CN205212751U - 一种自主供电的可穿戴设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自主供电的可穿戴设备。所述可穿戴设备包括供电器件和功能器件，所述供电器件包括薄膜太阳能电池、振动能量采集器以及超级电容蓄电池，其中，所述薄膜太阳能电池用于将太阳能转换成电能为所述功能器件供电，或/及所述振动能量采集器用于将振动的机械能转换成电能为所述功能器件供电，在所述薄膜太阳能电池和所述振动能量采集器供电不足的情况下，所述超级电容蓄电池为所述功能器件供电。本实用新型通过柔性薄膜太阳能电池、柔性振动能量采集器和柔性超级电容蓄电池实现可穿戴设备的自主供电，解决可穿戴设备的续航能力问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及可穿戴设备技术领域，尤其涉及一种自主供电的可穿戴设备。
背景技术
芯片技术，能源技术，移动互联网技术的不断推陈出新，推动了智能化生活的理念，而随着智能手机受益于其多功能性而往大屏方向的发展，人们开始将注意力转向可随身携带的智能手表和手环。在便携性的基础上，智能手表和手环被苹果，三星，小米等公司不断推出，并提供了通话，邮件，新闻，健康检测等多功能来方便人们的生活。其他的可穿戴设备，包括可穿戴衣服、智能眼镜等产品，均在不断发展中。
然而智能化模块的添加使得可穿戴产品的耗电能力大增，续航力成为限制智能化发展的关键，尤其针对可穿戴设备而言，其随身携带的特性要求其无线充电和电池小巧耐用。
针对智能手表，为了避免需要将手表摘下充电，现有技术中提供了一种使用无线电力输送技术的蓝牙智能手表，然而基于电磁能量转换的无线充电技术面临着高能量损耗的问题，其充电过程也受到空间距离的限制。此外，现有技术中还提供了一种使用薄膜太阳能电池，振动能采集器，热点能量转换器三种换能方式的智能手表表带来提升智能手表的续航能力，然而该表带也是通过给手机锂电池充电来功能，其换能方式的多样性并不能万中无一的保证续航能力。使用锂电池造成的环境负担问题一直悬而未决，如何使用可再生的清洁能源来解决可穿戴设备的续航能力不足问题，是未来发展的方向。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种自主供能的可穿戴设备，旨在采用清洁能源来解决现有可穿戴装备的续航能力不足的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种自主供电的可穿戴设备，所述可穿戴设备包括供电器件和功能器件，所述供电器件包括薄膜太阳能电池、振动能量采集器以及超级电容蓄电池，其中，所述薄膜太阳能电池用于将太阳能转换成电能为所述功能器件供电，或/及所述振动能量采集器用于将振动的机械能转换成电能为所述功能器件供电，在所述薄膜太阳能电池和所述振动能量采集器供电不足的情况下，所述超级电容蓄电池为所述功能器件供电。
优选的，所述薄膜太阳能电池和所述振动能量采集器是能量供应器件，所述超级电容蓄电池是能量存储器件，所述超级电容蓄电池在能量供应器件产能过剩时用于存储多余电量，在能量供应器件供电不足时用于为所述可穿戴设备供电。
优选的，所述薄膜太阳能电池为柔性薄膜太阳能电池、所述超级电容蓄电池为柔性超级电容蓄电池、所述振动能量采集器为柔性振动能量采集器。
优选的，所述可穿戴设备内部的联接电路均采用柔性线路。
优选的，所述供电器件外观采用弧度设计，所述薄膜太阳能电池设置于所述供电器件的表面，用于采集太阳能。
优选的，所述薄膜太阳能电池是由树脂包封的无定型硅组成的光电元件层。
优选的，所述振动能量采集器被包裹于所述供电器件中，设置于所述薄膜太阳能电池的下方。
优选的，所述振动能量采集器采用一种基于柔性主梁的拾振结构。
优选的，所述超级电容蓄电池设置于所述供电器件的最下层。优选的，所述可穿戴设备中的供电器件和功能器件通过活性导电接口连接，所述活性导电接口可拆卸。
相较于现有技术，本实用新型所述自主供能的可穿戴设备采用了上述技术方案，达到了如下有益效果：所述可穿戴设备使用薄膜太阳能电池和振动能量采集器作为能量转换器件，实现了自主无线充电，提升了可穿戴设备使用的简便性，同时所述可穿戴设备使用太阳能和振动机械能这两种清洁能源，将转换得到的电能提供给可穿戴设备使用，同时将过剩的电能储存在超级电容蓄电池里备用，在环保的基础上提升了所述可穿戴设备的续航能力，所述可穿戴设备的功能器件可拆卸，扩大了所述可穿戴设备的应用范围。
附图说明
图1是本实用新型自主供能的可穿戴设备的平面结构图；
图2是本实用新型自主供能的可穿戴设备的内部结构图。
本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成上述目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效进行说明。应当指出的是，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不以任何形式限定本实用新型。
如图1和图2所示，图1是本实用新型自主供能的可穿戴设备的平面结构图；图2是本实用新型自主供能的可穿戴设备的内部结构图。
参照图1和图2，在本实施例中，所述可穿戴设备以智能腕表或智能手环为例，包括供电器件1和功能器件5，所述供电器件1通过活性导电接口4和所述功能器件5连接，所述供电器件1上有蝴蝶结带扣2，方便调节长短，方便所述可穿戴装备佩戴。
