声音充电设备、储能设备和电子设备

技术领域

本公开涉及充电技术领域，尤其涉及一种声音充电设备、储能设备和电子设备。

背景技术

目前，随着智能电子设备的发展，其显示屏的面积越来越大，耗电量也随之增加，由于受到电池容量的限制，电子设备的续航时间越来越短，因此用户需要经常关注手机的电量。然而，现有充电方式多采用有线充电或者无线充电方式，这两种方式均需要用户就近寻找电源插座，在一些没有电源插座的场景下，充电就变得非常困难。

发明内容

本公开提供一种声音充电设备、储能设备和电子设备，以解决相关技术的不足。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种声音充电设备，包括声音采集装置、多个能量转换装置和电源转换装置；其中，

所述声音采集装置，用于将所处环境中的声音转换成机械振动，并将所述机械振动传导给所述能量转换装置；

所述能量转换装置，用于将所述机械振动转换成交流电；

所述电源转换装置，用于将所述交流电能转换成直流电，以向待充电的电子设备充电。

可选地，所述声音采集装置包括以下至少一种：MEMS传感器、驻极体传感器。

可选地，所述能量转换装置包括磁场发生器件、金属器件和导出器件；

所述磁场发生器件，用于产生静态磁场；

所述金属器件，用于根据传导的机械振动在所述静态磁场内运动；

所述导出器件，用于将所述金属器件运动过程中产生的交流电导出。

可选地，所述金属器件为金属棒，所述金属棒与所述声音采集装置中活动器件固定连接，用于在所述活动器件感测到声音产生机械振动时在所述静态磁场内做往返运动，且往返运动的方向与所述静态磁场的磁感线垂直。

可选地，所述金属器件为硬度小于设定硬度阈值的金属线圈，所述金属线圈中的预设部分与所述声音采集装置中活动器件固定连接，所述预设部分用于在所述活动器件感测到声音产生机械振动时做往返运动以调整所述金属线圈的面积，且往返运动的方向与所述静态磁场的磁感线垂直。

可选地，所述金属器件为硬度超过设定硬度阈值的金属线圈；所述金属器件用于在所述活动器件感测到声音产生机械振动时进行旋转，且在旋转过程中所述金属线圈切割所述静态磁场的磁感线。

可选地，所述能量转换装置包括变速器件，所述变速器件设置在所述声音采集装置中活动器件和所述金属线圈之间，用于根据所述机械振动提高所述金属线圈的旋转速度。

可选地，所述电源转换装置包括电压调整电路、与各能量转换装置一一对应的整流电路；其中，

所述整流电路分别与所述能量转换装置中导出器件电连接，用于将交流电转换成直流电；

所述电压调整电路与所述整流电路电连接，用于调整各整流电路的连接拓扑形成多个整流支路，以使各整流支路输出相同电压的直流电。

可选地，还包括充电接口模块；所述充电接口模块用于在待充电的电子设备插接后，向所述电子设备充电。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种储能设备，包括如第一方面任一项所述的声音充电设备和电池模块；所述电池模块与所述声音充电设备电连接，用于存储所述电源转换装置输出的直流电能，以及通过所述充电接口模块为待充电的电子设备充电。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括如第一方面任一项所述的声音充电设备和电池模块；所述电池模块与所述声音充电设备电连接，用于存储所述电源转换装置输出的直流电能，以及为所述电子设备内需要供电模块供电。

可选地，所述电子设备包括麦克风，所述声音充电设备中声音采集装置集成到所述麦克风内。

可选地，所述电子设备包括扬声器，所述声音充电设备中声音采集装置集成到所述扬声器内。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，本公开实施例通过设计一种声音充电设备，由声音采集装置将声音转换成机械振动，能量转换装置可以将机械振动转换成交流电，再由电源转换装置将交流电转换成直流电以向待充电的电子设备充电。这样，本实施例中利用周围环境的声音即可给电子设备充电，无需用户寻找电源插座，降低充电难度，提升充电体验。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种声音充电设备的框图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种静态磁场的示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的另一种静态磁场的示意图。

图4(a)是根据一示例性实施例示出的金属棒和永磁铁设置位置的俯视图。

图4(b)是根据一示例性实施例示出的金属棒和永磁铁设置位置的侧视图。

图5是根据一示例性实施例示出的金属线圈变形产生交流电的示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的金属线圈旋转产生交流电的示意图。

