CN111933979B - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子设备，属于电子设备储能领域。该电子设备包括储能装置、氢燃料电池反应堆、氢燃料仓、控制器和耳机孔；所述氢燃料仓与所述氢燃料电池反应堆连通，所述氢燃料仓设有入料口；所述耳机孔与所述入料口相对；所述控制器监测所述储能装置的电量，所述控制器控制所述氢燃料仓向所述氢燃料电池反应堆提供氢气，以使所述氢燃料电池向所述储能装置供电；所述储能装置向所述电子设备的设备组件供电。在本申请实施例中，通过氢燃料电池反应堆向储能装置供电，解决了电子设备内电池续航能力差且补充电量过程复杂且耗时的问题。

Description

电子设备

技术领域

本申请属于电子设备储能技术领域，具体涉及一种电子设备。

背景技术

目前，电子设备中使用的电池多为锂离子电池，锂离子电池的电流密度较低。不同锂离子电池的能量密度有差异，应用钴酸锂的电池能够达到137mAh/g，锰酸锂和磷酸铁锂的实际值都在120mAh/g左右，镍钴锰三元则可以达到180mAh/g。中、美、日等国政府或行业组织所制定的2020年目标，基本上都指向300mAh/g这一数值，基本达到上限值，2030年的远期目标，则要达到500Wh/kg，甚至700Wh/kg，电池行业必须要有化学体系的重大突破，才有可能实现这一目标。锂离子电池受限于电流密度，导致电池的单次续航时间较短，且无法继续提升单次续航时间。并且锂离子电池的充电过程复杂，充电时间长。

锂离子电池多次使用后，续航能力会持续下降，存在电池循环使用次数的限制。并且锂离子电池无法回收利用，对环境产生很大程度的污染。

在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有电子设备的电池续航能力差，补充电量过程复杂且耗时。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种电子设备，能够解决电子设备的电池续航能力差的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括储能装置、氢燃料电池反应堆、氢燃料仓、控制器和耳机孔；

所述氢燃料仓与所述氢燃料电池反应堆连通，所述氢燃料仓设有入料口；

所述耳机孔与所述入料口相对；

所述控制器监测所述储能装置的电量，所述控制器控制所述氢燃料仓向所述氢燃料电池反应堆提供氢气，以使所述氢燃料电池反应堆向所述储能装置供电；所述储能装置向所述电子设备的设备组件供电。

在本申请实施例中，通过氢燃料电池反应堆向储能装置供电，解决了电子设备内电池续航能力差且补充电量过程复杂且耗时的问题。

附图说明

图1是本申请一个实施例中电子设备的结构示意图。

图2是本申请一个实施例中补充装置与第二阀门装置配合的结构示意图。

附图标记说明：

10：储能装置，21：氢燃料电池反应堆，211：第三阀门装置，22：氢燃料仓，221：第二阀门装置，30：控制器，40：储水仓，401：第一阀门装置，402：蒸发器，50：耳机孔，60：设备组件，70：补充装置，71：伸入部。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的电子设备进行详细地说明。

根据本申请的一个实施例，提供了一种电子设备，如图1所示，该电子设备包括储能装置10、氢燃料电池反应堆21、氢燃料仓22、控制器30和耳机孔50。所述氢燃料仓22与所述氢燃料电池反应堆21连通，所述氢燃料仓22设有入料口；所述耳机孔50与所述入料口相对；入料口用于将氢燃料电池反应堆21反应原料补充到氢燃料仓22内。

例如，在需要补充反应原料的情况下，将补充装置70从耳机孔50的位置伸至入料口进行补充。

通过补充装置70从电子设备外部伸入耳机孔50向氢燃料仓22补充反应原料，更加便捷，不需要在电子设备上设置另外的开口进行补充，提高了补充效率，简化设备结构，使耳机孔50一孔多用。这样能够简化补充制氢剂的步骤和时间，简化了充电过程。

控制器30用于监测储能装置10的电量，所述控制器30控制所述氢燃料仓22向所述氢燃料电池反应堆21提供氢气，氢燃料电池反应堆21通过氢气发电，以使所述氢燃料电池反应堆21向所述储能装置10供电。

