[发明专利]一种复合供能发电鞋

说明书

本发明公开了复合供能发电鞋，包括鞋底、鞋垫、电能存储装置、连接于电能存储装置的无线充电部、以及设于鞋底与鞋垫之间的压电俘能层与摩擦俘能层；压电俘能层包括柔性基体，柔性基体的上端面设有带电极的第一压电薄膜，柔性基体的下端面设有带电极的第二压电薄膜，第一压电薄膜与第二压电薄膜中的一者连接于电能存储装置的正极、另一者连接于电能存储装置的负极；摩擦俘能层包括氨基甲酸脂层、黏粘于氨基甲酸脂层的氟膜以及分别设于氨基甲酸脂层与氟膜的外端面的导电布，两个导电布中的一者连接于电能存储装置的正极、另一者连接于电能存储装置的负极。具有成本低、舒适性高且能量俘获效率高等优点。

技术领域

本发明涉及复合发电技术领域，更具体地说，涉及一种复合供能发电鞋。

背景技术

环境污染和能源短缺是当今世界各国面临的一大难题，由此造成的环境恶化和能源危机已引起全社会的高度重视。为此，各国科技工作者都在积极寻找新的能源。

振动是人们日常生活中的常见现象，由于其具有较高的能量密度，其潜在的能量价值已引起广泛的关注和思考。利用压电材料的压电效应，可以将机械能转化为电能。依据此原理进行环境振动能量的采集和转换，将获得取之不尽用之不竭的电能。因此压电换能器被广泛应用于可穿戴设备、智能传感、能量回收等领域。

人在走路过程中可产生大量振动能，利用压电效应进行该部分能量的收集，应用于随身电子设备的供能，不仅能极大地方便使用，更为关键的是可以节省电能。

目前应用于鞋内的压电俘能器，多采用金属基体。由于加工限制，压电俘能器中的金属基体采用冲压成形，形状较为简单，制作周期长、成本高。这些结构虽能承受大应力，但人体舒适感较差，较难实现低成本人性化的产品定制。且发电形式单一，其能量俘获效率不高。

因此，如何解决现有鞋内的俘能器成本高、舒适性差且能量俘获效率低的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种复合供能发电鞋，成本低、舒适性高且能量俘获效率高。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种复合供能发电鞋，包括鞋底、鞋垫、电能存储装置、连接于所述电能存储装置的无线充电部、以及设于所述鞋底与所述鞋垫之间的压电俘能层与摩擦俘能层；

所述压电俘能层包括柔性基体，所述柔性基体的上端面设有带电极的第一压电薄膜，所述柔性基体的下端面设有带电极的第二压电薄膜，所述第一压电薄膜与所述第二压电薄膜中的一者连接于所述电能存储装置的正极、另一者连接于所述电能存储装置的负极；

所述摩擦俘能层包括氨基甲酸脂层、黏粘于所述氨基甲酸脂层的氟膜以及分别设于所述氨基甲酸脂层与所述氟膜的外端面的导电布，两个所述导电布中的一者连接于所述电能存储装置的正极、另一者连接于所述电能存储装置的负极。

优选的，所述柔性基体的上端面与下端面均为呈波浪状的波浪面。

优选的，所述柔性基体包括采用数字光处理固化工艺制备的光敏树脂基体。

优选的，所述摩擦俘能层通过绝缘层连接于所述波浪面。

优选的，所述压电俘能层的上端面与下端面均通过所述绝缘层连接有所述摩擦俘能层。

优选的，所述绝缘层包括连接所述摩擦俘能层与所述压电俘能层的绝缘胶。

优选的，所述压电俘能层与所述摩擦俘能层设于脚掌和/或脚跟。

优选的，所述鞋底的外侧设有用于插接充电线的接口，所述接口连接于所述电能存储装置。

优选的，所述鞋底的外侧设有用于控制所述无线充电部的开关。