CN213027515U - 运动发电装置及可穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种运动发电装置及可穿戴设备，所述装置包括：环状体；所述环状体内部限定有收容空间；磁场产生部件，用于产生磁场，并容置在所述收容空间中；所述磁场产生部件能够在所述收容空间中发生运动；线圈部，缠绕在所述环状体上；在所述磁场产生部件发生运动的情况下，所述线圈部受所述磁场的作用而产生感应电流；和充电部，与所述线圈部相连接，用于利用所述感应电流给被充电部件充电。本实用新型设计灵活，能够有效提高应用该运动发电装置的设备续航性能。

Description

运动发电装置及可穿戴设备

技术领域

本实用新型涉及可穿戴设备技术领域，具体涉及一种运动发电装置及可穿戴设备。

背景技术

随着可穿戴设备市场的不断扩大，具有定位、通信、健康检测、运动反馈等功能的可穿戴设备也逐步进入人们的生活，例如：定位器、项圈等。目前的可穿戴设备均通过内含的被充电部件进行供电，需要对被充电部件进行定期充电，以保证可穿戴设备的正常工作。可穿戴设备作为一种移动、智能、小型的电子装置，为其提供一种设计灵活、有效提高续航性能的供电方式既有难度又十分重要。

现有技术中的可穿戴设备供电方式存在如下问题：被充电部件续航有限，并且需要将可穿戴设备取下来充电，使用过程中经常出现供电不足和没电的情况，导致可穿戴设备功能失效。

发明内容

本实用新型针对以上问题的提出，而提供一种设计灵活、以及可以在线提高被充电部件续航性能的运动发电装置，同时还提供了一种具备该种运动发电装置的可穿戴设备。

本实用新型采用的一个技术手段是：提供一种运动发电装置，包括：

环状体；所述环状体内部限定有收容空间；

磁场产生部件，用于产生磁场，并容置在所述收容空间中；所述磁场产生部件能够在所述收容空间中发生运动；和

线圈部，缠绕在所述环状体上；在所述磁场产生部件发生运动的情况下，所述线圈部受所述磁场的作用而产生感应电流；

充电部，与所述线圈部相连接，用于利用所述感应电流给被充电部件充电。

本实用新型采用的另一个技术手段是：提供一种可穿戴设备，包括：

被充电部件；

所述的运动发电装置；所述运动发电装置与所述被充电部件相连接，并为所述被充电部件充电。

由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的运动发电装置及可穿戴设备，所述运动发电装置能够被外力带动而运动，通过磁场产生部件和线圈部等部件的配置，使得所述运动发电装置在磁场产生部件处于运动状态时可以产生电能，进而可以利用产生的电能为被充电部件充电，本实用新型设计灵活，能够有效提高应用该运动发电装置的设备续航性能。

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。

其中：

图1是一个实施例中运动发电装置的结构示意图；

图2是一个实施例中运动发电装置的结构示意图；

图3是一个实施例中可穿戴设备的结构框图；

图4是一个实施例中可穿戴设备的电路原理图。

图中：1、运动发电装置，2、被充电部件，3、检测部，4、控制部，5、通信部，6、定位部，7、提示部，11、环状体，12、收容空间，13、磁场产生部件，14、线圈部，15、充电部，16、分隔件，121、子空间。

具体实施方式

为了使本实用新型的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型提供了一种运动发电装置1，如图1所示，在一个实施例中，所述装置可以包括：环状体11、磁场产生部件13、线圈部14和充电部15。

本实施例所述环状体11内部限定有收容空间12。所述环状体11可以套设在穿戴者身上，所述穿戴者可以为人，也可以为动物。所述环状体11可以为手环、脚环、项圈、以及其它可套设在穿戴者上的环状结构。所述收容空间12可以为所述环状体11的空腔，可以由所述环状体11的壁限定形成，例如，所述收容空间12为所述环状体11内部的环形空间，当然，所述收容空间12也可以是具有收容并限定所述运动发电装置1相关部件作用的其他非环形的空间形状。

