具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-图2所示，本发明的实施例提供一种分体式无框架可穿戴自供电装置，包括第一组件和第二组件，所述第一组件上设有磁带110，所述第二组件上设有闭合导电回路220和耗电单元210，所述闭合导电回路220和所述耗电单元210电连接，所述第一组件和第二组件分别设置在人体不同位置上，以使人行动时所述闭合导电回路220在所述磁带110产生的磁场内运动。

该实施例中，将第一组件和第二组件分别设置在人体的不同位置上，人体在活动时，带动磁带110在闭合导电回路220产生的磁场内运动，切割磁感线从而使得闭合导电回路220产生电流，并将电流传送到耗电单元210。

其中，耗电单元210可以是电能存储单元，采用现有的电能存储装置，给手环、手表等设备供电，如图3所示，以第一组件佩戴于人体腰部，第二组件佩戴于人体肘部为例，当人体进行如行走、跑步、跳跃等运动时，人体的肘部会与人体的腰部发生相对运动，位于第一组件上的磁带110会切割位于第二组件上的闭合导电回路220，从而在闭合导电回路220上感应出法拉第电势能和安培环路电流，并通过电能收集、存储装置收集和存储此感应电动势和环路电流，电能存储装置可以直接给手环、手表等设备供电。

此外，耗电单元210可以是现有的用于人体数据测量的传感器和与传感器电连接的无线传输模块的组合，传感器和所述无线传输模块分别与闭合导电回路220电连接，传感器通过无线传输模块与外接的数据接收装置通讯连接。当人体的四肢与人体躯干产生相对运动，致使第一组件与第二组件发生相对运动，从而使得位于第一组件上的磁带110会切割位于第二组件上的闭合导电回路220，产生感应电动势和环路电流，此电动势和电流也可以为独立的传感器和无线传输模块供电，进而传感器探测到的人体状态数据如体温、心率、压力等通过无线传输模块传输至手环、手表等可穿戴设备，从而实现无电池情况下的自供电式人体状态监测，如图4所示。

此外，第一组件和第二组件也可以设置在其他位置：

例如图5所示，第一组件和第二组件分别设置在人体的躯干和手臂位置。第一组件和第二组件可为护肘、手机臂包，护腰，夹克等，适用于人体在进行行走、跑步、跳跃、跳绳、上肢健身运动如划船、攀岩、推拉、瑜伽等。

例如图6所示，第一组件和第二组件分别设置在人体的双膝位置，第一组件和第二组件可为护膝、裤子等，适用于人体在进行行走、跑步、自行车骑行、下肢健身运动如高抬腿、开合跳、攀岩、瑜伽等。

例如图7所示，第一组件和第二组件分别设置在人体的双足脚踝位置，第一组件和第二组件可为袜，鞋等，适用于人体在进行行走、跑步、自行车骑行、下肢健身运动如高抬腿、开合跳、攀岩、瑜伽等。

例如图8所示，第一组件和第二组件分别设置在肩颈和头部位置，第一组件和第二组件可为帽子、连衣帽、护肩、围巾等，适用于人体在进行肩颈健身运动如放风筝、攀岩、瑜伽等。

优选地，作为本发明另外一个实施例，所述第一组件为第一织物载体100，所述磁带110与所述第一织物载体100平织成第一可穿戴织物10。所述第一可穿戴织物10中，其经纱和纬纱分别由所述磁带110和所述第一织物载体100制成，所述第一可穿戴织物10的经纱包括多组并列设置的经纱单元，所述经纱单元包括并列设置的且磁极化N-S方向依次旋转90°的第一带状磁条1105、第二带状磁条1106、第三带状磁条1107和第四带状磁条1108，其中所述第一带状磁条1105和第三带状磁条1107的磁极化N-S方向均与所述第一可穿戴织物10的纬纱和纬线的方向垂直且二者磁极化方向相反，所述第二带状磁条1106和第四带状磁条1108的磁极化N-S方向均与所述第一可穿戴织物10的纬纱的方向平行且二者磁极化方向相反。

