一种适用于鞋子的移动发电无线储能装置及发电储能鞋的制作方法

本发明涉及无线发电技术领域，特别是涉及适用于鞋子的移动发电无线储能装置及发电储能鞋。

背景技术：

现有的鞋子发电技术，过于强调发电的效率和技术实施的方便性，例如鞋子带上很笨重的磁铁和线圈或者齿轮传动发电的微型发电机，又或是运用很复杂的结构和昂贵的传感器，这样导致整体鞋子发电储能系统整体和鞋子融合度不高，舒适性不高，性价比性不高，所以真正应用起来人们接受程度很低。

因此，本领域亟需一种能和鞋子高度融合，舒适性高，性价比高，用户体验高的鞋子发电技术方案。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供适用于鞋子的移动发电无线储能装置及发电储能鞋，用于解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明的第一方面提供一种适用于鞋子的移动发电无线储能装置，包括：pvdf薄膜发电pack，设于鞋底，其受机械应力施压后在表面产生电荷；无线充电单元，设于鞋底，并与所述pvdf薄膜发电pack电性相连以进行储能；所述无线充电单元与受电设备无线通信连接，以向所述受电设备进行无线充电。

于本发明的第一方面的一些实施例中，所述pvdf薄膜发电pack包括由多个pvdf薄膜通过串联和/或并联形式组成的发电pack。

于本发明的第一方面的一些实施例中，所述无线充电单元包括无线接入模块和充电传感器。

于本发明的第一方面的一些实施例中，所述无线充电单元包括wifi充电单元。

于本发明的第一方面的一些实施例中，还包括电量显示屏，露于鞋子外部，供查看剩余电量信息。

于本发明的第一方面的一些实施例中，所述移动发电无线储能装置包括防水外壳。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明的第二方面提供一种发电储能鞋，包括：鞋子本体，其底部设有一封闭的容纳部；所述移动发电无线储能装置，设于鞋子本体底部的所述容纳部中。

如上所述，本发明的适用于鞋子的移动发电无线储能装置及发电储能鞋，具有以下有益效果：本发明将pvdf薄膜发电pack压电效应发电和wifi无线充电两者相结合实现鞋子发电储能的功能，结构简单，成本低廉，而且本发明中的wifi储能并不需要对传统的无线路由器进行更换，可与互联网接入功能并存，不会互相影响，而且本发明将pvdf薄膜发电pack和wifi模块都设于鞋底，充电开始和充电结束都不需要像现有技术那样来回拆开鞋底取放，从而使鞋子轻便，用户体验好。

附图说明

图1显示为本发明一实施例中发电储能鞋的示意图。

图2显示为本发明一实施例中适用于鞋子的移动发电无线储能装置的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，在下述描述中，参考附图，附图描述了本发明的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本发明的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本发明的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本发明。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固持”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“a、b或c”或者“a、b和/或c”意味着“以下任一个：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

现有的鞋子发电技术，过于强调发电的效率和技术实施的方便性，但鞋子发电储能系统整体和鞋子融合度不高，舒适性不高，性价比性不高，所以真正应用起来人们接受程度很低。例如，有些鞋子发电技术使用有线充电，每次充电开始和充电结束都要反反复复拆开鞋底，极不方便；有些鞋子发电技术使用电磁感应效应，但由于必需装载磁铁和线圈或者齿轮传动发电的微型发电机，使鞋子变得非常笨重，大大影响了用户体验；有些鞋子发电技术使用有线充电，将电池绑扎在鞋帮或者腿上，但同样会使鞋子变得很笨重，用户体验差。

有鉴于此，本发明提出一种适用于鞋子移动发电的无线储能的技术方案，将pvdf薄膜发电pack压电效应发电和wifi无线充电两者相结合实现鞋子发电储能的功能，结构简单，成本低廉，而且本发明中的wifi储能并不需要对传统的无线路由器进行更换，可与互联网接入功能并存，不会互相影响，而且本发明将pvdf薄膜发电pack和wifi模块都设于鞋底，充电开始和充电结束都不需要像现有技术那样来回拆开鞋底取放，从而使鞋子轻便，用户体验好。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过下述实施例并结合附图，对本发明实施例中的技术方案的进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

实施例一：

如图1所示，展示了本发明一实施例中发电储能鞋的示意图。在本实施例中，鞋子11的底部设有移动发电无线储能装置12，移动发电无线储能装置12与受电设备13无线连接。所述移动发电无线储能装置12具体包括pvdf薄膜发电pack和无线充电单元，pvdf薄膜发电pack和无线充电单元电性连接，pvdf薄膜发电pack在行走过程中受压后发电，无线充电单元储存电能，并通过无线网络将电能传输至受电设备13。

具体而言，pvdf薄膜发电pack利用pvdf薄膜材料进行发电，用户在行走的过程中踩压鞋底，进而对设于鞋底的pvdf薄膜材料施加了机械应力，pvdf薄膜材料作为压电材料具有压电性，其表面会有与机械应力成比例的电荷出现。pvdf薄膜材料发电后向无线充电单元储能，无线充电单元再向受电设备13供电。