例如，控制器30控制氢燃料仓22内的氢气导入氢燃料电池反应堆21内。

控制器30能够控制氢燃料电池反应堆21向储能装置10所提供的电量，在电子设备使用的过程中，当储能装置10的电量消耗一部分后，需要向储能装置10补充电量，控制器30根据储能装置10消耗的电量值控制氢燃料仓22向氢燃料电池反应堆21提供对应的氢气，氢燃料电池反应堆21反应发出对应的电量值的电能，并供向储能装置10。用户还可以通过调整控制器30控制氢燃料电池反应堆的发电量，以满足用户的不同需求。

储能装置10向所述电子设备的设备组件60供电。电子设备的设备组件60消耗的电量通过储能装置10提供，其中，储能装置10中的电量还能够提供给控制器30或其他部件。

在该实施例中，通过氢燃料电池反应堆向储能装置10提供电量，储能装置10向电子设备内的部件提供电量。氢燃料电池反应堆为清洁能源，使用氢燃料电池反应堆提供电量的电子设备不会对环境产生污染。氢燃料电池反应堆是通过电化学方式发电，不受卡诺循环影响，发电效率高，充电速度快，节省补充电量的时间，从而能够提高电子设备单次充电的续航能力。

在一个实施例中，所述氢燃料仓22用于存储制氢剂。

在氢燃料电池反应堆21内，氢气与氧气反应，产生电量并生成水。产生的电量供向储能装置10。

氢燃料仓22中存储制氢剂，制氢剂与水反应生成氢气，控制器30控制氢燃料仓22生成的氢气进入到氢燃料电池反应堆21的量，从而控制氢燃料电池反应堆21反应生成的电量。生成的氢气进入氢燃料电池反应堆21作为反应原料与氧气发生反应。氢燃料电池反应堆21设有进气口，将空气引入氢燃料电池反应堆21内，空气中的氧气用于与氢气反应发电。

在该实施例中，通过氢燃料仓22储存的制氢剂反应生成氢气，不需要在电子设备内储存氢气作为氢燃料电池反应堆21的反应原料，避免直接储存氢气存在的危险性。因此，通过存储在氢燃料仓22内的制氢剂生成氢气供氢燃料电池反应堆21反应发电能够提高电子设备的安全性。

在一个例子中，制氢剂为粉末状的镁钙基氢化物。在氢燃料仓内存储粉末状的镁钙基氢化物，氢燃料电池反应堆21内部反应生成的水分会进入到氢燃料仓内与镁钙基氢化物反应生成氢气，从而为氢燃料电池反应堆21提供用于反应发电的氢气，氢气与氧气反应后生成的水能够进一步用于与镁钙基氢化物反应。

在该实施例中，氢燃料仓22与氢燃料电池反应堆21之间是连通的，氢燃料电池反应堆21内的水分流向或蒸发到氢燃料仓22内，都能够为镁钙基氢化物提供反应所需的水分。该电子设备能够使部分发电后产生的水循环使用，节约环保，用户根据需要提供的电量向氢燃料仓内储存相应量的镁钙基氢化物即可循环充电，提高了电子设备的续航能力。

采用粉末状的镁钙基氢化物作为制氢剂，能够避免直接存储氢气作为反应原料存在的爆炸的危险。粉末状的镁钙基氢化物不会占用过多空间，可根据反应需要的氢气量调整镁钙基氢化物生成的氢气量。现有技术中直接存储的氢气一般是压缩状态下的液态氢，液态氢存储在电子设备内存在极大的危险性，而该实施例中采用粉末状的镁钙基氢化物作为制氢剂能够完全避免该危险性的问题。

制氢剂还可以是其他类型的制氢剂，在需要对应的反应物的情况下，可以根据实际需求注入反应物以生成氢气。

在一个实施例中，所述电子设备还包括储水仓40，所述氢燃料电池反应堆21设有排水口，所述排水口与所述储水仓40连通。

氢燃料电池反应堆21发电的过程中会生成水，在氢燃料电池反应堆21的排水口设置储水仓40，使氢燃料电池反应堆21排出的水储存在储水仓40内。这样能够避免在反应过程中产生的水流向电子设备的部件，避免对电子设备造成损坏。

在一个实施例中，所述储水仓40设有第一阀门401装置，所述第一阀门装置401与所述氢燃料仓22连通，储水仓40内的水能够经第一阀门装置401流向氢燃料仓22。流向氢燃料仓22内的水能够提供给镁钙基氢化，并用于反应生成氢气。储水仓40内的水量足够，能够向氢燃料仓22提供足量的需要用于反应的水，从而生成更多的氢气用于氢燃料电池反应堆21反应发电，提高了发电效率。将氢燃料电池反应堆21发电过程中生成的水经储水仓40供向氢燃料仓22，能够满足氢燃料电池反应堆21的反应需求，提高了电子设备的能源循环利用率。该电子设备不需要另外添加制氢剂反应所需水，用户无需向电子设备提供水与制氢剂反应生成氢气，简化了充电过程，提高了设备的便捷性。

