一種入耳式發(fā)電裝置及供電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種入耳式發(fā)電裝置以及供電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著移動電子設(shè)備的普及，新型能源的開發(fā)開始受到人們越來越多的關(guān)注。人體能源是一種清潔的新型能源，目前已經(jīng)有很多技術(shù)實(shí)現(xiàn)了人體運(yùn)動能量的收集存儲，從而為電子設(shè)備供電。這些能量收集裝置往往體積較大，且需要一定的外部連接設(shè)備，因此這些能量收集裝置對于小型電子設(shè)備也就無法適用。尤其是對于無線入耳式設(shè)備，佩戴者一般對外觀有較高要求。而在外部增加這類能量收集裝置不僅會嚴(yán)重影響美觀，還會造成使用不便。
[0003]目前的無線入耳式設(shè)備多采用可替換鋰電池供電，部分無線入耳式設(shè)備使用的為可充電鋰電池。普通鋰電池電量有限，需要定期更換，而且存儲等方面存在諸多困難。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種入耳式發(fā)電裝置，所述入耳式發(fā)電裝置包括:
[0005]耳塞壁和壓電層，其中，所述壓電層與所述耳塞壁貼合設(shè)置，在工作的過程中，所述耳塞壁將耳道的運(yùn)動傳導(dǎo)到所述壓電層，所述壓電層將所述耳塞壁傳導(dǎo)來的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能；
[0006]第一電極和第二電極，所述第一電極和第二電極分別與壓電層的兩個表面連接。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述耳塞壁包括耳塞內(nèi)壁和耳塞外壁，所述壓電層位于所述耳塞內(nèi)壁和耳塞外壁之間，且/或，所述第一電極和第二電極設(shè)置在耳塞柱內(nèi)壁和耳塞柱外壁之間。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述壓電層包括多個壓電薄膜。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述第一電極和第二電極為彈性件。
[0010]本實(shí)用新型還提供了一種供電系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)包括如上任一項(xiàng)所述的入耳式發(fā)電裝置。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述供電系統(tǒng)還包括:
[0012]整流模塊，其與所述入耳式發(fā)電裝置連接，用于將所述入耳式發(fā)電裝置產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述整流模塊包括:
[0014]穩(wěn)壓電路，其與所述入耳式發(fā)電裝置連接，用于對所述入耳式發(fā)電裝置產(chǎn)生的交流電進(jìn)行穩(wěn)壓濾波；
[0015]整流電路，其與所述穩(wěn)壓電路連接，用于將所述穩(wěn)壓電路傳輸來的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述供電系統(tǒng)還包括:
[0017]儲能模塊，其與所述整流模塊連接，用于存儲所述整流模塊傳輸來的電能。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述供電系統(tǒng)還包括:
[0019]充電管理模塊，其連接在所述整流模塊與儲能模塊之間，用于對所述整流模塊傳輸來的電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以滿足所述儲能模塊或負(fù)載電路的用電要求。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述充電管理模塊還包括電流檢測電路，所述電流檢測電路與所述整流模塊連接，其用于對所述整流模塊所產(chǎn)生的直流電進(jìn)行檢測。
[0021]本實(shí)用新型所提供的供電系統(tǒng)并不會改變現(xiàn)有的用電設(shè)備(例如無線入耳式設(shè)備等)的負(fù)載電路的結(jié)構(gòu)，該供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，并且不會增加無線入耳設(shè)備的體積，適合佩戴。該供電系統(tǒng)利用佩戴者說話或打哈欠等動作時所產(chǎn)生的耳道動態(tài)運(yùn)動來擠壓壓電層，從而利用壓電層將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。本實(shí)用新型所提供的供電系統(tǒng)在應(yīng)用時不僅能夠免除入耳設(shè)備頻繁充電或更換電池的復(fù)雜步驟，還能夠起到節(jié)約能源、減少經(jīng)濟(jì)支出的效果。
[0022]本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要的附圖做簡單的介紹:
[0024]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個實(shí)施例的入耳式發(fā)電裝置的剖視圖；
[0025]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一個實(shí)施例的入耳式發(fā)電裝置的佩戴示意圖；
