[发明专利]一种手机自充电电池

说明书

本发明涉及一种手机自充电电池，将人们平时使用手机和日常生活中运动产生的振动能量直接转换成为手机电池中的电量。相较于目前已有的充电方式，无一不需要外部电源的存在，这在某种程度上限制了人们对手机的使用。相对于目前市面上外部的自充电设备，本设计具有简洁、方便、易携带的特点。本设计的主要思想是可以抵消平时手机使用时亮屏和浏览消耗的电量，虽然充电速度无法与有线快充比较，但是可以满足正常的电话和消息发送要求，不用担心因为电量不足影响工作和生活。

技术领域

本发明属于充电电池领域，涉及一种新型的手机自充电电池，可用于柔性屏手机也可以用于一般屏幕手机。

背景技术

随着我国经济和科技水平的不断发展，智能手机已经迈入5G时代，功能越来越强大。一部智能手机不仅集成了收音机、游戏机、电子书、MP4、照相机、摄像机等这些娱乐功能，人们还可以随时利用手机上网购物，浏览新闻，线下支付。可见，人们已经越来越离不开智能手机。作为手机发挥作用的源泉，手机电池被赋予了越来越重要的历史使命。手机的充电方式已经越来越方便，从一开始的有线充电到现在的无线充电。但是，不论是哪一种现有的充电方式都需要外部电源的存在，因此造成了手机使用的局限性。事实上，日常生活中我们无时无刻不在通过运动产生能量，如：呼吸、手臂运动、打字以及行走等。研究指出正常人的正常行走可以产生5-8W的寄生能量输出。如果利用人体动能发电将实现随时随地发电的美好愿望。压电材料的压电式能量收集装置具有结构简单紧凑，利用率高，制作成本低等优点。基于压电材料的压电效应能量收集装置为移动设备能源的供给问题提供了可行的解决方案。本文设计了一种新型的手机自充电电池，利用了压电式能量收集原理，实现手机电池自充电的目的，告别充电电源的限制，这将会成为手机领域的一次重大革命。目前国内还没有专利及发明将自充电融合进手机。一般都是携带外部电源或外部发电设备，较为不便，难以满足所有使用情况。

发明内容

本发明解决的技术问题是：本设计的目的是消除时间、空间对手机使用的限制。第一、在日常使用手机时，将对屏幕的按压转化成电能，实现真正的边充边用；第二、在不使用手机的时候，把手机带在身上，把日常运动的能量转化成电能，实现随时随地保持手机正常使用电量的愿望。目前国内还没有专利及发明将自充电融合进手机。一般都是携带外部电源或外部发电设备，较为不便，难以满足所有使用情况。

本发明的技术方案是：一种手机自充电电池，包括锂电池，还包括压电元件、粘结层、滤波电路和压电换能器；所述锂电池一面上铺设有粘结层，粘结层上铺设有若干压电元件，若干压电元件位于手机屏幕下方；锂电池另一面设有压电换能器，将振动信号转化成电信号给锂电池；当压电元件受到按压，将变形机械能转化成电能。

本发明的进一步技术方案是：所述粘结层选用绝缘材料制成。

本发明的进一步技术方案是：所述若干压电元件为压电陶瓷，均匀布置且相互之间不接触。

本发明的进一步技术方案是：所述压电换能器为压电式加速度传感器，包括压电换能器接收端和驱动摆，压电换能器接收端为两个，沿锂电池中心对称分布且不接触，且两个压电换能器接收端之间设有驱动摆，未振动时三者均不接触；手机发生振动时，振动摆摆动接触压电换能器接收端接收振动信号，通过压电换能器中的压电式加速度传感器，将电池的振动转化为振动摆信号，压电换能器将振动摆信号转换成电信号，通过相应的传递电路将电信号变成电流的形式给锂电池充电。

本发明的进一步技术方案是：所述滤波电路包括电源变压器、整流二极管、负载和滤波器，其中U是电源变压器，R是负载；这时u级上端为正下端为负，二极管正向导通，电源电压加到负载R上，负载R中有电流通过；右边连接滤波器，由电容C、电感U和电阻R_L组成，电路上的元件都焊接在锂电池板表面。

本发明的进一步技术方案是：用相当于50g的质量的按压力按压手机屏幕时电池可进行充电。

本发明的进一步技术方案是：当手机摆动幅度前后超过5cm时，电池可进行充电。