[发明专利]能量采集器和可穿戴设备

说明书

一种能量采集器(100)包括：内带(110)；外带(120)，其被布置成围绕所述内带(110)，其中所述内带(110)在固定端(20)处耦合到所述外带(120)，并且所述内带(110)在自由端(30)处与所述外带(120)间隔开；以及能量发生器(150)，其被布置成通过在所述自由端(30)处所述内带(110)和所述外带(120)之间的相对运动产生电能。还公开了一种可穿戴设备(10)，包括：由所述能量采集器(100)的所述内带(110)和所述外带(120)形成的可穿戴带子，以及被布置成容纳所述可穿戴设备(10)的至少一部分的质量块(130)。

技术领域

本公开涉及一种能量采集器，具体地但不限于，一种缠绕并固定到人肢体的能量采集器。本公开还涉及一种电气设备，具体地但不限于可穿戴设备，其并入能量采集器以用于向设备供应能量。

背景技术

诸如智能手表和活动跟踪器的可穿戴设备正在朝着更方便和更健康的方式改变我们的生活方式。可穿戴设备的巨大市场潜力被广泛认可。

随着可穿戴设备的市场广泛采用，电源电池的问题变得越来越明显。电池具有有限的寿命并且需要频繁地充电。寿命终止的电池的处置也造成严重的环境问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种能量采集器，包括：内带；外带，外带被布置成围绕内带，其中内带在固定端处耦合到外带，并且内带在自由端处与外带间隔开；以及能量发生器，其被布置成通过在自由端处的内带和外带之间的相对运动产生电能。

在第一方面的一实施例中，能量发生器被定位在外带表面上。

在第一方面的一实施例中，能量发生器沿着外带的长度被定位在固定端与自由端之间。

在第一方面的一实施例中，外带是椭圆形的，由此内带和外带在固定端处彼此相交并且在自由端处彼此分开。

在第一方面的一实施例中，能量发生器定位在外带的椭圆的顶点处。

在第一方面的一实施例中，外带由复合层形成。

在第一方面的一实施例中，复合层包括弹性衬底层和附着到弹性衬底层上的压电层，由此压电层被布置成响应于衬底层的变形而产生电能。

在第一方面的一实施例中，弹性衬底层被夹在两个所述压电层之间。

在第一方面的一实施例中，压电层进一步被保护层覆盖。

在第一方面的一实施例中，外带横跨其长度具有均匀的厚度或宽度，一个或多个能量发生器沿着外带的长度设置在外带上。

在第一方面的一实施例中，外带横跨其长度具有可变的厚度或宽度，以形成在其处应力集中的一个或多个点，并且能量发生器设置在一个或多个点上，由此便于由能量发生器产生电能。

在第一方面的一实施例中，能量采集器还包括一个或多个连接件，连接件延伸横跨内带和外带，并且连接件包括能量发生器。

在第一方面的一实施例中，能量采集器还包括弹性膜，该弹性膜被布置成将内带和外带缠绕在一起以形成复合带。

在第一方面的一实施例中，弹性膜是防水和防尘中的至少一种。

在第一方面的一实施例中，缠绕的内带和外带通过弹性膜是不可见的。

在第一方面的一实施例中，内带由第一材料形成，并且外带由第二材料形成，第二材料具有比第一材料更高的刚度。

在第一方面的一实施例中，能量采集器还包括在靠近自由端的一位置处的质量块，以便于外带通过其垂直运动而运动，由此增加由外带产生的电能的大小。

在第一方面的一实施例中，能量采集器还包括被布置成从能量发生器接收电能的电子设备。