壓力發(fā)電鞋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及壓力發(fā)電鞋。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著當(dāng)今通訊技術(shù)日益發(fā)達(dá)，可反復(fù)使用的可充電電池的需求量在全球范圍內(nèi)急劇增長，特別是鋰離子系列的可充電電池，需求量更是大幅增長。給成千上億支的可充電電池充電，其消耗的電能總和是驚人的。如果人們使用可充電電池，并穿上一種發(fā)電鞋，那么在行走運動時就自然而然地給電池充電。那么，可以清楚地聯(lián)想到綠色發(fā)電環(huán)保鞋的益處:不僅節(jié)約能源、降低排放，而且還減少了一次性電池對環(huán)境的污染。除此之外，近年來自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，在受災(zāi)地區(qū)壓力發(fā)電鞋將會體現(xiàn)出它的價值。
[0003]在國內(nèi)對這種鞋子的研究還不是很普遍，最常見的是利用電磁感應(yīng)原理，在鞋子內(nèi)裝上一個感應(yīng)線圈，利用電磁感應(yīng)來發(fā)電，此種技術(shù)相對簡單，并且鞋子的制作成本也低，但是如果在鞋子內(nèi)裝上一個線圈，會加重鞋子的重量。此外，目前有資料披露:有一種利用人們行走運動，踩踏齒條上下運動，齒條帶動齒輪旋轉(zhuǎn)并聯(lián)動電機發(fā)電的壓力發(fā)電鞋。但因其機械傳動所產(chǎn)生的摩擦發(fā)熱、磨損快、噪音大使其效率低、壽命短，得不到很好的發(fā)展。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為解決上述問題，本實用新型提供了壓力發(fā)電鞋，結(jié)構(gòu)簡單，發(fā)電效果好，能夠方便為手機等設(shè)備進(jìn)行充電，還能夠進(jìn)行對足部進(jìn)行加熱，使用方便可靠；清潔環(huán)保、使用便利，通過多個壓電陶瓷片串聯(lián)的方式獲得所需的電壓和電流，從而解決壓電材料發(fā)電能力有限的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為:壓力發(fā)電鞋，包括壓力發(fā)電裝置、整流濾波電路、超級電容、穩(wěn)壓充電電路、微型電池、USB輸出端口、電熱絲、溫控器和單片機，壓力發(fā)電裝置設(shè)置在鞋底內(nèi)部，整流濾波電路一端與壓力發(fā)電裝置相連，整流濾波電路另一端與超級電容一端相連，超級電容另一端與穩(wěn)壓充電電路相連，穩(wěn)壓充電電路與微型電池相連，USB輸出端口通過單片機與微型電池相連，微型電池通過溫控器與電熱絲相連，電熱絲設(shè)置在鞋底內(nèi)，溫控器與單片機相連。
[0006]作為優(yōu)選，所述的壓力發(fā)電裝置為多個串聯(lián)的壓電陶瓷片。
[0007]作為優(yōu)選，所述的微型電池為紐扣電池。
[0008]作為優(yōu)選，所述的整流濾波電路為四倍壓整流濾波電路。
[0009]本實用新型的壓力發(fā)電裝置是置于鞋底部的壓電陶瓷設(shè)備，整流濾波電路一端與壓力發(fā)電裝置相連，另一端與一個超級電容連接。穩(wěn)壓充電電路連接在超級電容的另一端，經(jīng)過穩(wěn)壓后的電流經(jīng)由電路充進(jìn)微型電池中進(jìn)行儲存。電壓輸出裝置如USB輸出端口與微型電池相連，方便直接為手機等小型用電器充電，而且通過電熱絲對鞋底進(jìn)行加熱，方便冬天使用。
[0010]本實用新型具有以下有益效果:1.在發(fā)電材料方面，針對現(xiàn)有的類似裝置所體現(xiàn)出的不足，本實用新型是在鞋底裝入壓電陶瓷通過人行走產(chǎn)生的壓力發(fā)電，這種技術(shù)相比較于利用電磁感應(yīng)發(fā)電來說，鞋子的重量會大大減輕。
[0011]2.在發(fā)電能力方面，本實用新型通過多壓電片串并聯(lián)的方式獲得所需的電壓和電流，從而解決壓電材料發(fā)電能力有限的問題。
[0012]3.在電路方面，本實用新型在充電電容的選擇上選用超級電容，因為超級電容相比較于普通的電解電容具有容量大、循環(huán)使用壽命長、不易損壞等優(yōu)點，適合鞋底這樣復(fù)雜的環(huán)境。
[0013]4.針對壓力發(fā)電鞋產(chǎn)生的電能使用問題，本實用新型在發(fā)電鞋的側(cè)面安裝了 USB輸出端口，可以將壓電陶瓷產(chǎn)生的電能通過USB插孔供給手機等用電器充電，同時亦可通過溫控器的控制，利用電流的熱效應(yīng)，將收集到的電能轉(zhuǎn)化為熱能，使鞋墊可以發(fā)熱供暖。
[0014]5、本實用新型的發(fā)電鞋發(fā)電效率高，穩(wěn)定性強，輕便，安全，耐磨。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2為本實用新型的壓力發(fā)電裝置的等效電路圖；
[0017]圖3為本實用新型的整流濾波電路圖。
