压力发电鞋的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发电技术领域，具体涉及压力发电鞋。
【背景技术】
[0002]随着当今通讯技术日益发达，可反复使用的可充电电池的需求量在全球范围内急剧增长，特别是锂离子系列的可充电电池，需求量更是大幅增长。给成千上亿支的可充电电池充电，其消耗的电能总和是惊人的。如果人们使用可充电电池，并穿上一种发电鞋，那么在行走运动时就自然而然地给电池充电。那么，可以清楚地联想到绿色发电环保鞋的益处:不仅节约能源、降低排放，而且还减少了一次性电池对环境的污染。除此之外，近年来自然灾害频繁发生，在受灾地区压力发电鞋将会体现出它的价值。
[0003]在国内对这种鞋子的研究还不是很普遍，最常见的是利用电磁感应原理，在鞋子内装上一个感应线圈，利用电磁感应来发电，此种技术相对简单，并且鞋子的制作成本也低，但是如果在鞋子内装上一个线圈，会加重鞋子的重量。此外，目前有资料披露:有一种利用人们行走运动，踩踏齿条上下运动，齿条带动齿轮旋转并联动电机发电的压力发电鞋。但因其机械传动所产生的摩擦发热、磨损快、噪音大使其效率低、寿命短，得不到很好的发展。
【实用新型内容】
[0004]为解决上述问题，本实用新型提供了压力发电鞋，结构简单，发电效果好，能够方便为手机等设备进行充电，还能够进行对足部进行加热，使用方便可靠；清洁环保、使用便利，通过多个压电陶瓷片串联的方式获得所需的电压和电流，从而解决压电材料发电能力有限的问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为:压力发电鞋，包括压力发电装置、整流滤波电路、超级电容、稳压充电电路、微型电池、USB输出端口、电热丝、温控器和单片机，压力发电装置设置在鞋底内部，整流滤波电路一端与压力发电装置相连，整流滤波电路另一端与超级电容一端相连，超级电容另一端与稳压充电电路相连，稳压充电电路与微型电池相连，USB输出端口通过单片机与微型电池相连，微型电池通过温控器与电热丝相连，电热丝设置在鞋底内，温控器与单片机相连。
[0006]作为优选，所述的压力发电装置为多个串联的压电陶瓷片。
[0007]作为优选，所述的微型电池为纽扣电池。
[0008]作为优选，所述的整流滤波电路为四倍压整流滤波电路。
[0009]本实用新型的压力发电装置是置于鞋底部的压电陶瓷设备，整流滤波电路一端与压力发电装置相连，另一端与一个超级电容连接。稳压充电电路连接在超级电容的另一端，经过稳压后的电流经由电路充进微型电池中进行储存。电压输出装置如USB输出端口与微型电池相连，方便直接为手机等小型用电器充电，而且通过电热丝对鞋底进行加热，方便冬天使用。
[0010]本实用新型具有以下有益效果:1.在发电材料方面，针对现有的类似装置所体现出的不足，本实用新型是在鞋底装入压电陶瓷通过人行走产生的压力发电，这种技术相比较于利用电磁感应发电来说，鞋子的重量会大大减轻。
[0011]2.在发电能力方面，本实用新型通过多压电片串并联的方式获得所需的电压和电流，从而解决压电材料发电能力有限的问题。
[0012]3.在电路方面，本实用新型在充电电容的选择上选用超级电容，因为超级电容相比较于普通的电解电容具有容量大、循环使用寿命长、不易损坏等优点，适合鞋底这样复杂的环境。
[0013]4.针对压力发电鞋产生的电能使用问题，本实用新型在发电鞋的侧面安装了 USB输出端口，可以将压电陶瓷产生的电能通过USB插孔供给手机等用电器充电，同时亦可通过温控器的控制，利用电流的热效应，将收集到的电能转化为热能，使鞋垫可以发热供暖。
[0014]5、本实用新型的发电鞋发电效率高，稳定性强，轻便，安全，耐磨。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构框图；
[0016]图2为本实用新型的压力发电装置的等效电路图；
[0017]图3为本实用新型的整流滤波电路图。
