能够捕获能量的体育运动监测设备制造技术

一些方面涉及适合运动员在锻炼时使用的能量收集设备。该设备可以利用一定质量的相变材料来存储热能，所存储的热能随后被一个或多个热电发电机模块转换成电能。能量收集设备可以被集成到衣物中，并且使得当衣物被洗涤时，所述一定质量的相变材料可以存储热能。

【技术实现步骤摘要】
能够捕获能量的体育运动监测设备本申请是申请号为201680043456.3、题为“能够捕获能量的体育运动监测设备”的分案申请，申请日为2016年5月26日。相关申请的交叉引用本申请要求在2015年5月28日提交的美国临时专利申请No.62/167,736的优先权，其全部内容出于任何和所有非限制性的目的而通过引用整体并入本文。
技术介绍
尽管大多数人都认识到身体健康的重要性，但是许多人很难找到维持定期锻炼计划所需的动力。有些人认为保持不断重复的运动方式特别困难，如跑步、散步和骑自行车。在这方面，用于跟踪用户活动的设备可以提供动力，提供关于过去活动的反馈，并且鼓励继续常规锻炼以满足各种锻炼目标。然而，现有的跟踪设备可能需要对集成电池元件进行定期再充电。这需要将电子追踪设备插入有线电源以进行再充电，这种需要可能被视为琐事，或者可能被忽视，从而降低了用户使用活动追踪设备的连贯性。反过来，这可能降低活动追踪设备为用户提供动力以维持常规锻炼计划的功效。因此，需要改进的系统和方法来解决这些缺点中的至少一个或多个。
技术实现思路
以下呈现本公开的简要概述以便提供对本专利技术的一些方面的基本理解。本概述不是本专利技术的拓展综述。这并不是为了确定本专利技术的关键或重要部分，也不是要限制本专利技术的范围。以下概述仅以简化形式呈现了本专利技术的一些概念，作为下文中更详细描述的序言。本专利技术的各方面涉及用于捕获或收集能量的设备。该设备适合位于衣物中或衣物上。该能量收集设备可具有带有外膜的绝热容器，该外膜具有与外部环境接触的第一侧和限定内腔的第二侧。该绝热容器还可具有延伸穿过外膜的外部换热器，其中换热器的至少一个表面与外部环境接触。另外，绝热容器可以包括在内腔内的热电发电机模块。这样，热电发电机可以夹在外部换热器和内部换热器之间。能量收集设备可具有储存在可扩张膜内的一定质量的相变材料。可扩张膜的一部分可以附接到内部换热器。能量收集设备可允许通过外部换热器、热电发电机和内部换热器在相变材料和外部环境之间双向热传导。相变材料可以适用于存储从外部环境吸收的一部分热能。当衣物被洗涤时，可以从干燥器循环捕获这部分热能。根据另一个方面，能量收集设备可以具有刚性容器结构，该刚性容器结构具有外膜，该外膜具有与外部环境接触的外侧以及限定内腔的内侧。能量收集设备也可以具有热电发电机模块。热量可以从外部环境通过外部换热器传导到热电发电机模块，以及通过内部换热器传导。内部换热器可以与相变材料接触。外部换热器，热电发电机和内部换热器可以促进相变材料和外部环境之间的双向热传导。相变材料可以存储从外部环境中的空气中吸收的具有大约45-85℃范围内的温度的一部分热能。根据另一方面，能量收集设备可以具有容器结构，该容器结构具有内腔和外膜。容器结构可以进一步包括热电发电机模块，该热电发电机模块连接到包含一定质量的相变材料的可扩张膜。热电发电机可以允许热量来自和到达相变材料的双向传导。相变材料可以存储来自具有比相变材料的温度更高的温度的环境的一部分热能。另一方面，能量收集设备可以适于放置在衣物内或衣物上。能量收集设备可具有绝热容器，该绝热容器具有带外表面和内表面的外膜，该外表面与外部环境接触。绝热容器也可以具有与外膜分离并具有外表面和内表面的内膜。在外膜和内膜之间可以放置有外腔。开口可以从外膜的外表面延伸到外膜的内表面。来自外部环境的空气和/或水可以通过开口进入外膜。能量收集设备可以另外包括由内膜限定的内腔。外部换热器可以延伸穿过内膜，而内膜围绕外部换热器的一部分密封。热电发电机可以位于内腔内，热电发电机在第一侧连接到外部换热器，在第二侧连接到内部换热器。一定质量的相变材料可保留在可扩张膜内，其中可扩张膜的一部分连接到内部换热器。通过外部换热器、热电发电机和内部换热器，在外部环境和相变材料之间的双向热传导可以被促进。当衣物被洗涤时，开口可以允许水在洗涤周期期间进入外腔。当这件衣物被洗涤时，相变材料可适用于在干燥器循环期间存储一部分热能。在又一方面，能量收集设备可以具有绝热容器，该绝热容器具有带有外表面和内表面的可渗透外膜。绝热容器还可以具有与外膜分离的内膜，内膜具有外表面和内表面。外腔可位于外膜和内膜之间。开孔泡沫可以至少部分地填充外腔。内腔可以由内膜限定。热电发电机可以位于内腔内。热电发电机可以在第一侧连接到外部换热器和在第二侧连接到内部换热器。可扩张膜可以包封一定质量的相变材料，并且可扩张膜的至少一部分可以连接到内部换热器。能量收集设备可以允许热量来自和到达相变材料的双向传导。可渗透的外膜可以允许水浸泡到开孔泡沫中，并且相变材料可以存储从处于大约45至85℃范围内的温度的外部环境捕获的一部分热能。根据另一方面，能量收集设备可以具有绝热容器，该绝热容器具有与内膜分离的外膜。外腔可位于外膜和内膜之间。内腔可以由内膜限定。热电发电机模块可以位于内腔内，并且热电发电机可以连接到储存一定质量的相变材料的可扩张膜。外膜可以适用于允许液体进入外腔，并且相变材料可以适用于存储部分捕获的能量，该能量是当能量收集设备暴露于具有高于相变材料温度的外部环境时捕获的。根据一个方面，能量收集设备可以适于位于衣物内或衣物上。能量收集设备可以具有绝热容器，其具有与外部环境接触的可变形外膜。绝热容器也可具有与外膜分离的可变形内膜。外腔可位于可变形外膜与可变形内膜之间。内腔可以由可变形内膜限定。外部换热器可以附接到可变形外膜，其中外部换热器具有暴露于外部环境的外表面以及暴露于外腔的内表面。热电发电机可位于内腔内，热电发电机具有通过可变形内膜暴露于外腔的外表面。热电发电机还可以具有附接到内部换热器的内表面。相变材料膜可以附接到内部换热器，并包围一定质量的相变材料。绝热容器可适于在扩张构造和压缩构造之间变形，使得当处于扩张构造时，外部换热器的内表面与热电发电机的外表面分离。在压缩构造中，外部换热器的内表面可以适用于接触热电发电机的外表面。当这件衣物被洗涤时，相变材料可适用于存储在干燥器循环期间捕获的部分热能。根据另一方面，能量收集设备可以具有绝热容器，该绝热容器具有与可变形内膜分离的可变形外膜。绝热容器可具有位于默认外膜和可变形内膜之间的外腔。内腔可以由内膜限定。外部换热器可连接到可变形外膜，其中外部换热器具有暴露于外部环境的外表面以及暴露于外腔的内表面。热电发电机可位于内腔内，并具有通过可变形内膜暴露于外腔的外表面。热电发电机还可具有附接到内部换热器的内表面。相变材料膜可以附接到内部换热器，其中相变材料膜存储一定质量的相变材料。绝热容器可以在扩张构造和压缩构造之间变形。当处于扩张构造时，外部换热器的内表面可以与热电发电机的外表面分离。当处于压缩构造时，外部换热器的内表面可适用于接触热电发电机的外表面。相变材料可以适用于存储从空气即处于大约45至85℃的温度范围内的外部环境捕获的一部分热能。另一方面，能量收集设备可以具有绝热容器，绝热容器具有位于可变形外膜和可变形内膜之间的绝热材料。可变形内膜可以限定内腔。热电发电机可位于内腔内，并具有通过可变形内膜暴露于绝热材料的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能量收集设备，包括：/n绝热容器，包括：/n包括外表面和内表面的可变形外膜；/n与可变形外膜隔开的可变形内膜，可变形内膜包括外表面和内表面；/n在可变形外膜和内膜之间隔开的内腔；/n联接到可变形外膜的外部换热器，外部换热器包括暴露于外部环境的外表面和暴露于内腔的内表面；/n联接到可变形内膜的内部换热器，内部换热器包括内表面和暴露于外部环境的外表面；/n热电发电机，热电发电机位于内腔内，热电发电机联接到内部换热器且包括暴露于外腔的外表面，绝缘容器包括穿过内部换热器的传导主轴、热电发电机和外部换热器；以及/n处理器，/n其中，绝缘容器被构造为在扩张构造和压缩构造之间变形，/n其中，当绝热容器处于扩张构造时，外部换热器的内表面与热电发电机的外表面分离，/n其中，当绝热容器处于收缩构造时，外部换热器的内表面位于热电发电机的外表面附近，/n其中，处理器由热电发电机提供电能，/n其中，处理器被配置为监测来自热电发电机的电压输出,/n且其中，电压输出与跨热电发电机的热梯度成比例，使得热电发电机用作热通量传感器。/n

