一種帶有發電裝置的智能手錶的製作方法

2023-11-03 21:52:01 1

本申請涉及只能穿戴領域，具體涉及一種帶有發電裝置的智能手錶。

背景技術：

隨著科技的發展，各種智能設備進入人們的日常生活。搭載著智能系統的手錶早已問世，優化升級的周期也越來越短，智能手錶的功能也越來越多，且通常需要藍牙與手機等其他智能設備保持連接，以讀取其他設備接收的信息呈現給用戶，以及接收用戶的指令傳送給其他智能設備，實現用戶對其他智能設備的便捷操控。然而，由於智能手錶的體積較小，只能使用體積小巧的電池供電，在現有技術下，過小的電池體積無法提供足夠大的電池容量以滿足手錶足夠長的使用時間，用戶往往需要頻繁地對其充電。

更為現實的問題是，由於如智能手錶這樣的智能穿戴設備的特點，充電時需要從用戶身體上卸下，充電過程中用戶不能離開充電地點；另一方面，用戶通常在戶外，很難馬上找到及時充電的地點。上述問題導致智能手錶徒增無聊繁瑣的充電環節而失去了穿戴設備本應具有的便利性，不僅極大地影響了用戶的使用熱情，使得許多用戶將其排除在日常生活考慮之外，而且極大地限制了智能穿戴設備的應用場景和發展前景。

技術實現要素：

本申請提供一種帶有發電裝置的智能手錶，以解決現有智能手錶續航能力不足、不能緊急充電的問題。

本申請提供一種智能手錶，包括：

微型發電裝置，用於將機械能轉化為電能；

儲能裝置，用於接收來自所述微型發電裝置或其他部件的電能，並將所述電能儲存起來提供給各部件使用。

優選的，所述微型發電裝置包括錶冠和微型發電機；所述錶冠在外力作用下能夠帶動所述微型發電機的輸入軸轉動，所述微型發電機在輸入軸轉動時能夠產生電能。

優選的，所述微型發電裝置包括具有進風口和出風口的吹氣孔、風車葉片以及微型發電機；所述風車葉片設置在進風口和出風口之間的路徑上，能夠在吹氣孔中有風吹過時轉動；所述風車葉片能夠帶動所述微型發電機的輸入軸轉動，所述微型發電機在輸入軸轉動時能夠產生電能。

優選的，所述微型發電裝置包括微型擺錘和微型發電機，所述擺錘在晃動時能夠帶動所述微型發電機的輸入軸轉動，所述微型發電機在輸入軸轉動時能夠產生電能。

優選的，所述儲能裝置是可充電電池，能夠將接收到的電能儲存並提供給所述手錶各部件使用。

優選的，包括一個能夠連接充電器的充電口，能夠隨時接收來自所述充電器的電能。

優選的，所述儲能裝置接收來自所述微型發電裝置的電能可充電，採用如下方式實現：

所述可充電電池正極連接著所述微型發電裝置輸出端的正極，所述可充電電池負極連接著所述微型發裝置輸出端的負極。

優選的，包括電源管理單元，用於管理所述微型發電裝置或其他充電部件對所述儲能裝置的充電，以及所述儲能裝置向其他部件提供電能。

優選的，所述電源管理單元包括管理晶片和充電控制晶片。

優選的，所述管理晶片能夠檢測當前所述儲能裝置的狀態。

優選的，包括可程式化的晶片，用於操控所述充電控制晶片。

與現有技術相比，本申請具有以下優點:

本申請利用手錶的使用場景特點，為智能手錶添加發電裝置，使來源於人體活動時產生的機械能轉化為電能，供智能手錶各部件使用，滿足戶外緊急充電的需求。同時用戶可以通過運動的方式產生電能，增加了產品的趣味性，也引導用戶積極運動，形成更為健康的生活習慣，提高了用戶的身體素質。

附圖說明

圖1是本申請的帶有發電裝置的智能手錶實施例的示意圖。

圖2是本申請的帶有發電裝置的智能手錶電源管理單元的示意圖。

具體實施方式

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本申請。但是本申請能夠以很多不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本申請內涵的情況下做類似推廣，因此本申請不受下面公開的具體實施的限制。

