CN108185566A - 一种可自动发电的多功能鞋 - Google Patents
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Abstract
本发明一种可自动发电的多功能鞋，包括压电发电装置、电磁感应发电装置、太阳能发电装置、整流稳压超级电容电路、蓄电池、供电管理电路、加热装置、感光照明装置、计步器装置和电量显示装置，所述压电发电装置、电磁感应发电装置和太阳能发电装置分别与整流稳压超级电容电路连接，所述整流稳压超级电容电路与蓄电池连接，所述蓄电池通过所述供电管理电路给加热装置、感光照明装置、计步器装置和电量显示装置供电。本发明提供的多功能鞋发电量大、重量轻、结构稳定、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及智能穿戴设备领域，特别一种可自动发电的多功能鞋。
背景技术
现有的走路发电鞋大体分为两种：第一种时利用导电液体定向移动时产生的电流作为电源的发电鞋，这种解决方案问题在于内部结构复杂，稳定性极差，易受温度影响，且发电量不容乐观，功能单一，同时造价高昂，现阶段难以普及推广。第二种解决方案是在鞋子外部固定一个小型电机，利用电磁感应现象来发电，这种方法发电量较大但是大大增加了鞋子的重量，无法满足使用者的基本使用需求，此外，独立的外部电机结构极易损坏，结构功能单一，同样难以推广使用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种可自动发电的多功能鞋。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种可自动发电的多功能鞋，包括压电发电装置、电磁感应发电装置、太阳能发电装置、整流稳压超级电容电路、蓄电池、供电管理电路、加热装置、感光照明装置、计步器装置和电量显示装置，所述压电发电装置、电磁感应发电装置、整流稳压超级电容电路、蓄电池、供电管理电路和加热装置设置于多功能鞋鞋底，所述太阳能发电装置设置于鞋舌，所述感光照明装置设置于鞋尖，所述计步器装置和电量显示装置设置于鞋跟，所述压电发电装置、电磁感应发电装置和太阳能发电装置分别与整流稳压超级电容电路连接，所述整流稳压超级电容电路与蓄电池连接，所述蓄电池通过所述供电管理电路给加热装置、感光照明装置、计步器装置和电量显示装置供电。
进一步地，所述压电发电装置包括压电陶瓷，所述压电陶瓷设置于第一鞋垫体和第二鞋垫体之间，所述第一鞋垫体与所述第二鞋垫体的内侧设置有多个按压点，所述按压点分别位于所述压电陶瓷的上下两侧，且所述按压点在水平面上的投影不重叠，通过脚部挤压所述按压点使所述压电陶瓷发生形变进而产生电能。
进一步地，所述电磁感应发电装置包括永磁铁和线圈，所述永磁铁固定于鞋底，所述线圈设置于永磁铁下方，人体脚部运动带动线圈做切割磁感线运动，从而产生电能。
进一步地，所述太阳能发电装置包括太阳能电池板和汇流电路。
进一步地，所述整流稳压超级电容电路包括二极管、超级电容、三极管、稳压管和保护电阻，用于接收处理压电发电装置、电磁感应发电装置和太阳能发电装置产生的交流电，二极管整流处理后，输入超级电容，通过稳压管稳压，三极管放大电路放大处理，最终变成稳定的直流电输出给蓄电池。
进一步地，所述加热装置包括控制电路和加热片，所述控制电路与所述加热片电性连接，所述加热片为碳纤维加热片。
