[实用新型]一种充能鞋垫

说明书

技术领域

本实用新型电子电路领域，更具体地涉及一种充能鞋垫。

背景技术

当今社会的快速发展带来了一系列的环境问题，河流、大气、土壤都出现了不同程度的污染，传统化石燃料日益枯竭，寻找新的绿色无污染可循环利用能源，俨然成为了当务之急。事实上，人们生活中，周围不断地产生着各种能量，比如机械能、噪声能、体热能等等，特别是通过肢体运动触碰产生的力能。人类在不停地向自然索取能源，却很少发现自己其实也是一个能源产生核心。

如何最大效率地收集利用这些微弱的电能，就成了现在乃至今后充能鞋垫的研究方向之一。通过对充能鞋垫的实践探索，可以解决户外电子设备电量紧缺的情况，具有可循环可持续移动电源的功效，不用携带大量电池电板，对环境保护也起到了一定的保护意义。

在脚踩发电的领域，国内外科学家可谓是万舟竞帆，如火如荼地进行着研究和试验。先来看看超级大国美国的发展水平，研究人员充分利用动能，他们尝试运用一种新型能量收集技术“逆向电润湿”，电润湿本身是依靠改变电压，使得疏水表面的液滴外形发生相应改变，研究者们通过这一原理，反过来让微型液滴流动的能量转化为电能。这样的设备和鞋垫有点类似，含有大量微液滴，通过步行踩踏时的能量发电。此外，美国科学家还开发了一种新的发电装置，通过将经过特殊处理的无害病毒覆盖在发电装置上，利用这种病毒起到走路发电的功效。这是生物化学科技的新型产物。当然，这两种实用新型研究，都处在开发阶段，尤其是后者。另外此两项实用新型的理念都很超前，短期很难大量生产用于商业。

在日本的电信公司研发研制了一款发电鞋，通过在鞋中装上水以及小型发电机。人们穿着这样的发电鞋行走时，利用压力推动水流，驱动发电机工作。这样的设计很简单，但最重要的是如何将发电机做得足够小，而且能量利用率又得比较高，这就需要科学家们不断地实验实践了。当然这样的水轮发电机置于鞋中，必将产生很多不确定性。

实用新型内容

1、本实用新型的目的。

为了收集人类生活中产生的微弱电能，可循环利用，本实用新型提出了一种充能鞋垫。

2、本实用新型所采用的技术方案。

充能鞋垫，包括压电陶瓷发电装置、整流电路、电容、稳压充电电路、待供电设备，压电陶瓷发电装置产生的交流电通过整流电路变为直流电后通过电容储存部分电能，再通过稳压充电电路供给待供电设备。

所述压电陶瓷发电装置包括压电陶瓷片。

所述压电陶瓷片为3个通过由4个二极管组成全桥整流电路对交流电进行整流。

3、本实用新型的有益效果。

本实用新型能充分利用人体运动产生的动能转化为电能，供日常生活中使用，起到节能环保的作用。

附图说明

图1本实用新型的结构图。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本实用新型方案的限制，任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本实用新型的技术方案范畴。

实施例1

将整体结构划分为：压电陶瓷发电装置、整流电路、电容、稳压充电电路及待供电的设备。这5个结构在实验过程中分别用了压电陶瓷片、整流电路、充电电容、二极管及部分电路替代。采用圆形压电片若干，1N4006 四个，导线若干，鞋垫白底一片及少量塑料泡沫。

在压电发电的装置运作时，首先产生的是交流电，通过设置了一个整流电路，将交流电转化成直流电后，再接一个电容，理论上能够给小型电池充电。

在压电效应中，机械效应与电效应是相互耦合的，彼此相关联。因此，压电式中的压电数据（应力应变T,S）和电力数据（电场强度E，电荷位移D）之间的关系方程。显示为：

                                                                         

方程中，是恒定应力下测出的机械自由介电常数，是电短路情况下测得的弹性常数，是压电常数。这两个方程描述的分别为正压电效应和逆压电效应。