所述控制器30控制所述第一阀门装置401打开或关闭，通过控制器30控制第一阀门装置401打开，能够使储水仓40中的水流向氢燃料仓22，为制氢剂提供反应所需的水。通孔控制器30控制第一阀门装置401关闭，能够阻断储水仓40的水流向氢燃料仓22，从而控制氢燃料仓22内不再生成氢气，控制氢燃料电池反应堆停止反应。

根据实际需求，用户可以通过控制器30控制第一阀门装置401打开的程度，以控制储水仓40流向氢燃料仓22内水的量，从而控制氢燃料仓22内反应生成氢气的速度。控制氢气生成的速度能够控制氢燃料电池反应堆反应发电的速度，最终控制了供电储能装置10的电量。还可以通过控制器30控制第一阀门装置401打开设定时间后关闭，以控制流向氢燃料仓22的水量，从而控制最终的发电量。设定时间可以根据需要的发电量计算出需要的水量，根据需要的水量控制第一阀门装置401打得开的时间。

第一阀门装置401可以选择可自动化控制的排水阀门，排水阀门与控制器30电连接，以使用户通过控制器30能够控制排水阀门。

在一个实施例中，所述第一阀门装置401包括单向阀以及位于单向阀进口的开关装置，单向阀允许水从储水仓40流向氢燃料仓22。使用单向阀提高了储水仓40中的水流向氢燃料仓22的可靠性。同时能够避免氢燃料仓22中生成的氢气经第一阀门装置401进入储水仓40，避免氢气浪费。

控制器30与开关装置连接，控制器30能够控制开关装置打开或关闭，开关装置打开的情况下，水能够经单向阀进口进入。开关装置关闭的情况下，开关装置封堵单向阀的进口，水不能从单向阀的进口进入。通过控制开关装置能够控制储水仓40中的水进入氢燃料仓22的量，以控制生成的氢气量，最终控制发电量。

在一个实施例中，所述储水仓40设有蒸发器402。氢燃料电池反应堆21排出的水储存在储水仓40中，当储水仓40内的水存满后需要排出，以保障储水仓40的储水能力。在储水仓40上设置蒸发器402，将储水仓40内的水以水蒸汽排出电子设备，能够提供加湿空气的作用。

将储水仓40内的水用作加湿能够进一步利用反应生成的水，增加了氢燃料电池反应堆反应生成物的用途，提高了电子设备的实用性。并且避免直接从储水仓40排水，不会出现排水过程中部分水留在电子设备的表面，或从电子设备具有的间隙渗入电子设备内部，提高了电子设备的安全性。

蒸发器402可以通过控制器30控制，在储水仓40内的水足够制氢反应的情况下用于加湿，或者不需要反应制氢的情况下用于加湿。

在一个实施例中，所述入料口设有第二阀门装置221，所述第二阀门装置221为单向阀，所述第二阀门装置221允许补充制氢剂的装置向所述氢燃料仓22补充制氢剂。

氢燃料仓22内存储有用于生成氢气的制氢剂，制氢剂消耗完或者消耗一部分后需要进行补充。氢燃料仓22设置第二阀门装置221，在需要补充制氢剂的情况下，通过第二阀门装置221向氢燃料仓22内补充制氢剂。

第二阀门装置221为单向阀，能够允许从电子设备外部向氢燃料仓22内补充制氢剂。氢燃料仓22内的氢气或制氢剂无法从第二阀门装置221漏出。保障了氢燃料仓22的密封性，避免氢气或制氢剂漏出。

第二阀门装置221在与补充制氢剂的装置配合补充制氢剂的情况下打开，在补充装置脱离第二阀门装置221过程中，随着脱离过程关闭，在完全脱离后第二阀门装置221完全关闭。

在一个实施例中，如图1，图2所示所述第二阀门装置221与所述耳机孔50相对。

第二阀门装置221用于补充制氢剂，需要和电子设备外部连通，以便补充装置伸入进行补充。将第二阀门装置221设置在于耳机孔50相对的位置，在需要补充制氢剂的情况下，将补充装置从耳机孔的位置伸入第二阀门装置221进行补充。

