[實用新型]一種將機械能轉換為電能的多功能發電鞋

有效

• 申請號: 201720387374.2
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN206714205U
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 李嘉陸;石華;吳曉雪
• 申請（專利權）人: 李嘉陸
• 主分類號: A43B3/00
• 分類號: A43B3/00;A43B7/04;A43C11/00;F03G7/08
• 代理公司: 大連理工大學專利中心21200
• 代理人: 梅洪玉

1.一種將機械能轉換為電能的多功能發電鞋，其特征在于，所述的多功能發電鞋包括整體框架結構、兩個壓電發電裝置、兩個電磁感應發電裝置、光能發電裝置、整流穩壓超級電容電路、加熱裝置、計步器裝置、自動系鞋帶裝置、電量顯示裝置、感光照明裝置；

所述的裝置整體框架結構包括一個前部結構、多個中部連接板（4）、一個后部結構；前段結構包括鞋尖（1）、前部上支撐板（2）、前部下支撐板（3）、液壓桿A（7）、液壓桿B（8）；后端結構包括后部上支撐板（5）、后部下支撐板（6）、液壓桿C（9）、液壓桿D（10）；中部連接板（4）位于前部結構和后部結構之間，多個中部連接板（4）相互之間通過軸承連接后，兩側分別與前部結構和后部結構通過軸承連接，軸承兩端緊固，防止軸向位移，保證前部結構、后部結構均能做同軸轉動；所述的多個中部連接板（4）的個數根據實際情況確定；鞋尖（1）內部放置主充電電池、備用充電電池；

前部下支撐板（3）為L型，位于前部上支撐板（2）下方，前部下支撐板（3）和前部上支撐板（2）之間形成存儲倉M；前部下支撐板（3）L型側面與鞋尖（1）大端端面接合后通過扣鎖固定；前部下支撐板（3）L型側面上方與前部上支撐板（2）首部通過軸承聯系，軸承兩端分別通過螺母緊固，前部上支撐板（2）和前部下支撐板（3）能夠繞該軸承做定軸轉動；前部上支撐板（2）和前部下支撐板（3）的尾部左右兩側面均設有固定孔，二者同側的固定孔與豎直方向夾角A等于走路時足跟部落地時足底與水平面的夾角；液壓桿A（7）兩端的固定接頭伸入前部上支撐板（2）和前部下支撐板（3）左側面的固定孔固定，液壓桿B（8）兩端的固定接頭伸入右側面的固定孔固定，前部上支撐板（2）和前部下支撐板（3）在液壓桿A（7）、液壓桿B（8）往復伸縮下，繞首部軸承做角度A的定軸轉動；

后部下支撐板（6）結構與前部下支撐板（3）相同，后部下支撐板（6）側面上方與后部上支撐板（5）首部通過軸承連接后，二者能夠繞該首部軸承做定軸轉動，且中部連接板（4）與后部上支撐板（5）首部通過軸承連接；后部下支撐板（6）與后部上支撐板（5）之間形成存儲倉N；后部上支撐板（5）、后部下支撐板（6）尾部結構與前部上支撐板（2）和前部下支撐板（3）的尾部結構相同，與兩個液壓桿連接，后部上支撐板（5）、后部下支撐板（6）在液壓桿的往復伸縮下，能夠繞首部軸承做角度A的定軸轉動；

所述的壓電發電裝置固定在前部下支撐板（3）和后部下支撐板（6）上，包括壓電陶瓷固定塊（14）和多個壓電避震頭；多個壓電避震頭分部于整體框架結構兩側，用于避震和給主充電電池充電；

每一個壓電避震頭由壓電避震頭連接頭（11）、壓電避震頭避震結構（12）、壓電避震頭壓電端（13）組成，三者依次通過防水防塵粘接劑粘接；其中，壓電比枕頭避震結構（12）上有多個螺旋彈簧固定孔，每個螺旋彈簧固定孔中安裝一個彈簧，用于支撐壓電避震頭避震結構（12）；

壓電陶瓷固定塊（14）用于給主充電電池充電，包括多個線圈固定槽（15）、多個壓電陶瓷槽（16）和磁鐵塊活動孔（17）；其中，線圈固定槽（15）位于兩個壓電陶瓷槽（16）之間，用于放置線圈，線圈內部放置磁鐵塊活動孔（17）；壓電陶瓷槽（16）上表面水平，下表面兩端水平、中部彎曲，該結構兩端用來固定陶瓷片，中部曲面能夠控制壓電陶瓷片的彈性形變量，防止壓電陶瓷片發生永久性的功能損傷；

所述的光能發電裝置包括太陽能板，太陽能板覆蓋于鞋面和整體框架結構的兩側，用來給主充電電池充電；

所述的兩個電磁感應發電裝置放置于密封箱后，分別固定在前部下支撐板（3）和后部下支撐板（6）上，用于給主充電電池充電；

所述的整流穩壓超級電容電路包括由二極管、超級電容、三極管、穩壓管、保護電阻，用于接收處理壓電發電裝置、電磁感應發電裝置、光能發電裝置產生的交流電，二極管整流處理后，輸入超級電容，通過穩壓管穩壓、放大電路放大處理，最終變為穩定的直流電輸出給主充電電池，當主充電電池電量充滿后為備用充電電池充電；

所述的加熱裝置包括通過導線連接的發熱片和控制電路兩部分；發熱片放置于整體框架結構上表面，控制電路位于存儲倉M中；假設人足部適宜溫度介于X和Y之間，加熱裝置設定后，能夠保證鞋子內部溫度維持在X和Y之間，X＜Y，控制電路中的電子溫控開關感受工作環境溫度T的變化，產生導通或斷開動作：當工作環境溫度T＜Y時，電子溫控開關導通，加熱裝置工作；當T≥Y時，電子溫控開關斷開，加熱裝置停止工作；

計步器裝置包括液晶屏和計步器控制裝置，放置于存儲倉N中，并在液晶屏表面用透明鋼化玻璃板覆蓋做防塵放水密封處理；

自動系鞋帶裝置包括正反轉自鎖減速電機控制裝置和鞋帶外固定裝置，鞋帶外固定裝置設置于鞋面開口兩側，正反轉自鎖減速電機控制裝置布置于中部連接板（4）內部的空倉中；

電量顯示裝置包括電量顯示燈組、按鍵開關、電量顯示裝置控制電路，三者通過導線連接，放置于存儲倉N中，用來測量并顯示主充電電池電量；

感光照明裝置位于鞋尖（1）內部中，包括依次串聯連接的微電子光控器、發光二極管、保護電阻、自鎖開關；其中，微電子光控器的感光頭設置于鞋尖（1）外側前部尖端，用于檢測外部環境亮度；當外部環境亮度低于設定值時，微電子光控器開關閉合，發光二極管接通電源開始照明；當外部環境亮度高于設定值時，微電子光控器開關斷開，發光二極管與電源斷開停止照明。