CN202840630U

CN202840630U - 一种振动能转化为电能的电子装置

Info

Publication number: CN202840630U
Application number: CN 201220581269
Authority: CN
Inventors: 李刚
Original assignee: Inspur LG Digital Mobile Communications Co Ltd
Current assignee: Inspur LG Digital Mobile Communications Co Ltd
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2022-11-06

Abstract

本实用新型实施例提供一种振动能转化为电能的电子装置，所述振动能转化为电能的电子装置，包括：振动监测电路，用于监控所述振动能转化为电能的电子装置接受到的振动，并发送信号给中央处理器；中央处理器，与所述振动监测电路耦接，用于根据所述振动监测电路发送的信号，发送指令控制电源管理电路的工作模式；压电陶瓷模组，与所述振动监测电路耦接，用于将振动包含的能量转化为电能；电源管理电路，分别与所述中央处理器和所述压电陶瓷模组耦接，用于根据所述中央处理器的指令，利用所述压电陶瓷模组转化的电能给所述振动能转化为电能的电子装置的电池供电。本实用新型实施例达到了如下技术效果：可以实现简单方便的对手机等电子装置进行充电。

Description

一种振动能转化为电能的电子装置

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种振动能转化为电能的电子装置。

背景技术

在手机等电子装置广为应用的今天，人们面临的挑战是：如何随时随地为手机等电子装置充电，传统的电池的供电能力十分有限，因此需要不断地更换电池，造成很大不便。且在废弃后污染环境。

无论是座充还是旅充，都需要提供插座等，这就限制了手机等电子装置充电的地点和场合。尤其在出差、外出旅行过程中很不方便，影响人们生活、工作上的联系。

太阳能虽然可以提供电能，但是受天气的限制，且充电速度不是很理想。

由此可见，如何简单方便的对手机等电子装置进行充电，这是本领域的技术人员亟待解决的一个技术难题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种振动能转化为电能的电子装置，可以实现简单方便的对手机等电子装置进行充电。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种振动能转化为电能的电子装置，所述振动能转化为电能的电子装置，包括：

振动监测电路，用于监控所述振动能转化为电能的电子装置接受到的振动，并发送信号给中央处理器；

中央处理器，与所述振动监测电路耦接，用于根据所述振动监测电路发送的信号，发送指令控制电源管理电路的工作模式；

压电陶瓷模组，与所述振动监测电路耦接，用于将振动包含的能量转化为电能；

电源管理电路，分别与所述中央处理器和所述压电陶瓷模组耦接，用于根据所述中央处理器的指令，利用所述压电陶瓷模组转化的电能给所述振动能转化为电能的电子装置的电池供电。

可选的，在本实用新型一实施例中，所述压电陶瓷模组由压电陶瓷构成，利用正压电效应将振动包含的能量转化为电能，或者利用逆压电效应将电能转换成振动。

可选的，在本实用新型一实施例中，所述压电陶瓷模组，包括依次相连的电池、电源管理集成电路IC、储能电容、压电陶瓷组件，其中，电源管理集成电路IC还与压电陶瓷组件相连，当外界振动作用在压电陶瓷组件，由于正压电效应，压电陶瓷组件产生电能，电能被暂时被存储在储能电容中，当储能电容中的电能达到一定量的时候，电源管理集成电路IC控制储能电容给电池充电。

可选的，在本实用新型一实施例中，所述振动能转化为电能的电子装置包括移动通信终端，所述移动通信终端包括手机。

可选的，在本实用新型一实施例中，所述振动能转化为电能的电子装置包括：数码相机、MP3播放器。

上述技术方案具有如下有益效果：因为采用所述振动能转化为电能的电子装置，包括：振动监测电路，用于监控所述振动能转化为电能的电子装置接受到的振动，并发送信号给中央处理器；中央处理器，与所述振动监测电路耦接，用于根据所述振动监测电路发送的信号，发送指令控制电源管理电路的工作模式；压电陶瓷模组，与所述振动监测电路耦接，用于将振动包含的能量转化为电能；电源管理电路，分别与所述中央处理器和所述压电陶瓷模组耦接，用于根据所述中央处理器的指令，利用所述压电陶瓷模组转化的电能给所述振动能转化为电能的电子装置的电池供电的技术手段，所以达到了如下的技术效果：可以实现简单方便的对手机等电子装置进行充电。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一种振动能转化为电能的电子装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例一种压电陶瓷模组结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，为本实用新型实施例一种振动能转化为电能的电子装置结构示意图，所述振动能转化为电能的电子装置，包括：

振动监测电路11，用于监控所述振动能转化为电能的电子装置接受到的振动，并发送信号给中央处理器12；

中央处理器CPU12，与所述振动监测电路11耦接，用于根据所述振动监测电路发送的信号，发送指令控制电源管理电路14的工作模式；

压电陶瓷模组13，与所述振动监测电路11耦接，用于将振动包含的能量转化为电能；

电源管理电路14，分别与所述中央处理器12和所述压电陶瓷模组13耦接，用于根据所述中央处理器12的指令，利用所述压电陶瓷模组13转化的电能给所述振动能转化为电能的电子装置的电池供电。

