[实用新型]一种基于柔性发电元件的自驱动定位装置

说明书

技术领域

本实用新型属于定位技术领域，更具体地，涉及一种基于柔性发电元件的自驱动定位装置。

背景技术

目前，随着社会生活节奏的加快以及社会年龄结构的改变，老年人和儿童等人群的看护正成为一个社会焦点问题，为了对老人和小孩进行更好的照顾，往往需要对他们的位置实施实时定位，并当其靠近危险区域时可提供报警信息，以此方式来有效防止老人和小孩的走失。此外，对于户外探险或地下作业等类似环境，同样需要对相关人员实施定时定位，以便当掉队或其他意外等特殊情况发生时，能够及时找准位置并提供营救和帮助。

现有技术中用于老人和儿童的定位装置例如带GPS功能的手机等都是需要额外进行佩戴的，老人和幼龄儿童由于其智力上的特殊性有可能会忘记佩戴，而且有可能由于电池耗尽而造成定位装置无法正常工作；对于户外探险或地下作业这类活动，由于地点大都处于郊外或山区，活动参与者一般会佩戴跟踪器及其相关产品，但是这些定位装置在活动过程中同样存在易于丢失、以及可能由于电量问题而失去信号等隐患。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种基于柔性发电元件的自驱动定位装置，其目的在于通过对其关键功能组件的设计以及整体结构的优化响应，能够在无需电池的情况下即可实现自驱动定位功能，同时具备结构紧凑、便于操控、性能稳定和适用性强等特点。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种基于柔性发电元件的自驱动定位装置，该装置包括电源组件、整流单元、电容单元、智能电压开关以及无线发射端，其特征在于：

所述电源组件呈柔性发电元件的形式并包括第一组件和第二组件，其中第一组件由高分子聚合物绝缘层和沉积在该高分子聚合物绝缘层上表面的第一金属导电层共同组成，并在该第一金属导电层的边缘形成有第一电极；第二组件由柔性基底和沉积在该柔性基底上表面的第二金属导电层共同组成，并在该第二金属导电层的边缘形成有第二电极；第一、第二组件在其外侧边缘相联接，并且所述高分子聚合物绝缘层的下表面与所述第二金属导电层的上表面相互对置并具备一定间隙，由此可通过按压和松开第一、第二组件的操作来产生交流电流；

所述整流单元、电容单元分别与电源组件电路相连，其中整流单元用于将电源组件所产生的交流电流转换为直流电流，电容单元用于将整流单元转换获得的直流电流予以收集储存；

所述无线发射端通过智能电压开关可切换地与电容单元电路相连，并当接收到电容单元所输送的直流电流时产生无线定位信号同时向外发送；

所述智能电压开关与电容单元并联地设置，其中当电容单元两端的电压低于所设定的阈值时，智能电压开关使电源组件、整流单元和电容单元三者构成回路以便执行充电操作；而当电容单元两端的电压大于或等于所述阈值时，智能电压开关使电源组件、整流单元、电容单元和无线发射端共同构成回路，以便执行无线信号的产生和发送操作。

作为进一步优选地，所述高分子聚合物绝缘层的材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚二甲基硅氧烷、氟化乙丙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯，乙烯四氟乙烯共聚物或聚甲基丙烯酸甲酯；所述第一金属导电层的材料选自铜、铝或者氧化铟锡，所述第二金属导电层的材料选自金、银、铜或者铝。

作为进一步优选地，所述高分子聚合物绝缘层的下表面还加工形成有多个微纳米的凹凸结构，且其平均尺寸为50纳米～200纳米。

作为进一步优选地，所述电源组件由单个柔性发电元件或彼此并联的多个柔性发电元件共同构成。

作为进一步优选地，所述自驱动定位装置整体呈柔性结构，并加工整合在使用者的鞋子或衣服上。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1、通过采用柔性发电元件来替代各类定位装置中的电池并对其整体系统进行结构优化，能够充分、便捷地利用人体自身的能量，通过简单操作即可实现充电和定位信号发送操作，同时有效避免由于电池耗尽而导致的各种不便；

2、通过配备整流和电容单元，并采用智能电压开关来对充电和信号发射操作进行切换控制，能够在较短时间内产生足以驱动发射端的能量，有助于提高装置的性能稳定性，增加工作寿命，并适用于各类恶劣的应用环境；

3、按照本实用新型的自驱动定位装置整体是柔性的，可以弯曲折叠并便有加工，适于与使用者每天必需穿戴的鞋子或衣服相整合，在应用上与传统的硬质装置相比具备更大的灵活性，因而尤其适用于老人和幼童的看护以及户外探险或地下作业等各类场合的应用。