该实施例中，第一织物载体100和磁带110的编织布置方式如图9和图10所示，经纱包括多组并列设置的经纱单元。每组经纱单元有四种不同磁极化方向的带状磁条：第一带状磁条1105、第二带状磁条1106、第三带状磁条1107和第四带状磁条1108，如图9-图10所示，在其建立的坐标系中，其中第一带状磁条1105的磁极化N-S方向为负Z轴方向，第三带状磁条1107的磁极化N-S方向为正Z轴方向，第二带状磁条1106的磁极化N-S方向为正X轴方向，第四带状磁条1108的磁极化N-S方向为负X轴方向。织物载体100和第一带状磁条1105、第二带状磁条1106、第三带状磁条1107和第四带状磁条1108可以采用平织的方法形成可穿戴织物。经线和纬线1000成直角交叉并对齐，因此它们形成简单的纵横交错的图案。每条纬纱都经过一个，然后再穿过下一个，依此类推，下一个纬纱位于其邻居经过的经纱之下，反之亦然。本实施例中的磁带110与第一织物载体100平织成的第一可穿戴织物10与未经过图案设计和布置优化的柔性磁性纱织物和柔性导电纱织物的技术方案相比，本实施例中在第一可穿戴织物10外侧形成磁场增强区130，如图11所示。

优选地，作为本发明另外一个实施例，所述第二组件包括第二织物载体200，所述第二织物载体200与所述闭合导电回路220编织成第二可穿戴织物20，所述耗电单元210设置在所述第二可穿戴织物20上。

该实施例中，作为一种实施方式，所述第二织物载体200与所述闭合导电回路220梭织成第二可穿戴织物20，所述第二可穿戴织物20中，其经纱和纬纱分别由所述闭合导电回路220与所述第二织物载体200制成，所述闭合导电回路220呈蛇形分布，以形成所述第二可穿戴织物20的多根经纱。此时第二可穿戴织物20的布置方式如图12所示。第二织物载体200可采用普通纱线，普通纱线可以由多种天然或合成纤维制成，比如棉、丝绸、竹、麻、大豆，羊、骆驼等动物的毛，以及各种人造纤维。闭合导电回路220的导电线材料可以为金属、或二维无机化合物如石墨烯，或过渡金属碳化物、氮化物，或碳氮化物如MXene、MoS₂等，进而将纱线经纬交错织成第二可穿戴织物20。

如图13-14所示，第二可穿戴织物20由均呈蛇形分布的所述第二织物载体200和所述闭合导电回路220组成，所述第二织物载体200和所述闭合导电回路220相互交叉拼接成网状的所述第二可穿戴织物20。例如图13中，蜿蜒的黑色路径定义了一个路线，即闭合导电回路220穿过织物的路径。最上面的白色循环是不固定的并且是“活动的”，但是它们固定了从其挂起的黑色循环。反过来，黑色回路将白色回路固定在其下方，而白色回路又将黑色回路固定在其下方，依此类推。具体的，如图13所示，第二织物载体200和闭合导电回路220可以采用Stockinette结构进行编织，形成可穿戴的功能织物。

根据安培环路定律和楞次定律，磁体切割磁感线时，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，因此磁体进入线圈时产生的电流方向和磁体远离线圈时产生的电流方向相反。对于一定长度的线圈，只有位于磁体前后两端的线圈部分会产生有效电流，位于磁体中间的线圈部分的电流会相互抵消。为此，特别进行第二织物载体200和闭合导电回路220编制方式的特殊图案和编织设计。如图14所示，织物载体和闭合导电回路220分布按特定形状分层进行编织，层与层之间的导电回路首尾相连，依此类推。

本实施例中所提出的织物载体和闭合导电回路220的图案和编织方式有益效果是：当组件一与组件二发生相对运动时，该布置方式可以减少组件二闭合导电回路220中环路电流的相互抵消，从而增加可输出的发电电流和输出功率，如图15所示。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。