可选的，如图2所示，为本实用新型实施例一种压电陶瓷模组结构示意图，所述压电陶瓷模组，包括依次相连的电池131、电源管理集成电路IC132、储能电容133、压电陶瓷组件134，其中，电源管理IC132还与压电陶瓷组件134相连，当外界振动作用在压电陶瓷组件，由于正压电效应，压电陶瓷组件产生电能，电能被暂时被存储在储能电容中，当储能电容中的电能达到一定量的时候，电源管理集成电路IC控制储能电容给电池充电。

本实用新型上述技术方案具有如下有益效果：因为采用所述振动能转化为电能的电子装置，包括：振动监测电路，用于监控所述振动能转化为电能的电子装置接受到的振动，并发送信号给中央处理器；中央处理器，与所述振动监测电路耦接，用于根据所述振动监测电路发送的信号，发送指令控制电源管理电路的工作模式；压电陶瓷模组，与所述振动监测电路耦接，用于将振动包含的能量转化为电能；电源管理电路，分别与所述中央处理器和所述压电陶瓷模组耦接，用于根据所述中央处理器的指令，利用所述压电陶瓷模组转化的电能给所述振动能转化为电能的电子装置的电池供电的技术手段，所以达到了如下的技术效果：可以实现简单方便的对手机等电子装置进行充电。

本实用新型应用实例的目的为在手机中实现将振动包含的能量转换为电能，并在需要的时候将电能反向转化为振动功能，本实用新型涉及的振动为广义的振动，例如手机马达产生的振动，人走路时产生的振动，环境声音引发的声波振动，甚至包括持握手机的手的脉搏振动，所以本实用新型极大的方便了手机用户。

本实用新型应用实例的特征为在手机结构中加入压电材料，利用压电陶瓷的压电效应把手机接触的各种振动包含的能量转化为电能，或者把电能转化为振动

本实用新型应用实例的工作说明：

1）振动监测电路监控手机的接受到的振动强度及振动类型。

2）CPU即为手机的中央处理器，实现数据、信令处理等功能，本实用新型应用实例中CPU根据监控电路的反馈信号，控制电源管理电路的工作模式。

3）电源管理电路根据CPU的指令，利用转化电路提供的电流给电池充电或者通过电池供电驱动压电陶瓷模组振动（用于加强马达振动或者其他需求）或者发出声响（蜂鸣声等简单的提示音）。

4）压电陶瓷模组实现了将振动包含的能量转化为电能的功能，或者将电能转化成振动或者声响的功能。模块主要由高效压电功能陶瓷（简称：压电陶瓷）构成，压电陶瓷利用正压电效应将振动包含的能量转化为电能（正压电效应是指某些介质在力的作用下，产生形变，引起介质表面带电），逆压电效应将电能转换成振动（逆压电效应压电材料在交变电场的作用下产生伸缩振动，频率与强度跟施加的电场的频率与强度成正比）：

a．当外界振动（狭义的振动，声响等）作用在压电陶瓷组件，由于正压电效应，压电陶瓷组件产生电能，电能被暂时被存储在储能电容中，当储能电容中的电能达到一定量的时候，电源管理IC控制储能电容给电池充电；

b.当需要压电陶瓷振动或者发出声响的时候，电源控制IC将电池的直流电源转换为频率可控的交流电流作用在压电陶瓷上，压电陶瓷根据逆压电效应发生振动，振动的频率及强度由交流电流的频率决定，当压电陶瓷的振动频率足够高时，就是驱动周围的空气振动发声；

压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀对空气的扰动。这就为本实用新型应用实例的应用提供了可行性。

本实用新型应用实例也可相应适用于其它电子设备，如数码相机，MP3播放器等。同时，机械能转换为电能相信不久就会应用在实物中。

本实用新型应用实例实现了将振动包含的能量转化为电能并在需要的时候进行反向电能转化为振动的功能，延长了电池的待机时间的功能。

本领域技术人员还可以了解到本实用新型实施例列出的各种说明性逻辑块（illustrative logical block），单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性（interchangeability），上述的各种说明性部件（illustrative components），单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本实用新型实施例保护的范围。

本实用新型实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路（ASIC），现场可编程门阵列（FPGA）或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。

本实用新型实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。

在一个或多个示例性的设计中，本实用新型实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外，任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介，例如，如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线（DSL）或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片（disk）和磁盘（disc）包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘，磁盘通常以磁性复制数据，而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种振动能转化为电能的电子装置，其特征在于，所述振动能转化为电能的电子装置，包括：

2.如权利要求1所述振动能转化为电能的电子装置，其特征在于，所述压电陶瓷模组由压电陶瓷构成，利用正压电效应将振动包含的能量转化为电能，或者利用逆压电效应将电能转换成振动。

3.如权利要求1所述振动能转化为电能的电子装置，其特征在于，所述压电陶瓷模组，包括依次相连的电池、电源管理集成电路IC、储能电容、压电陶瓷组件，其中，电源管理集成电路IC还与压电陶瓷组件相连，当外界振动作用在压电陶瓷组件，由于正压电效应，压电陶瓷组件产生电能，电能被暂时被存储在储能电容中，当储能电容中的电能达到一定量的时候，电源管理集成电路IC控制储能电容给电池充电。

4.如权利要求1所述振动能转化为电能的电子装置，其特征在于，所述振动能转化为电能的电子装置包括移动通信终端，所述移动通信终端包括手机。

5.如权利要求1所述振动能转化为电能的电子装置，其特征在于，所述振动能转化为电能的电子装置包括：数码相机、MP3播放器。