[发明专利]一种基于鞋子的发电输电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电装置，具体地一种可发电的鞋子，是利用压电陶瓷和电磁感应的发电原理，通过无线输电技术，使得人在行走过程中发电，并能够收集电能的发电鞋。

背景技术

人在走路时，腿就会因抬起而具有对地面的重力势能，自然落下时这部分重力势能无法被直接利用；并且，随着各种移动设备的广泛使用，更便携更实用的电能存储及充电设备成为迫切需要。

现在常见的有一种发光鞋，就是通过鞋底与地面接触时，挤压发电并使发光体发光，但因其自身发电结构的缺陷，电量很小，且不能存储，所以仅用来美观和装饰。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于鞋子的发电输电装置，以解决人们的户外充电需求问题，具有高效率发电、电能高效收集及再利用的特点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于鞋子的发电输电装置，其特征在于，包括：

一鞋子，所述鞋子的鞋底包括鞋底上部、鞋底下部以及连接所述鞋底上部和鞋底下部的弹性连接件，在鞋底下部设置有至少一组线圈，且所有线圈的绕线串联，在所述的鞋底上部设置有可插入所述线圈的磁铁；在所述的鞋底下部还设置有一可与所述磁铁下端接触作用的压电片；

一无线输电发射器，设置在所述的鞋底内，所述的线圈的电源输出端和压电片的电源输出端连接在所述的无线输电发射器上；

一无线输电接收器，用于接收所述无线输电发射器发送的电能；

一电能存储器，与所述的无线电能接收器连接用于存储接收的电能。

所述的弹性连接件为缓冲弹簧，所述的无线输电发射器设置在所述的缓冲弹簧内部。

在所述的磁铁下端设置有一弹性材料垫，每一个线圈周围有线圈外壳。

本发明发电输电装置，是在鞋子后部安装压电陶瓷片和电磁感应发电器，利用人体脚部运动时磁铁和线圈产生的相对位移，改变了线圈内的磁通量，依据电磁感应定律，便可产生电能；与此同时，当磁铁运动时，磁铁下部的弹性材料挤压底部的压电陶瓷，根据压电工作原理，也可产生电能，从而实现两种发电方式的结合与同步。本发明还包括一无线输电发射器和无线输电接收器，通过无线发送和接收的方式，将鞋子产生的电能储存在电能存储器中，从而可为移动设备完成充电。

有益效果

（1）本发明发电输电装置采用了多个磁芯-线圈组和压电陶瓷片层组，实现了电磁感应发电和压电转换发电两种方式的组合同步，提高了发电效率。

（2）本发明发电输电装置实现电能的收集，并将发电与电能收集相分离。  

（3）本发明发电输电装置内置强力弹簧，内部空间加以利用，有助于减小实物尺寸。

（4）本发明发电输电装置无线传输的电能可以被收集和再次利用，为移动手持设备完成充电，实现人们长时间在户外活动移动设备不断电的需求。

（5）本发明发电输电装置发电及收集电的过程都不会产生环境污染，绿色环保，从某种意义上说也是减少了碳排放。

附图说明：

图1为本发明鞋子的立体示意图。

图2为图1发电功能区域的俯视图。

图3为图1发电功能区域的立体构造图。

图4为图2中发电功能组件的内部构造图。

图5为图2中缓冲弹簧和无线输电发射器的位置示意图。

图中：1、磁芯-线圈组；2、压电陶瓷片；3、缓冲弹簧；4、无线输电发射器；5、鞋子外围； 6、线圈；7、磁铁；8、鞋底上部；9、弹性材料垫；10、线圈外壳；11、鞋底下部。

具体实施方式

如图1所示，在本发明基于鞋子的发电输电装置，包括鞋子，在鞋底安装一个由N个磁芯-线圈组1构成的利用电磁感应来发电的装置，磁芯-线圈组1的上部与鞋底上部8连接，磁芯-线圈组1的下方安装一层压电陶瓷片2。在鞋底上部和鞋底下部之间安装有缓冲弹簧3，且与鞋后跟的曲线吻合，用来支撑和减震。在缓冲弹簧3的内部装有一个无线输电发射器4。

当脚部运动时，对发电功能装置施加作用，每一个磁芯-线圈组1中的磁铁7随之移动，使线圈6内部的磁通量发生变化，从而产生电能，N个磁芯-线圈组1中的线圈6为串联形式。当磁铁7压到底部的压电陶瓷片2，压电陶瓷片2也产生电能。两种方式产生的总电能通过无线输电发射器4，发射到一个无线输电接收器，并通过电能存储器进行储存。

在磁铁7下面有一层弹性材料垫9，以防止磁铁7直接碰撞压电陶瓷片层2，从而起到保护作用。压电陶瓷片2下面与鞋底下部11相连接。

实施例1