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CN104377399B - 电池装置以及具有电池装置的可穿戴设备 - Google Patents

电池装置以及具有电池装置的可穿戴设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池装置，包括：半导体温差发电模块；升压恒流模块，所述升压恒流模块的输入端与半导体温差发电模块的输出端连接；以及，电池模块，所述电池模块与所述升压恒流模块的输出端连接。相应地，本发明还公开了一种具有电池装置的可穿戴设备。采用本发明，可提高可穿戴设备的电池续航能力。

Description

电池装置以及具有电池装置的可穿戴设备
技术领域
本发明涉及一种电池装置以及具有电池装置的可穿戴设备。
背景技术
智能可穿戴设备，例如智能手表，最近兴起来。然而，随着可穿戴设备的小型化和智能化，设备的电池续航能力将会影响消费者的使用时间和用户体验。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种应用于可穿戴设备的电池装置以提高可穿戴设备的电池续航能力。
根据本发明提供的一种电池装置，包括：
半导体温差发电模块；
升压恒流模块，所述升压恒流模块的输入端与半导体温差发电模块的输出端连接；以及，
电池模块，所述电池模块与所述升压恒流模块的输出端连接。
可选地，所述电池装置还包括第一电路保护模块，与所述半导体温差发电模块连接，用于根据所述半导体温差发电模块的电流信号确定所述半导体温差发电模块是否过流，当确定为过流时，对所述半导体温差发电模块进行过流保护。
可选地，所述电池装置还包括第二电路保护模块，与所述升压恒流模块连接，用于根据所述升压恒流模块的电压信号或电流信号确定所述升压恒流模块是否过压或过流，当确定为过压或过流时，对所述升压恒流模块进行过压保护或过流保护；以及，根据所述升压恒流模块的当前温度确定所述升压恒流模块的电路是否过热，当确定为过热时，对所述升压恒流模块进行过热保护。
可选地，所述电池装置还包括第三电路保护模块，与所述电池模块连接，用于根据所述电池模块的电压信号或电流信号确定电池模块是否过压或过流，当确定为过压或过流时，对所述电池模块进行过压保护或过流保护；以及，根据所述电池模块的当前温度确定所述电池模块的电路是否过热，当确定为过热时，对所述电池模块进行过热保护。
可选地，所述电池装置还包括功能指示模块，与所述半导体温差发电模块连接，用于在所述半导体温差发电模块正常工作时生成半导体温差发电模块运行指示。
可选地，所述功能指示模块还与所述升压恒流模块连接，用于在所述第二电路保护模块根据所述升压恒流模块的电压信号或电流信号确定为所述升压恒流模块过压或过流时，生成升压恒流模块过压或过流指示；或者，在所述第二电路保护模块根据所述升压恒流模块的当前温度确定为所述升压恒流模块的电路过热时，生成升压恒流模块过热指示。
可选地，所述功能指示模块还与所述电池模块连接，用于在所述第三电路保护模块根据所述电池模块的电压信号或电流信号确定为所述电池模块过压或过流时，生成电池模块过压或过流指示，或者，在所述第三电路保护模块根据电池模块的当前温度确定为所述电池模块的电路过热时，生成电池模块过热指示；以及，在所述半导体温差发电模块通过所述升压恒流模块向所述电池模块充电时，生成充电指示。
可选地，所述第一电路保护模块、所述第二电路保护模块和所述第三电路保护模块集成为一个电路保护模块。
相应地，本发明还提供了一种可穿戴设备，包括上面描述各种实施方式的电池装置。
可选地，所述可穿戴设备是智能手表。
本发明实施例的电池装置中配置有半导体温差发电模块，使得当半导体两侧的温度存在一定的差值时，便在电路回路中产生电流，然而该电流对应的电压较低，不适于对电池模块充电，因此在半导体温差发电模块之后配置有相应的升压恒流模块后使得经升压恒流模块输出的电压适于给电池模块充电并且电流较稳定。当这样的电池装置应用于可穿戴设备中时，由于人体和环境的温差，使得设备穿戴在人体上时同时可为电池装置充电，从而可提高可穿戴设备的电池续航能力。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的应用于可穿戴设备的电池装置的结构示意图。
图2是根据本发明另一实施例的应用于可穿戴设备的电池装置的结构示意图。
图3是根据本发明又一实施例的应用于可穿戴设备的电池装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施方式作进一步的说明。
图1是根据本发明一实施例的应用于可穿戴设备的电池装置的结构示意图。如图1所示，电池装置包括：半导体温差发电模块10、升压恒流模块20和电池模块30。升压恒流模块20的输入端与半导体温差发电模块10的输出端连接；电池模块30与升压恒流模块20的输出端连接。
本发明实施例的半导体温差发电模块10利用当半导体两侧存在温差时会产生电流的原理来发电。例如，当具有本发明实施例的电池装置的可穿戴设备被用户穿戴在身上时，电池装置的半导体温差发电模块10中的半导体(例如P型半导体或N型半导体)一面靠近人体，而半导体的另一面裸露在环境中。半导体的接近人体的一侧将接近人体体温，而半导体的裸露在环境中的另一侧将接近环境温度，这样导致半导体的两侧会存在温度差，从而会在半导体内部产生电势差，这样的电势差接入回路，便产生了流经回路的电流。这样可以对电池装置进行现场充电，从而可以延长可穿戴设备的待机时间，为智能可穿戴设备长时间工作提供了可能。因此，解决了由于可穿戴设备的小型化而导致设备的电池续航能力弱的问题。
图2是根据本发明另一实施例的应用于可穿戴设备的电池装置的结构示意图。如图2所示，电池装置除了包括半导体温差发电模块10、升压恒流模块20和电池模块30之外，还包括第一电路保护模块42、第二电路保护模块44和第三电路保护模块46。
第一电路保护模块42与半导体温差发电模块10连接，用于根据半导体温差发电模块10的电流信号确定半导体温差发电模块10是否过流，当确定为过流时，对半导体温差发电模块10进行过流保护。
第二电路保护模块44与升压恒流模块20连接，用于根据升压恒流模块20的电压信号或电流信号确定升压恒流模块20是否过压或过流，当确定为过压或过流时，对升压恒流模块20进行过压保护或过流保护；以及，根据升压恒流模块20的当前温度确定升压恒流模块20的电路是否过热，当确定为过热时，对升压恒流模块20进行过热保护。
第三电路保护模块46与电池模块30连接，用于根据电池模块30的电压信号或电流信号确定电池模块30是否过压或过流，当确定为过压或过流时，对电池模块30进行过压保护或过流保护；以及，根据电池模块30的当前温度确定电池模块30的电路是否过热，当确定为过热时，对电池模块30进行过热保护。
进一步地，电池装置还包括功能指示模块50，与半导体温差发电模块10连接，用于在半导体温差发电模块10正常工作时生成半导体温差发电模块运行指示。功能指示模块50还用于在半导体温差发电模块10通过升压恒流模块20向电池模块30充电时，生成充电指示。
功能指示模块50还可以与升压恒流模块20连接，用于在第二电路保护模块44根据升压恒流模块20的电压信号或电流信号确定为升压恒流模块20过压或过流时，生成升压恒流模块20的过压、过流指示；或者，根据升压恒流模块的当前温度确定为升压恒流模块的电路过热时，生成升压恒流模块的过热指示。
功能指示模块50还可以与电池模块30连接，用于在第三电路保护模块46根据电池模块30的电压信号或电流信号确定为电池模块过压或过流时，生成电池模块过压和/或过流指示；或者，在第三电路保护模块根据电池模块的当前温度确定为电池模块的电路过热时，生成电池模块的过热指示。例如，当第三电路保护模块动作时，会驱动LED灯闪烁或常亮来提示电池模块中的电路已经保护。
可选地，图2示出的第一电路保护模块42、第二电路保护模块44和第三电路保护模块46可集成为一个电路保护模块40，如图3所示的电池装置实施方式。
本发明实施例的可穿戴设备可以是例如智能手表、健康腕带、高尔夫动作分析仪等智能可穿戴设备。
尽管本发明允许许多不同形式的实施例，但说明书和附图仅详细描述了本发明的几个可能的实施例。需要理解的是，本公开应该视为对本发明原理的例示，并不是要将本发明限制为在所示例的实施例的范围内。在不脱离本发明的精神的情况下，本领域技术人员会想到许多变形，本发明的保护范围应当由所附权利要求书的内容确定。

