[实用新型]无源发热鞋垫

说明书

本实用新型公开了一种无源发热鞋垫，包括鞋垫本体、压电能量收集单元和发热单元；压电能量收集单元包括第一压电能量收集组件、第二压电能量收集组件和压电能量收集电路；第一压电能量收集组件、第二压电能量收集组件分别设于鞋垫本体内与人体脚跟部和脚掌部对应处，包括顺次设置的上缓冲层、压电薄膜层和下缓冲层，上缓冲层与下缓冲层相靠近的一侧设有按压凸起；压电能量收集电路设置在鞋垫本体上与人体脚心部对应处，其输入端分别与第一压电能量收集组件和第二压电能量收集组件中的压电薄膜层的输出端相连；发热单元的输入端与压电能量收集单元相连。本实用新型利用压电能量收集单元收集行走时产生的能量，并用于为发热单元供能，从而达到鞋垫发热的效果。

技术领域

本实用新型属于穿戴设备技术领域，具体涉及一种无源发热鞋垫。

背景技术

目前，现有技术中的自发热鞋垫主要包括三种类型：(1)在鞋垫内填充铁粉、蛭石、碳粉等合成物，利用其与氧气和水蒸气反应产生热量，这种鞋垫使用时的发热时间和温度提升受到填充物的填充量以及与其接触的水份量的影响，当化学反应结束时该鞋垫便失去了发热功能，且填充物鞋垫对舒适度有一定的影响；(2)将托玛琳(turmaline)等能够产生微弱电流具有热电和压电的双重电效应的天然矿物质嵌入到鞋垫中，使得鞋垫在使用过程中产生热量。鞋垫的发热时长有了较大的提升，默认为鞋垫可终生发热，且一般在设计鞋垫时会考虑到人体穴位，将矿物质嵌入在对应的位置，对按摩穴位起到一定的效果，但是矿物质能够发出的热量非常的少，若皮肤不与其直接接触，则很难感受到其有热量产生； (3)由外挂电池和加热电阻丝组成，通过在鞋垫中嵌入加热电阻丝，然后通过绑在脚踝上的移动电源为其供电，从而实现发热的功能。这种鞋垫虽然可以持续发出较高的热量，且可通过调节电源来控制温度，但是发热时间受移动电源电量的限制，且外挂的移动电源及裸露的电源线给使用者行走带来了很大不便。

实用新型内容

为了同时克服现有技术中的发热鞋垫不能持续供热、发热量低以及电池外挂造成不便等问题，本实用新型提出一种无源发热鞋垫，利用压电能量收集单元收集行走时产生的能量，并用于为发热单元供能，从而达到鞋垫发热的效果。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种无源发热鞋垫，包括鞋垫本体，还包括设于鞋垫本体内的压电能量收集单元和发热单元；

所述压电能量收集单元包括第一压电能量收集组件、第二压电能量收集组件和压电能量收集电路；所述第一压电能量收集组件、第二压电能量收集组件分别设置在鞋垫本体内与人体脚跟部和脚掌部对应处，二者均包括相对设置的上缓冲层和下缓冲层；所述上缓冲层与下缓冲层之间设有压电薄膜层，二者相靠近的一侧设置有按压凸起；所述压电能量收集电路设置在鞋垫本体上与人体脚心部对应处，其输入端分别与第一压电能量收集组件和第二压电能量收集组件中的压电薄膜层的输出端相连，采集压电薄膜层输出的电能；

所述发热单元设于压电能量收集单元的顶面，其输入端与压电能量收集单元的输出端相连，接收压电能量收集单元的供电实现发热。

作为本实用新型的进一步改进，所述压电能量收集电路包括整流桥、能量采集芯片、稳压二极管和直流电源；

所述压电薄膜层采用的是压电薄膜片，记第一压电能量收集组件内的压电薄膜层为第一压电薄膜片PVDF1，第二压电能量收集组件内的压电薄膜层为第二压电薄膜片PVDF2；

所述第一压电薄膜片PVDF1的输出端与所述能量采集芯片的其中一个输入端相连；

所述第二压电薄膜片PVDF2的输出端与整流桥的输入端相连，所述整流桥的输出端与所述能量采集芯片的另一个输入端相连；所述直流电源与稳压二极管串联后也与能量采集芯片相连；当第二压电薄膜片PVDF2供电不稳定时，由所述直流电源和稳压二极管为能量采集芯片的持续供电；

所述能量采集芯片的输出端与发热单元的输入端相连，为发热单元供电。