本实施例所述磁场产生部件13用于产生磁场，并容置在所述收容空间12中。进一步地，所述磁场产生部件13可以是能够产生磁场的磁铁，例如一些强力磁铁，当然，所述磁铁磁性可以根据所述环状体11的大小和体积进行匹配。所述磁场产生部件13能够在所述收容空间12中发生运动，在所述穿戴者活动时，例如人行走或跑步时，动物跑跳或活动时，所述磁场产生部件13由于重力、来自穿戴者的外部带动力、来自环状体11的作用力等，能够在所述被佩戴的环状体11的收容空间12中运动。在所述穿戴者不活动或静止时，相应地，所述磁场产生部件13也不发生运动。

本实施例所述线圈部14缠绕在所述环状体11上，具体地，所述线圈部14可以沿所述环状体11的外周表面依次绕设若干圈，所述线圈部14可以一层，也可以多层，当所述线圈部14缠绕有多层时，在所述环状体11上由内到外依次设置。在所述磁场产生部件13发生运动的情况下，其在所述收容空间12内切割磁感线，进而所述线圈部14受所述磁场的作用而产生感应电流。

本实施例所述充电部15与所述线圈部14相连接，用于利用所述感应电流给被充电部件2充电，所述充电部15对所述线圈部14产生的感应电流进行收集，并转换为能够供给所述被充电部件2的充电电能。进一步地，所述充电部15可以为与所述线圈部14接线端相连接的整流滤波电路，示例性地，图4示出了所述充电部15为整流滤波电路的情况，所述整流滤波电路包括整流桥B1和滤波电容C1，当然所述充电部15也可以是其他电压转换电路。

本实施例所述运动发电装置1能够被外力带动而运动，通过磁场产生部件13和线圈部14等部件的配置，使得所述运动发电装置1在磁场产生部件13处于运动状态时可以产生电能，进而可以利用产生的电能为被充电部件2充电，本实用新型设计灵活，能够有效提高应用该运动发电装置1的设备续航性能。

为了增加所述磁场产生部件13产生的磁通量，以及增加所述线圈部14产生的感应电流，进而提高可以为被充电部件2提供的电能。在一个实施例中，如图2所示，所述装置还可以包括多个分隔件16。所述分隔件16设置在所述收容空间12中，用于将所述收容空间12分隔为多个独立的子空间121，所述多个包括2个及2个以上。所述磁场产生部件13有多个，每个所述子空间121内放置有一个所述磁场产生部件13，所述磁场产生部件13能够在所述子空间121内运动。通过所述分隔件16的配置将所述收容空间12划分为多个可供所述磁场产生部件13运动的独立子空间121，多个磁场产生部件13可以分别在多个子空间121内同时进行运动。进一步地，所述磁场产生部件13可以是永磁铁，例如球形永磁铁，采用球形永磁铁作为所述磁场产生部件13，使得所述磁场产生部件13的运动更灵活，也便于其在收容空间12内滚动。

在一个实施例中，如图2所示，多个所述分隔件16沿所述收容空间12周向分布。为了促进所述磁场产生部件13在所述收容空间12内的运动，进一步地，所述分隔件16可以采用弹性材料制成，例如，所述分隔件16可以为弹簧，当然所述分隔件16也可以是其他弹性部件，例如弹性橡胶等。具备弹性性能的所述分隔件16可以为所述磁场产生部件13提供反弹作用力，具体地，在收容空间12内运动的磁场产生部件13当碰到所述分隔件16后，所述分隔件16向所述磁场产生部件13提供反弹作用力，进而所述磁场产生部件13在该反弹作用力的作用下将在所述收容空间12内形成反复撞击的回弹运动，所述磁场产生部件13的运动加强，有利于其产生的磁通量的增加，进而提高所述线圈部14产生的感应电流，进而有利于捕捉到所述磁场产生部件13的细微运动，而对应产生所述感应电流。

本实用新型还提供了一种可穿戴设备，如图1和图2所示，在一个实施例中，所述设备可以包括：被充电部件2、以及上述任一实施例所述的运动发电装置1。所述运动发电装置1与所述被充电部件2相连接，并为所述被充电部件2充电。进一步地，所述被充电部件2为充电电池。所述可穿戴设备可以具有穿戴状态和未穿戴状态，所述穿戴状态包含可穿戴设备被外部带动的状态，例如，穿戴者虽然没有穿戴所述可穿戴设备，但其手持摇晃或带动所述可穿戴设备的状态。在所述可穿戴设备处于穿戴状态时，若所述磁场产生部件13发生运动，则所述运动发电装置1为所述被充电部件2充电，当然所述被充电部件2也可以被常规充电器进行充电，例如，在所述可穿戴设备处于未穿戴状态时，可由常规充电器对被充电部件2进行充电，因此，所述可穿戴设备还可以具有外部供电接口以及配套的充电接收部件。

