技术领域

[0001] 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

[0002] 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， 人们幵始将注 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。

[0003] 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。

[0004] 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。

技术问题

[0005] 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。

问题的解决方案

技术解决方案 [0006] 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� �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。

[0007] 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 吋用于存储多余电量， 在能量供应器件供电不足吋用于为所述可穿戴 设备供电

[0008] 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。

[0009] 优选的， 所述可穿戴设备内部的联接电路均采用柔性线 路。

[0010] 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。

[0011] 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。

[0012] 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。

[0013] 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。

[0014] 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。

发明的有益效果

有益效果

[0015] 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 ， 同吋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， 同吋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。

对附图的简要说明

附图说明

[0016] 图 1是本实用新型自主供能的可穿戴设备的平面� �构图；

[0017] 图 2是本实用新型自主供能的可穿戴设备的内部� �构图。

[0018] 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 实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0019] 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。

[0020] 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� �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。

[0021] 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。

[0022] 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� �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 应器件产能过剩吋用于存储多余电量， 在能量供应器件供电不足吋为所述可穿 戴设备供电。

[0023] 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。

[0024] 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 100 Hz以下的超低频率范围内实现宽带振动能量采� ��， 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。

[0025] 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。

[0026] 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 ， 当产能过剩吋， 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吋， 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的用电和充电不受吋间和空间的现实， 实现了自主 充电功能。

[0027] 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。

[0028] 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。 工业实用性

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 ， 同吋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， 同吋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。