图7是根据一示例性实施例示出的电源转换模块的框图。

图8是根据一示例性实施例示出的声音充电设备作为电源适配器的框图。

图9是根据一示例性实施例示出的一种储能设备的框图。

图10是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置例子。

目前，随着智能电子设备的发展，其显示屏的面积越来越大，耗电量也随之增加，由于受到电池容量的限制，电子设备的续航时间越来越短，因此用户需要经常关注手机的电量。然而，现有充电方式多采用有线充电或者无线充电方式，这两种方式均需要用户就近寻找电源插座，在一些没有电源插座的场景下，充电就变得非常困难。

为解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种声音充电设备，其发明构思在于，将环境中的声音转换成电能为电子设备充电，无需用户寻找电源插座，降低充电难度，提升充电体验。

图1是根据一示例性实施例示出的一种声音充电设备的框图，参见图1，一种声音充电设备，包括声音采集装置10、多个能量转换装置20和电源转换装置30；其中，

声音采集装置10，用于将所处环境中的声音转换成机械振动，并将机械振动传导给能量转换装置20。

能量转换装置20，用于将机械振动转换成交流电，并输出给电源转换装置30。

电源转换装置30，用于将交流电能转换成直流电，以向待充电的电子设备充电。

在一实施例中，声音采集装置10可以包括以下至少一种：MEMS传感器、驻极体传感器。当然，技术人员还可以根据具体场景选择能够根据声音产生机械振动的器件实现，相应器件落入本公开的保护范围。

在一实施例中，能量转换装置20包括磁场发生器件21、金属器件22和导出器件23。其中，

磁场发生器件21，用于产生静态磁场。例如，该磁场发生器件21可以包括U形永磁铁，此时静态磁场可以如图2虚线框内所示。又如，该磁场发生器件21还可以包括两块永磁铁，若两块永磁铁为立方体，则两块永磁铁可以平行设置，此时静态磁场可以如图3虚线框内所示。当然，两块永磁铁的相对面还可以设置为凹球面，在能够产生静态磁场的情况下，相应方案落入本公开的保护范围。

金属器件22，用于根据传导的机械振动在静态磁场内运动。例如，该金属器件22可以包括以下至少一种：金属棒、硬度小于设定硬度阈值的金属线圈和硬度超过设定硬度阈值的金属线圈。当然，技术人员还可以根据具体场景选择金属板、金属片等作为金属器件22，相应方案落入本公开的保护范围。

所述导出器件23，用于将所述金属器件运动过程中产生的交流电导出。其中，导出器件23可以连接线、连接端子、滑动轨道、滑动环等，在能够将金属器件22上所产生电压导出的情况下，且不影响到金属器件运动的情况下，相应方案落入本公开的保护范围。

在一示例中，金属器件22为金属棒。该金属棒可以和U形永磁铁的设置方式，如图4(a)和图4(b)所示，其中图4(a)为金属棒和U形永磁铁放置后的俯视图，图4(b)为金属棒和U形永磁铁放置后的侧视图。参见图4(a)，其中金属棒22与声音采集装置10中活动器件11固定连接，图4(a)示出了直接将金属棒22固定到活动器件11的效果。在活动器件11感测到声音时会产生机械振动，由于声音是波动的，因此该机械振动也是波动的，从而带动金属棒22在静态磁场内左右运动。在运动过程中，金属棒22会切割磁线从而形成电流且金属棒22两端产生电压，在左右运动过程中，产生交流电压。

在另一示例中，参见图5，金属器件22为硬度小于设定硬度阈值(可设置)的金属线圈。需要说明的是，金属线圈未封闭，其所在平面与静态磁场尽量保持垂直，从而保证足够的磁感线穿过该金属线圈。其中，金属线圈中的预设部分与声音采集装置10中活动器件11固定连接，预设部分在所述活动器件感测到声音产生机械振动时做往返运动以调整金属线圈的面积，且往返运动的方向与静态磁场的磁感线垂直。这样，在运动过程中，金属线圈的面积改变引起穿过该金属线圈的磁感线增加或者减少(即磁能量发生变化)，这样在金属线圈内会生成交流电流且金属线圈的两端会生成交流电压。

在又一示例中，金属器件22为硬度超过设定硬度阈值(可设置)的金属线圈。其中，金属线圈可以通过齿轮或者链条与声音采集装置10中活动器件11固定连接，随着活动器件11机械振动而进行旋转，在旋转过程中会切割静态磁场的磁感线，这样在金属线圈内会生成交流电流且金属线圈的两端会生成交流电压。

