穿戴设备的热能收集装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及穿戴设备技术领域，具体涉及一种穿戴设备的热能收集装置。
【背景技术】
[0002]日常生活中的可穿戴设备以其体积小、功能丰富以及携带方便等优点，已广泛应用于人们的日常生活中。但是，可穿戴设备的电池容量小，耗电快，因此需要频繁充电，用户的使用体验较差。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种穿戴设备的热能收集装置，无需对穿戴设备频繁充电，能够改善用户的使用体验。
[0004]本发明采用的技术方案是:提供一种穿戴设备的热能收集装置，包括热能收集装置、温差发电片、升压电路和稳压电路，热能收集装置的两端均安装热敏感性材料，温差发电片包括封装于热电偶金属片内的阳极电镀铝的联轴节垫板或半导体热电偶阵列，所述热电偶金属片上设置有正极和负极端口 ；温差发电片的两电极感应端分别与热能收集装置两端连接，热能收集装置的一端与穿戴设备的佩戴者的皮肤面接触以获取持续的热能，另一端远离佩戴者的皮肤，温差发电片通过两端的温度差所产生的温差电动势输出低电压，升压电路将低电压升高为高电压，稳压电路稳定电压，为穿戴设备供电。
[0005]其中，可穿戴设备还包括连接于升压电路的充电电路和电源，充电电路用于将升压电路得到的高电压输出至电源，从而为电源充电，电源用于为可穿戴设备供电。
[0006]其中，穿戴设备还包括与升压电路连接的供电插口，用以为插接设备供电。
[0007]其中，温差发电片呈阵列排布于可穿戴设备靠近佩戴者的皮肤的一侧。
[0008]本发明通过与佩戴者的皮肤面接触的热能收集装置自动回收人体所散发的热能，并进行温差发电以输出低电压，再由升压电路将低电压升高为高电压，从而输出高电压供可穿戴设备使用，避免频繁充电，改善使用体验。
【附图说明】
[0009]图1本发明温差发电片的结构示意图；
[0010]图2是本发明升压电路的电路结构示意图；
[0011]图3是本发明可穿戴设备的结构示意图；
[0012]图4是本发明可穿戴设备的热能回收的流程图。
【具体实施方式】
[0013]下面将结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0014]一种穿戴设备的热能收集装置，包括热能收集装置、温差发电片、升压电路和稳压电路，热能收集装置的两端均安装热敏感性材料，温差发电片的两电极感应端分别与热能收集装置两端连接，热能收集装置的一端与穿戴设备的佩戴者的皮肤面接触以获取持续的热能，另一端远离佩戴者的皮肤，温差发电片通过两端的温度差所产生的温差电动势输出低电压，升压电路将低电压升高为高电压，稳压电路稳定电压，从而为穿戴设备供电。
[0015]参阅图1-4所示，可穿戴设备10包括相连接的温差发热片11和升压电路12。
[0016]在可穿戴设备10佩戴于人体时，温差发热片11的一端与可穿戴设备的佩戴者的皮肤面接触以获取持续的热能，另一端远离佩戴者的皮肤。在本发明实施例中，温差发热片11的一端相当于热端面，与人体紧密贴合回收人体散发的热能以保持人体温度，另一端相当于冷端面，与外界环境直接接触以保持环境温度。
[0017]当佩戴者皮肤的热能通过温差发热片11的热端面时，热端面与冷端面之间产生温度变化，根据塞贝克效应又称热电效应，在热能回收模组11的热端面和冷端面构成的回路中便产生电压。由于产生电压的大小主要取决于两端的材料特性，因此可采用能够产生显著温差电效应的铜作为温差发热片11的两端。
[0018]鉴于温差发热片11通过两端的温度差所产生的温差电动势输出的电压为低电压，即低于可穿戴设备10的额定工作电压或低于可穿戴设备10的电源的额定充电电压，因此需要升压电路12将低电压升高为高电压，从而为可穿戴设备10供电，以满足其正常运行或充电。
[0019]承上可知，本实施例通过温差发热片11可自动回收人体所散发的热能，并进行温差发电以输出低电压，再由升压电路将低电压升高为高电压，从而输出高电压供可穿戴设备10使用，无需对可穿戴设备10频繁充电，能够改善用户的使用体验。
