[發(fā)明專利]一種具有壓電能量收集功能的腰帶

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610022544.7
• 申請(qǐng)日: 2016-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105533878A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余昀霞;王英;呂慧文;李蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): A41F9/02
• 分類號(hào): A41F9/02;H02J7/32
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種具有能量收集功能的腰帶。

背景技術(shù)

智能可穿戴設(shè)備發(fā)展迅速，隨之而來(lái)的可穿戴電子設(shè)備供電問(wèn)題成為了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。可穿戴電子設(shè)備的低功耗設(shè)計(jì)使得部分電子設(shè)備能夠有較長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間，但是由于電池容量有限，能支撐設(shè)備使用的時(shí)間絕大多數(shù)也在數(shù)月之內(nèi)，在用戶使用期間需要擔(dān)心電池電量，影響用戶體驗(yàn)。腰帶可以作為可穿戴設(shè)備的載體，發(fā)明專利CN104839919A涉及了一種發(fā)電腰帶，該腰帶包括帶身、安裝在帶身一端并可以與帶身另一端扣合的帶扣以及安裝在帶扣上用于發(fā)電的發(fā)電機(jī)組，其中發(fā)電機(jī)組包括發(fā)電機(jī)、安裝在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上的加速輪、與加速輪嚙合傳動(dòng)的傳動(dòng)輪及用于儲(chǔ)存發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能的蓄電池，帶身上設(shè)有可以與傳動(dòng)輪嚙合的嚙合槽，嚙合槽中設(shè)置有若干條嚙合齒，可以在解開(kāi)腰帶的時(shí)候和扣合腰帶的時(shí)候利用發(fā)電機(jī)發(fā)電。該發(fā)電腰帶可以在解開(kāi)腰帶的時(shí)候和扣合腰帶的時(shí)候利用電磁感應(yīng)原理發(fā)電為蓄電池充電，供用戶使用。由此描述可以看出，該發(fā)電皮帶包含了復(fù)雜的發(fā)電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等，集成度和可靠性難以保障，并且僅能夠在腰帶解開(kāi)和扣合過(guò)程中發(fā)電，影響其實(shí)用性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有發(fā)電腰帶結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性差、發(fā)電有限的缺點(diǎn)，提出一種具有壓電能量收集功能的腰帶，能夠大幅降低可發(fā)電腰帶結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度，提高可靠性，使得腰帶在佩戴過(guò)程中始終處于發(fā)電狀態(tài)。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案：

一種具有壓電能量收集功能的腰帶，包含腰帶本體、能量收集電路、蓄電模塊和至少一個(gè)壓電元件；

所述壓電元件沿腰帶本體長(zhǎng)度方向設(shè)置在所述腰帶本體的內(nèi)側(cè)，用于在受到的張力或壓力在其兩個(gè)電極上產(chǎn)生電荷；

所述能量收集電路分別和蓄電模塊、各個(gè)壓電元件相連，用于收集各個(gè)壓電元件產(chǎn)生的電能，并將其傳遞給所述蓄電模塊；

所述蓄電模塊用于存儲(chǔ)電能。

作為本發(fā)明一種具有壓電能量收集功能的腰帶進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述壓電元件采用至少一個(gè)d31極化的壓電薄膜。

作為本發(fā)明一種具有壓電能量收集功能的腰帶進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述壓電元件采用至少一個(gè)d33極化的壓電陶瓷。

本發(fā)明在傳統(tǒng)腰帶的基礎(chǔ)上，在腰帶的內(nèi)壁或者外壁或者夾層中沿腰帶長(zhǎng)度方向布置壓電元件。當(dāng)腰帶處于使用狀態(tài)時(shí)，在人體呼吸過(guò)程中腹部不斷收縮擴(kuò)張，力傳遞到腰帶上即表現(xiàn)為變化的張力和壓力，由于正壓電效應(yīng)，腰帶上布置的壓電材料表面會(huì)因?yàn)槭艿阶兓膹埩蛘邏毫ψ饔卯a(chǎn)生變化的電荷。當(dāng)壓電元件的電極引線連接相應(yīng)的壓電能量收集電路時(shí)，即可將人體呼吸腹部運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，該電能可以被收集儲(chǔ)存，用于腰帶上其他電子器件或者其他可穿戴設(shè)備的供電。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

可以將簡(jiǎn)單的壓電元件應(yīng)用于腰帶發(fā)電，并且將收集的能量用于腰帶上其他電子器件或者其他可穿戴設(shè)備的供電，相比其他發(fā)電腰帶，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，不會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁場(chǎng)對(duì)其他電子設(shè)備產(chǎn)生干擾，能夠在腰帶的使用過(guò)程中始終保持發(fā)電的狀態(tài)，具有較好的實(shí)用性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1.腰帶本體，2.壓電元件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：

本發(fā)明公開(kāi)了一種具有壓電能量收集功能的腰帶，包含腰帶本體、能量收集電路、蓄電模塊和至少一個(gè)壓電元件；

所述壓電元件沿腰帶本體長(zhǎng)度方向設(shè)置在所述腰帶本體的內(nèi)側(cè)，用于在受到的張力或壓力在其兩個(gè)電極上產(chǎn)生電荷；

所述能量收集電路分別和蓄電模塊、各個(gè)壓電元件相連，用于收集各個(gè)壓電元件產(chǎn)生的電能，并將其傳遞給所述蓄電模塊；

所述蓄電模塊用于存儲(chǔ)電能。