【技术特征摘要】
20150528 US 62/167,7361.一种能量收集设备，包括：
绝热容器，包括：
包括外表面和内表面的可变形外膜；
与可变形外膜隔开的可变形内膜，可变形内膜包括外表面和内表面；
在可变形外膜和内膜之间隔开的内腔；
联接到可变形外膜的外部换热器，外部换热器包括暴露于外部环境的外表面和暴露于内腔的内表面；
联接到可变形内膜的内部换热器，内部换热器包括内表面和暴露于外部环境的外表面；
热电发电机，热电发电机位于内腔内，热电发电机联接到内部换热器且包括暴露于外腔的外表面，绝缘容器包括穿过内部换热器的传导主轴、热电发电机和外部换热器；以及
处理器，
其中，绝缘容器被构造为在扩张构造和压缩构造之间变形，
其中，当绝热容器处于扩张构造时，外部换热器的内表面与热电发电机的外表面分离，
其中，当绝热容器处于收缩构造时，外部换热器的内表面位于热电发电机的外表面附近，
其中，处理器由热电发电机提供电能，
其中，处理器被配置为监测来自热电发电机的电压输出,
且其中，电压输出与跨热电发电机的热梯度成比例，使得热电发电机用作热通量传感器。


2.如权利要求1所述的能量收集设备,其中，内部换热器和外部换热器之间的热梯度处于外部环境的温度和用户的皮肤温度之间。


3.如权利要求1所述的能量收集设备,其中，电压输出高于阈值电压表明用户穿戴着能量收集设备。

【专利技术属性】
技术研发人员：S施耐德，V马尔霍特拉，M沃德，J瓦恩特，
申请(专利权)人：耐克创新有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：美国;US