热电元件的可测试性方法与流程

1.本发明的领域涉及包括至少一个热电发电器（thermoelectric generator）的手表、即具有热电元件的手表的领域，所述热电元件通过塞贝克效应将热通量转换成电流。


背景技术：

2.在过去的几年中，已经看到包括热电元件（例如珀耳帖元件）的手表出现在市场上，所述热电元件使得能够借助于使用者的热量来为手表供以电能。
3.然而，当手表看起来有缺陷时，难以区分故障的根源。实际上，根据构成手表的各种部件的质量，由于故障可能来自热电元件、电子系统和可再充电电池这三个主要元件，因此可能难以诊断。


技术实现要素：

4.本发明提出借助于用于测试热电手表的热电元件的操作的可测试性方法来解决所有或部分上述缺陷；所述热电手表包括：所述热电元件；供电电路，其由主存储元件和辅存储元件供给，以使至少一个可动元件移动或在电光显示装置上显示信息；所述主存储元件和辅存储元件被配置成从所述热电元件接收电能；所述可测试性方法包括以下步骤：
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向所述热电元件施加热源；所述热源的温度高于环境温度；
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对所述辅存储元件进行充电或再充电，以及
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用所述辅存储元件的所述电能来供给所述热电手表，以使至少一个可动元件移动或在电光显示装置上显示信息。
5.藉由这种布置，可以测试手表的故障或失灵是来自所述主存储元件还是来自所述热电元件。
6.根据一个实施例，所述可测试性方法包括以下步骤：在施加热源的步骤之前中断供电电路。
7.藉由这种布置，可以识别所述热电元件的故障。
8.根据一个实施例，中断供电电路的步骤由使用者和/或由主存储元件的能量水平来控制，优选地由主存储元件的低能量水平来控制。
9.藉由这种布置，可以刻意地或在主存储元件的所述能量水平（优选地按照主存储元件的低能量水平，亦即当该水平太低而无法为手表和/或主存储元件供电时）时“非刻意地”中断供电电路。
10.根据一个实施例，所述可测试性方法包括以下步骤：在施加热源的步骤之前，使所述辅存储元件放电，以停止所述热电手表的操作。
11.藉由这种布置，易于测试电能是否来自所述热电元件而不是来自所述主存储元件。
12.根据一个实施例，所述可测试性方法包括以下步骤：在施加由辅存储元件的能量水平、优选地由辅存储元件的高能量水平控制的热源的步骤之前，重新连接供电电路。
[0013]“高水平”意指辅存储元件的能量水平足够或所述辅存储元件被充电。
[0014]
相反，“低水平”意指辅存储元件的能量水平不足或所述辅存储元件被放电。
[0015]
藉由这种布置，所述热电元件可以为所述辅存储元件供电。
[0016]
根据一个实施例，施加到所述热电元件的所述热源优选地是体温。
[0017]
藉由这种布置，所述热电元件可以提供电能。
[0018]
根据一个实施例，在供给步骤期间，所述热电手表由所述辅存储元件来供给，优选地，所述至少一个可动元件和/或所述至少一个电光显示装置由所述辅存储元件来供给。
[0019]
藉由这种布置，所述热电元件为所述辅存储元件供电，所述辅存储元件进而为所述热电手表供电。
[0020]
根据一个实施例，仅在第一阶段的充电之后才发生由所述主存储元件对所述热电手表的供给，优选地，由所述主存储元件对所述热电手表的供给由辅存储元件的高能量水平来控制。
[0021]
根据一个实施例，在所述主存储元件之前对所述辅存储元件充电或再充电。
[0022]
藉由这些布置中的一个或另一个，仅在一定时间或一定量的热量之后才对所述主存储元件进行充电或再充电。
[0023]
根据一个实施例，所述可测试性方法包括以下步骤：从秒指示器、分指示器、时指示器、和/或日期指示器中选择要移动的所述至少一个可动元件。
[0024]
根据一个实施例，所述可测试性方法包括以下步骤：在可动元件和/或电光显示装置之间选择所述指示器。
[0025]
藉由这种布置，可以在视觉上测试所述热电元件。
[0026]
本发明涉及热电手表，其包括：热电元件；供电电路，其由主存储元件、辅存储元件供给，以使至少一个可动元件移动或在电光显示装置上显示信息；存储器元件；以及处理单元，其被配置成实施根据本发明的可测试性方法。
