[發明專利]一種人體可穿戴發電系統

有效

• 申請號: 201810859593.5
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109038999B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 王廣軍;蘇本躍;劉奎;陳曉慧;陶中杰
• 申請（專利權）人: 安慶師范大學
• 主分類號: H02K35/04
• 分類號: H02K35/04;H02N1/04;H02J7/35
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種人體可穿戴發電系統，其特征在于，包括織物發電模塊、行走發電模塊、發電環發電模塊、智能腰帶和智能手機；

所述織物發電模塊用于收集太陽能產生的陽光電能和運動過程中的微弱機械電能，所述織物發電模塊用于將陽光電能和微弱機械電能傳輸到智能腰帶模塊；所述智能腰帶模塊用于接收陽光電能和微弱機械電能并將陽光電能和微弱機械電能存儲；

所述行走發電模塊用于收集人在行走過程中產生的行走電能并將行走電能傳輸到智能腰帶模塊，所述智能腰帶模塊接收行走發電模塊傳輸到行走電能并將其存儲；所述行走發電模塊為可發電鞋子，可發電鞋子用于收集鞋部電能，所述可發電鞋子用于將鞋部電能傳輸到智能腰帶，所述智能腰帶用于接收鞋部電能并進行存儲；

所述發電環發電模塊包括手環發電單元和腳環發電單元；所述手環發電單元用于收集手部運動時產生的手環電能并將手環電能傳輸到智能腰帶，所述腳環發電單元用于收集腳部運動時產生的腳環電能并將腳環電能傳輸到智能腰帶；所述智能腰帶接收手環發電單元傳輸的手環電能并將手環電能存儲，所述智能腰帶接收腳環發電單元傳輸的腳環電能并將腳環電能存儲；

所述織物發電模塊包括一種由可發電織物紡織而成的發電衣，所述可發電織物使用質量很小的聚酯纖維作為原材料，所述纖維表面鍍有一層金屬層(5)，所述金屬層上鍍有半導體涂材，所述半導體涂材主要是半導體晶硅；所述金屬層(5)構成收集光能的太陽能電池發電模塊；

所述發電織物的構成發電模塊第二塊是還包括內部摩擦發電模塊，所述內部摩擦發電模塊包括在布料表層涂有的鍍銀層(501)，所述鍍銀層(501)為鍍銀的纖維材料，所述鍍銀層下端設置有納米層(6)，所述納米層(6)為鍍有聚二甲硅氧烷的氧化鋅納米材料；鍍銀層(501)和納米層(6)之間存在空隙，鍍銀層(501)和納米層(6)相互摩擦時可產生的電能能夠直接點亮LED燈，所述納米層(6)下端設有接觸層(601)，所述接觸層(601)為織物與皮膚接觸的面，所述接觸層(601)由絕緣物質構成；

所述可發電鞋子包括壓力發電裝置和擺動發電裝置；

所述壓力發電裝置包括設置在鞋子底部的夾層，所述夾層內設置有若干并排間隔設置的第一永磁體(7)及第一緩沖彈簧(701)；所述第一緩沖彈簧(701)上纏繞有第一線圈；利用人走路時對鞋底的壓力，使第一緩沖彈簧(701)進行壓縮，從而達到切割在中心的第一永磁體(7)產生的磁場，從而產生感應電流；所述第一線圈兩端還電性連接有外部導線(702)，利用外部導線(702)將產生的電能傳輸出去；

所述擺動發電裝置包括固定在鞋子側面的第二線圈(8)，所述第二線圈(8)內部固定有絕緣套(801)，所述絕緣套(801)內套接有第二永磁體(802)，所述第二永磁體(802)可在絕緣套(801)內沿第二線圈(8)中心線做往復運動；在人體運動時，隨著人的移動腳步會前后運動，此時腳步的運動會帶動第二永磁體(802)在第二線圈(8)中來回擺動使第二線圈(8)中產生感應電流；

所述發電環發電模塊包括手環發電單元和腳環發電單元；所述手環發電單元包括手環，所述腳環發電單元包括腳環；

手環和腳環內均設置有一個發電裝置，所述發電裝置包括，第一磁極(1)，所述第一磁極(1)上端還固接有連接桿(2)，所述連接桿(2)中部還開設有旋轉段(201)，所述連接桿(2)上端還固接有第二磁極(3)，所述旋轉段(201)中部還套接有指針(4)，所述指針(4)中部開設有連接通孔(401)，所述連接通孔(401)與旋轉段(201)相互配合；

其中，所述第一磁極(1)負極向上，所述第二磁極(3)正極向下，所述第一磁極(1)的負極和第二磁極(3)的正極相對設置；第一磁極(1)和第二磁極(3)形成磁場，設置在手環和腳環內的指針(4)，由于人體運動會帶動指針(4)轉動，切割磁感線產生電動勢，此時由閉合回路給電池進行充電；所述指針(4)和手環上還分別連接有導線，所述導線另一端分別連接在電池的正負極上；

所述智能腰帶上設有三個輸入端，所述織物發電模塊通過導線與智能腰帶的輸入端電連接；所述可發電鞋子與織物發電模塊通過導線電連接，所述可發電鞋子通過織物發電模塊間接與智能腰帶的輸入端電連接，所述手環發電單元、腳環發電單元通過無線傳感的方式將電能傳輸給智能腰帶的輸入端；

所述智能腰帶上還設有一個輸出端，用于將電能傳輸到外界用電模塊；所述智能腰帶上還通過無線網絡連接有智能手機，所述智能腰帶用于將接收到的電能數據傳輸到智能手機，所述智能手機用于對電能數據進行分析，得到人體運動及能耗；

所述電能數據包括陽光電能、微弱機械電能、行走電能、鞋部電能、手環電能和腳環電能。