本發(fā)明涉及電源領域,尤其涉及一種無線充電電容式微型電源,其制作方法與應用方法,以及應用該無線充電電容式微型電源的電子貨架標簽及微型電子裝置。
背景技術:
目前市場上的電子貨架標簽都需要采用電池,無論是紐扣電池,還是各種形狀的鋰電池及聚合物電池。而電池的容量是有限制的,都存在電池電量耗盡而需要更換電池的工作。
而在一些大型超市商場、或倉儲式購物中心等場合,電子貨架標簽的使用數(shù)量是幾萬個、幾十萬個、幾百萬個,數(shù)量非常龐大。巨量電子貨架標簽更換電池的工作量非常巨大,而且給使用方帶來工作不便利。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述缺陷,本發(fā)明有必要提供一種能永久免除更換且滿足電量需求的無線充電電容式微型電源,其制作方法與應用方法,以及應用該無線充電電容式微型電源的電子貨架標簽及微型電子裝置。
一種無線充電電容式微型電源,包括:
絕緣基板;
充電線圈,回形印刷于所述絕緣基板,用于通過無線充電方式接收外部電能源;
整流器,印刷于所述絕緣基板并串接于所述充電線圈的內(nèi)側端,用于對充電線圈接收的電能源進行整流;
儲能電容,印刷于所述絕緣基板并串接于所述整流器的內(nèi)側端,用于儲存經(jīng)所述整流器傳遞的電能源;以及,
供電端口,印刷于所述絕緣基板并串接于所述儲能電容的內(nèi)側端,用于將所述儲能電容儲存的電能源傳輸至電子裝置,以進行供電。
優(yōu)選地,所述充電線圈的四周與所述絕緣基板對應的側邊間隔預設的安全距離。
優(yōu)選地,所述充電線圈的諧振頻率與無線電波的頻率一致。
優(yōu)選地,所述絕緣基板由玻璃、酚醛、陶瓷或聚酯中的一種制成。
優(yōu)選地,所述整流器設置為高頻電磁波整流器。
一種如上任意一項所述的無線充電電容式微型電源的制作方法,包括:
步驟S100、獲取預設應用設備需要的電量,預設的儲能電容的電容材料介電常數(shù)、電容極板面積、電容極板間距及電容電壓,以及充電線圈20接收的無線電波的頻率;
步驟S200、根據(jù)公式C=k1k2·S/R,其中C為印刷電容容量,k1為真空介電常數(shù),k2為電容材料介電常數(shù),S為電容極板面積,R為電容極板的距離;
J=0.5·C·V2,其中J為電能,V為電容電壓;
其中f為充電線圈的諧振頻率,與接收的無線電波的頻率一致,L為充電線圈的電感;以及,
預設的公式C={f(a),f(b),f(d)},得到充電線圈的線寬a,充電線圈的寬度b,以及充電線圈的間距d;
步驟S300、根據(jù)充電線圈的線寬a、充電線圈的寬度b及充電線圈的間距d,將充電線圈印刷于絕緣基板10;
步驟S400、印刷整流器、儲能電容及供電端口于所述絕緣基板。
一種電子貨架標簽,包括包括框架結構、主控板及顯示屏,所述電子標簽包括如上任意一項所述的無線充電電容式微型電源,其中,所述框架結構設有內(nèi)凹的安裝空間,所述無線充電電容式微型電源、所述主控板及所述顯示屏依次安裝于所述安裝空間,所述無線充電電容式微型電源的供電端口連接于所述主控板并為其供電,所述顯示屏與所述主控板電性連接,所述主控板控制所述顯示屏顯示相應的信息。
優(yōu)選地,所述顯示屏為電子紙、液晶屏、LED屏或熒光屏。
一種如上任意一項所述的無線充電電容式微型電源的應用方法,其特征在于,包括:
步驟S1、在空間提供一無線電波;
步驟S2、充電線圈20接收無線電波的電能源;
步驟S3、整流器30將電能源整流后儲存至儲能電容40,進行充電;
步驟S4、儲能電容40放電,通過供電端口50將電能源供給應用設備;放電完成后從步驟S1或者步驟S2開始重復。
一種微型電子裝置,內(nèi)置如上任意一項所述的無線充電電容式微型電源,所述無線充電電容式微型電源為所述微型電子裝置供電。
上述無線充電電容式微型電源,通過將充電線圈、整流器、儲能電容、供電端口依次串接并回形的設置于絕緣基板上,整體結構為薄板形狀,體積小巧;充電線圈通過外部無線電波進行充電,無需進行更換,有效地提高了使用地便捷性。
上述電子貨架標簽采及微型電子裝置采用該無線充電電容式微型電源,體積小,并且由于所述無線充電電容式微型電源可以通過無線充電,避免了更換電源造成的使用不便。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案,下面將對本發(fā)明實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明第一實施例提供的一種無線充電電容式微型電源的結構示意圖;
圖2是本發(fā)明第二實施例提供的一種無線充電電容式微型電源的制作方法的流程圖;
圖3是本發(fā)明第三實施例提供的一種電子貨架標簽的分解結構示意圖。
圖4是本發(fā)明第四實施例提供的一種無線充電電容式微型電源的應用方法的流程圖。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
請參考圖1,本發(fā)明的第一實施例提供一種無線充電電容式微型電源100,應用于間隔式供電的微型電子裝置中,例如電子標簽、穿戴式設備等。所述無線充電電容式微型電源100包括:
