一种体温发电定位项圈的制作方法

1.一种体温发电定位项圈，用于定位人或动物的位置，属于移动定位技术领域。


背景技术：

2.定位相关技术：目前，常用的定位装置是gps。gps，是指利用gps定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球卫星定位系统。gps是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统，能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息，是卫星通信技术在导航领域的应用典范，它极大地提高了地球社会的信息化水平，有力地推动了数字经济的发展，gps追踪定位器则略有不同，其主要功能是实现追踪定位，在具体gps定位中追踪的数据处理具有很大的重复性。
3.体温发电相关技术：热电技术是指在两种金属构成的回路中，如果金属结点处温度不同，处在较温暖区域的电子受热移动至较冷的区域，该回路就会产生一个电势差(电压)，在连接它们的导线上产生电流。简而言之，这项技术就是利用热电装置的温度差产生电压。然后研究人员基于该项技术制成了热电发电机。2021年4月29日，相关研究成果发表于《细胞报告物理科学》(cell reports physical science)杂志，题为a wearable real-time power supply with a mg3bi2-based thermoelectric module(一种基于mg3bi2热电模块的可穿戴实时电源)。
4.设计背景：首先，当今，中国社会人口失踪问题日趋严重，老年人和儿童失踪的数量逐年增加，从而引起社会的广泛关注。在各大新闻媒体的报道中经常可以看到对婴儿孩童的拐卖和偷盗，这不仅是严重的违法行为，更对婴儿孩童的家庭也造成严重的精神创伤；其次，随着人们生活节奏的不断加快，工作与家庭的距离越来越远以及人与人之间交流的不断减少，饲养宠物已经成为许多人爱心的一种体现或者某种精神的寄托；在许多家庭中，宠物已经不再只是闲暇时的玩物，而是已经逐渐成为许多家庭中不可或缺的家庭成员。为了宠物的身心健康，饲主常常需要带宠物进行户外活动，而在宠物进行户外活动时，宠物有可能会走失，如何寻找到已经成为家庭不可或缺的一员成为越来越多饲主关心的问题。因此，能够给人或宠物进行定位的项圈应运而生。
5.但是，目前的定位项圈仍然存在很多的问题。现在具有定位功能的项圈均采用干电池或纽扣电池对定位模块进行供电，当电池的电量耗尽时，定位模块则停止工作，使得无法对走丢的人或者宠物进行定位，提高了走失的人或宠物的找寻难度。总的来说，目前的定位项圈主要存在的问题是：目前，传统定位项圈上的定位装置无法实现持续能量供给，人或宠物走丢时间较长的情况下，传统定位线圈可能由于电量耗尽，而失去定位的功能。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是针对现有技术的缺点，采用体温发电的设计方式，设计了一种体温发电定位项圈，使得定位项圈上的定位装置能够实现持续能量供给，解决了在人或
宠物丢失时间较长的情况下，传统定位项圈容易因电量耗尽而无法定位的问题。
7.为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
8.一种体温发电定位项圈，包括项圈本体、纳米银线路、定位装置，项圈本体上通过纳米银线路设有热电模块和蓄电池，蓄电池的输入端与热电模块电性连接，蓄电池的输出端与定位装置电性连接。
9.在本实用新型中，项圈本体的外圆周面上通过纳米银线路设置有蓄电池和若干并联的热电模块，热电模块可以将温度转换成电能，通过印刷于项圈本体上纳米银电路传输给蓄电池，蓄电池的输入端接收到电流后，进行储存，同时蓄电池的输出端与定位装置连接，在定位装置电量不足时，蓄电池将储存的电能传输给定位装置，进而保证定位装置能够得到持续不断的能量供给，避免由于人或宠物丢失时间过长，定位装置的电池电量耗尽，而无法实现定位的问题。
10.作为一种优选的方式，项圈本体采用弹性织物。
11.作为一种优选的方式，纳米银线路经由网版印刷将银浆直接印制在项圈本体上，纳米银线路包覆项圈本体内的纤维。
12.作为一种优选的方式，热电模块采用tegs热电发电机。
13.作为一种优选的方式，热电模块的数量为n，n为自然数且大于1，热电模块之间通过纳米银线路相互并联且均与项圈本体的外圆周面固定连接。
14.作为一种优选的方式，蓄电池与项圈本体的外圆周面固定连接。
15.作为一种优选的方式，蓄电池为锂电池。
16.作为一种优选的方式，定位装置包括外壳，外壳内设有电路板，电路板上设有电源模块、控制模块、定位模块、通信模块、存储模块，控制模块分别与电源模块、定位模块、通信模块、存储模块电性连接。
17.作为一种优选的方式，通信模块采用ec600u型号通信模块。
18.作为一种优选的方式，定位模块采用ht1612z3m3l型号定位模块。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
20.(1)本实用新型能够给定位装置提供持续的能量供给，在人或宠物丢失时间较长的情形下，保证不会由于电量耗尽而无法定位，能够更加稳定的实现定位功能，极大提高丢失的人或宠物找回的概率。