在一个实施例中，如图3所示，所述设备还可以包括：检测部3、控制部4和通信部5。所述检测部3与所述线圈部14相连接，用于对所述线圈部14产生的感应电流进行检测，所述检测部3可以为电流检测元件、电流检测电路等，能够获知所述线圈部14是否产生了所述感应电流。所述控制部4用于在所述检测部3在预设时间内持续未检测到所述感应电流的情况下，确定所述可穿戴设备处于未穿戴状态并控制通信部5发出预警信息。所述控制部4可以为单片机、微控制器、处理器、以及其他具备相当功能的控制单元等。所述预设时间可以根据情况来设定，例如3-7分钟，具体地，比如，当所述检测部3持续3分钟、5分钟或7分钟等未检测到所述感应电流，则所述控制部4确定所述可穿戴设备处于未穿戴状态。此时所述可穿戴设备由穿戴状态变为从穿戴者身上脱落的未穿戴状态，例如，宠物身上的可穿戴设备不小心脱落了。所述通信部5与外部终端相连接，用于将能够提示所述可穿戴设备处于未穿戴状态的预警信息传输给所述外部终端，所述外部终端可以为手机、电脑、平板、智能手表等。所述通信部5可以为WIFI通信模块、蓝牙通信模块、GPRS通信模块等。所述外部终端持有者收到所述预警信息后，能够获知所述可穿戴设备目前的状态，例如，当可穿戴设备发生从穿戴者身上脱落的现象时，所述预警信息的发出能够及时告知所述外部终端持有者。所述检测部3是否进行检测工作可以由所述控制部4控制或者由用户设置，比如，当穿戴者携带所述可穿戴设备外出时，用户设置或所述控制部4控制所述检测部3开启检测工作。

在一个实施例中，如图3所示，所述设备还可以包括：定位部6和提示部7。所述定位部6用于获取所述可穿戴设备的位置信息，所述定位部6可以为GPS定位模块、北斗定位模块等，所述定位部6可以实时获知所述可穿戴设备的位置信息，进而便于实时查看穿戴者的位置，也可以当可穿戴设备发生从穿戴者身上脱落时来获知所述可穿戴设备的位置信息，进而便于了解脱离穿戴者的可穿戴设备的位置。具体地，所述定位部6是否获知所述可穿戴设备的位置信息可以由所述控制部4来控制。所述提示部7用于在所述可穿戴设备处于未穿戴状态时发出提示信息，所述提示部7可以为声和/或光的提示部件，通过发声或发光来发出所述提示信息。示例性地，图4示出的提示部7为作为声提示部件的蜂鸣器U1。通过所述提示部7的配置，便于在所述可穿戴设备处于未穿戴状态时能够较易地找到所述可穿戴设备，比如，当可穿戴设备发生从穿戴者身上脱落后，可以利用所述定位部6提供的所述可穿戴设备的位置信息，结合所述提示部7的提示，来查找所述可穿戴设备。所述控制部4还用于控制所述通信部5将所述可穿戴设备的位置信息传输给所述外部终端，以便外部终端持有者能够获知所述可穿戴设备的位置信息，当所述可穿戴设备的穿戴者是宠物时，所述外部终端持有者可以为宠物的主人，如果宠物掉落了所述可穿戴设备，宠物的主人能够获知宠物现在已经脱离所述可穿戴设备，并了解所述可穿戴设备的当前位置，有利于及时发现宠物位置和防止宠物走失，如果可穿戴设备未包含所述运动发电装置1，那么在宠物脱离所述可穿戴设备同时可穿戴设备又没电时，则不易发现。所述控制部4还用于控制所述提示部7在所述可穿戴设备处于未穿戴状态时发出提示信息。