[0018]图4为本实用新型的稳压充电电路图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0020]如图1-3所示，本实用新型实施例提供了压力发电鞋，包括压力发电装置1、整流滤波电路2、超级电容3、稳压充电电路4、微型电池5、USB输出端口 6、电热丝7、温控器8和单片机9，压力发电装置I设置在鞋底内部，整流滤波电路2—端与压力发电装置I相连，整流滤波电路2另一端与超级电容3 —端相连，超级电容3另一端与稳压充电电路4相连，稳压充电电路4与微型电池5相连，USB输出端口 6通过单片机9与微型电池5相连，微型电池5通过温控器8与电热丝7相连，电热丝7设置在鞋底内，温控器8与单片机9相连。
[0021]值得注意的是，所述的压力发电装置I为多个串联的压电陶瓷片。
[0022]值得注意的是，所述的微型电池5为纽扣电池。
[0023]此外，所述的整流滤波电路2为四倍压整流滤波电路。
[0024]本【具体实施方式】的压力发电装置I中的压电陶瓷片通过人体振动产生的机械能将其转换成电能，多块串联在一起的压电陶瓷片使输出电压电流达到一定数值，然后向外输出(压力发电装置利用压电陶瓷的正压电效应产生电压和电荷)；然后通过一个整流滤波电路将压电陶瓷片产生的含多种高次谐波的交流电转换成直流电，再通过超级电容，先给超级电容充电，然后通过稳压充电电路输出一个稳定的直流电压；该稳定电流可直接充入微型电池，使电能储存在电池中；微型用电器可经过单片机通过鞋底的电压输出装置(USB输出端口 6)进行充电；微型电池还可以通过温控器控制发热丝发热，给鞋子加热，从而给人们提供一个可以发热的保暖鞋。
[0025]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.压力发电鞋，其特征在于，包括压力发电装置(I)、整流滤波电路(2)、超级电容(3)、稳压充电电路(4)、微型电池(5)、USB输出端口(6)、电热丝(7)、温控器⑶和单片机(9)，压力发电装置(I)设置在鞋底内部，整流滤波电路(2) —端与压力发电装置(I)相连，整流滤波电路(2)另一端与超级电容(3) —端相连，超级电容(3)另一端与稳压充电电路(4)相连，稳压充电电路⑷与微型电池(5)相连，USB输出端口(6)通过单片机(9)与微型电池(5)相连，微型电池(5)通过温控器⑶与电热丝(7)相连，电热丝(7)设置在鞋底内，温控器(8)与单片机(9)相连。2.根据权利要求1所述的压力发电鞋，其特征在于，所述的压力发电装置(I)为多个串联的压电陶瓷片。3.根据权利要求1所述的压力发电鞋，其特征在于，所述的微型电池(5)为纽扣电池。4.根据权利要求1所述的压力发电鞋，其特征在于，所述的整流滤波电路(2)为四倍压整流滤波电路。
【专利摘要】本实用新型公开了一种压力发电鞋，包括压力发电装置、整流滤波电路、超级电容、稳压充电电路、微型电池、USB输出端口、电热丝、温控器和单片机，压力发电装置设置在鞋底内部，整流滤波电路一端与压力发电装置相连，整流滤波电路另一端与超级电容一端相连，超级电容另一端与稳压充电电路相连，稳压充电电路与微型电池相连，USB输出端口通过单片机与微型电池相连，微型电池通过温控器与电热丝相连，电热丝设置在鞋底内，温控器与单片机相连。本实用新型结构简单，发电效果好，能够方便为手机等设备进行充电，还能够进行对足部进行加热，使用方便可靠；清洁环保、使用便利，通过多个压电陶瓷片串联的方式获得所需的电压和电流，从而解决压电材料发电能力有限的问题。
【IPC分类】A43B7/04, H02J7/32, A43B3/00
【公开号】CN204796844
【申请号】CN201520438137
【发明人】姜竹楠, 吴楠, 范恩鹏, 韩新宇, 于文波, 徐立波
【申请人】沈阳工程学院
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年6月20日