳凸起的外侧。与发射线圈位置相对的，接收线圈在内壳中并紧贴外壳凸起的内侧；且接收线圈的投射部分的位置与发射线圈部分相对应。发射线圈与接收线圈位置紧贴且二者部分相对应越多，越有利于更完整的传递正弦交流功率信号。内壳中除了有接收线圈外，还包括整流稳压电路和充电电池，而整流稳压电路是将正弦交流功率信号转化为第二直流电进而为充电电池充电。该太阳能安全头盔使用无线充电的方式，使得帽体的结构完整性得到保证，进而提高了安全头盔的抗压能力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图中：1-外壳，2-内壳，11-外檐，12-外壳凸起，13-太阳能电池，14-逆变电路，15-发射线圈，16-开关，21-接收线圈，22-整流稳压电路，23-充电电池。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示，太阳能安全头盔包括外壳1和内壳2。外壳1包括外檐11和外壳凸起12，外檐11内包括太阳能电池13，太阳能电池13可将光能转化为电能。外檐11与外壳凸起12之间设置有逆变电路14和发射线圈15。逆变电路14的一端连接太阳能电池13，并将太阳能电池13发射的第一直流电转化为与发射线圈15频率一样的方波，另一端连接发射线圈15。而发射线圈15紧贴外壳凸起12的外侧。与发射线圈15位置相对的，接收线圈21在内壳1中并紧贴外壳凸起12的内侧；且接收线圈21的投射部分的位置与发射线圈15部分相对应。发射线圈15与接收线圈21位置紧贴且二者部分相对应越多，越有利于更完整的传递正弦交流功率信号。内壳2中除了有接收线圈21外，还包括整流稳压电路22和充电电池23，而整流稳压电路22是将正弦交流功率信号转化为第二直流电进而为充电电池23充电。该太阳能安全头盔使用无线充电的方式，使得帽体的结构完整性得到保证，进而提高了安全头盔的抗压能力。
无线充电的太阳能安全头盔有效的保证了帽体的结构完整性，进而提高了安全头盔的抗压能力。但安全头盔的某些安全隐患依然存在。例如，连接处接口的防水性能差。为了解决这个安全隐患，在本实施例中接收线圈21、整流稳压电路22和充电电池23密封设置。内壳2内的三种装置密封设置有效的解决了安全头盔防水问题，进一步提高了安全头盔的安全性。
为了进一步提高太阳能安全头盔的充电效率，不仅要对发射线圈15与接收线圈21的线圈参数有要求，还要要求发射线圈15与接收线圈21的位置。本实施例中发射线圈15与接收线圈21对称设置。发射线圈15与接收线圈21沿着外壳凸起12对称设置且二者均贴近外壳凸起12，使得接收线圈21可以最大程度的接收到发射线圈15发射的正弦交流功率信号，即可最大程度实现传输效率，减少过程中的能量损耗，更好的给充电电池23充电。
太阳能电池13接收光能，并把光能转化为电能。光能越充裕，转化为的电能越多，但充电电池23的容量有限，长时间大功率的充电过程容易使得充电电池23损毁。为了进一步优化充电过程，使其更为智能。本实施例中，外壳1还设置有开关16，开关16的一端连接太阳能电池13，另一端连接逆变电路14；或者，开关16的一端连接逆变电路14，另一端连接发射线圈15。开关16设置在上述的两个位置均可以保证了开关16开启时给充电电池23充电；开关关闭时断开电路，防止给充电电池23过分充电。开关的设置避免了阳光充裕时过度给充电电池23充电，有效的保护了充电电池23.
太阳能电池13不仅能接受光能，而且能把光能转化为电能。太阳能电池13种类的不同决定了太阳能电池13将光能转化为电能的效率不同。本实施例中，太阳能电池13包括单晶硅电池、多晶硅电池和非晶硅电池。单晶硅电池具有转化效率高、技术成熟等优点；非晶硅电池具有成本低、转化效率高等优点；多晶硅电池的转化效率和成本均位于单晶硅电池与非晶硅电池之间。三者均可作为太阳能电池13，为充电电池23提供充裕的电能。
太阳能电池13经过光生伏特效应产生了第一直流电，第一直流电通过逆变电路14转化为方波；方波经过电感耦合变成正弦交流功率信号；而正弦交流信号想要转化为直流电对充电电池充电，则必须通过整流稳压电路22。本实施例中，整流稳压电路22包括整流电路和稳压电路。整流电路是将正弦交流功率信号转化为直流电，而稳压电路主要是将直流电转为与充电电池23参数一样的电压的第二直流电。
当直流电转化为与充电电池参数一致的第二直流电时，便可对充电电池23进行充电。本实施例中，充电电池23包括锂离子电池、镍氢电池和铁锂电池。锂离子电池具有体积小、容量大等优点，是现有充电电池中性能最优的一种；镍氢电池具有记忆效应小、容量大等优点；铁锂电池具有体积小、安全性高等优点。三者均可以作为充电电池，而且容量大，可以为安全头盔提供足够的电量，更有利于保护作业人员的安全。
太阳能安全头盔的充电过程，具体过程为：
(1)太阳能电池13接收光能并将光能转化为电能；
(2)电能提供的第一直流电通过逆变电路14转化为方波；
(3)方波通过发射线圈15和接收线圈21的耦合转化为正弦交流功率信号；
(4)正弦交流信号通过整流稳压电路22转化为第二直流电；
(5)第二直流电对充电电池23充电。