补充制氢剂的装置为补充装置70，补充装置70上设置有与第二阀门装置221配合的伸入部71。补充装置70伸入电子设备的伸入部71可以设置为与耳机插头形似的结构，从而使伸入部71与耳机孔50的结构相匹配，便于从耳机孔50伸入至第二阀门装置211。伸入部71的端部设置与第二阀门装置221匹配的结构，以从第二阀门装置221伸入补充制氢剂。

在一个实施例中，如图2所示，所述耳机孔50的底部设有内开口，所述第二阀门装置221的阀门进口与所述内开口连通。

在补充制氢剂的过程中，伸入部71伸入耳机孔，伸入部71的端部与第二阀门装置221的阀门进口配合以将制氢剂充入氢燃料盒22内。

在一个实施例中，所述氢燃料电池反应堆21设有第三阀门装置211，所述氢燃料仓22与所述第三阀门装置211连通，所述控制器30控制所述第三阀门装置211打开或关闭。第三阀门装置211打开后，氢燃料仓22内生成的氢气能够进入氢燃料电池反应堆21，以提供反应所需的氢气。

在该实施例中，通过控制器30控制第三阀门装置211打开或关闭，能够控制氢燃料电池反应堆21反应开始或停止。这样能够控制氢燃料电池反应堆21的发电量。

还可以通过控制器30控制第三阀门装置211打开的程度对氢气进入氢燃料电池反应堆21的速度进行控制，从而控制氢燃料电池反应堆21发应发电的速度以及发电量。

第三阀门装置211可以是单向阀，以允许氢气从氢燃料仓22进入氢燃料电池反应堆21，避免氢燃料电池反应堆21内的水以及其他气体从第三阀门装置211进入氢燃料仓22。例如，避免进入氢燃料电池反应堆21的氧气进入氢燃料仓22，不会出现爆炸的危险情况。以及，避免氢燃料电池反应堆21内的水进入氢燃料仓22与制氢剂反应生成氢气，避免在氢燃料仓22内留有过多氢气产生危险。能够保障该电子设备的安全性。

在其他例子中，通过控制第一阀门装置401控制氢燃料仓的进水量对生成的氢气量进行控制，以及通过第三阀门装置211控制氢气进入氢燃料电池反应堆21的量，使该电子设备能够通过两层控制对发电量进行精确控制。控制发电量能够根据实际需求满足储能装置10需要补充的电量，能够避免发电不足满足不了设备用电的问题，以及能够避免发电过量造成浪费的问题。

在本申请中，电子设备中的控制器30可以是电子设备的处理器。储能装置10向设备组件60供电，控制器30可以包括在设备组件60内。设备组件60还可以包括电子设备的屏幕组件、发声组件等元器件。

在电子设备的程序内，可以设置用于控制该氢燃料电池反应堆发电的程序，将控制器30对储能装置10的监测情况反应在该程序上。用户根据监测到的数据控制氢燃料电池反应堆的发电量。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (7)

1.一种电子设备，其特征在于，包括储能装置、氢燃料电池反应堆、氢燃料仓、控制器和耳机孔；

所述氢燃料仓与所述氢燃料电池反应堆连通，所述氢燃料仓设有入料口，所述氢燃料仓用于存储制氢剂；

所述耳机孔与所述入料口相对；

所述控制器监测所述储能装置的电量，所述控制器控制所述氢燃料仓向所述氢燃料电池反应堆提供氢气，以使所述氢燃料电池反应堆向所述储能装置供电；所述储能装置向所述电子设备的设备组件供电；

所述电子设备还包括储水仓，所述氢燃料电池反应堆设有排水口，所述排水口与所述储水仓连通；

所述储水仓设有第一阀门装置，所述第一阀门装置与所述氢燃料仓连通，所述控制器与所述第一阀门装置电连接。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述制氢剂为粉末状的镁钙基氢化物。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述储水仓设有蒸发器。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述入料口设有第二阀门装置，所述第二阀门装置为单向阀，所述第二阀门装置允许补充制氢剂的装置向所述氢燃料仓补充制氢剂。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述第二阀门装置的阀门进口与所述耳机孔相对。

6.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述耳机孔的底部设有内开口，所述第二阀门装置的阀门进口与所述内开口连通。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述氢燃料电池反应堆设有第三阀门装置，所述氢燃料仓与所述第三阀门装置连通，所述控制器控制所述第三阀门装置打开或关闭。

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