[发明专利]一种储能式发电鞋

说明书

本发明公开了一种储能式发电鞋，所述储能式发电鞋由集能模块(1)，传动模块(2)，转换模块(3)，基台模块(4)，鞋体模块(5)构成；所述的集能模块(1)由弧形踏板、直线型齿条、第一齿轮、光轴、条轴、发条、条盒、侧板构成；所述的弧形踏板与鞋底配合，人体行走时挤压弧形踏板使其形变；所述的传动模块用于传递运动与能量；所述的转换模块由电磁发电机构成；所述的电磁发电机转子旋转，产生电能；所述的基台模块由第一基台、带曹基台构成；所述的鞋体模块将前4个模块放于鞋底夹层中，实现正常鞋子行走的功能。本发明所述的储能式发电鞋可以将人体行走时产生的能量进行有效的回收，且节能环保。

技术领域

本发明涉及一种储能式发电鞋，尤其涉及一种通过压电材料和电磁发电机产生电能的发电鞋，属于将人体行走时产生的机械能量转化为电能并给外围设备供电的领域。

背景技术

由于便携电子设备的迅猛发展，实时满足便携电子设备的电能需求是影响便携电子设备发展的关键因素之一，虽然手机等作为生活工作常用品，可以通过电池、充电器来完成这类电能的需求，但无法做到随时、随地，甚至在无电源条件下的供电。移动电子设备大多采用供电电池，存在寿命较短、更换困难及更换成本高等缺点，这对远距离的无线传感器网络设备的供电带来了很大不便，供电问题受到人们的广泛关注。而机械能在日常环境中普遍存在，与其它能量相比便于利用。因此机械能是目前研究较多的一种环境能量收集方案。

压电能量收集装置作为一种新型的微型能量收集装置，可以把机械能转化为电能，有利于能量收集，且具有结构简单、发热量小、无电磁干扰、易于加工制作和实现结构上的小型化、集成化等优点。而人体的行走具有低频率、高位移的特点，又因人行走时足部动作比较规则，且足部是能量收集较好的地方，所以众多研究者们都利用压电材料与鞋结合来收集能量。目前足部的能量收集已经成为国内外的热点课题。

发明内容

为了适应目前的节能环保、绿色能源的主题，本发明公开一种能量回收的发电鞋。所述的能量回收装置主要由弧形踏板，发条和电磁发电机构成。弧形踏板将人行走过程中多余的机械能转换为势能存储于发条之中，发条存储的弹性势能缓慢释放，用来带动电磁发电机使其发电。释放的电量可供手机等电子设备充电，从而实现走路过程中的能量回收。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：本发明公开一种储能式发电鞋，所述的发电鞋由集能模块，传动模块，转换模块，基台模块，鞋体模块构成；所述的集能模块由弧形踏板、直线型齿条、第一齿轮、光轴、条轴、发条、条盒、侧板构成；所述的弧形踏板因人走路时对鞋体的挤压而产生形变，弧形踏板上粘帖的压电材料使变形能转化为电能，同时弯曲的弧形踏板推动直线型齿条产生横向位移；所述的直线型齿条水平移动带动第一齿轮转动；所述的第一齿轮内部装有超越离合器；所述的第一齿轮和条轴同时嵌套在光轴上；所述的发条安装于条轴上；所述的发条用于将其他能量转换为弹性势能；所述的条盒安装于发条外侧，用于保护条轴和发条；所述的条盒固定于传动模块中；所述的侧板用于支撑光轴；所述的传动系统由第二齿轮，第三齿轮，第四齿轮构成；所述的第二齿轮与第三齿轮啮合，起到传递运动与能量的作用；所述的第三齿轮与第四齿轮啮合，起到传递运动与能量的作用；所述的转换模块由电磁发电机构成，所述的第四齿轮与转换模块中的电磁发电机同轴固定，所述的第四齿轮转动会带动电磁发电机转动产生电量；所述的电磁发电机用于将机械能转换为电能；所述的基台模块由第一基台，带曹基台构成；所述的第一基台用于固定弧形踏板；所述的带曹基台起到限位和导向的作用，用于保证直线型齿条在规定方向滑动；所述的鞋体模块将前面4个模块整合在一起，并将4个模块放于鞋子底层当中，实现正常鞋子行走的功能。

其中，人走路时对鞋体的挤压会引起弧形踏板产生形变，弧形踏板上粘帖的压电材料使变形能转化为电能。

其中，第一齿轮内部的超越离合器在齿轮逆时针转动时上紧发条，顺时针转动时产生打滑不会使发条放松，从而达到集能的目的。

其中，所述的集能模块将机械能存储为弹性势能，随后再将弹性势能通过发条缓慢释放，最后通过传动模块带动转换模块中的电磁发电机转动产生电能。