在另一示例中，能量转换装置还可以包括变速器件24。参见图6，变速器件24设置在声音采集装置10中活动器件11和金属线圈22之间，用于根据机械振动提高金属线圈22的旋转速度。在旋转过程中会切割静态磁场的磁感线，这样在金属线圈22内会生成更大的交流电流且金属线圈的两端生成更大的交流电压。

在一实施例中，参见图7，电源转换装置30包括电压调整电路32、与各能量转换装置20一一对应的整流电路31。其中，

整流电路31分别与能量转换装置20中导出器件(图7中未示出)电连接，用于将交流电转换成直流电。其中，整流电路31可以采用相关技术中由一个开关器件、两个开关器件或者四个开关器件构成的整流桥，各方案落入本公开的保护范围。

电压调整电路32与整流电路31电连接，用于调整各整流电路31的连接拓扑形成多个整流支路，以使各整流支路输出相同电压的直流电。例如，图7示出了各整流电路直接连接到电压调整电路32的拓扑。又如，电压调整电路还可以将相邻数个整流电路串联形成一个整流支路，这样可以得到多个直流电压相同的整流支路，然后再将多个整流支路并联进行汇流，从而可以输出设定电压的直流电。

本实施例中，上述声音充电设备可以作为电源适配器使用，还可以包括一充电接口模块40，充电接口模块40用于在待充电的电子设备插接后，向电子设备充电，效果如图8所示。

至此，本公开实施例通过设计一种声音充电设备，由声音采集装置将声音转换成机械振动，能量转换装置可以将机械振动转换成交流电，再由电源转换装置将交流电转换成直流电以向待充电的电子设备充电。这样，本实施例中利用周围环境的声音即可给电子设备充电，无需用户寻找电源插座，降低充电难度，提升充电体验。

图9是根据一示例性实施例示出的一种储能设备的框图，参见图9，一种储能设备，包括如图1～图8所示的声音充电设备和电池模块50；电池模块50与声音充电设备电连接，用于存储电源转换装置30输出的直流电能，以及通过充电接口模块40为待充电的电子设备充电。

在一示例中，当待充电的电子设备插接到充电接口模块40后，储能设备可以与电子设备进行充电协商，然后将电池模块50内的电能由电源转换装置通过充电接口模块50输出到电子设备，从而为电子设备充电。

需要说明的是，由于图1～图8所示实施例已经描述过声音充电设备的具体结构和工作原理，在此不再赘述。

图10是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。例如，电子设备1000可以是智能手机，计算机，数字广播终端，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图10，电子设备1000可以包括以下一个或多个组件：处理组件1002，存储器1004，电源组件1006，多媒体组件1008，音频组件1010，输入/输出(I/O)的接口1012，传感器组件1014，通信组件1016，以及图像采集组件1018。

处理组件1002通常电子设备1000的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件1002可以包括一个或多个处理器1020来执行指令。此外，处理组件1002可以包括一个或多个模块，便于处理组件1002和其他组件之间的交互。例如，处理组件1002可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件1008和处理组件1002之间的交互。

存储器1004被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备1000的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备1000上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器1004可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件1006为电子设备1000的各种组件提供电力。电源组件1006可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备1000生成、管理和分配电力相关联的组件。其中，电源组件1006包括图1～图9所示实施例的声音充电设备，在此不再赘述。

多媒体组件1008包括在所述电子设备1000和目标对象之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示屏(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自目标对象的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。

音频组件1010被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件1010包括一个麦克风(MIC)，当电子设备1000处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器1004或经由通信组件1016发送。在一些实施例中，音频组件1010还包括一个扬声器，用于输出音频信号。本实施例中，声音充电设备中的声音采集装置可以集成到麦克风或者扬声器内，或者设置在麦克风或扬声器的周围，有利于提升采集声音的效率。

I/O接口1012为处理组件1002和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。

传感器组件1014包括一个或多个传感器，用于为电子设备1000提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件1014可以检测到电子设备1000的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备1000的显示屏和小键盘，传感器组件1014还可以检测电子设备1000或一个组件的位置改变，目标对象与电子设备1000接触的存在或不存在，电子设备1000方位或加速/减速和电子设备1000的温度变化。

通信组件1016被配置为便于电子设备1000和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备1000可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件1016经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件1016还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电子设备1000可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖上述各实施例的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。