21.(2)本实用新型通过在弹性织物制成的项圈本体上印刷纳米银线路，提高项圈本体上线路的耐折性，在保证穿戴方便的同时能够更加稳定的连接热电模块和蓄电池，解决了可穿戴设备电路容易折断的问题。
22.(3)本实用新型通过在定位装置内的电路板上设置电源模块，有效保护定位装置内的其他电气元件，进一步保证定位装置的能源供给的稳定，可以更稳定的持续不断的进行连续监测，同时电路板上还设有存储模块，存储监测的数据，能够在信号被屏蔽的情况下，防止监测数据的丢失和中断。
附图说明
23.图1为本实用新型的结构示意图；
24.图2为定位装置的外部结构示意图；
25.图3为定位装置的内部结构示意图；
26.图4为本实用新型的工作原理图；
27.图5为纳米银线路的结构示意图
28.其中，1、项圈本体，2、纳米银线路，3、热电模块，4、蓄电池，5、定位装置，6、上壳，7、下壳，8、外壳，9、电路板，10、电源模块，11、控制模块，12、定位模块，13、存储模块，14、通信模块，15、银电路，16、保护层。
具体实施方式
29.如图所示，本实用新型有面向宠物设计的项圈，也有面向老人、小孩等容易走丢的人设计的项圈。本实施例将以宠物中的狗为对象进行介绍。本实用新型的项圈本体1采用弹性织物，本实施例中，具体采用尼龙布料。项圈本体1的形状为圆筒形，具体尺寸大小，因使用对象不同而不同，本实施例中，项圈本体1尺寸为50cm
×
5cm
×
0.5cm，在项圈的外圆周面上安装有10个热电模块3和1个蓄电池4，10个热电模块3并联且均与蓄电池4的输入端电性连接，热电模块3通过印刷在项圈本体1上的纳米银线路2并联，同样的热电模块3与蓄电池4输入端的连接方式也是通过纳米银线路2连接，然后，蓄电池4的输入端通过电线与项圈本体1外的定位装置5连接，其中，蓄电池4用来储存电能和为定位装置5提供电能。
30.进一步地，纳米银线路2包括银电路15、保护层16，其中银电路15通过网版印刷技术将银浆直接印刷在项圈本体1上的外表面上，然后经烘烤后在项圈本体1上形成图案化的导电线路，同样的，保护层16采用所述网版印刷方式印刷在银电路15上，保护层16覆盖在银电路15上，保护层16采用硅胶材质。
31.进一步地，热电模块3采用tegs热电发电机，可以通过人体温度和室外温度的温度差进行发电。本实用新型中的热电模块3可采用来自哈尔滨工业大学的科研小组成功开发出一种小型、灵活的热电发电装置，该装置可以将人体皮肤散发的热量转化为电能，且能实时为led灯供电。2021年4月29日，相关研究成果发表于《细胞报告物理科学》(cell reports physical science)杂志，题为a wearable real-time power supply with a mg3bi2-based thermoelectric module(一种基于mg3bi2热电模块的可穿戴实时电源)。
32.进一步地，热电模块3与项圈本体1的外表面固定连接，其长度为4cm，宽度为3cm，所述热电模块3的长度方向与所述项圈本体1的轴线平行。所述热电模块3，沿项圈本体1的外圆周面间隔1cm均匀排列10个所述热电模块3，在均匀排列的热电模块3阵列的两端的热电模块3之间的中心位置安装蓄电池4，蓄电池4宽度为4cm，长度为5cm，所述蓄电池4的方向与所述项圈本体1的轴线平行，蓄电池4采用锂电池。
33.进一步地，定位装置5设置于项圈本体1外且通过电线与蓄电池4的输出端电性连接，蓄电池4的输出端位于蓄电池4的底壁上，蓄电池4的输入端位于蓄电池4与项圈本体1连接的侧壁上。
34.进一步地，定位装置5包括外壳8，在外壳8为扁圆形状，分为上壳6和下壳7，在外壳8内设置有pcb电路板9，在pcb电路板9上设置有电源模块10、控制模块11、定位模块12、通信模块14、存储模块13，所述电源模块10的输入端通过电线与蓄电池4的输出端电性连接，所述电源模块10的输出端与控制模块11的输入端连接，同时控制模块11分别与定位模块12、通信模块14、存储模块13电性连接。
35.进一步地，定位模块12采用ht1612z3m3l型号定位模块，用于定位；通信模块14采用ec600u型号通信模块，用于将定位的信息传输给电脑终端和接收信息；控制模块11采用51单片机，用于控制；电源模块10采用lm2596s电源模块，用于进行电压转换；存储模块13采用at24co1模块，用于存储数据。
36.本实用新型的操作流程及原理：在使用本实用新型的时候，首先，将项圈本体1拉伸，从狗的头部套至狗的颈部，将项圈本体1上固定有热电模块3的一面露于外面，将定位装置5放到狗的颈部的下方；其次，热电模块3利用身体温度和室内温度产生的温差进行发电；再次，热电模块3产生的电流通过纳米银线路2输入蓄电池4，蓄电池4对电流进行存储，同时，蓄电池4向定位装置5内的电源模块10放电；再次，电源模块10对蓄电池4的电流进行调压，然后将电流输送给控制模块11，然后经过控制模块11输送至定位模块12、通信模块14、存储模块13；再次，ht1612z3m3l型号定位模块12捕捉卫星信号，对狗进行定位，同时将信号进行处理传输给控制模块11，控制模块11对信息进行处理，发送指令给通信模块14，由通信模块14将处理过的定位信息通过无线方式传输给电脑终端；最后，在信号被屏蔽的区域内，无线信号无法输送到电脑终端的情况下，控制模块11也会将信息进行记录到存储模块13内，保证定位信息的连续性。

