本發(fā)明涉及可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種供電方法及可穿戴設(shè)備。

背景技術(shù)：

可穿戴設(shè)備因體積小、功能豐富以及便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于人們的生活和工作中。目前，可穿戴設(shè)備的供電方式一般為電池供電，而電池儲(chǔ)存的電能有限，因此需要間隔地對(duì)可穿戴設(shè)備的電池進(jìn)行充電，可穿戴設(shè)備的電池的充電方式有兩種：有線連接充電和無(wú)線電磁感應(yīng)充電。然而，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，通過(guò)電池供電方式對(duì)可穿戴設(shè)備進(jìn)行供電時(shí)，均需要間隔地將可穿戴設(shè)備脫離用戶進(jìn)行充電，導(dǎo)致在充電過(guò)程中，可穿戴設(shè)備不能實(shí)時(shí)獲取用戶的狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而降低了可穿戴設(shè)備使用的便利性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種供電方法及可穿戴設(shè)備，可以提高可穿戴設(shè)備使用的便利性。

本發(fā)明實(shí)施例第一方面提供一種可穿戴設(shè)備供電方法，所述方法應(yīng)用于可穿戴設(shè)備，包括：

通過(guò)熱電模塊采集皮膚溫度和環(huán)境溫度，并根據(jù)所述皮膚溫度和所述環(huán)境溫度之間的溫度差產(chǎn)生熱電電荷；

通過(guò)能量收集電路收集所述熱電電荷，以獲得第一供電電壓。

可選地，所述通過(guò)能量收集電路收集所述熱電電荷，以獲得第一供電電壓之后，所述方法還包括：

通過(guò)阻抗匹配電路對(duì)所述第一供電電壓進(jìn)行阻抗匹配，以獲得第二供電電壓。

可選地，所述通過(guò)阻抗匹配電路對(duì)所述第一供電電壓進(jìn)行阻抗匹配，以獲得第二供電電壓之后，所述方法還包括：

通過(guò)選擇電路選擇判斷所述第二供電電壓是否大于或等于預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)所述第二供電電壓大于或等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，選擇所述第二供電電壓進(jìn)行供電。

可選地，所述通過(guò)阻抗匹配電路對(duì)所述第一供電電壓進(jìn)行阻抗匹配，以獲得第二供電電壓之后，所述方法還包括：

通過(guò)選擇電路選擇判斷所述第二供電電壓是否大于或等于預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)所述第二供電電壓大于或等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，選擇所述第二供電電壓進(jìn)行供電。

可選地，所述方法還包括：

當(dāng)所述第二供電電壓小于所述預(yù)設(shè)閾值時(shí)，通過(guò)所述選擇電路選擇電池進(jìn)行供電。

可選地，所述熱電模塊包括至少兩個(gè)熱電單元，所述至少兩個(gè)熱電單元并聯(lián)連接。

本發(fā)明第二方面提供一種可穿戴設(shè)備，包括熱電模塊和能量收集電路，其中：

熱電模塊采集皮膚溫度和環(huán)境溫度，并根據(jù)所述皮膚溫度和所述環(huán)境溫度之間的溫度差產(chǎn)生熱電電荷；

能量收集電路收集所述熱電電荷以獲得第一供電電壓。

可選地，所述可穿戴設(shè)備還包括阻抗匹配電路，其中：

所述能量收集電路將所述第一供電電壓傳輸給所述阻抗匹配電路；

所述阻抗匹配電路對(duì)所述第一供電電壓進(jìn)行阻抗匹配，以獲得第二供電電壓。

可選地，所述可穿戴設(shè)備還包括選擇電路，其中：

所述阻抗匹配電路將所述第二供電電壓傳輸給所述選擇電路；

所述選擇電路選擇判斷所述第二供電電壓是否大于或等于預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)所述第二供電電壓大于或等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，選擇所述第二供電電壓進(jìn)行供電。