进一步地，所述感光照明装置包括微电子光控器、发光二极管、保护电阻和自锁开关，所述微电子光控器用于检测外部环境亮度，当外部环境亮度低于设定值时，微电子光控器开关闭合，发光二极管接通电源开始照明，当外部环境亮度高于设定值时，微电子光控器开关断开，发光二极管与电源断开停止照明。
进一步地，所述计步器装置包括计步器控制装置和液晶显示屏，所述计步器控制装置与液晶显示屏连接，所述液晶显示屏表面用透明钢化玻璃板覆盖做防尘防水密封处理。
进一步地，所述电量显示装置包括电量显示灯组、按键开关和电量显示控制电路，所述电量显示装置包括电量显示灯组、按键开关和电量显示控制电路通过导线连接用来测量并显示蓄电池电量。
进一步地，所述多功能鞋的鞋边还设置有荧光材料。
本发明具有以下优点：
本发明设备集成度高，所有使用的芯片与电子元模块件都集成在一块电路板上，便携性好，体积小，重量轻，携带方便 ；成本低廉，所使用的都是比较常用的电子元模块件和相关芯片，利于大规模生产 ；采用模块化设计，便于组装和调试；发电量大、结构稳定。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种可自动发电的多功能鞋，包括压电发电装置、电磁感应发电装置、太阳能发电装置、整流稳压超级电容电路、蓄电池、供电管理电路、加热装置、感光照明装置、计步器装置和电量显示装置，所述压电发电装置、电磁感应发电装置、整流稳压超级电容电路、蓄电池、供电管理电路和加热装置设置于多功能鞋鞋底，所述太阳能发电装置设置于鞋舌，所述感光照明装置设置于鞋尖，所述计步器装置和电量显示装置设置于鞋跟，所述压电发电装置、电磁感应发电装置和太阳能发电装置分别与整流稳压超级电容电路连接，所述整流稳压超级电容电路与蓄电池连接，所述蓄电池通过所述供电管理电路给加热装置、感光照明装置、计步器装置和电量显示装置供电。
进一步地，所述压电发电装置包括压电陶瓷，所述压电陶瓷设置于第一鞋垫体和第二鞋垫体之间，所述第一鞋垫体与所述第二鞋垫体的内侧设置有多个按压点，所述按压点分别位于所述压电陶瓷的上下两侧，且所述按压点在水平面上的投影不重叠，通过脚部挤压所述按压点使所述压电陶瓷发生形变进而产生电能。
进一步地，所述电磁感应发电装置包括永磁铁和线圈，所述永磁铁固定于鞋底，所述线圈设置于永磁铁下方，人体脚部运动带动线圈做切割磁感线运动，从而产生电能。
进一步地，所述太阳能发电装置包括太阳能电池板和汇流电路。
进一步地，所述整流稳压超级电容电路包括二极管、超级电容、三极管、稳压管和保护电阻，用于接收处理压电发电装置、电磁感应发电装置和太阳能发电装置产生的交流电，二极管整流处理后，输入超级电容，通过稳压管稳压，三极管放大电路放大处理，最终变成稳定的直流电输出给蓄电池。
进一步地，所述加热装置包括控制电路和加热片，所述控制电路与所述加热片电性连接，所述加热片为碳纤维加热片。
进一步地，所述感光照明装置包括微电子光控器、发光二极管、保护电阻和自锁开关，所述微电子光控器用于检测外部环境亮度，当外部环境亮度低于设定值时，微电子光控器开关闭合，发光二极管接通电源开始照明，当外部环境亮度高于设定值时，微电子光控器开关断开，发光二极管与电源断开停止照明。
进一步地，所述计步器装置包括计步器控制装置和液晶显示屏，所述计步器控制装置与液晶显示屏连接，所述液晶显示屏表面用透明钢化玻璃板覆盖做防尘防水密封处理。
进一步地，所述电量显示装置包括电量显示灯组、按键开关和电量显示控制电路，所述电量显示装置包括电量显示灯组、按键开关和电量显示控制电路通过导线连接用来测量并显示蓄电池电量。
进一步地，所述多功能鞋的鞋边还设置有荧光材料。
本发明的工作过程如下：