Claims (6)

1.一种电池装置，包括：
半导体温差发电模块；
升压恒流模块，所述升压恒流模块的输入端与半导体温差发电模块的输出端连接；
电池模块，所述电池模块与所述升压恒流模块的输出端连接；以及，
第二电路保护模块，与所述升压恒流模块连接，用于根据所述升压恒流模块的电压信号或电流信号确定所述升压恒流模块是否过压或过流，当确定为过压或过流时，对所述升压恒流模块进行过压保护或过流保护；以及，根据所述升压恒流模块的当前温度确定所述升压恒流模块的电路是否过热，当确定为过热时，对所述升压恒流模块进行过热保护；
第一电路保护模块，与所述半导体温差发电模块连接，用于根据所述半导体温差发电模块的电流信号确定所述半导体温差发电模块是否过流，当确定为过流时，对所述半导体温差发电模块进行过流保护；
所述电池装置还包括第三电路保护模块，与所述电池模块连接，用于根据所述电池模块的电压信号或电流信号确定电池模块是否过压或过流，当确定为过压或过流时，对所述电池模块进行过压保护或过流保护；以及，根据所述电池模块的当前温度确定所述电池模块的电路是否过热，当确定为过热时，对所述电池模块进行过热保护；
功能指示模块，与所述半导体温差发电模块连接，用于在所述半导体温差发电模块正常工作时生成半导体温差发电模块运行指示。
2.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述功能指示模块还与所述升压恒流模块连接，用于在所述第二电路保护模块根据所述升压恒流模块的电压信号或电流信号确定为所述升压恒流模块过压或过流时，生成升压恒流模块过压或过流指示；或者，
在所述第二电路保护模块根据所述升压恒流模块的当前温度确定为所述升压恒流模块的电路过热时，生成升压恒流模块过热指示。
3.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述功能指示模块还与所述电池模块连接，用于在所述第三电路保护模块根据所述电池模块的电压信号或电流信号确定为所述电池模块过压或过流时，生成电池模块过压或过流指示，或者，在所述第三电路保护模块根据电池模块的当前温度确定为所述电池模块的电路过热时，生成电池模块过热指示；以及，
在所述半导体温差发电模块通过所述升压恒流模块向所述电池模块充电时，生成充电指示。
4.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述第一电路保护模块、所述第二电路保护模块和所述第三电路保护模块集成为一个电路保护模块。
5.一种可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备包括权利要求1至4任一项所述的电池装置。
6.根据权利要求5所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备是智能手表。
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