一种以皮肤电为电源的便携式蓄电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种以皮肤电为电源的便携式蓄电池，涉及穿戴式电子设备技术领域。本实用新型专利技术包括柔性电极、电能处理模块和蓄电模块；柔性电极用于与生物体的皮肤接触，采集皮肤电的电能；柔性电极与电能处理模块电连接；电能处理模块包括依次连接的输入端、处理电路和输出端；输入端与柔性电极电连接用于接收柔性电极所采集的电能，处理电路用于对接收的电能进行处理，输出端与蓄电模块电连接用于向蓄电模块输出处理后的电能；蓄电模块用于接收并存储电能处理模块输出的电能。本实用新型专利技术能为穿戴式电子设备供电。本实用新型专利技术能有效采集生物体皮肤表面实时存在的皮肤电进行供电，供电过程稳定，能为各种穿戴式设备提供稳定的电源。

A portable battery powered by skin electricity

【技术实现步骤摘要】
一种以皮肤电为电源的便携式蓄电池
本技术涉及穿戴式电子设备
，具体涉及一种以皮肤电为电源的便携式蓄电池。
技术介绍
随着科学技术的不断进步和人们生活水平的提高，人们对于健康的重视程度也越来越高，健康意识也越发强烈。对于自身的生理指标，诸如心率、脉搏和体温等参数进行实时的监测能良好的观测到自身的身体状况。因此，现有技术中存在着一些穿戴式生理信号监测设备，如佩戴在腕部具有脉搏测量功能的电子表等。但是这一类的穿戴式设备存在的问题是：在使用过程中需要通过更换电池或充电的方式来补充电能，在充电和更换电池的过程中都需要中断设备的使用，进而使监测过程中断，这会影响连续监测过程的进行。为了解决上述的技术问题，现有技术中还存在一部分具有自动充电功能的穿戴式设备。主要包括两种，一种是利用人体皮肤表面的温度将热能转换为电能，另一种是利用摩擦发电机将人体运动过程中的机械能转化为电能。在实际使用过程中发现，上述两种穿戴式设备的自供电系统都需要依靠时刻变化的外部条件实现，存在着供电不稳定的情况。皮肤电是由皮电反应在生物体皮肤表面所产生的电势能，可以理解为皮肤电位。当生物体的生理和心理状态发生波动时，会引起体液的变动，导致上皮细胞外聚集数量不同的电子。由于生物体的皮肤不同位置所聚集的电子数量不同，因此皮肤不同位置之间存在电位差，即存在皮肤电势能。皮电反应最早由费利和塔察诺夫发现，《生理学报》第25卷第3期一篇名为《人体皮肤电位及皮肤电反射的观察》的文章对于皮电反应及皮肤电有较为详细的研究和记载。专利号【104321016A】的专利文献公开了用于获取皮肤电活动的方法和设备，该专利公开了一种能有效获取和测量皮肤电电位的方法和设备。以上文献说明，皮肤电实时存在，并且会随生物体的生理和心理状态时刻变化。采集皮肤电势能用于为穿戴式监测设备供电，是一个切实可行的方案。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本技术目的在于提供一种以皮肤电为电源的便携式蓄电池。本技术能有效采集生物体皮肤表面实时存在的皮肤电进行供电，供电过程稳定，能为各种穿戴式设备提供稳定的电源。本技术所述的一种以皮肤电为电源的便携式蓄电池，包括柔性电极、电能处理模块和蓄电模块；所述的柔性电极用于与生物体的皮肤接触，采集皮肤电的电能；所述的柔性电极与电能处理模块电连接；所述的电能处理模块包括依次连接的输入端、处理电路和输出端；所述的输入端与柔性电极电连接用于接收柔性电极所采集的电能，所述的处理电路用于对接收的电能进行整流变压处理，所述的输出端与蓄电模块电连接用于向蓄电模块输出处理后的电能；所述的蓄电模块用于接收并存储所述的电能处理模块输出的电能。优选地，所述的柔性电极包括柔性基材，所述的柔性基材表面粘覆有柔性PCB板，所述的柔性基材的其中一个端面上设有用于与生物体的皮肤接触的柔性电极触点，所述的柔性电极触点与柔性PCB板电连接，所述的柔性PCB板与电能处理模块的输入端电连接。优选地，所述的柔性电极触点的数量为多个，多个所述的柔性电极触点在柔性基材的端面上环绕端面中心圆周阵列。优选地，所述的柔性电极触点远离柔性基材的一端为球状。优选地，所述的柔性基材为橡胶或硅胶材料制成。优选地，所述的便携式蓄电池还包括外壳，所述的蓄电模块和电能处理模块依次设置在所述的外壳内，所述的柔性电极的一端设置在外壳内，另一端向外露出；所述的外壳上覆盖有一层隔磁层。优选地，所述的外壳上设有两个外接电极，两个所述的外接电极分别连接蓄电模块的正负极。优选地，所述的电能处理模块包括整流二极管和变压器，所述的柔性电极连接整流二极管的输入端，所述的整流二极管的输出端连接变压器的输入端，所述的变压器的输出端连接蓄电模块。优选地，所述的蓄电模块为纽扣锌蓄电池、锂蓄电池或印刷蓄电池。本技术所述的一种以皮肤电为电源的便携式蓄电池，其优点在于：1、生物体皮肤表面的皮肤电实时存在，通过柔性电极采集生物体皮肤电的电能，将该电能经过电能处理模块处理后输送到蓄电模块中存储。穿戴式设备连接蓄电模块，通过蓄电模块为穿戴式设备供电。由于皮肤电实时存在，所以通过采集皮肤电供电能为穿戴式设备提供稳定的电源，使得穿戴式设备能够持续不间断的运行，对于穿戴式设备的应用和推广具有良好的效益。柔性电极是采用柔性材料制成的电极，其能实现采集电能的功能，并且其质地柔软，能与生物体皮肤表面良好贴合，有效地采集皮肤电的电能。2、柔性电极包括柔性基材，在柔性基材外粘覆有一层柔性PCB板，柔性基材的其中一个端面上设有圆周阵列的柔性电极触点。圆周阵列设置使得柔性电极触点采集电能充分、均匀。柔性电极触点的末端为球状。由于柔性基材和柔性电极触点的结构和材质特征，使得柔性基材和柔性电极触点在与生物体皮肤接触时，柔性基材和柔性电极触点都能根据皮肤的形状而发生变化，使柔性电极与皮肤紧密接触，充分采集皮肤电的电能，并且不会给皮肤带来刺激和不适。3、便携式蓄电池还包括外壳，外壳上设有隔磁层。隔磁层采用隔磁材料制成，能隔离外部磁场，防止外部磁场对便携式蓄电池内部电路产生影响，进一步提高本技术的便携式蓄电池的稳定性。外壳上还设有外接电极，外接电极分别连接蓄电模块的正负极，穿戴式设备通过连接外接电极，使本技术的便携式蓄电池为穿戴式设备供电。4、电能处理模块主要进行整流和变压处理，将柔性电极采集的电能通过整流二极管转化为固定流向的直流电，然后通过变压器进行变压，变换成1.5V的电能存储到蓄电模块中。电能处理模块能有效将柔性电极采集的电能转换为蓄电模块可存储的电能。5、蓄电模块选用纽扣锌蓄电池、锂蓄电池或印刷蓄电池。上述的三类电池体积小，性能好，能有效存储电能，又能使本技术的便携式蓄电池的体积小。附图说明图1是本技术所述一种以皮肤电为电源的便携式蓄电池的立体图；图2是本技术所述一种以皮肤电为电源的便携式蓄电池的剖面视图；图3是柔性电极触点的结构示意图。附图标记说明：1-柔性电极，11-柔性电极触点，2-电能处理模块，3-蓄电模块，4-外壳，5-外接电极。具体实施方式如图1-图3所示，本技术所述的一种以皮肤电为电源的便携式蓄电池，包括外壳4，所述的外壳4可以采用塑料材质制成，其外形呈圆柱形，内部设有空腔。外壳4一端封闭，一端开放。在外壳4开放的一端设有柔性电极1。柔性电极1包括由橡胶或硅胶等绝缘材料制成的圆柱状的柔性基材，柔性基材表面粘覆有柔性PCB板。柔性PCB板(FlexibleprintedcircuitBoard)又称“软板”，是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路，具有许多硬性印刷电路板不具备的优点。它可以自由弯曲、卷绕、折叠，可依照空间布局要求任意安排，并在三维空间任意移动和伸缩，从而达到元器件装配和导线连接的一体化。柔性基材设置在外壳4的开放端。在柔性基材的远离外壳4的端面上设有多个柔性电极触点11。柔性电极触本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以皮肤电为电源的便携式蓄电池，其特征在于，包括柔性电极、电能处理模块和蓄电模块；/n所述的柔性电极用于与生物体的皮肤接触，采集皮肤电的电能；所述的柔性电极与电能处理模块电连接；/n所述的电能处理模块包括依次连接的输入端、处理电路和输出端；所述的输入端与柔性电极电连接用于接收柔性电极所采集的电能，所述的处理电路用于对接收的电能进行整流变压处理，所述的输出端与蓄电模块电连接用于向蓄电模块输出处理后的电能；/n所述的蓄电模块用于接收并存储所述的电能处理模块输出的电能。/n

