穿戴設備的熱能收集裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及穿戴設備技術領域，具體涉及一種穿戴設備的熱能收集裝置。
【背景技術】
[0002]日常生活中的可穿戴設備以其體積小、功能豐富以及攜帶方便等優(yōu)點，已廣泛應用于人們的日常生活中。但是，可穿戴設備的電池容量小，耗電快，因此需要頻繁充電，用戶的使用體驗較差。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種穿戴設備的熱能收集裝置，無需對穿戴設備頻繁充電，能夠改善用戶的使用體驗。
[0004]本發(fā)明采用的技術方案是:提供一種穿戴設備的熱能收集裝置，包括熱能收集裝置、溫差發(fā)電片、升壓電路和穩(wěn)壓電路，熱能收集裝置的兩端均安裝熱敏感性材料，溫差發(fā)電片包括封裝于熱電偶金屬片內的陽極電鍍鋁的聯(lián)軸節(jié)墊板或半導體熱電偶陣列，所述熱電偶金屬片上設置有正極和負極端口 ；溫差發(fā)電片的兩電極感應端分別與熱能收集裝置兩端連接，熱能收集裝置的一端與穿戴設備的佩戴者的皮膚面接觸以獲取持續(xù)的熱能，另一端遠離佩戴者的皮膚，溫差發(fā)電片通過兩端的溫度差所產生的溫差電動勢輸出低電壓，升壓電路將低電壓升高為高電壓，穩(wěn)壓電路穩(wěn)定電壓，為穿戴設備供電。
[0005]其中，可穿戴設備還包括連接于升壓電路的充電電路和電源，充電電路用于將升壓電路得到的高電壓輸出至電源，從而為電源充電，電源用于為可穿戴設備供電。
[0006]其中，穿戴設備還包括與升壓電路連接的供電插口，用以為插接設備供電。
[0007]其中，溫差發(fā)電片呈陣列排布于可穿戴設備靠近佩戴者的皮膚的一側。
[0008]本發(fā)明通過與佩戴者的皮膚面接觸的熱能收集裝置自動回收人體所散發(fā)的熱能，并進行溫差發(fā)電以輸出低電壓，再由升壓電路將低電壓升高為高電壓，從而輸出高電壓供可穿戴設備使用，避免頻繁充電，改善使用體驗。
【附圖說明】
[0009]圖1本發(fā)明溫差發(fā)電片的結構示意圖；
[0010]圖2是本發(fā)明升壓電路的電路結構示意圖；
[0011]圖3是本發(fā)明可穿戴設備的結構示意圖；
[0012]圖4是本發(fā)明可穿戴設備的熱能回收的流程圖。
【具體實施方式】
[0013]下面將結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0014]一種穿戴設備的熱能收集裝置，包括熱能收集裝置、溫差發(fā)電片、升壓電路和穩(wěn)壓電路，熱能收集裝置的兩端均安裝熱敏感性材料，溫差發(fā)電片的兩電極感應端分別與熱能收集裝置兩端連接，熱能收集裝置的一端與穿戴設備的佩戴者的皮膚面接觸以獲取持續(xù)的熱能，另一端遠離佩戴者的皮膚，溫差發(fā)電片通過兩端的溫度差所產生的溫差電動勢輸出低電壓，升壓電路將低電壓升高為高電壓，穩(wěn)壓電路穩(wěn)定電壓，從而為穿戴設備供電。
[0015]參閱圖1-4所示，可穿戴設備10包括相連接的溫差發(fā)熱片11和升壓電路12。
[0016]在可穿戴設備10佩戴于人體時，溫差發(fā)熱片11的一端與可穿戴設備的佩戴者的皮膚面接觸以獲取持續(xù)的熱能，另一端遠離佩戴者的皮膚。在本發(fā)明實施例中，溫差發(fā)熱片11的一端相當于熱端面，與人體緊密貼合回收人體散發(fā)的熱能以保持人體溫度，另一端相當于冷端面，與外界環(huán)境直接接觸以保持環(huán)境溫度。
[0017]當佩戴者皮膚的熱能通過溫差發(fā)熱片11的熱端面時，熱端面與冷端面之間產生溫度變化，根據(jù)塞貝克效應又稱熱電效應，在熱能回收模組11的熱端面和冷端面構成的回路中便產生電壓。由于產生電壓的大小主要取決于兩端的材料特性，因此可采用能夠產生顯著溫差電效應的銅作為溫差發(fā)熱片11的兩端。
[0018]鑒于溫差發(fā)熱片11通過兩端的溫度差所產生的溫差電動勢輸出的電壓為低電壓，即低于可穿戴設備10的額定工作電壓或低于可穿戴設備10的電源的額定充電電壓，因此需要升壓電路12將低電壓升高為高電壓，從而為可穿戴設備10供電，以滿足其正常運行或充電。
[0019]承上可知，本實施例通過溫差發(fā)熱片11可自動回收人體所散發(fā)的熱能，并進行溫差發(fā)電以輸出低電壓，再由升壓電路將低電壓升高為高電壓，從而輸出高電壓供可穿戴設備10使用，無需對可穿戴設備10頻繁充電，能夠改善用戶的使用體驗。