技术特征：
1.一种体温发电定位项圈，其特征在于,包括项圈本体(1)、纳米银线路(2)、定位装置(5)，所述项圈本体(1)上通过所述纳米银线路(2)设有热电模块(3)和蓄电池(4)，所述蓄电池(4)的输入端与所述热电模块(3)电性连接，所述蓄电池(4)的输出端与所述定位装置(5)电性连接。2.根据权利要求1所述的一种体温发电定位项圈，其特征在于，所述项圈本体(1)采用弹性织物。3.根据权利要求2所述的一种体温发电定位项圈，其特征在于，所述纳米银线路(2)包括银电路(15)、保护层(16)，所述银电路(15)经由网版印刷将银浆直接印刷在所述项圈本体(1)上形成，所述银电路(15)包覆所述项圈本体(1)内的纤维，所述保护层(16)覆盖在所述银电路(15)上。4.根据权利要求1所述的一种体温发电定位项圈，其特征在于，所述热电模块(3)采用tegs热电发电机。5.根据权利要求4所述的一种体温发电定位项圈，其特征在于，所述热电模块(3)的数量为n，所述n为自然数且大于1，所述热电模块(3)之间通过所述纳米银线路(2)相互并联且均与所述项圈本体(1)的外圆周面固定连接。6.根据权利要求5所述的一种体温发电定位项圈，其特征在于，所述蓄电池(4)与所述项圈本体(1)的外圆周面固定连接。7.根据权利要求6所述的一种体温发电定位项圈，其特征在于，所述蓄电池(4)为锂电池。8.根据权利要求1所述的一种体温发电定位项圈，其特征在于，所述定位装置(5)包括外壳(8)，所述外壳(8)内设有电路板(9)，所述电路板(9)上设有电源模块(10)、控制模块(11)、定位模块(12)、通信模块(14)、存储模块(13)，所述控制模块(11)分别与电源模块(10)、定位模块(12)、通信模块(14)、存储模块(13)电性连接。9.根据权利要求8所述的一种体温发电定位项圈，其特征在于，所述通信模块(14)采用ec600u型号通信模块。10.根据权利要求9所述的一种体温发电定位项圈，其特征在于，所述定位模块(12)采用ht1612z3m3l型号定位模块。

技术总结
一种体温发电定位项圈，用于定位人或动物的位置，属于移动定位技术领域,包括项圈本体、纳米银线路、定位装置，项圈本体上通过纳米银线路设有热电模块和蓄电池，蓄电池的输入端与热电模块电性连接，蓄电池的输出端与定位装置电性连接,解决了在人或宠物丢失时间较长的情况下，传统定位项圈容易因电量耗尽而无法定位的问题。的问题。的问题。


技术研发人员：刘宜芳
受保护的技术使用者：苏州昆盛堂智能科技有限公司
技术研发日：2021.07.06
技术公布日：2022/3/8