【技术特征摘要】
1.一种以皮肤电为电源的便携式蓄电池，其特征在于，包括柔性电极、电能处理模块和蓄电模块；
所述的柔性电极用于与生物体的皮肤接触，采集皮肤电的电能；所述的柔性电极与电能处理模块电连接；
所述的电能处理模块包括依次连接的输入端、处理电路和输出端；所述的输入端与柔性电极电连接用于接收柔性电极所采集的电能，所述的处理电路用于对接收的电能进行整流变压处理，所述的输出端与蓄电模块电连接用于向蓄电模块输出处理后的电能；
所述的蓄电模块用于接收并存储所述的电能处理模块输出的电能。


2.根据权利要求1所述一种以皮肤电为电源的便携式蓄电池，其特征在于，所述的柔性电极包括柔性基材，所述的柔性基材表面粘覆有柔性PCB板，所述的柔性基材的其中一个端面上设有用于与生物体的皮肤接触的柔性电极触点，所述的柔性电极触点与柔性PCB板电连接，所述的柔性PCB板与电能处理模块的输入端电连接。


3.根据权利要求2所述一种以皮肤电为电源的便携式蓄电池，其特征在于，所述的柔性电极触点的数量为多个，多个所述的柔性电极触点在柔性基材的端面上环绕端面中心圆周阵列。


4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹素娥，郭若汨，穆鲁文，董晨羽，温会泉，史文琦，林楚荣，蒋杰，王劲，
申请(专利权)人：中山大学附属第三医院，
类型：新型
国别省市：广东;44