所述供电器件1包括，但不限于，三种能量转换元器件，所述三种能量转换元器件包括薄膜太阳能电池3、振动能量采集器6和超级电容蓄电池7。所述薄膜太阳能电池3用于将太阳能转换成电能为所述功能器件5供电，或/及所述振动能量采集器6用于将振动的机械能转换成电能为所述功能器件5供电，在所述薄膜太阳能电池3和所述振动能量采集器6供电不足的情况下，所述超级电容蓄电池7为所述功能器件5供电。所述薄膜太阳能电池3和所述振动能量采集器6是能量供应器件，所述超级电容蓄电池7是能量存储器件，所述超级电容蓄电池7在能量供应器件产能过剩时用于存储多余电量，在能量供应器件供电不足时为所述可穿戴设备供电。
在本实施例中，供电器件1采用树脂作为柔性材料做成的底板，是一种柔性的条带状器件，提供所述可穿戴产品佩戴的舒适性。所述供电器件1为弧度设计，表面上平铺有薄膜太阳能电池3，用于采集太阳能。所述薄膜太阳能电池3是由树脂包封的无定型硅组成的光电元件层，具有良好的柔韧性，用于通过太阳能转换电路将太阳能转换为电能提供给功能器件5使用，弧度的表面设计增加了太阳能电池的受光面，提升了能量转换效率。
参照图2，所述振动能量采集器6被包裹在所述供电器件1之中，设置于所述薄膜太阳能电池3的下方，所述振动能量采集器6采用一种基于柔性主梁的拾振结构，所述柔性主梁选自PDMS、天然橡胶或聚甲基丙烯酸甲酯，具有良好的柔韧性并更容易感受振动，在100Hz以下的超低频率范围内实现宽带振动能量采集，通过机械能转换电路将采集到的振动能量转换为电能提供给功能器件5使用。
所述超级电容蓄电池7置于供电器件的最下层，可以但是不限于，由基于石墨烯的碳纳米管组成，具有良好的化学和热稳定性、优良的柔韧性和优异的光电性能，具有超大的电容容量。
在本实施例中，所述薄膜太阳能电池3和振动能量采集器6是能量转换器件，将清洁的太阳能和机械能转换为电能提供给功能器件5消耗，实现各种智能化性能，当产能过剩时，由所述能量转换器件得到的电能被存储在超级电容蓄电池7中，当能量转换器件供电不足时，超级电容蓄电池7将储存下来的能量匀速释放给功能器件5使用，功能器件5的用电和充电不受时间和空间的现实，实现了自主充电功能。
所述活性导电接口连接供电器件1和功能器件5，具有可拆卸性，便于维修和可穿戴装备功能多样化的选择。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效功能变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种自主供电的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备包括供电器件和功能器件，所述供电器件包括薄膜太阳能电池、振动能量采集器以及超级电容蓄电池，其中，所述薄膜太阳能电池用于将太阳能转换成电能为所述功能器件供电，或/及所述振动能量采集器用于将振动的机械能转换成电能为所述功能器件供电，在所述薄膜太阳能电池和所述振动能量采集器供电不足的情况下，所述超级电容蓄电池为所述功能器件供电。
2.根据权利要求1所述的自主供电的可穿戴设备，其特征在于，所述薄膜太阳能电池和所述振动能量采集器是能量供应器件，所述超级电容蓄电池是能量存储器件，所述超级电容蓄电池在能量供应器件产能过剩时用于存储多余电量，在能量供应器件供电不足时为所述可穿戴设备供电。
3.根据权利要求1所述的自主供电的可穿戴设备，其特征在于，所述薄膜太阳能电池为柔性薄膜太阳能电池、所述超级电容蓄电池为柔性超级电容蓄电池、所述振动能量采集器为柔性振动能量采集器。
4.根据权利要求1所述的自主供电的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备内部的连接电路均采用柔性线路。
5.根据权利要求1所述的自主供电的可穿戴设备，其特征在于，所述供电器件采用弧度设计，所述薄膜太阳能电池设置于所述供电器件的表面，用于采集太阳能。
6.根据权利要求5所述的自主供电的可穿戴设备，其特征在于，所述薄膜太阳能电池是由树脂包封的无定型硅组成的光电元件层。
7.根据权利要求1所述的自主供电的可穿戴设备，其特征在于，所述振动能量采集器被包裹于所述供电器件中，设置于所述薄膜太阳能电池的下方。
8.根据权利要求7所述的自主供电的可穿戴设备，其特征在于，所述振动能量采集器采用一种基于柔性主梁的拾振结构。
9.根据权利要求1所述的自主供电的可穿戴设备，其特征在于，所述超级电容蓄电池设置于所述供电器件的最下层。
10.根据权利要求1至9任一项所述的自主供电的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备中供电器件和功能器件通过活性导电接口连接，所述活性导电接口可拆卸。
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| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160504 Termination date: 20201210 |
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