[发明专利]一种用于穿戴式设备的发电装置和一种鞋底

说明书

本发明公开了一种用于穿戴式设备的发电装置和一种鞋底，该发电装置包括管状轨道、线圈和磁体，所述线圈固定缠绕在管状轨道的外围，所述磁体安装在管状轨道内，所述磁体与管状轨道的侧壁之间留有缝隙，所述管状轨道两端设有缓冲组件，所述管状轨道的内壁设有特氟龙层，所述线圈设有至少两个抽头；该鞋底包括鞋底本体、储能模块、整流模块、传感器以及若干个发电装置，任意一个发电装置的长度方向均与鞋底本体的长度方向平行或者形成一个小于10°的夹角。本发明的发电装置未采用易损部件，结构简单，可靠性强。本发明可以广泛应用于穿戴式设备领域。

技术领域

本发明涉及穿戴式设备领域，尤其是一种用于穿戴式设备的发电装置和一种鞋底。

背景技术

随着技术迅速发展，可穿戴式设备以及其他使用微功率嵌入式处理器或传感器的使用日渐普遍，其功耗也有所降低。一些嵌入式处理器的休眠状态电流低至数微安乃至零点几个微安，工作状态电流也仅有数毫安，而部分专为可穿戴式设备等微型设备设计的数字信号输出型传感器，其工作电流也在零点几微安到数百微安不等。但由于微量能量俘获技术并未足够成熟，尽管微功耗嵌入式处理器及微型传感器的功耗大幅度下降，现有的可穿戴式设备及其他微型设备仍难以脱离电池供电，给使用带来一定不便的同时，产生的种类繁多的废弃电池也对环境构成了威胁，尤其是广泛用于长时间，微功率放电的氧化银纽扣电池以及一次性锂电池，在造成环境污染的同时，由于纽扣电池或其他小微型电池集中回收十分困难，还造成了贵金属以及日渐稀缺的锂元素资源的浪费。

国内外针对微量动能进行回收均有较多研究，现有的方式一般为采用压电晶体将振动、按压的动能转化为电能实现回收，也有基于电磁感应原理的。但压电晶体成本较高，且由于使用了薄片形的陶瓷材料，较为脆弱，寿命一般在数万次到数十万次之间，而现有的基于电磁感应原理发电的技术需要使用具有弹性的组件，不仅结构复杂而且可靠性低，例如微型弹簧等，在震动强烈或震动频繁的使用场景下，容易出现疲劳，机械强度下降等问题，损坏发电组件。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种结构简单且可靠性高的用于穿戴式设备的发电装置和一种具有结构简单且可靠性高的发电装置的鞋底。

本发明所采取的第一种技术方案是：

一种用于穿戴式设备的发电装置，包括管状轨道、线圈和磁体，所述线圈固定缠绕在管状轨道的外围，所述磁体安装在管状轨道内，所述磁体与管状轨道的侧壁之间留有缝隙，所述磁体的所述管状轨道两端设有缓冲组件，所述管状轨道的内壁设有特氟龙层，所述线圈设有至少两个抽头。

进一步，所述管状轨道为圆柱形管体，所述磁体为圆柱体或者为椭球体，所述磁体在长度方向上的截面直径小于管状轨道在长度方向上的截面直径，所述磁体的长度大于管状轨道在长度方向上的截面直径。

进一步，所述磁体为钕铁硼强磁。

进一步，所述线圈外设有磁屏蔽层。

进一步，所述磁屏蔽层外还设有防水层。

本发明所采取的第二种技术方案是：

一种鞋底，包括鞋底本体、储能模块、整流模块、传感器以及若干个发电装置，所述若干个发电装置的输出端均与整流模块的输入端连接，所述整流器的输出端与储能模块的输入端连接，所述储能模块的输出端与传感器的输入端连接，任意一个发电装置的长度方向均与鞋底本体的长度方向平行或者形成一个小于10°的夹角。