絕緣基板10,所述絕緣基板10為一柔性材質(zhì)或者硬性材質(zhì)制作的絕緣基板10,以柔性材質(zhì)制作的絕緣基板10為最佳;
充電線圈20,回形印刷于所述絕緣基板10,用于通過無線充電方式接收外部電能源;
整流器30,印刷于所述絕緣基板10并串接于所述充電線圈20的內(nèi)側端,用于對充電線圈20接收的電能源進行整流;
儲能電容40,印刷于所述絕緣基板10并串接于所述整流器30的內(nèi)側端,用于儲存經(jīng)所述整流器30傳遞的電能源;以及,
供電端口50,印刷于所述絕緣基板10并串接于所述儲能電容40的內(nèi)側端,用于將所述儲能電容40儲存的電能源傳輸至電子裝置,以進行供電。
進一步地,所述充電線圈20的四周與所述絕緣基板10對應的側邊間隔預設的安全距離,以使所述充電線圈20獲得最大的接收面積。
進一步地,所述充電線圈20的諧振頻率f與無線電波的頻率一致。
進一步地,所述絕緣基板10由玻璃、酚醛、陶瓷或聚酯中的一種制成。
進一步地,所述整流器30設置為高頻電磁波整流器。
進一步地,所述無線充電電容式微型電源100的厚度設置為0.1-10mm。具體地,所述絕緣基板10設置為紙張式結構,所述充電線圈20、所述整流器30、所述儲能電容40及所述供電端口50印刷于所述絕緣基板10,其整體的厚度為0.1mm。
上述無線充電電容式微型電源100,通過將充電線圈20、整流器30、儲能電容40、供電端口50依次串接并回形印刷于絕緣基板10上,整體結構為薄板形狀,體積小巧;充電線圈20通過外部無線電波進行充電,無需進行更換,有效地提高了使用地便捷性。
請參考圖2,基于第一實施例的第二實施例,提供一種無線充電電容式微型電源的制作方法,包括:
步驟S100、獲取預設應用設備需要的電量,預設的儲能電容的電容材料介電常數(shù)、電容極板面積、電容極板間距及電容電壓,以及充電線圈20接收的無線電波的頻率;
步驟S200、根據(jù)公式C=k1k2·S/R,其中C為印刷電容容量,k1為真空介電常數(shù),k2為電容材料介電常數(shù),S為電容極板面積,R為電容極板的距離;
J=0.5·C·V2,其中J為電能,V為電容電壓;
其中f為充電線圈20的諧振頻率,與接收的無線電波的頻率一致,L為充電線圈20的電感;以及,
預設的公式C={f(a),f(b),f(d)},得到充電線圈20的線寬a,充電線圈20的寬度b,以及充電線圈20的間距d;
步驟S300、根據(jù)充電線圈20的線寬a、充電線圈20的寬度b及充電線圈20的間距d,將充電線圈20印刷于絕緣基板10;
步驟S400、印刷整流器30、儲能電容40及供電端口50于所述絕緣基板10。
上述無線充電電容式微型電源的制作方法,根據(jù)無線充電電容式微型電源應用的設備的電量需求,設計不同尺寸的充電線圈,能夠滿足不同需求,應用范圍廣泛。
請參考圖3,基于第一實施例的第三實施例,提供一種電子貨架標簽200,本實施例中,所述電子貨架標簽200應用于貨架中,對貨物進行標識。所述電子貨架標簽包括框架結構201,主控板202,顯示屏203,以及上述的無線充電電容式微型電源100,其中,所述框架結構201設有內(nèi)凹的安裝空間2011,所述無線充電電容式微型電源100、所述主控板202及所述顯示屏203依次安裝于所述安裝空間2011,所述無線充電電容式微型電源100的供電端口50(圖3未示)連接于所述主控板202并為其供電,所述顯示屏203與所述主控板202電性連接,所述主控板202控制所述顯示屏203顯示相應的信息。
進一步地,所述顯示屏203為液晶屏。其他實施方式中,所述顯示屏203還可以是等離子屏、LED屏或熒光屏。
進一步地,所述顯示屏203還包括設置于一側邊的屏線2031,所述顯示屏203通過所述屏線2031電性連接于所述主控板202。
進一步地,所述框架結構201的厚度為3-20mm,所述主控板202的厚度設置為1-10mm,所述顯示屏的厚度設置為0.1-3mm。
上述電子貨架標簽200采用無線充電電容式微型電源100,體積小,厚度薄,并且由于所述無線充電電容式微型電源100可以通過無線充電,避免了更換電源造成的使用不便。
請參考圖4,基于第一實施例的第四實施例,提供一種無線充電電容式微型電源的應用方法,為應用設備間隔式提供電量,尤其應用于只需間斷供電,平時休眠或不需要電量的設備,所述應用方法包括:
步驟S1、在空間提供一無線電波;
步驟S2、充電線圈20接收無線電波的電能源;
步驟S3、整流器30將電能源整流后儲存至儲能電容40,進行充電;
步驟S4、儲能電容40放電,通過供電端口50將電能源供給應用設備;放電完成后從步驟S1或者步驟S2開始重復。
上述無線充電電容式微型電源的應用方法,在應用設備使用過程中,當需要充電時,在空間輸出無線電波,所述無線充電電容式微型電源100的充電線圈20接收無線電波的電能源,經(jīng)整流器30整流儲存至儲能電容40,進行充電;經(jīng)由所述儲能電容40進行放電,通過供電端口50為電子貨架標簽200的主控板202供電,應用設備正常工作。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。