CN106094501A - 一种运动发电型计步手表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运动发电型计步手表，包括手环、表盘、计时模块、运动传感模块和电源模块，所述电源模块设置在表盘的壳体内，其特征在于：所述电源模块包括蓄电池、多个压电陶瓷片和一筒形安装座，所述压电陶瓷片的一侧固定在筒形安装座上，与之相对的另一侧为自由端，所述的多个压电陶瓷片环绕分布在筒形安装座的周侧，且以并联的方式串接在连接蓄电池的电能输出电路上。本发明运动发电型计步手表利用压电陶瓷片在振动中发生弯曲变形可产生电能的原理，将动能转化为电能，为手表本体供电，无需再更换电池或充电，使用方便，环保节能，且动能对电能的转化率较高。

Description

一种运动发电型计步手表

技术领域

本发明涉及一种日常生活用的电子产品，具体为一种以运动产生电能的新型计步手表。

背景技术

传统的电子手表需要定期更换电池，且更换方式较为麻烦，往往需要到专门的维修店更换，使用不够方便。现有的一些运动手环也需要定期充电，在不方便充电的状况下，也会直接影响到用户的使用。

发明内容

本发明的技术目的是提供一种利用压电片进行发电的运动发电型计步手表，以解决现有技术中存在的问题。

为实现上述技术目的，本发明提供的技术方案为：

一种运动发电型计步手表，包括手环、表盘、计时模块、运动传感模块和电源模块，所述电源模块设置在表盘的壳体内，其特征在于：所述电源模块包括蓄电池、多个压电陶瓷片和一筒形安装座，所述压电陶瓷片的一侧固定在筒形安装座上，与之相对的另一侧为自由端，所述的多个压电陶瓷片环绕分布在筒形安装座的周侧，且以并联的方式串接在连接蓄电池的电能输出电路上。

在上述方案的基础上，进一步改进或优选的方案还包括：

固定在筒形安装座上的压电陶瓷片为四片，包括与筒形安装座轴向方向平行的一个竖向压电陶瓷片、与筒形安装座轴向方向垂直的一个横向压电陶瓷片和与筒形安装座轴向方向呈一定夹角的两个倾斜压电陶瓷片。

所述竖向压电陶瓷片与横向压电陶瓷片相对设置，两个倾斜压电陶瓷片相对设置且相互垂直。所述倾斜压电陶瓷片优选设为与筒形安装座轴向呈45度角倾斜。

所述筒形安装座优选采用圆筒形安装座。

连接压电陶瓷片与蓄电池的电能输出电路上设有产生反向电流时切断电路的继电器。

所述蓄电池优选采用LIR纽扣电池（可充电锂离子电池）。

所述运动传感模块设置在手环内，所述手环包括橡胶材料制成的壳体以及设置在手环壳体内的控制电路、运动传感器、蓝牙装置和设置在壳体外的切换按钮，所述控制电路设有闪存芯片，所述运动传感器、蓝牙装置和切换按钮分别与所述控制电路连接，所述运动传感器、蓝牙装置和所述控制电路分别与所述蓄电池连接。

有益效果：

本发明运动发电型计步手表利用压电陶瓷片在振动中发生弯曲变形可产生电能的原理，将动能转化为电能，为手表本体供电，无需再更换电池或充电，使用方便，环保节能，且动能对电能的转化率较高。

附图说明

图1为电源模块的立体结构示意图；

图2为电源模块的俯视结构示意图；

图3为本发明的结构示意图；

图4为本发明的电路结构示意图。

上图中，1圆筒形安装座，2竖向压电陶瓷片，3倾斜压电陶瓷片,4横向压电陶瓷片，5倾斜压电陶瓷片，6运动传感器，7闪存芯片，8切换按钮。

具体实施方式

为了进一步阐明本发明的技术方案和技术原理，下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步的介绍。

如图1至图3所示的一种运动发电型计步手表，包括手环、表盘、计时模块、运动传感模块和电源模块等组成部分。

所述电源模块设置在表盘的壳体内，包括蓄电池、四个矩形压电陶瓷片和一空心的圆筒形安装座1。

所述压电陶瓷片为PbZrxTi{1-x}O3锆钛酸铅PZT陶瓷，四个压电陶瓷片环绕分布在圆筒形安装座1的周侧，所述圆筒形安装座1在与压电陶瓷片的接触部位设有导体接触点，对应各圆筒形安装座1的导体接触点由导线连接，使各压电陶瓷片以并联的方式串接在连接蓄电池的电能输出电路上，如图4所示。压电陶瓷片的内侧固定在筒形安装座上，外侧为自由端。四个压电陶瓷片包括与筒形安装座轴向方向平行的一个竖向压电陶瓷片2、与筒形安装座轴向方向垂直的一个横向压电陶瓷片4和与筒形安装座轴向方向呈45度夹角的两个倾斜压电陶瓷片3,5。所述竖向压电陶瓷片2与横向压电陶瓷片4相对设置，两个倾斜压电陶瓷片3,5相对设置且相互垂直。