应理解的是，本实施例涉及的受电设备13包括但不限于手机，事实上任何电池设备或者带有电池的电子设备都可以作为本实施例中的受电设备，如充电宝、笔记本电脑、平板电脑、智能手表、智能手环、智能头盔、电子阅读器、电子保温杯、电子称等，此处不再穷举。

本实施例的发电储能鞋将pvdf薄膜发电pack和无线充电单元设于鞋底，结构简单，成本低廉，而且本发明中的wifi储能并不需要对传统的无线路由器进行更换，可与互联网接入功能并存，不会互相影响，而且本发明将pvdf薄膜发电pack和wifi模块都设于鞋底，充电开始和充电结束都不需要像现有技术那样来回拆开鞋底取放，从而使鞋子轻便，用户体验好。

实施例二：

如图2所示，展示了本发明一实施例中适用于鞋子的移动发电无线储能装置的结构示意图。本实施例中适用于鞋子的移动发电无线储能装置200包括pvdf薄膜发电pack201和无线充电单元202。

在一些示例中，pvdf薄膜发电pack201利用pvdf薄膜材料进行发电，用户在行走的过程中踩压鞋底，进而对设于鞋底的pvdf薄膜材料施加了机械应力，pvdf薄膜材料作为压电材料具有压电性，其表面会有与机械应力成比例的电荷出现。

在一些示例中，可以将多个pvdf薄膜通过不同的串并联形式组成pvdf发电pack模组，从而得到实际应用场景中需要的电压和电池容量。此外，由于pvdf发电pack模组形状规则，所以整个pvdf发电pack模组可以非常平整地嵌入鞋底中，为用户创造良好的行走体验感，进一步提升用户体验。

值得一提的是，虽然也有一些现有技术采用压电陶瓷材料来进行发电，但在通过鞋子行走来发电的技术领域，pvdf薄膜比压电陶瓷材料具有更为明显的优势。首先，pvdf薄膜相比于压电陶瓷材料而言，具有明显更高的耐冲击强度(甚至可以使用于冲击波的传感器中)，由于安装于鞋底，在用户快跑甚或弹跳过程中对鞋底的冲击力巨大，因而需要耐冲击强度更高的pcdf薄膜材料；其次，柔软坚韧的pvdf薄膜材料的柔顺系数是压电陶瓷材料的30倍左右，能支撑所需的各种复杂的形状，这对于塞进鞋底这一特征而言更为有利；再者，pvdf薄膜材料的相对密度只有压电陶瓷材料的1/4左右，相同体积下重量更轻，进而使鞋子整体重量也轻很多，更利于提升用户体验。总结来说，pvdf薄膜材料相比于压电陶瓷材料，具有电常数大，频响宽，机械强度好，耐冲击，质轻，柔韧，声阻抗易匹配，易加工成大面积，不易受水和一般化学品的污染，价格便宜等特点；它不仅在许多领域中可替代压电陶瓷材料使用，而且还可以应用在压电陶瓷材料不能使用的场合。

在一些示例中，无线充电单元202包括无线接入模块和充电传感器。以wifi储能单元为例，电的传输使用了wifi模块的wifi无线充电技术将电能传给电池进行储能，wifi无线充电系统主要包括两个组成部分，一个组成部分是wifi接入点(路由器)，另外一个组成部分是定制的充电传感器。

应理解的是，无线充电的原理是利用磁共振在充电器与受电设备之间的空气中传输电荷，线圈和电容器则在充电器与受电设备之间形成共振，实现电能高效传输。此原理与电力系统中常用的变压器原理类似，在变压器的原边(初级线圈)通入交流电流，副边(次级线圈)会由于电磁感应原理感应出电动势；若副边电路连通，即可出现感应电流，这样就可以实现电能从发射线圈到接收线圈的无线传输。

需说明的是，在当在室内或者公众场所等有wifi的情况下，可直接选择现场或者鞋子的wifi信号给受电设备(如随身携带的电池或手机等)充电；在室外或野外等没有wifi的情况下，可利用移动设备(如手机或pad等)为鞋底的wifi充电单元开放热点，使wifi充电单元连上wifi信号，从而通过wifi信号给受电设备(如随身携带的电汇或手机等)充电。

另需解释的是，本实施例中适用于鞋子的移动发电无线储能装置，不需要对传统的无线路由器进行更换，而只需要部署软件等方案，充电功能可与互联网接入功能并存，不会互相影响，避免了改造的成本和耗时。而且移动发电无线储能装置能够实现随走随充，对于用户来说非常方便。

在一些示例中，所述移动发电无线储能装置还设有电量显示屏，所述电量显示屏外露于鞋面，供查看剩余电量信息，例如设于鞋子侧面、后跟、甚或上表面等。本实施例中的电量显示屏可采用液晶显示屏，主要是为了让用户能够实时了解当前剩余电量信息。

在一些示例中，所述移动发电无线储能装置包括防水外壳，用于防止在鞋子变湿的情况下渗水从而影响到移动发电无线储能装置的正常使用，进一步提升装置的安全性和稳定性。

综上所述，本发明提供适用于鞋子的移动发电无线储能装置及发电储能鞋，适用于鞋子的移动发电无线储能装置及发电储能鞋。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。