可選地，所述可穿戴設(shè)備還包括電池，其中：

當(dāng)所述第二供電電壓小于所述預(yù)設(shè)閾值時(shí)，所述選擇電路選擇所述電池進(jìn)行供電。

可選地，所述熱電模塊包括至少兩個(gè)熱電單元，所述至少兩個(gè)熱電單元并聯(lián)連接。

本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)熱電模塊采集皮膚溫度和環(huán)境溫度，并根據(jù)皮膚溫度和環(huán)境溫度之間的溫度差產(chǎn)生熱電電荷；通過(guò)能量收集電路收集熱電電荷，以獲得第一供電電壓，可見，利用人體與環(huán)境間的溫度差，實(shí)現(xiàn)熱釋電模塊產(chǎn)生電能為可穿戴設(shè)備供電，由于人體與環(huán)境間的溫差持續(xù)存在，可以實(shí)現(xiàn)利用熱釋電模塊產(chǎn)生電能持續(xù)供電，避免了可穿戴設(shè)備脫離用戶充電時(shí)不能實(shí)時(shí)獲取用戶的狀態(tài)數(shù)據(jù)的問(wèn)題，從而可以提高可穿戴設(shè)備使用的便利性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種供電方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的熱電效應(yīng)原理示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種供電方法的流程示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種可穿戴設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種可穿戴設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種供電方法及可穿戴設(shè)備，可以提高可穿戴設(shè)備使用的便利性。以下分別進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種供電方法的流程示意圖。其中，該供電方法應(yīng)用于可穿戴設(shè)備，該供電方法是從可穿戴設(shè)備的角度來(lái)描述的。如圖1所示，該供電方法可以包括以下步驟。

S101、通過(guò)熱電模塊采集皮膚溫度和環(huán)境溫度，并根據(jù)皮膚溫度和環(huán)境溫度之間的溫度差產(chǎn)生熱電電荷。

本實(shí)施例中，熱電模塊利用材料的熱電效應(yīng)來(lái)產(chǎn)生熱電電荷，如圖2所示，圖2為熱電效應(yīng)原理示意圖。熱電模塊可以包括P型和N型兩種不同類型的熱電材料(P型熱電材料是富空穴材料，N型熱電材料是富電子材料)。當(dāng)熱電模塊中高溫端與低溫端之間存在溫度差或熱量差時(shí)，由于熱激發(fā)作用，P型材料高溫端空穴濃度高于低溫端，N型材料高溫端電子濃度高于低溫端，在這種濃度梯度的驅(qū)動(dòng)下，空穴和電子就開始向低溫端擴(kuò)散，從而形成熱電電荷。熱電模塊使用的材料可以是半導(dǎo)體或者金屬，本實(shí)施例不作限定。

舉例說(shuō)明，在一個(gè)可穿戴設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景中，高溫端與可穿戴設(shè)備佩戴者皮膚接觸，低溫端與環(huán)境接觸，則高溫端采集到的是穿戴者的皮膚溫度，低溫端采集到的是環(huán)境溫度，則由于皮膚溫度與環(huán)境溫度的差值的存在，產(chǎn)生熱電電荷。

作為一種可能的實(shí)施方式，熱電模塊可以包括至少兩個(gè)熱電單元，至少兩個(gè)熱電單元并聯(lián)連接。圖2中所示的熱電模塊包括一個(gè)熱電單元，一個(gè)熱電單元形成的熱電電荷較少，而如果將很多這樣的熱電單元并聯(lián)起來(lái)，就可以得到足夠多的熱電電荷。

進(jìn)一步地，熱電模塊中的高溫端和低溫端可以采用表面積大的薄膜，以實(shí)現(xiàn)與穿戴者的皮膚及環(huán)境的充分的接觸。

S102、通過(guò)能量收集電路收集熱電電荷，以獲得第一供電電壓。

本實(shí)施例中，第一供電電壓用于為可穿戴設(shè)備供電，能量收集電路用于收集產(chǎn)生的熱電電荷，可以是電容，也可以是充電電池，也可以是其他收集電荷的器件、芯片或電路，本實(shí)施例不作限定。

作為一種可能的實(shí)施方式，可以通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換芯片(其中，DC是指Direct Current，即直流)將較低的輸出電壓轉(zhuǎn)換為較高的輸出電壓，收集和管理產(chǎn)生的電荷，以延長(zhǎng)低功耗無(wú)線系統(tǒng)的電池壽命。

在圖1所描述的供電方法中，通過(guò)熱電模塊采集皮膚溫度和環(huán)境溫度，并根據(jù)皮膚溫度和環(huán)境溫度之間的溫度差產(chǎn)生熱電電荷；通過(guò)能量收集電路收集熱電電荷，以獲得第一供電電壓，可見，利用人體與環(huán)境間的溫度差，實(shí)現(xiàn)熱釋電模塊產(chǎn)生電能為可穿戴設(shè)備供電，由于人體與環(huán)境間的溫差持續(xù)存在，可以實(shí)現(xiàn)利用熱釋電模塊產(chǎn)生電能持續(xù)供電，避免了可穿戴設(shè)備脫離用戶充電時(shí)不能實(shí)時(shí)獲取用戶的狀態(tài)數(shù)據(jù)的問(wèn)題，從而可以提高可穿戴設(shè)備使用的便利性。

