一种多功能发电鞋的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多功能发电鞋，包括鞋本体、鞋跟和鞋底，其特征在于，在鞋本体内部设有压电发电鞋垫(10)，在所述压电发电鞋垫(10)上设有压电瓷片(11)，在所述鞋跟的上部设有铝板(7)，在铝板(7)和压电发电鞋垫(10)之间设有杠杆旋转轴(12)，在鞋跟底部设有齿轮减速箱(5)和弹簧(9)，所述齿轮减速箱(5)通过条轮(8)与鞋跟啮合连接，所述齿轮减速箱(5)与直流发电机之间通过轴连接，所述鞋底上设有锂电池(3)，所述锂电池(3)通过充电电路和过充保护电路与直流发电机(4)连接，鞋本体上设有发热电丝网(2)，在鞋本体的前部设有LED灯(1)。本实用新型使用直流发电机，电机正转及反转均在发电，发电效率创新；鞋子上下压变幅度可调，使用设计人性化。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于日常生活用品【技术领域】，涉及一种多功能发电鞋。 一种多功能发电鞋
【背景技术】
[0002] 当今社会，随着经济发展以及社会信息化的加快，人们在生活水平提高的同时，铺 张浪费等陋习，能源消耗日益增长，对自然环境产生的负面影响也日趋严重，目前土壤，空 气，水等都受到了不同程度的污染，因此节能减排问题已经成为全世界都高度重视的问题。 开发新能源，减少一次性能源的消耗，减少温室气体排放等措施均能达到节能减排的目的。 目前，世界范围内围绕节能减排的研究课题颇多，如风能、地热能、光能，以及风能-电能互 补式等新能源开发模式。 实用新型内容
[0003] 基于减少对环境污染，开发新能源，达到节能减排的目的。为了克服现有技术中的 缺陷，解决上述技术问题，本实用新型提供一种多功能发电鞋，该发电鞋成本较低，实现技 术相对较为容易，能量转换效率相对较高，能源产生过程对环境无害，符合节能减排理念。 且该设计对使用者无伤害，使用安全，具有很强推广应用可行性。其技术方案如下：
[0004] -种多功能发电鞋，包括鞋本体、鞋跟和鞋底，在鞋本体内部设有压电发电鞋垫 10，在所述压电发电鞋垫10上设有压电瓷片11，在所述鞋跟的上部设有铝板7，在铝板7和 压电发电鞋垫10之间设有杠杆旋转轴12,在鞋跟底部设有齿轮减速箱5和弹簧9,所述齿 轮减速箱5通过条轮8与鞋跟啮合连接，所述齿轮减速箱5与直流发电机4之间通过轴连 接，所述鞋底上设有锂电池3，所述锂电池3通过充电电路和过充保护电路与直流发电机4 连接，鞋本体上设有发热电丝网2,在鞋本体的前部设有LED灯1。
[0005] 优选地，在所述鞋本体的一侧设有迷你迷你 USB接口 6。
[0006] 优选地，所述压电瓷片11位于所述压电发电鞋垫10的前脚掌和脚跟上，压电瓷片 11通过充电电路及过充保护电路与锂电池3连接。
[0007] 优选地，所述直流发电机4的个数为2个。
[0008] 本实用新型的有益效果：本实用新型使用带减速箱的直流发电机，发电机正转及 反转均在发电，发电效率创新相对较高；鞋子上下压变幅度可调，使用设计人性化。产生电 能用于用户夜间行走时照明；迷你迷你 USB接口，可供MP3、手机等小型用电器用电；鞋面内 可置电热丝，在需要时为用户鞋内供暖。并设计有过电保护及电量显示功能，充分人性化。 且该设计电能应用方向相对广泛，应用性较强。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1为本实用新型多功能发电鞋的结构示意图；
[0010] 图2为本实用新型多功能发电鞋的压电发电鞋垫的结构示意图；
[0011] 图3为本实用新型多功能发电鞋的电路原理图。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明。
[0013] 参照图1-图2,一种多功能发电鞋，包括鞋本体、鞋跟和鞋底，在鞋本体内部设有 压电发电鞋垫10，在所述压电发电鞋垫10上设有压电瓷片11，在所述鞋跟的上部设有铝板 7,在铝板7和压电发电鞋垫10之间设有杠杆旋转轴12,在鞋跟底部设有齿轮减速箱5和弹 簧9,所述齿轮减速箱5通过条轮8与鞋跟啮合连接，所述齿轮减速箱5与直流发电机4之 间通过轴连接，所述鞋底上设有锂电池3,所述锂电池3通过充电电路和过充保护电路与直 流发电机4连接，鞋本体上设有发热电丝网2,在鞋本体的前部设有LED灯1。在所述鞋本 体的一侧设有迷你 USB接口 6。所述压电瓷片11位于所述压电发电鞋垫10的前脚掌和脚 跟上，压电瓷片11通过充电电路及过充保护电路与锂电池3连接。所述直流发电机4的个 数为2个。