[0020]在实际应用场景中，如图1所示，温差发热片11可以制造成矩形体结构，当然也可以制成其他任意形状，其通过热电偶金属片111提供热端面和冷端面，以增大热端面与佩戴者皮肤的接触面积。并且，热电偶金属片111内封装有半导体热电偶阵列，半导体热电偶阵列可按间隔顺序排列设置于热端面与冷端面之间，且与热端面与冷端面具有良好的导热连接。当然，热电偶金属片111内也可以封装阳极电镀铝的联轴节垫以取代半导体热电偶阵列，或者两者相组合。
[0021]并且，热电偶金属片111上还设置有正极端口 “ + ”和负极端口具体可通过柔性电路板(Flexible Printed Circuit board，FPC)提供正极端口 “ + ”和负极端口用以输出低电压。
[0022]另外，本发明实施例可采用图2所示的升压电路12。具体而言:
[0023]虚线区域表示的温差发热片11接入输入端V2，该输入端V2支持330毫伏的启动电压并用于接收温差发热片11输入的低电压。
[0024]端口 Lbst存储升压所需的电感，端口 Lbst用于将电能和磁场能相互转换，其可以为MOS开关管。当MOS开关管闭合后，电感将电能转换为磁场能并存储，当MOS开关管断开后，电感将存储的磁场能转换为电场能。升压电路12将该电场能与温差发热片11输入的低电压相叠加，即可输出高于低电压的高电压，完成升压过程。
[0025]鉴于单个温差发热片11回收佩戴者皮肤的热能有限，本发明实施例可进一步设置可穿戴设备10包括多个温差发热片11，并呈阵列排布于可穿戴设备10靠近佩戴者的皮肤的一侧。
[0026]如图2、图3所示，可穿戴设备20包括热能收集装置21、升压电路22以及连接于升压电路22的充电电路23和电源24。其中，充电电路23用于将升压电路22得到的高电压输出至电源24，从而为电源24充电，并通过电源24为可穿戴设备20供电。
[0027]可穿戴设备20进一步包括连接于升压电路22的供电电路25，供电电路25用于传输升压电路22得到的高电压，从而直接为可穿戴设备20供电。
[0028]应该理解到，本发明的其他实施例可以仅设置充电电路23和供电电路25中的一个，用以为可穿戴设备20供电。
[0029]为扩展可穿戴设备10和可穿戴设备20的应用，本发明实施例可以设置穿戴设备包括供电插口，用以为插接设备供电，其中供电插口可以为USB插口，既可以与升压电路22直接连接，也可以与图4所示的电源24和供电电路25中的至少一个连接。
[0030]以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种穿戴设备的热能收集装置，其特征在于:包括热能收集装置、温差发电片、升压电路和稳压电路，热能收集装置的两端均安装热敏感性材料，温差发电片包括封装于热电偶金属片内的阳极电镀铝的联轴节垫板或半导体热电偶阵列，所述热电偶金属片上设置有正极和负极端口 ；温差发电片的两电极感应端分别与热能收集装置两端连接，热能收集装置的一端与穿戴设备的佩戴者的皮肤面接触以获取持续的热能，另一端远离佩戴者的皮肤，温差发电片通过两端的温度差所产生的温差电动势输出低电压，升压电路将低电压升高为高电压，稳压电路稳定电压，为穿戴设备供电。2.根据权利要求1所述的一种穿戴设备的热能收集装置，其特征在于:还包括连接于升压电路的充电电路和电源，充电电路用于将升压电路得到的高电压输出至电源，从而为电源充电，电源用于为可穿戴设备供电。3.根据权利要求1所述的一种穿戴设备的热能收集装置，其特征在于:还包括与升压电路连接的供电插口，用以为插接设备供电。4.根据权利要求1所述的一种穿戴设备的热能收集装置，其特征在于:温差发电片呈阵列排布于可穿戴设备靠近佩戴者的皮肤的一侧。
【专利摘要】一种穿戴设备的热能收集装置，包括热能收集装置、温差发电片、升压电路和稳压电路，热能收集装置的两端均安装热敏感性材料，温差发电片的两电极感应端分别与热能收集装置两端连接，热能收集装置的一端与穿戴设备的佩戴者的皮肤面接触以获取持续的热能，另一端远离佩戴者的皮肤，温差发电片通过两端的温度差所产生的温差电动势输出低电压，升压电路将低电压升高为高电压，稳压电路稳定电压，从而为穿戴设备供电。
【IPC分类】H02N11/00
【公开号】CN104883095
【申请号】CN201510356990
【发明人】王修均
【申请人】武汉纯白科技有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月25日