[发明专利]一种基于磁电复合材料的能量收集器及可穿戴设备

说明书

本发明涉及能量收集技术领域，尤其涉及一种基于磁电复合材料的能量收集器及包括该能量收集器的可穿戴设备。能量收集器包括盖板、壳体、隔板、强磁铁块和自偏置磁电复合材料，盖板扣合在壳体的开口处，隔板将壳体内部分隔为两个腔体，强磁铁块和自偏置磁电复合材料分别设置在两个腔体内，强磁铁块能够在腔体内沿自偏置磁电复合材料的径向运动产生变化的磁场，激励磁电复合材料产生电能，实现环境动能至电能的转换，且该能量收集器结构简单、体积较小便于携带和安装，适合大范围推广使用。可穿戴设备，包括基于磁电复合材料的能量收集器，能够实现自充电续航或自供能。

技术领域

本发明涉及能量收集技术领域，尤其涉及一种基于磁电复合材料的能量收集器及包括该能量收集器的可穿戴设备。

背景技术

随着可穿戴设备的发展，人们对便携式能量收集器的需求也变的越发迫切，当代人类日常生活充斥着各种类型的可穿戴设备，例如智能手环、智能手表、智能眼镜等，目前此类设备基本上都是通过电池供电的方式供给能量，但受于技术和成本的限制，电池续航时长仍然很难满足人们的需求，需要频繁的进行充电，并且在电量不足或充电期间影响使用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的一个目的是提供一种基于磁电复合材料的便携能量收集器，能够收集环境中的动能并转化为电能，为用电设备提供电能或为用电设备的电池进行充电，解决现有技术中存在的问题。

本发明的另一个目的是提供一种可穿戴设备，包括基于磁电复合材料的能量收集器，能够实现自充电续航或自供能。

(二)技术方案

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种基于磁电复合材料的能量收集器，包括：

壳体，该壳体的一端具有开口；

盖板，该盖板与壳体的开口扣合；

隔板，该隔板设置在壳体内，将壳体的内部分为两个腔体，分别为第一腔体和第二腔体；

自偏置磁电复合材料，该自偏置磁电复合材料设置在第二腔体，且第二腔体绝缘连接；和

强磁铁块，该强磁铁块放置在第一腔体内，且能够在第一腔体内沿自偏置磁电复合材料的径向运动；

壳体、隔板和盖板均为塑料制成；

强磁铁块在沿自偏置磁电复合材料的径向运动时产生变化的磁场，激励磁电复合材料产生电能。

优选地，在壳体的内壁沿其周向设有支撑平台，用于支撑隔板。

优选地，盖板的一侧设有与开口相匹配的嵌入部，嵌入部的侧边设有限位凸起；

壳体的开口端设有与限位凸起相匹配的限位槽，当嵌入部嵌入开口内时，限位凸起卡入限位槽，用于防止盖板与壳体之间发生转动。

优选地，嵌入部的周向间隔设有多个球形凸起；

壳体靠近开口的位置沿周向设有弧形槽，当嵌入部嵌入开口内时，球形凸起被容纳于弧形槽。

优选地，在壳体的侧壁上对应第二腔体的位置设置过线孔。

优选地，强磁铁块为圆球形。

优选地，强磁铁块为钕铁硼强磁铁。

优选地，自偏置磁电复合材料包括磁致收缩材料和压电材料，磁致收缩材料和压电材料均为环形结构，压电材料同轴紧配的嵌入在磁致收缩材料的环孔内。

优选地，壳体、隔板和盖板为热固性塑料制成。

第二方面，本发明还提供了一种可穿戴设备，包括第一方面中任一种基于磁电复合材料的能量收集器。

(三)有益效果