在一个实施例中，如图4所示，所述检测部3可以包括：取样电阻R3和开关管电路。所述取样电阻R3设置在所述感应电流的输出回路中，图4中的线圈L1表示线圈部14。所述开关管电路与所述取样电阻R3相连接；在所述输出回路中存在所述感应电流时，所述开关管电路处于导通状态，在所述输出回路中不存在所述感应电流时，所述开关管电路处于截止状态。进一步地，所述开关管电路可以具有开关管Q2和设置在所述开关管Q2控制端的驱动电阻R2。通过调整所述驱动电阻R2的阻值，来改变所述开关管Q2的导通电压，进而适配不同的所述感应电流，从而能够匹配不同穿戴者的运动量。所述开关管电路还可以包括电阻R1、电阻R3、电阻R4和二极管D1等。

在一个实施例中，所述设备可以为项圈，所述项圈可以为动物用项圈，该项圈在使用时可以直接套设在动物的脖子上，当所述项圈具备所述定位部6时，所述项圈还可以作为宠物定位器。当本实用新型应用于宠物时，其可以利用宠物自身运动进行发电，运动发电装置1跟随宠物运动，包括行走，玩耍等而产生电能。当项圈佩戴在宠物脖子上，主人则无需担心充电电池的电量存储使用情况，达到持续续航的可能。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (8)

1.一种运动发电装置，其特征在于，所述装置包括：

环状体；所述环状体内部限定有收容空间；

磁场产生部件，用于产生磁场，并容置在所述收容空间中；所述磁场产生部件能够在所述收容空间中发生运动；

线圈部，缠绕在所述环状体上；在所述磁场产生部件发生运动的情况下，所述线圈部受所述磁场的作用而产生感应电流；和

充电部，与所述线圈部相连接，用于利用所述感应电流给被充电部件充电；

所述装置还包括：多个分隔件，设置在所述收容空间中，用于将所述收容空间分隔为多个独立的子空间；

所述磁场产生部件有多个，每个所述子空间内放置有一个所述磁场产生部件，所述磁场产生部件能够在所述子空间内运动；

多个所述分隔件沿所述收容空间周向分布；

所述分隔件采用弹性材料制成。

2.根据权利要求1所述的运动发电装置，其特征在于，

所述磁场产生部件为球形永磁铁；

所述分隔件为弹簧。

3.一种可穿戴设备，其特征在于，所述设备包括：

被充电部件；

权利要求1或2所述的运动发电装置；所述运动发电装置与所述被充电部件相连接，并为所述被充电部件充电。

4.根据权利要求3所述的可穿戴设备，其特征在于，所述设备还包括：

检测部，与所述线圈部相连接，用于对所述线圈部产生的感应电流进行检测；

控制部，用于在所述检测部在预设时间内持续未检测到所述感应电流的情况下，确定所述可穿戴设备处于未穿戴状态并控制通信部发出预警信息；和

通信部，与外部终端相连接，用于将能够提示所述可穿戴设备处于未穿戴状态的预警信息传输给所述外部终端。

5.根据权利要求4所述的可穿戴设备，其特征在于，

所述设备还包括：

定位部，用于获取所述可穿戴设备的位置信息；和

提示部，用于在所述可穿戴设备处于未穿戴状态时发出提示信息；

所述控制部还用于控制所述通信部将所述可穿戴设备的位置信息传输给所述外部终端，以及控制所述提示部在所述可穿戴设备处于未穿戴状态时发出提示信息。

6.根据权利要求4所述的可穿戴设备，其特征在于，

所述被充电部件为充电电池；

所述检测部包括：

取样电阻，设置在所述感应电流的输出回路中；

开关管电路，与所述取样电阻相连接；在所述输出回路中存在所述感应电流时，所述开关管电路处于导通状态，在所述输出回路中不存在所述感应电流时，所述开关管电路处于截止状态。

7.根据权利要求6所述的可穿戴设备，其特征在于，所述开关管电路具有开关管和设置在所述开关管控制端的驱动电阻；通过调整所述驱动电阻的阻值，来改变所述开关管的导通电压，进而适配不同的所述感应电流。

8.根据权利要求4至7任一项所述的可穿戴设备，其特征在于，所述设备为项圈。

Images