附图说明
[0027]
在下文中，将使用通过非限制性示例的方式给出的附图更详细地描述本发明，其中，图1呈现了用于测试热电手表100的热电元件110的操作的可测试性方法500，图2顺序例示了可测试性方法500，并且图3公开了所述热电手表100的功能图，所述热电手表100被配置成实施根据本发明的所述可测试性方法500。
具体实施方式
[0028]
本发明提出了测试热电手表100的热电元件110是否运转，或者故障或失灵是否具有另一根源，诸如例如主存储元件101，作为示例，其通常可以采用可再充电锂电池的形式。
[0029]
实际上，本发明涉及用于测试所述热电手表100的所述热电元件110的操作的可测试性方法500。
[0030]
所述热电手表100包括：所述热电元件110；供电电路，其由主存储元件101（即锂电池101，例如优选为可再充电锂电池101）和辅存储元件102（即，例如电容器）来供给。当然，毫无疑问的是，所述主存储元件101和辅存储元件102当然被配置成从所述热电元件110接收电能。
[0031]
此外，所述主存储元件101和辅存储元件102被配置成为电子系统供电以使至少一个可动元件190移动或者在电光显示装置（优选为oled和/或lcd显示装置）上显示信息，可动元件190通常是秒指示器、分指示器、时指示器、和/或日期指示器。应当注意，使用者可以在选择步骤期间选择所述至少一个指示器元件（可动的或不可动的）190中的哪一个必须移动，以便在视觉上测试所述热电元件110。
[0032]
在图3的功能图上示出的所述热电手表100还包括：存储器元件180，通常为ram和/或rom存储器；以及处理单元190，诸如例如微控制器、微处理器或集成电路，其被配置成实施下文描述的可测试性方法500。
[0033]
所述可测试性方法500，作为本发明的主题，通常始于以下步骤：移开热源505，然后中断510供电电路中的所述主存储元件的供电电路以停止可动元件190。如果主存储元件没有被放电，则可以由使用者刻意地拉动手表的柄轴来激活供电电路的中断（510）。该步骤是可选的，因为可能的情况是：所述热电手表100在出厂时或在一定时间段后（如果主存储元件被放电）处于所述状态，这将被视为非刻意中断，因为这不是使用者刻意的。
[0034]
由此开始接下来的步骤是：对所述辅存储元件102进行放电520，以停止所述热电手表100的操作，这将使使用者能够确保电能来自所述热电元件110而不是来自所述主存储元件101，因此以测试所述热电元件110。
[0035]
一旦所述辅存储元件102已被放电，供电电路就重新连接到所述供电电路、并且特别是重新连接到所述辅存储元件102。
[0036]
因此，可以向使用者保证，所述辅存储元件102不能提供能量并且因此使所述至少一个指示器元件（可动的或不可动的）190移动。
[0037]
实际上，所述能量将仅来自施加有热源540的所述热电元件110。所述热源540的温度高于环境温度，并且优选地为体温，使得所述热电元件110可以向所述辅存储元件102提供电能。
[0038]
所提供的所述能量使得能够取决于发现所述热电手表100处于其中的初始条件来为所述辅存储元件102进行充电550或再充电550。
[0039]
一旦电荷充足，所述辅存储元件102就用所述电能为所述热电手表100供电560，以使所述至少一个可动元件190移动或在诸如oled或lcd显示装置之类的电光显示装置上显示信息，以便例如显示日期。因此，使用者能够借助于所述视觉来测试手表的故障或失灵是来自所述主存储元件101还是来自所述热电元件110。
[0040]
实际上，所述热电元件110为所述辅存储元件102供电，所述辅存储元件102进而又为所述热电手表100供电560。
[0041]
仅在所述辅存储元件102的一定的电荷水平、或者一定时间量之后，所述主存储元件101才开始通过向所述热电手表100的供给560而被再充电。仅在第一阶段的充电之后（换言之，在由所述辅存储元件102的充足电荷而确定的状态改变之后）才发生对所述主存储元件101的所述再充电。
[0042]
实际上，一旦已经完全建立了所述辅存储元件102的充电，就可以开始对所述主存储元件101进行再充电或者所述主存储元件101就可以开始为所述热电手表100供电，但是对所述热电手表100的供给560将首先利用所述辅存储元件102、并随后利用所述主存储元件101来进行。
