[发明专利]生物能发电装置和可穿戴设备

说明书

技术领域

本发明涉及发电机技术领域，特别涉及一种生物能发电装置和可穿戴设备。

背景技术

近年来，可穿戴设备越来越受到关注。可穿戴设备面临的技术瓶颈之一是如何解决其目前依靠对电池进行周期性充电导致可穿戴设备不能可持续工作的问题。一种可行的解决方案是在可穿戴设备中植入微型生物能发电机，这种微型生物能发电机可以转换人体运动产生的机械能为电能，给可穿戴设备中电池进行长时间的充电，以此实现可穿戴设备的长时间可持续的工作。

传统的发电机由于体积太大，难以在可穿戴设备上使用。目前通常可采用微型的摩擦发电机和压电发电机进行解决，但是摩擦发电机由于使用了有机材料，在长时间工作下，有机材料在多次变形后容易损坏，输出性能不稳定，同时转换人体运动的机械能效率低；压电发电机的电压和电流输出都非常小，由于使用的材料通常是陶瓷材料，在外部压力下容易破损，并且一些压电性能好的材料往往含有铅等具有毒性的金属材料，不适用于可穿戴设备中。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种生物能发电装置，旨在结构简单，使用安全可靠，生物能转换的效率高。

为实现上述目的，本发明提出一种生物能发电装置，该生物能发电装置包括至少一个金属线圈和至少两个导线，所述金属线圈包括螺旋缠绕多圈的一个金属线，所述金属线形成有一容置区域，两个所述导线分别连接于一个金属线的两端，该生物能发电装置包括磁体，所述磁体置于所述容置区域。

优选地，所述磁体为球形磁铁。

优选地，所述金属线圈的每一圈的部分金属线均与相邻金属线部分抵接。

优选地，所述金属线圈为空心圆柱体。

优选地，所述金属线圈为两个，两个所述金属线的绕向相同，一个金属线圈的一端与另一个金属线圈的一端相互抵接，并且两个金属线圈的两个所述容置区域相互连通，以形成一个空心圆柱结构，所述磁体置于该空心圆柱结构内。

优选地，所述导线为四个，每一金属线圈的金属线的两端分别连接一个导线。

优选地，该生物能发电装置还包括壳体，两个金属线圈未抵接的两端分别形成有一开口，两个所述开口均连通所述空心圆柱结构的内部，所述壳体同时盖合于两个所述开口。

优选地，每一金属线圈的外径为5mm～30mm，长度为5mm～80mm，每一金属线圈的金属线的截面直径为0.02mm～0.2mm。

优选地，两个所述导线的输出电压为0～5V，输出电流为0～4mA。

本发明还提出一种可穿戴设备，该可穿戴设备包括上述至少一个所述的生物能发电装置。

本发明技术方案通过至少一个金属线圈和至少两个导线，磁体置于金属线圈的容置区域内，两个导线分别连接于一个金属线圈的金属线的两端，使该生物能发电装置的结构更简单、使用更安全可靠，并且当在外部生物能的作用下，磁体可在金属线圈的容置区域内来回移动，金属线圈可不断的进行切割磁体的磁感线产生电能，最后通过两个导线将电能输出，由于磁体置于金属线圈的容置区域内，可增大金属线圈切割磁体的磁感线的面积，以此使该生物能发电装置及应用该生物能发电装置的可穿戴设备的转换的效率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明生物能发电装置一实施例的简化结构示意图；

图2为本发明生物能发电装置的磁体在容置区域内以不同的状态移动的输出电压图；

图3为图2的生物能发电装置的磁体在容置区域内以不同的状态移动的输出电流图。

附图标号说明：