本申請提供一種帶有發電裝置的智能手錶，以下為具體實施例：

如圖1所示，其為本申請的一種帶有發電裝置的智能手錶實施例的示意圖，所述裝置包括如下內容，包括微型發電裝置101和儲能裝置102：

微型發電裝置101，用於將機械能轉化為電能；

儲能裝置102，用於接收來自所述微型發電裝置或其他部件的電能，並將所述電能儲存起來提供給各部件使用。

所述微型發電裝置101，是指帶有整套發電必須元件並連接有引入機械能裝置的裝置。該裝置是本實施例的核心部件，其作用是藉助外力產生機械能並將其轉化為電能。所述發電必須原件通常由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成。轉子由轉子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護環、中心環、滑環、風扇及轉軸等部件組成。由軸承及端蓋將發電機的定子，轉子連接組裝起來，使轉子能在定子中旋轉，做切割磁力線的運動，從而產生感應電勢，通過接線端子引出，接在迴路中，所述轉軸充當輸入軸，作為發電裝置引入機械能的部件，亦即所述引入機械能裝置。為了適應智能手錶的外觀形狀，發電裝置的各個部件在不影響功能的情況下作適當調整，也可以分散在智能手錶各處。本實施例的應用非常廣泛，包括行走與跑步、健身等穿戴載體處於活動狀態都包括在內，所述穿戴載體的活動即為所述微型發電裝置101的外力來源，經所述輸入軸將外力產生的機械能引入至所述發電必須元件。所述穿戴載體一般指人體，具體而言，可以是手指、胳膊等。如果所述智能手錶用於檢測寵物的心跳、睡眠等信息，亦可使得寵物四肢等活動部位作為穿戴載體。

以下分別闡述本實施例中採用的3種微型發電裝置的原理。

第一種微型發電裝置包括錶冠和微型發電機。所述錶冠在外力作用下能夠帶動所述微型發電機的輸入軸轉動，所述微型發電機在輸入軸轉動時能夠產生電能。

該方法使用微型發電機作為微型發電裝置，所述微型發電機符合所述發電必須元件的條件，使用錶冠的目的是在智能手錶電量不足的時候，發電裝置能夠直接地接收活動載體主要是人體主動旋轉帶來的機械能，使微型發電裝置在短時間內接收大量的機械能，將其轉化為電能，儲存在所述儲能裝置。該方法非常快速、直觀，使用戶在旋轉錶冠的同時能夠在智能手錶的屏幕上獲得電量信息，並決定是否繼續旋轉錶冠，以增加電能。

第二種微型發電裝置包括進風口和出風口、風車葉片以及微型發電機；所述風車葉片設置在進風口和出風口之間的通道上，能夠在有風吹過時轉動；所述風車葉片能夠帶動所述微型發電機的輸入軸轉動，所述微型發電機在輸入軸轉動時能夠產生電能。

該方法使用微型發電機作為微型發電裝置，所述微型發電機符合所述發電必須元件的條件，智能手錶設置有進風口和出風口，所述進風口和所述出風口均為智能手錶表面的開口，並且兩者之間通過智能手錶內的通道連接，所述通道上設有風車葉片，當有氣流經過進風口和出風口時，風車葉片能夠旋轉，同時，風車葉片的旋轉中心設有轉軸，該轉軸與風車葉片同步轉動，並以一定的方式與所述微型發電裝置連接，使所述風車葉片轉軸能夠帶動所述微型發電機的輸入軸轉動，實現風能轉化為機械能，最後轉化成電能的過程。所述進風口與出風口是一個相對的概念，在實際使用中，進風口和出風口的作用可以互換，也就是說，氣流可以由出風口進入並從進風口流出，同樣也能使風車葉片轉動，產生機械能。當用戶在佩戴智能手錶活動時，進風口和出風口的通道中會產生氣流，進而帶動風車葉片轉動，當然，用戶也可以向進風口或出風口吹氣，用人工的方式產生風能。