請(qǐng)參閱圖3，圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種供電方法的流程示意圖。其中，該供電方法應(yīng)用于可穿戴設(shè)備，該供電方法是從可穿戴設(shè)備的角度來(lái)描述的。如圖3所示，該供電方法可以包括以下步驟。

S301、通過(guò)熱電模塊采集皮膚溫度和環(huán)境溫度,并根據(jù)皮膚溫度和環(huán)境溫度之間的溫度差，通過(guò)熱電模塊產(chǎn)生熱電電荷。

本實(shí)施例中，熱電模塊利用材料的熱電效應(yīng)來(lái)產(chǎn)生熱電電荷，如圖2所示，圖2為熱電效應(yīng)原理示意圖。熱電模塊可以包括P型和N型兩種不同類型的熱電材料(P型熱電材料是富空穴材料，N型熱電材料是富電子材料)。當(dāng)熱電模塊中高溫端與低溫端之間存在溫度差或熱量差時(shí)，由于熱激發(fā)作用，P型材料高溫端空穴濃度高于低溫端，N型材料高溫端電子濃度高于低溫端，在這種濃度梯度的驅(qū)動(dòng)下，空穴和電子就開始向低溫端擴(kuò)散，從而形成熱電電荷。熱電模塊使用的材料可以是半導(dǎo)體或者金屬，本實(shí)施例不作限定。

舉例說(shuō)明，在一個(gè)可穿戴設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景中，高溫端與可穿戴設(shè)備佩戴者皮膚接觸，低溫端與環(huán)境接觸，則高溫端采集到的是穿戴者的皮膚溫度，低溫端采集到的是環(huán)境溫度，則由于皮膚溫度與環(huán)境溫度的差值的存在，產(chǎn)生熱電電荷。

作為一種可能的實(shí)施方式，熱電模塊可以包括至少兩個(gè)熱電單元，至少兩個(gè)熱電單元并聯(lián)連接。圖2中所示的熱電模塊包括一個(gè)熱電單元，一個(gè)熱電單元形成的熱電電荷較少，而如果將很多這樣的熱電單元并聯(lián)起來(lái)，就可以得到足夠多的熱電電荷。

進(jìn)一步地，熱電模塊中的高溫端和低溫端可以采用表面積大的薄膜，以實(shí)現(xiàn)與穿戴者的皮膚及環(huán)境的充分的接觸。

S302、通過(guò)能量收集電路收集熱電電荷，以獲得第一供電電壓。

本實(shí)施例中，能量收集電路用于收集產(chǎn)生的熱電電荷，可以是電容，也可以是充電電池，也可以是其他收集電荷的器件、芯片或電路，本實(shí)施例不作限定。

作為一種可能的實(shí)施方式，可以通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換芯片(其中，DC是指Direct Current，即直流)將較低的輸出電壓轉(zhuǎn)換為較高的輸出電壓，收集和管理產(chǎn)生的電荷，以產(chǎn)生能夠直接供電的供電電壓。

S303、通過(guò)阻抗匹配電路對(duì)第一供電電壓進(jìn)行阻抗匹配，以獲得第二供電電壓。

本實(shí)施例中，第二供電電壓用于為可穿戴設(shè)備供電，對(duì)需要供電的負(fù)載進(jìn)行阻抗匹配可實(shí)現(xiàn)最佳功率的傳輸。阻抗匹配常用的方法如下：(1)源端串聯(lián)匹配；(2)終端并聯(lián)匹配；(3)戴維南匹配；(4)RC網(wǎng)絡(luò)匹配；(5)二極管匹配。

S304、通過(guò)選擇電路選擇判斷第二供電電壓是否大于或等于預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)?shù)诙╇婋妷捍笥诨虻扔陬A(yù)設(shè)閾值時(shí)，執(zhí)行步驟S305，當(dāng)?shù)诙╇婋妷盒∮陬A(yù)設(shè)閾值時(shí)，執(zhí)行步驟S306。