[0014] 如图3所示，本多功能发电鞋使用两个直流发电机4和压电瓷片11的的压电效应 进行复合式发电，对于电机产生的电压，需首先经过整流、滤波处理，由于整流滤波后的电 压较小，于是采用相应的升压电路使电路升压并稳定为可供锂电池充电使用的4. 2V标准 电压，并在电路中采用标准锂电池过充、过放及外电路短路过流的过电保护电路，保证锂电 池使用安全。用电时，LED灯和电热部分的供电直接从有保护电路的锂电池引出，外接迷你 USB接口用电时，先采用升压电路将锂电池输出电压升至5V电压，再供外电路使用。
[0015] 本实用新型多功能发电鞋在具体使用的过程中：使用两个直流发电机4和压电瓷 片11的压电效应进行发电，根据人体生理结构，鞋子前部分（对应脚掌位置）受力较大，但 可用形变空间小，所以采用多块压电瓷片11进行发电；鞋子中部（对应脚弓位置）一般过 程中形变小，用于放置锂电池3;鞋子后部分（对应脚后根）由于上下可活动空间较大，使 用直流发电机组辅以压电瓷片11进行发电，本发电机组设计有两个可同时发电的两个直 流发电机4,通过减速齿轮箱5将鞋后跟的微小形变放大，增大电机转动圈数，并采用较强 的弹簧9再次驱动电机转动，实现双次发电，提高发电效率。
[0016] 压电瓷片单位面积发电效率较低，根据身体生理结构，对压电瓷片的合理排布；产 生电能相对不多，尽量减小电路电能消耗；复合发电方式中，对两种来源电信号的合理处 理；不同用户对鞋底的压力幅值以及频率不同，产生的电信号的幅值及频率便不同，电路对 不同幅值及频率电信号的处理方法；使用设计人性化。
[0017] 在人步行时由电机及压电瓷片产生的电压是频率、幅值均不稳定的交变电压，在 经过整流、滤波之后变成幅值较低的直流电压，再通过相关升压模块使电压升至锂电池充 电电压4. 2V。
[0018] 由于大部分小型用电器的充电电压在5. 0V，所以从锂电池取出电压不能满足需 要，于是再通过升压、消抖等操作使电压达到用电器供电电压5. 0V。
[0019] 考虑到为锂电池充电时可能存在的过充电，使用锂电池内部存储电能时可能过放 电，外接用电电路可能存在短路过电流，本实用新型还可以带有标准锂电池过电保护，进一 步保护电路。此外，还可以带有锂电池电量显示，方便用户使用。
[0020] 以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，本实用新型的保护范围不限于 此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见地得到
【权利要求】
1. 一种多功能发电鞋，包括鞋本体、鞋跟和鞋底，其特征在于，在鞋本体内部设有压电 发电鞋垫（10)，在所述压电发电鞋垫（10)上设有压电瓷片（11)，在所述鞋跟的上部设有铝 板（7)，在铝板（7)和压电发电鞋垫（10)之间设有杠杆旋转轴（12)，在鞋跟底部设有齿轮 减速箱（5)和弹簧（9)，所述齿轮减速箱（5)通过条轮（8)与鞋跟啮合连接，所述齿轮减速 箱（5)与直流发电机之间通过轴连接，所述鞋底上设有锂电池（3)，所述锂电池（3)通过充 电电路和过充保护电路与直流发电机（4)连接，鞋本体上设有发热电丝网（2)，在鞋本体的 前部设有LED灯（1)。
2. 根据权利要求1所述的多功能发电鞋，其特征在于，在所述鞋本体的一侧设有迷你 USB 接口（6)。
3. 根据权利要求1所述的多功能发电鞋，其特征在于，所述压电瓷片（11)位于所述压 电发电鞋垫（10)的前脚掌和脚跟上，压电瓷片（11)通过充电电路及过充保护电路与锂电 池（3)连接。
4. 根据权利要求1所述的多功能发电鞋，其特征在于，所述直流发电机（4)的个数为2 个。
【文档编号】H02J7/32GK203897403SQ201420279269
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】邓豪, 李财, 白莎, 张小京 申请人:西南科技大学