[0020]在實際應用場景中，如圖1所示，溫差發(fā)熱片11可以制造成矩形體結構，當然也可以制成其他任意形狀，其通過熱電偶金屬片111提供熱端面和冷端面，以增大熱端面與佩戴者皮膚的接觸面積。并且，熱電偶金屬片111內封裝有半導體熱電偶陣列，半導體熱電偶陣列可按間隔順序排列設置于熱端面與冷端面之間，且與熱端面與冷端面具有良好的導熱連接。當然，熱電偶金屬片111內也可以封裝陽極電鍍鋁的聯(lián)軸節(jié)墊以取代半導體熱電偶陣列，或者兩者相組合。
[0021]并且，熱電偶金屬片111上還設置有正極端口 “ + ”和負極端口具體可通過柔性電路板(Flexible Printed Circuit board，F(xiàn)PC)提供正極端口 “ + ”和負極端口用以輸出低電壓。
[0022]另外，本發(fā)明實施例可采用圖2所示的升壓電路12。具體而言:
[0023]虛線區(qū)域表示的溫差發(fā)熱片11接入輸入端V2，該輸入端V2支持330毫伏的啟動電壓并用于接收溫差發(fā)熱片11輸入的低電壓。
[0024]端口 Lbst存儲升壓所需的電感，端口 Lbst用于將電能和磁場能相互轉換，其可以為MOS開關管。當MOS開關管閉合后，電感將電能轉換為磁場能并存儲，當MOS開關管斷開后，電感將存儲的磁場能轉換為電場能。升壓電路12將該電場能與溫差發(fā)熱片11輸入的低電壓相疊加，即可輸出高于低電壓的高電壓，完成升壓過程。
[0025]鑒于單個溫差發(fā)熱片11回收佩戴者皮膚的熱能有限，本發(fā)明實施例可進一步設置可穿戴設備10包括多個溫差發(fā)熱片11，并呈陣列排布于可穿戴設備10靠近佩戴者的皮膚的一側。
[0026]如圖2、圖3所示，可穿戴設備20包括熱能收集裝置21、升壓電路22以及連接于升壓電路22的充電電路23和電源24。其中，充電電路23用于將升壓電路22得到的高電壓輸出至電源24，從而為電源24充電，并通過電源24為可穿戴設備20供電。
[0027]可穿戴設備20進一步包括連接于升壓電路22的供電電路25，供電電路25用于傳輸升壓電路22得到的高電壓，從而直接為可穿戴設備20供電。
[0028]應該理解到，本發(fā)明的其他實施例可以僅設置充電電路23和供電電路25中的一個，用以為可穿戴設備20供電。
[0029]為擴展可穿戴設備10和可穿戴設備20的應用，本發(fā)明實施例可以設置穿戴設備包括供電插口，用以為插接設備供電，其中供電插口可以為USB插口，既可以與升壓電路22直接連接，也可以與圖4所示的電源24和供電電路25中的至少一個連接。
[0030]以上所述的僅是本發(fā)明的一些實施方式。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種穿戴設備的熱能收集裝置，其特征在于:包括熱能收集裝置、溫差發(fā)電片、升壓電路和穩(wěn)壓電路，熱能收集裝置的兩端均安裝熱敏感性材料，溫差發(fā)電片包括封裝于熱電偶金屬片內的陽極電鍍鋁的聯(lián)軸節(jié)墊板或半導體熱電偶陣列，所述熱電偶金屬片上設置有正極和負極端口 ；溫差發(fā)電片的兩電極感應端分別與熱能收集裝置兩端連接，熱能收集裝置的一端與穿戴設備的佩戴者的皮膚面接觸以獲取持續(xù)的熱能，另一端遠離佩戴者的皮膚，溫差發(fā)電片通過兩端的溫度差所產生的溫差電動勢輸出低電壓，升壓電路將低電壓升高為高電壓，穩(wěn)壓電路穩(wěn)定電壓，為穿戴設備供電。2.根據(jù)權利要求1所述的一種穿戴設備的熱能收集裝置，其特征在于:還包括連接于升壓電路的充電電路和電源，充電電路用于將升壓電路得到的高電壓輸出至電源，從而為電源充電，電源用于為可穿戴設備供電。3.根據(jù)權利要求1所述的一種穿戴設備的熱能收集裝置，其特征在于:還包括與升壓電路連接的供電插口，用以為插接設備供電。4.根據(jù)權利要求1所述的一種穿戴設備的熱能收集裝置，其特征在于:溫差發(fā)電片呈陣列排布于可穿戴設備靠近佩戴者的皮膚的一側。
【專利摘要】一種穿戴設備的熱能收集裝置，包括熱能收集裝置、溫差發(fā)電片、升壓電路和穩(wěn)壓電路，熱能收集裝置的兩端均安裝熱敏感性材料，溫差發(fā)電片的兩電極感應端分別與熱能收集裝置兩端連接，熱能收集裝置的一端與穿戴設備的佩戴者的皮膚面接觸以獲取持續(xù)的熱能，另一端遠離佩戴者的皮膚，溫差發(fā)電片通過兩端的溫度差所產生的溫差電動勢輸出低電壓，升壓電路將低電壓升高為高電壓，穩(wěn)壓電路穩(wěn)定電壓，從而為穿戴設備供電。
【IPC分類】H02N11/00
【公開號】CN104883095
【申請?zhí)枴緾N201510356990
【發(fā)明人】王修均
【申請人】武漢純白科技有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年6月25日