本實(shí)施例中，當(dāng)?shù)诙╇婋妷捍笥诨虻扔陬A(yù)設(shè)閾值時(shí)，表明此時(shí)的輸出電壓可以實(shí)現(xiàn)正常供電，執(zhí)行步驟S305；當(dāng)?shù)诙╇婋妷盒∮陬A(yù)設(shè)閾值時(shí)，表明此時(shí)的輸出電壓不能實(shí)現(xiàn)正常供電，執(zhí)行步驟S306。其中，選擇電路可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)：控制電路與第二供電電壓、電池分別連接，控制電路與開關(guān)電路連接，控制電路檢測(cè)第二供電電壓與預(yù)設(shè)閾值的大小，當(dāng)?shù)诙╇婋妷褐荡笥诨虻扔陬A(yù)設(shè)閾值時(shí)，控制電路控制開關(guān)電路接通第二供電電壓進(jìn)行供電；當(dāng)?shù)诙╇婋妷盒∮陬A(yù)設(shè)閾值時(shí)，控制電路控制開關(guān)電路接通電池進(jìn)行供電。

S305、選擇電路選擇第二供電電壓進(jìn)行供電。

本實(shí)施例中，通過(guò)穿戴設(shè)備穿戴者的皮膚與環(huán)境的溫差，可實(shí)現(xiàn)持續(xù)產(chǎn)生第二供電電壓，然而，由于環(huán)境溫度的不穩(wěn)定性，為保證可穿戴設(shè)備能夠正常使用，本實(shí)施例提供了兩種供電方式，當(dāng)熱電產(chǎn)生的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，通過(guò)該方式供電，當(dāng)該方式產(chǎn)生的電壓不能達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，使用電池供電，提供一個(gè)備用電池。

S306、選擇電路選擇通過(guò)電池進(jìn)行供電。

本實(shí)施例中，可提供多于兩種供電方式，例如，通過(guò)光伏效應(yīng)產(chǎn)生輸出電壓，當(dāng)該輸出電壓超過(guò)一定閾值時(shí)，可通過(guò)選擇電路選擇該方式進(jìn)行供電。在室外有陽(yáng)光時(shí)，可通過(guò)供電裝置中集成的光伏單元實(shí)現(xiàn)對(duì)可穿戴設(shè)備進(jìn)行供電。

在圖3所描述的供電方法中，通過(guò)熱電模塊采集皮膚溫度和環(huán)境溫度，并根據(jù)皮膚溫度和環(huán)境溫度之間的溫度差產(chǎn)生熱電電荷；通過(guò)能量收集電路收集熱電電荷，以獲得第一供電電壓，可見，利用人體與環(huán)境間的溫度差，實(shí)現(xiàn)熱釋電模塊產(chǎn)生電能為可穿戴設(shè)備供電，由于人體與環(huán)境間的溫差持續(xù)存在，可以實(shí)現(xiàn)利用熱釋電模塊產(chǎn)生電能持續(xù)供電，避免了可穿戴設(shè)備脫離用戶充電時(shí)不能實(shí)時(shí)獲取用戶的狀態(tài)數(shù)據(jù)的問(wèn)題，從而可以提高可穿戴設(shè)備使用的便利性。

請(qǐng)參閱圖4，圖4是本發(fā)明實(shí)施例公開的一種可穿戴設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。其中，該可穿戴設(shè)備可以不僅僅包含圖4所示的結(jié)構(gòu)。如圖4所示，該可穿戴設(shè)備可以包括熱電模塊和能量收集電路，其中：

熱電模塊采集皮膚溫度和環(huán)境溫度，并根據(jù)皮膚溫度和環(huán)境溫度之間的溫度差產(chǎn)生熱電電荷；

能量收集電路收集熱電電荷以獲得第一供電電壓，第一供電電壓用于為可穿戴設(shè)備供電。

本實(shí)施例中，熱電模塊采集皮膚溫度和環(huán)境溫度，并根據(jù)皮膚溫度和環(huán)境溫度之間的溫度差產(chǎn)生熱電電荷；能量收集電路收集熱電電荷以獲得第一供電電壓。如圖2所示，圖2為熱電效應(yīng)原理示意圖。圖2中顯示熱電模塊與能量收集模塊，其中，熱電模塊中的高溫端為與可穿戴設(shè)備佩戴者皮膚接觸端，用于采集皮膚溫度，低溫端為與環(huán)境接觸端，用于采集環(huán)境溫度。本實(shí)施例中的熱電模塊包含一個(gè)熱電單元，進(jìn)一步地，熱電模塊可以包括至少兩個(gè)熱電單元，至少兩個(gè)熱電單元并聯(lián)連接。