[0043]
图2顺序例示了所述处理单元190实施的可测试性方法500。
[0044]
实际上，例如直到时刻t1为止，所述供电电路被使用者刻意中断510（即断开），例如通过使表冠150处于拉动位置507，并且仅在t1之后，表冠150重新位于抵靠中间508。由此开始接下来在t2处将热源540施加到所述热电元件110。
[0045]
从那一刻起，所述辅存储元件102用能量进行充电或再充电，并且当所述辅存储元件102的充电或者说再充电足够时，即当辅存储元件102的能量水平达到高水平时，例如在t3处，用所述辅存储元件102的所述电能来供给560所述热电手表100，以便使所述至少一个可动元件190移动或在电光显示装置上显示信息。同时，所述主存储元件101开始充电或再充电。
[0046]
如果使用者例如不再佩戴所述热电手表100，即由于没有热源，则随后将主要由所述主存储元件101供给所述热电手表100，直到所述主存储元件101耗尽为止。
[0047]
实际上，如果使用者在时刻t4来从其手腕卸下所述热电手表100以便测试所述热电元件110的操作，则应在时刻t5通过使表冠150位于拉动位置507来中断所述供电电路510，这将导致所述至少一个可动元件190停止或在电光元件上的显示停止。
[0048]
因此，存储在所述辅存储元件102中的能量将很快就不再足以供给所述至少一个可动元件190或电光元件上的显示，也就是说，辅存储元件（102）的能量水平较低，并且所述主存储元件101将保持充电，例如用锂电池固有的轻微放电，因为所述供电电路已被中断510。
[0049]
在某个时刻，将热源540暂时性地施加到所述热电元件110，所述热电手表100在所述主存储元件101中汲取其操作能量，直到所述主存储元件101的电能耗尽为止。
[0050]
当在时刻t6使表冠150位于抵靠中间508但所述主存储元件101被放电时，断开510所述供电电路，并且使用者必须在时刻t7向所述热电元件110施加热源540，以使得能够为所述辅存储元件102充电550或再充电550，并因此为所述至少一个可动元件190供电560或在电光元件上显示信息并重新连接530所述供电电路。为所述至少一个可动元件190或电光显示装置供电560的所述电能是在所述辅存储元件102中而不是在所述主存储元件101中汲取的。
[0051]
再次地，当例如在t8处对所述辅存储元件102的充电或再充电足以向所述热电手表100供给560时，所述主存储元件101开始充电或再充电。
[0052]
换言之，可测试性方法500可以在三种不同情况中实施。
[0053]
在第一种情况中，应通过拉动表冠150来刻意控制主存储元件的供电电路的中断510。从那一刻起，主存储元件与供电电路隔离，辅存储元件放电，并且可动元件停止。
[0054]
随后，将表冠150推回抵靠中间，这使得能够重新连接供电电路530，然而，主存储元件仍与供电电路隔离，辅存储元件仍被放电并且可动元件仍被停止。
[0055]
施加热源，该热源具有对辅存储元件而非主存储元件进行再充电的效果，并且因此主存储元件仍与供电电路隔离，可动元件激活，并且这使得能够检查热电元件是否运转。如果热源足以维持可动元件的运动以及为主存储元件再充电，则将主存储元件重新连接到供电电路。
[0056]
在第二种情况中，主存储元件的供电电路的中断510也是刻意的，并且因此主存储元件与供电电路隔离，辅存储元件放电并且可动元件停止。
[0057]
重新连接供电电路，由于主存储元件仍与供电电路隔离，因此辅存储元件充电但主存储元件不充电。可动元件激活，但主存储元件仍与供电电路隔离，这使得能够测试热电元件的操作。
[0058]
如果热源足以维持可动元件的运动以及为主存储元件再充电，则将主存储元件重新连接到供电电路。
[0059]
最后，在第三种情况中，由于主和辅存储元件被放电而非刻意地中断供电电路，可动元件被停止。
[0060]
用于隔离供电电路的刻意控制不活动，也就是说表冠150抵靠中间，主和辅存储元件仍与供电电路隔离，主和辅存储元件仍被放电，并且可动元件仍然停止。
[0061]
施加热源，并且辅存储元件充电但主存储元件不充电，这是因为主存储元件仍与供电电路隔离。
[0062]
可动元件激活，但是主存储元件仍与供电电路隔离，因此实际上检查了热电元件是否运转。并且最后，如果热源足以维持可动元件的运动以及为主存储元件再充电，则将主存储元件重新连接到供电电路。