一种创新的自运行电子纸手表的作品实例

1.所属技术领域

本实用新型属于电子手表技术领域,特别涉及一种自运行电子纸手表。

2.背景技术

现在市场上使用的手表大部分是机械手表或液晶显示手表,机械手表的工作方式为通过将发条里储存的弹性势能转换为机械能释放出来,供手表运动。液晶显示手表不能没有外界电池提供电能。

利用现在已经开发出超低功耗的电子纸显示技术,可以通过技术实现不用外部电力提供电能的手表,鉴于此,有必要提供一个更好的产品,让人们摆脱需要给手表更换电池或上发条的困境。

3.发明内容

为了解决现在市面上使用的手表都需要人为提供电能或上发条的方式才可以运行的问题,本实用新型提供一种可以不用上电池的电子纸手表,实现让人们不用担心手表电池问题的目的。

4.技术方案

本实用新型主要包括电子纸显示屏1、手表链2、柔性太阳能电池3、冷端4、热源端5、按键6、壳7、温差发电模块8、太阳能发电模块9、电源管理电路10、内部电池11、控制电路12。

本实用新型依靠温差发电模块8和太阳能发电模块9为控制电路12与电子纸显示屏1提供电能。手表主要显示年、月、日、星期、时、分,不提供其他应用,控制电路12的结构不复杂,内部主控芯片所消耗的电能不多;同时,使用超低功耗的电子纸作为显示屏幕,由于电子纸的特殊显示方式,只要刷新一次可以永久显示。

同时辅助以温差发电模块8,保证电能的足量提供。温差发电模块8主要由两部分组成,冷端4与热源端5,冷端4安装在电子纸显示屏1的上表面;热源端5在电子纸显示屏的下表面,即当佩戴手表时手表与皮肤相接触的部分。由于冷端4与热源端5都为两个面的区域,两个面的中间空间被控制电路12占据,需要将控制电路12剩下的空白部分用绝热材料填充,以使温差发电模块8上下两面的温度差尽量大,防止热传导。手表链2可以拆卸,以此更换不同的颜色和款式;手表链2上表面装有柔性太阳能电池3,手表链2内部的柔性太阳能电池3可以全部安装在手表链2的一端或者在两端平均分布,大小根据手表的型号所需功耗来决定。柔性太阳能电池3提供的电能通过手表链2与手表的连接口将电能传输给手表;冷端4、热源端5及电子纸显示屏1安装在手表的壳7上,壳7的侧边为按键7;时间的调整需要通过按键7来完成。

本实用新型中的温差发电模块8通过冷端4暴露在空气中,热源端5与皮肤相接触来获得温差进行发电,中间通过绝热材料进行隔绝。柔性太阳能电池3将太阳能转换为电能,通过手表链2与手表连接的地方将电能传到手表里的电源管理电路10,电源管理电路10将温差发电模块8与太阳能发电模块9产生的电能一部分输送给控制电路12供手表运行,将多余的一部分储存在手表内置的内部电池11里,可以作为手表调整时间时的补充电能,同时当手表暂时没有电力来源时可以作为补充电源。

本实用新型的显示屏为电子纸显示屏1,只有时间过了一分钟之后才需要刷新一次,同时可以将电子纸显示屏1作为几个板块处理,更好地降低功耗。将年、月作为第一个板块,因为只有当年或月改变时才需要刷新屏幕,当不刷新屏幕时可以不用耗电;将日和星期作为第二个板块,这个板块的更新频率比年、月高;将时、分作为第三个板块,这个板块更新频率最高,每分钟刷新一次。这样,时、分变化时可以不用每次刷新屏幕时都全屏刷新,刷新第三个板块就可以达到更新时间的目的。当日、星期需要改变时,再刷新第二个板块,平时第二个板块处于不耗电的状态,将大大地节省电力。

本实用新型的有益效果是:小巧,符合现代人的使用风格,且可以根据自己的喜好更换不同的手链颜色;不用为手表的电池而担心,完全不用操心给手表安装电池。

5.附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步地说明。

图5-1(a)是本实用新型的主视图。

图5-1(b)是本实用新型的俯视图。(www.xing528.com)