第三種微型發電裝置包括微型擺錘和微型發電機，所述擺錘在晃動時能夠帶動所述微型發電機的輸入軸轉動，所述微型發電機在輸入軸轉動時能夠產生電能。

該方法使用微型發電機作為微型發電裝置，所述微型發電機符合所述發電必須元件的條件，智能手錶內部設置有微型擺錘，擺錘的方向可以任意放置，為了產生更多的機械能，本實施例將微型擺錘置於與智能手錶錶盤所在平面平行的平面上、智能手錶內部作為優選方案。當用戶在活動時，例如手臂擺動時，擺錘在其平衡位置附近做擺動動作，擺錘擺動所圍繞的中心點為擺杆，所述擺杆是由硬體材料製作的呈圓柱狀的物體，一般採用金屬材料，半徑較小。擺杆一端與擺錘固定於所述擺錘擺動所圍繞的中心點，另一端與扇齒輪的中心點固定。所述微型發電機的輸入軸設置有小齒輪，當擺錘擺動時，擺杆和扇齒輪能夠隨之旋轉，進而通過小齒輪帶動所述微型發電機的輸入軸旋轉，產生電能。其他能夠使擺錘擺動帶動所述微型發電機的輸入軸轉動的設計方案也可以使用。上述微型擺錘的方案，在一些機械手錶中已經使用過，只是沒有進一步將擺錘擺動的動能轉換為電能，而是直接作為上弦的動力，因此，該方案可以從現有技術中獲得技術支持。

以上三種微型發電裝置可以選取其中至少一個作為安裝在智能手錶上，如果可能，當選擇兩種以上的微型發電裝置時，所述微型發電機可以共用。

所述儲能裝置102是指能夠將電能儲存起來，並且將其提供給需要電能的部件使用的裝置。一般而言，該部件使用可充電電池，所述可充電電池正極連接著所述微型發電裝置101輸出端的正極，所述可充電電池負極連接著所述微型發電裝置101輸出端的負極。這樣只要所述微型發電裝置101產生電能，所述可充電電池就能夠將接收到的電能儲存以提供給所述智能手錶各部件使用。

為了使智能手錶的充電方式更完整，本實施例設置一個能夠連接充電器的充電口，使得所述可充電電池能夠隨時接收來自所述充電器的電能。

在很多場景下，充電過程和使用電能的過程同時運作，比如在智能手錶電量不足時，用戶對其進行充電器直接充電，同時手錶正常運轉，又需要消耗電能；又比如用戶在電量尚未處於飽和狀態時活動，使微型發電裝置101發電，進而也需要所述可充電電池接收電能，這就需要合理地對智能手錶的充、放電進行管理。因此，為了進一步優化智能手錶的電能處理，本實施例在微型發電裝置或其他充電部件與儲能裝置之間設置了電源管理單元，用於管理所述微型發電裝置或其它充電部件對所述儲能裝置的充電，以及所述儲能裝置向其他部件提供電能。

所述電源管理單元包括管理晶片和充電控制晶片等，所述管理晶片能夠檢測當前所述儲能裝置的狀態；所述充電控制晶片，則能夠控制是否對所述可充電電池充電。但一般的充電控制晶片無法單獨工作，必須搭配一顆可程式化的晶片才能正常工作，裡面記載著電池充電時所需要的數據，例如，要用多大的電壓電流來充電；必須符合哪些條件，電池才會被充電；電池充滿時要切斷哪些電源以及電池的充電指示燈該如何變化等，而這些值或條件都是預先設定好的。

如圖2所示，其為帶有發電裝置的智能手錶電源管理單元的示意圖。

所述充電部件201是指微型發電裝置或充電口等提供電能的裝置，該裝置與所述充電控制晶片202的充電接口相連；所述用電部件207是指智能手錶中使用電能的部件，這些部件的總電源接口與所述充電控制晶片202的用電接口相連；所述管理晶片203一端與充電控制晶片202連接，另一端與電池204連接，其作用是檢測電池的狀態並將相關信息發送給充電控制晶片202；所述可程式化晶片206與充電控制晶片202的程式化接口連接，用於發送執行指令給充電控制晶片202；所述信號燈205接收可程式化的指令，用於顯示目前電池204的充電狀態。

本實施例中，智能手錶需要在任何時候工作，因此，放電過程一直在運行。當充電部件201提供電能時，所述可程式化晶片206發送檢測信號給所述充電控制晶片202，所述充電控制晶片202獲得來自所述管理晶片203的電池信息後，將相關信息發送給所述可程式化晶片206，所述可程式化晶片206將所述信息與預先設定好的值進行比對，檢驗是否滿足充電條件，如果滿足，則發送充電信號給所述充電控制晶片202進行充電；否則，不進行充電。當電池充滿時，所述可程式化晶片206將停止充電信號發送給所述充電控制晶片202，停止充電。

本申請雖然以較佳實施例公開如上，但其並不是用來限定本申請，任何本領域技術人員在不脫離本申請的精神和範圍內，都可以做出可能的變動和修改，因此本申請的保護範圍應當以本申請權利要求所界定的範圍為準。