[實用新型]一種基于人體運動能量采集的心率測量裝置

有效

• 申請號: 202020507145.1
• 申請日: 2020-04-09
• 公開（公告）號: CN212879299U
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 張加宏;李玲;李敏;趙佳佳;周炳宇;王一江;應昊明
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;H02J7/00;H02J7/32;H02N1/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 羅運紅

本實用新型公開了一種基于人體運動能量采集的心率測量裝置，包括有能量管理電路模塊、恒流源芯片、傳感器陣列貼片、信號處理及顯示模塊和四個能量收集模塊，四個能量收集模塊將人體運動產生的機械能轉化為電能，并將電能發送至能量管理電路模塊中，恒流源芯片電性連接能量管理電路模塊，并向傳感器陣列貼片傳輸毫安級電流，傳感器陣列貼片電性連接信號處理及顯示模塊，同時向信號處理及顯示模塊發送傳感器信號，信號處理及顯示模塊根據接收到的傳感器信號，獲取用戶的心率信號，并通過信號處理及顯示模塊中的顯示屏向用戶顯示心率信號。本實用新型提高了能量收集轉換效率，進而實現了心率測量裝置的自供電，很大程度上減少了制作成本。

技術領域

本實用新型涉及蓄電池技術領域，尤其涉及一種基于人體運動能量采集的心率測量裝置。

背景技術

隨著個人電子和傳感器網絡的迅速發展，各種應用場景中的儀器設備對電源的便攜性和續航能力的要求越來越高。電池作為現代移動電子產品和物聯網單元中最大最重的部件，由于其壽命有限需要定期充電，導致不可避免的需要對電池的大小重量和可持續性進行設計取舍。為了解決這一難題，現已開發出將環境能量轉化為電能并給電池持續充電的技術，且隨處可見的環境能源如機械能、熱能等使這一技術具有很好的發展前景。然而傳統的能量轉換裝置如基于電磁感應的發電機，體積、重量大，且設計結構復雜，并不適用于收集人體的運動能量。

實用新型內容

實用新型目的：針對電池制造時的大小尺寸和續航能力的設計取舍問題，本實用新型提出一種基于人體運動能量采集的心率測量裝置。

技術方案：為實現本實用新型的目的，本實用新型所采用的技術方案是：

一種基于人體運動能量采集的心率測量裝置，所述心率測量裝置包括有能量管理電路模塊、恒流源芯片、傳感器陣列貼片、信號處理及顯示模塊和四個能量收集模塊，所述四個能量收集模塊將人體運動產生的機械能轉化為電能，并將所述電能發送至能量管理電路模塊中進行存儲，所述恒流源芯片電性連接能量管理電路模塊，并向所述傳感器陣列貼片傳輸毫安級電流，所述傳感器陣列貼片設置在人體胸口位置處，并電性連接所述信號處理及顯示模塊，同時所述傳感器陣列貼片向信號處理及顯示模塊發送傳感器信號，所述信號處理及顯示模塊根據接收到的傳感器信號，獲取用戶的心率信號，并通過所述信號處理及顯示模塊中的顯示屏向用戶顯示所述心率信號。

進一步地講，所述能量管理電路模塊包括有阻抗匹配模塊、整流模塊和能量儲存模塊，所述阻抗匹配模塊包括有第一耦合電感和次級電容C₁，所述四個能量收集模塊均電性連接第一耦合電感的初級電感L₁，所述第一耦合電感的次級電感L₂并聯次級電容C₁，所述次級電容C₁電性連接整流模塊，所述整流模塊將四個能量收集模塊發送的交流脈沖轉化為直流電，同時將所述直流電發送至能量儲存模塊中進行存儲。

進一步地講，所述整流模塊包括有橋式整流電路，所述橋式整流電路將四個能量收集模塊發送的交流脈沖轉化為直流電，同時所述次級電容C₁通過橋式整流電路電性連接能量儲存模塊。