图5-1(c)是本实用新型的西南等轴测图。

图5-1(d)是本实用新型的东南等轴测图。

图5-1(e)是本实用新型的仰视立体图。

图5-1(f)是本实用新型的控制框图。

6.具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型,下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。应当理解,此处的描述仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

如图5-1所示,电子纸显示屏1位于手表上表面中央,上表面的边缘是冷端4,手表的下表面是热源端5,当佩戴手表时,热源端5与皮肤相接触,在冷端4与热源端5之间有控制电路12,剩余的空间被绝热材料填充,将冷端4与热源端5之间的热传导隔开;冷端4与热源端5构成温差发电模块8,太阳能发电模块9由手表链2里的柔性太阳能电池3组成;手表链2与手表可以拆分,连接部分为柔性太阳能电池3的电极,将太阳能发电模块9产生的电能输送给电源管理电路10,柔性太阳能电池3在手表链2的上表面内部,镶嵌在手表链2的内部;选择柔性太阳能电池的好处是可以弯曲折叠,当人体佩戴的时候不会有不适的感觉;柔性太阳能电池3可以安装在手表链2的一端,也可以分为两个部分,分别安装在手链表2与手表相连的两端里;冷端4与热源端5中间区域的边缘是手表的壳7,作为整个手表的支撑载体;通过温差发电模块8与太阳能发电模块9将产生的电能送至电源管理电路10通过调整稳定之后,将电能输送给控制电路12供手表运行;同时可以将多余的电能送至手表内置的内部电池11中储存起来,当手表不能产生电能时,可以通过内部电池11向外放电以供运行。

图5-1 一种自运行电子纸手表

(a)主视图;(b)俯视图;(c)西南等轴测图;(d)东南等轴测图;(e)仰视立体图;(f)控制框图

按键6为调整时间所用的按键,安装在壳7的侧边。电子纸显示屏1分为三个板块,用来显示年、月、日、星期、时、分;第一个板块显示年、月,这个板块的显示屏刷新频率最低,只要显示了正确的值后就可以不再供电,可以大大地节省电力;第二个板块显示日、星期,这个板块的更新频率比第一个板块的更新频率高,但是比起第三个板块的更新频率来说很低;第三个板块显示时、分,每分钟刷新一次;这样分为三个板块可以节省很多电力,不用每次刷新电子纸显示屏1的时候都全屏刷新,只需要刷新需要改变的板块。

壳7为硬质塑料,手表链2为橡胶材质,具有柔性。手表链2与壳7通过可拆卸式接头连接,方便更换不同的颜色和款式;电子纸显示屏1的上表面有一层玻璃,起保护作用。

尽管上述说明较多地使用了电子纸显示屏1、手表链2、柔性太阳能电池3、冷端4、热源端5、按键6、壳7、温差发电模块8、太阳能发电模块9、电源管理电路10、内部电池11、控制电路12等术语,但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述本实用新型的本质,把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

应当理解的是,本说明未详细阐述的部分均属于现有技术。上述描述较为详细,并不能因此而认为是对本实用新型专利保护范围的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围情况下,还可以做出替换或变形。本实用新型的请求保护范围应以所附权利要求为准。

7.技术创业看技术

当今,科技在发展,时代在进步。几十年前,“三转一响”(收音机、自行车、缝纫机及手表)还是许多家庭的时尚选择,如今,新的“四大发明”(高铁、支付宝、共享单车和网购)又一次领跑进了每一个家庭,成为新的时尚。

本实用新型就是这样一款智能产品。从技术能力创业来看,该技术前景有较强的生命力和较强的发展空间。虽然手机已普及,但手表对男士来说还是大有需要,只是表面形式、款式、外观不同而已,仍可再创新。如太阳帽式电子纸手表、围巾式电子纸手表、衣扣式电子纸手表、戒指式电子纸手表、衣领式电子纸手表、衣袖式电子纸手表、皮带式电子纸手表、标签式电子纸手表。