[0018]圖4為本實用新型的穩(wěn)壓充電電路圖。
【具體實施方式】
[0019]為了使本實用新型的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0020]如圖1-3所示，本實用新型實施例提供了壓力發(fā)電鞋，包括壓力發(fā)電裝置1、整流濾波電路2、超級電容3、穩(wěn)壓充電電路4、微型電池5、USB輸出端口 6、電熱絲7、溫控器8和單片機9，壓力發(fā)電裝置I設(shè)置在鞋底內(nèi)部，整流濾波電路2—端與壓力發(fā)電裝置I相連，整流濾波電路2另一端與超級電容3 —端相連，超級電容3另一端與穩(wěn)壓充電電路4相連，穩(wěn)壓充電電路4與微型電池5相連，USB輸出端口 6通過單片機9與微型電池5相連，微型電池5通過溫控器8與電熱絲7相連，電熱絲7設(shè)置在鞋底內(nèi)，溫控器8與單片機9相連。
[0021]值得注意的是，所述的壓力發(fā)電裝置I為多個串聯(lián)的壓電陶瓷片。
[0022]值得注意的是，所述的微型電池5為紐扣電池。
[0023]此外，所述的整流濾波電路2為四倍壓整流濾波電路。
[0024]本【具體實施方式】的壓力發(fā)電裝置I中的壓電陶瓷片通過人體振動產(chǎn)生的機械能將其轉(zhuǎn)換成電能，多塊串聯(lián)在一起的壓電陶瓷片使輸出電壓電流達(dá)到一定數(shù)值，然后向外輸出(壓力發(fā)電裝置利用壓電陶瓷的正壓電效應(yīng)產(chǎn)生電壓和電荷)；然后通過一個整流濾波電路將壓電陶瓷片產(chǎn)生的含多種高次諧波的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，再通過超級電容，先給超級電容充電，然后通過穩(wěn)壓充電電路輸出一個穩(wěn)定的直流電壓；該穩(wěn)定電流可直接充入微型電池，使電能儲存在電池中；微型用電器可經(jīng)過單片機通過鞋底的電壓輸出裝置(USB輸出端口 6)進(jìn)行充電；微型電池還可以通過溫控器控制發(fā)熱絲發(fā)熱，給鞋子加熱，從而給人們提供一個可以發(fā)熱的保暖鞋。
[0025]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.壓力發(fā)電鞋，其特征在于，包括壓力發(fā)電裝置(I)、整流濾波電路(2)、超級電容(3)、穩(wěn)壓充電電路(4)、微型電池(5)、USB輸出端口(6)、電熱絲(7)、溫控器⑶和單片機(9)，壓力發(fā)電裝置(I)設(shè)置在鞋底內(nèi)部，整流濾波電路(2) —端與壓力發(fā)電裝置(I)相連，整流濾波電路(2)另一端與超級電容(3) —端相連，超級電容(3)另一端與穩(wěn)壓充電電路(4)相連，穩(wěn)壓充電電路⑷與微型電池(5)相連，USB輸出端口(6)通過單片機(9)與微型電池(5)相連，微型電池(5)通過溫控器⑶與電熱絲(7)相連，電熱絲(7)設(shè)置在鞋底內(nèi)，溫控器(8)與單片機(9)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力發(fā)電鞋，其特征在于，所述的壓力發(fā)電裝置(I)為多個串聯(lián)的壓電陶瓷片。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力發(fā)電鞋，其特征在于，所述的微型電池(5)為紐扣電池。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力發(fā)電鞋，其特征在于，所述的整流濾波電路(2)為四倍壓整流濾波電路。
【專利摘要】本實用新型公開了一種壓力發(fā)電鞋，包括壓力發(fā)電裝置、整流濾波電路、超級電容、穩(wěn)壓充電電路、微型電池、USB輸出端口、電熱絲、溫控器和單片機，壓力發(fā)電裝置設(shè)置在鞋底內(nèi)部，整流濾波電路一端與壓力發(fā)電裝置相連，整流濾波電路另一端與超級電容一端相連，超級電容另一端與穩(wěn)壓充電電路相連，穩(wěn)壓充電電路與微型電池相連，USB輸出端口通過單片機與微型電池相連，微型電池通過溫控器與電熱絲相連，電熱絲設(shè)置在鞋底內(nèi)，溫控器與單片機相連。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，發(fā)電效果好，能夠方便為手機等設(shè)備進(jìn)行充電，還能夠進(jìn)行對足部進(jìn)行加熱，使用方便可靠；清潔環(huán)保、使用便利，通過多個壓電陶瓷片串聯(lián)的方式獲得所需的電壓和電流，從而解決壓電材料發(fā)電能力有限的問題。
【IPC分類】A43B7/04, H02J7/32, A43B3/00
【公開號】CN204796844
【申請?zhí)枴緾N201520438137
【發(fā)明人】姜竹楠, 吳楠, 范恩鵬, 韓新宇, 于文波, 徐立波
【申請人】沈陽工程學(xué)院
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年6月20日