使用者穿着多功能鞋走路运动时，多功能鞋的压电发电装置和电磁感应发电装置开始工作，压电发电装置则是通过使用者脚部按压压电陶瓷进而发电，电磁感应发电装置则是利用线圈切割磁感线产生电流进而发电，太阳能发电装置则是在有光照的情况下工作，通过太阳能电池板光伏发电，发出的电流流向整流稳压超级电容电路，经过整流和稳压过后给蓄电池充电，蓄电池再通过供电管理电路给加热装置、感光照明装置、计步器装置和电量显示装置供电。
Claims (10)
1.一种可自动发电的多功能鞋，其特征在于：所述可自动发电的多功能鞋包括压电发电装置、电磁感应发电装置、太阳能发电装置、整流稳压超级电容电路、蓄电池、供电管理电路、加热装置、感光照明装置、计步器装置和电量显示装置，所述压电发电装置、电磁感应发电装置、整流稳压超级电容电路、蓄电池、供电管理电路和加热装置设置于多功能鞋鞋底，所述太阳能发电装置设置于鞋舌，所述感光照明装置设置于鞋尖，所述计步器装置和电量显示装置设置于鞋跟，所述压电发电装置、电磁感应发电装置和太阳能发电装置分别与整流稳压超级电容电路连接，所述整流稳压超级电容电路与蓄电池连接，所述蓄电池通过所述供电管理电路给加热装置、感光照明装置、计步器装置和电量显示装置供电。
2.根据权利要求1所述的一种可自动发电的多功能鞋，其特征在于：所述压电发电装置包括压电陶瓷，所述压电陶瓷设置于鞋垫内部，所述鞋垫内侧设置有多个按压点，所述按压点分别位于所述压电陶瓷的上下两侧，且所述按压点在水平面上的投影不重叠，通过脚部挤压所述按压点使所述压电陶瓷发生形变进而产生电能。
3.根据权利要求1所述的一种可自动发电的多功能鞋，其特征在于：所述电磁感应发电装置包括永磁铁和线圈，所述永磁铁固定于鞋底，所述线圈设置于永磁铁下方，人体脚部运动带动线圈做切割磁感线运动，从而产生电能。
4.根据权利要求1所述的一种可自动发电的多功能鞋，其特征在于：所述太阳能发电装置包括太阳能电池板和汇流电路。
5.根据权利要求1所述的一种可自动发电的多功能鞋，其特征在于：所述整流稳压超级电容电路包括二极管、超级电容、三极管、稳压管和保护电阻，用于接收处理压电发电装置、电磁感应发电装置和太阳能发电装置产生的交流电，二极管整流处理后，输入超级电容，通过稳压管稳压，三极管放大电路放大处理，最终变成稳定的直流电输出给蓄电池。
6.根据权利要求1所述的一种可自动发电的多功能鞋，其特征在于：所述加热装置包括控制电路和加热片，所述控制电路与所述加热片电性连接，所述加热片为碳纤维加热片。
7.根据权利要求1所述的一种可自动发电的多功能鞋，其特征在于：所述感光照明装置包括微电子光控器、发光二极管、保护电阻和自锁开关，所述微电子光控器用于检测外部环境亮度，当外部环境亮度低于设定值时，微电子光控器开关闭合，发光二极管接通电源开始照明，当外部环境亮度高于设定值时，微电子光控器开关断开，发光二极管与电源断开停止照明。
8.根据权利要求1所述的一种可自动发电的多功能鞋，其特征在于：所述计步器装置包括计步器控制装置和液晶显示屏，所述计步器控制装置与液晶显示屏连接，所述液晶显示屏表面用透明钢化玻璃板覆盖做防尘防水密封处理。
9.根据权利要求1所述的一种可自动发电的多功能鞋，其特征在于：所述电量显示装置包括电量显示灯组、按键开关和电量显示控制电路，所述电量显示装置包括电量显示灯组、按键开关和电量显示控制电路通过导线连接用来测量并显示蓄电池电量。
10.根据权利要求1所述的一种可自动发电的多功能鞋，其特征在于：所述多功能鞋的鞋边还设置有荧光材料。
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