所述蓄电池优选采用LIR纽扣电池。连接压电陶瓷片与蓄电池的电能输出电路上还设有继电器K，用于当蓄电池充满电向压电片产生反向电流的时候自动切断电路，防止电流反向流向压电陶瓷片产生机械能消耗蓄电池的电量。

所述运动传感模块设置在手环的部分，所述手环包括橡胶材料制成的壳体以及设置在手环壳体内的控制电路、可用于计步的运动传感器6、蓝牙装置和设置在壳体外的白天和黑夜两种状态的切换按钮8。所述控制电路设有闪存芯片7，用于存储运动传感器6反馈的信息，并通过蓝牙装置传递给手机等移动终端，利用移动终端绑定的APP显示今日步数、历史步数、健康提示等数据。所述运动传感器6、蓝牙装置和切换按钮8分别与所述控制电路连接，所述运动传感器6、蓝牙装置8和所述控制电路分别与所述蓄电池连接。

本发明以压电陶瓷为发电材料，通过运动过程中产生的振动使压电陶瓷片弯曲变形，利用压电陶瓷正压电效应的特点制造电能。为了使压电片输出电流达到更大，本实施例采用电极并联的风叶式发电结构，如图1所示，设置四个相对方位不同的压电陶瓷片，能较大限度的捕集各个方向的振动，动能到电能的转化率高。四个压电陶瓷片属于电能输出的一极，四个压电陶瓷片交于圆筒形安装座的另一点为电能输出的另一极，如图4所示，压电陶瓷片在挠曲变形中产生的电能通过电路输出至蓄电池中存储，为手表中的其它用电设备供电，如计时模块电路、传感器、蓝牙装置等。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种运动发电型计步手表，包括手环、表盘、计时模块、运动传感模块和电源模块，所述电源模块设置在表盘的壳体内，其特征在于：所述电源模块包括蓄电池、多个压电陶瓷片和一筒形安装座，所述压电陶瓷片的一侧固定在筒形安装座上，与之相对的另一侧为自由端，所述的多个压电陶瓷片环绕分布在筒形安装座的周侧，且以并联的方式串接在连接蓄电池的电能输出电路上。

2.根据权利要求1所述的一种运动发电型计步手表，其特征在于，固定在筒形安装座上的压电陶瓷片为四片，包括与筒形安装座轴向方向平行的一个竖向压电陶瓷片、与筒形安装座轴向方向垂直的一个横向压电陶瓷片和与筒形安装座轴向方向呈一定夹角的两个倾斜压电陶瓷片。

3.根据权利要求2所述的一种运动发电型计步手表，其特征在于，所述竖向压电陶瓷片与横向压电陶瓷片相对设置，两个倾斜压电陶瓷片相对设置且相互垂直。

4.根据权利要求3所述的一种运动发电型计步手表，其特征在于，所述倾斜压电陶瓷片与筒形安装座轴向呈45度角倾斜。

5.根据权利要求1所述的一种运动发电型计步手表，其特征在于，所述筒形安装座为圆筒形安装座。

6.根据权利要求1所述的一种运动发电型计步手表，其特征在于，连接压电陶瓷片与蓄电池的电能输出电路上设有产生反向电流时切断电路的继电器。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种运动发电型计步手表，其特征在于，所述蓄电池为LIR纽扣电池。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的一种运动发电型计步手表，其特征在于，所述运动传感模块设置在手环内，所述手环包括橡胶材料制成的壳体以及设置在手环壳体内的控制电路、运动传感器、蓝牙装置和设置在壳体外的切换按钮，所述控制电路设有闪存芯片，所述运动传感器、蓝牙装置和切换按钮分别与所述控制电路连接，所述运动传感器、蓝牙装置和所述控制电路分别与所述蓄电池连接。