在圖4所描述的可穿戴設(shè)備中，通過(guò)熱電模塊采集皮膚溫度和環(huán)境溫度，并根據(jù)皮膚溫度和環(huán)境溫度之間的溫度差產(chǎn)生熱電電荷；通過(guò)能量收集電路收集熱電電荷，以獲得第一供電電壓，可見，利用人體與環(huán)境間的溫度差，實(shí)現(xiàn)熱釋電模塊產(chǎn)生電能為可穿戴設(shè)備供電，由于人體與環(huán)境間的溫差持續(xù)存在，可以實(shí)現(xiàn)利用熱釋電模塊產(chǎn)生電能持續(xù)供電，避免了可穿戴設(shè)備脫離用戶充電時(shí)不能實(shí)時(shí)獲取用戶的狀態(tài)數(shù)據(jù)的問(wèn)題，從而可以提高可穿戴設(shè)備使用的便利性。

請(qǐng)參閱圖5，圖5是本發(fā)明實(shí)施例公開的另一種可穿戴設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。其中，該可穿戴設(shè)備可以不僅僅包含圖5所示的結(jié)構(gòu)。如圖5所示，該可穿戴設(shè)備可以包括熱電模塊、能量收集電路、阻抗匹配電路、選擇電路和電池，其中：

熱電模塊采集皮膚溫度和環(huán)境溫度，并根據(jù)皮膚溫度和環(huán)境溫度之間的溫度差產(chǎn)生熱電電荷；

能量收集電路收集熱電電荷以獲得第一供電電壓；

阻抗匹配電路對(duì)第一供電電壓進(jìn)行阻抗匹配，以獲得第二供電電壓，第二供電電壓用于為可穿戴設(shè)備供電；

選擇電路選擇判斷第二供電電壓是否大于或等于預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)?shù)诙╇婋妷捍笥诨虻扔陬A(yù)設(shè)閾值時(shí)，選擇第二供電電壓進(jìn)行供電；

當(dāng)?shù)诙╇婋妷盒∮陬A(yù)設(shè)閾值時(shí)，選擇電路選擇電池進(jìn)行供電。

本實(shí)施例中，熱電模塊采集皮膚溫度和環(huán)境溫度，并根據(jù)皮膚溫度和環(huán)境溫度之間的溫度差產(chǎn)生熱電電荷；能量收集電路收集熱電電荷以獲得第一供電電壓；阻抗匹配電路對(duì)第一供電電壓進(jìn)行阻抗匹配，以獲得第二供電電壓；選擇電路選擇判斷第二供電電壓是否大于或等于預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)?shù)诙╇婋妷捍笥诨虻扔陬A(yù)設(shè)閾值時(shí)，選擇第二供電電壓進(jìn)行供電；當(dāng)?shù)诙╇婋妷盒∮陬A(yù)設(shè)閾值時(shí)，選擇電路選擇電池進(jìn)行供電。其中，熱電模塊中的高溫端為與可穿戴設(shè)備佩戴者皮膚接觸端，用于采集皮膚溫度，低溫端為與環(huán)境接觸端，用于采集環(huán)境溫度。進(jìn)一步地，熱電模塊可以包括至少兩個(gè)熱電單元，至少兩個(gè)熱電單元并聯(lián)連接。

在圖5所描述的可穿戴設(shè)備中，通過(guò)熱電模塊采集皮膚溫度和環(huán)境溫度，并根據(jù)皮膚溫度和環(huán)境溫度之間的溫度差產(chǎn)生熱電電荷；通過(guò)能量收集電路收集熱電電荷，以獲得第一供電電壓，可見，利用人體與環(huán)境間的溫度差，實(shí)現(xiàn)熱釋電模塊產(chǎn)生電能為可穿戴設(shè)備供電，由于人體與環(huán)境間的溫差持續(xù)存在，可以實(shí)現(xiàn)利用熱釋電模塊產(chǎn)生電能持續(xù)供電，避免了可穿戴設(shè)備脫離用戶充電時(shí)不能實(shí)時(shí)獲取用戶的狀態(tài)數(shù)據(jù)的問(wèn)題，從而可以提高可穿戴設(shè)備使用的便利性。

以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的供電方法及可穿戴設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。