[发明专利]能量收集系统及自供能可穿戴设备

权利要求书

1.一种能量收集系统，其特征在于，包括：n个独立的单元结构，n为正整数，每个独立的单元结构包含：发电系统和整流系统，其中发电系统包含微型发电机，其用于将人体运动产生的机械能转化为电能；整流系统包含整流电路，该整流电路的交流输入端与微型发电机的输出端相连，用于将微型发电机的电能形式由交流脉冲转化为直流脉冲；

其中，在n个独立的单元结构的输出电路上串联有降压装置，该降压装置为一火花间隙或放电管，该降压装置用于调控输出电路的输出电压和电流。

2.根据权利要求1所述的能量收集系统，其特征在于，还包括：电子源，为一提供充足自由电子的载体；该电子源包括如下形式的一种或几种：人体、大地、电子器件以及导线；

其中该能量收集系统中，整流电路的一个交流输入端与微型发电机的输出端相连，另一个交流输入端与电子源相连。

3.根据权利要求1所述的能量收集系统，其特征在于，所述整流电路的两个交流输入端分别与微型发电机的两个输出端相连。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的能量收集系统，其特征在于，该能量收集电路为负载提供能量的方式包括：

n个独立的单元结构分别单独为对应负载提供能量，每个独立的单元结构对应一个降压装置，每个负载与对应提供能量的单元结构中的降压装置串联；或者

n个独立的单元结构通过串联和/或并联的方式进行组合之后作为整体为某一负载提供能量，n个独立的单元结构共用一个降压装置，该负载与该共用的降压装置串联；或者

部分单元结构通过串联和/或并联的方式进行组合之后为某一负载提供能量，部分单元结构单独为其他对应负载提供能量。

5.根据权利要求4所述的能量收集系统，其特征在于，所述负载以宏观电路、薄膜印刷电路或集成电路的方式附着在该能量收集系统的内部或外部，负载为用电器、储能器件、各类敏感元件及传感器中的一种或几种，包括如下元器件中的一种或其组合：

电容、电感、二极管、三极管、led或lcd屏幕、微型电机、以及锂电池。

6.根据权利要求4所述的能量收集系统，其特征在于，所述负载为一电容，该电容的两端串联有二极管。

7.根据权利要求4所述的能量收集系统，其特征在于，所述负载为一可调电阻和包含n个LED灯的LED阵列，可调电阻与LED阵列串联于电路中，通过调节可调电阻的阻值大小，使LED阵列进入持续闪烁状态，且闪烁频率大于25Hz，n为正整数。

8.根据权利要求1所述的能量收集系统，其特征在于，

所述微型发电机为如下发电机形式的一种或几种：基于电磁感应的发电机、基于静电感应的发电机或者基于压电效应的发电机，包括：电磁感应发电机、驻极体发电机、摩擦纳米发电机和压电发电机；和/或，

所述微型发电机产生交流脉冲或直流脉冲，脉冲电压介于1V-10kV之间，电流介于0.1μA到100A之间。

9.根据权利要求1所述的能量收集系统，其特征在于，

所述整流电路为如下整流电路的一种或几种：半波整流电路、全波整流电流以及桥式整流电路；和/或，

构建该整流电路的电子元件包括如下具有单向导电性的元器件的一种或几种：交流变压器、直流变压器、整流二极管、开关二极管以及晶闸管；和/或，

该整流电路的正向平均电流在1μA到100A之间，最高反向工作电压在1V到10000V之间，击穿电压在1V到10000V之间，最高工作频率在100HZ到10kHZ之间。