[0026]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型一個實(shí)施例的供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，借此對本實(shí)用新型如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本實(shí)用新型中的各個實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0028]同時，在以下說明中，出于解釋的目的而闡述了許多具體細(xì)節(jié)，以提供對本實(shí)用新型實(shí)施例的徹底理解。然而，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的是，本實(shí)用新型可以不用這里的具體細(xì)節(jié)或者所描述的特定方式來實(shí)施。
[0029]耳道動態(tài)運(yùn)動能量，即人在說話或阻嚼等下頌張合運(yùn)動造成的耳道運(yùn)動的能量，是一種容易被人們忽視的綠色能源，目前還沒有相關(guān)的技術(shù)或產(chǎn)品收集耳道動態(tài)運(yùn)動能量進(jìn)行存儲或者使用。本實(shí)施所提供的發(fā)電裝置正是利用耳道運(yùn)動所產(chǎn)生的能量來進(jìn)行發(fā)電。
[0030]為了充分利用耳道運(yùn)動時所產(chǎn)生的能量，本實(shí)施例所提供的發(fā)電裝置為入耳式發(fā)電裝置，圖1示出了該發(fā)電裝置的剖視圖。從圖1中可以看出，本實(shí)施例所提供的入耳式發(fā)電裝置包括耳塞壁101、壓電層102、第一電極103和第二電極104。其中，壓電層102與所述耳塞壁101貼合設(shè)置。本實(shí)施例中，壓電層102優(yōu)選地采用壓電薄膜來實(shí)現(xiàn)。
[0031]需要說明的是，在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，壓電層102還可以利用多個壓電薄膜疊層實(shí)現(xiàn)，從而使得多個壓電薄膜形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)或并聯(lián)結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型不限于此。串聯(lián)的壓電薄膜能夠有效提高發(fā)電裝置的輸出電壓，而并聯(lián)的壓電薄膜則能夠有效增大發(fā)電裝置的輸出電荷。
[0032]具體地，如圖1所示，本實(shí)施例中，耳塞壁101包括耳塞外壁105和耳塞內(nèi)壁106。壓電層102設(shè)置在耳塞外壁105和耳塞內(nèi)壁106之間。需要說明的是，在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，耳塞壁101與壓電層102還可以采用其他合理的貼合方式，本實(shí)用新型不限于此。
[0033]由于傳統(tǒng)耳塞的耳塞帽是不封閉的，因此在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，還可以將壓電層102貼合在耳塞壁101內(nèi)側(cè)(即使用時不與耳道接觸的一側(cè))。相較于圖1所示的入耳式發(fā)電裝置，該入耳式發(fā)電裝置的耳塞壁可以視為并不包含耳塞內(nèi)壁。
[0034]第一電極103和第二電極104分別與壓電層102的兩個表面連接。同時，為了方便與外部電路連接，第一電極103和第二電極104分別與對應(yīng)的導(dǎo)線連接，從而分別形成發(fā)電裝置的輸出端正極和輸出端負(fù)極。本實(shí)施例中，第一電極103、第二電極104以及與這兩個電極連接的導(dǎo)線均是彈性件。其中，第一電極103和第二電極104以及與之連接的導(dǎo)線均設(shè)置在耳塞柱內(nèi)部，即設(shè)置在耳塞柱外壁107與耳塞柱內(nèi)壁108之間。
[0035]圖2示出了入耳式發(fā)電裝置的佩戴示意圖。本實(shí)施例中，耳塞壁101是彈性件，在佩戴時，入耳式發(fā)電裝置的耳塞壁101能夠根據(jù)人體耳道特征，將耳塞壁101緊貼與耳道201的相應(yīng)位置(例如外耳道)處，從而使得耳塞壁101能夠隨著耳道而運(yùn)動。耳塞壁101貼合耳道并不會影響耳塞佩戴時的舒適性和美觀性，同時還能夠有效減少將耳道的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能時的能量損耗。
[0036]當(dāng)入耳式發(fā)電裝置的佩戴者有說話或是咀嚼等動作時，佩戴者的下頌會產(chǎn)生相應(yīng)的張合運(yùn)動，此時耳道內(nèi)部也會隨之產(chǎn)生動態(tài)運(yùn)動，耳道的體積發(fā)生變化。這樣耳道的內(nèi)部將會加壓耳塞壁101，耳塞壁101將會將耳道的運(yùn)動傳導(dǎo)到壓電層102，從而使得壓電層102受到擠壓而產(chǎn)生形變。由于壓電效應(yīng)，壓電層102的上下兩個表面出現(xiàn)電荷聚集，從而實(shí)現(xiàn)將耳道運(yùn)動的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。而這些電荷可以通過相應(yīng)的電極和導(dǎo)線導(dǎo)出到外部電路，從而形成電流。
[0037]從上述描述中可以看出，本實(shí)用新型所提供的入耳式發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧，其充分考慮了佩戴者的舒適度、隱私性和美觀性，并利用了佩戴者下頌張合等動作下所引起耳道運(yùn)動所產(chǎn)生的機(jī)械能。本實(shí)用新型所提供的入耳式發(fā)電裝置利用壓電效應(yīng)來將耳道運(yùn)動所產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，以此來為后續(xù)的用電電路提供電能。本實(shí)用