CN106481521A - 发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发电装置，特别是利用人体或动物体自身活动发电的装置。该发电装置包括发电装置和拉伸带，所述的发电装置包括动子，所述的拉伸带环绕于人体或动物体适配部位，拉伸带的两端随着适配部位周长变化有相对位移的改变，拉伸带的至少一端与发电装置的动子连接，拉伸带两端相对位移的改变带动发电装置动子运动。利用人体或者动物体的生理的特征，在关节等活动时直径或周长可变的适配部位，安置发电装置，在直径增加和减少的做功过程中，拉伸贴紧该部位的拉伸带，并带动与之相连的发电装置发电。

Description

发电装置

技术领域

本发明涉及发电装置，特别是利用人体或动物体自身活动发电的装置。

背景技术

人们的日常生活中越来越依赖随身的电子设备，可是长期以来受到电池技术瓶颈的严重制约，如果将随身电子设备的电池设计得方便携带，则会造成充电或者更换电池的不方便；如果将随身电子设备的电池设计成容量更大，续航更久，则不方便携带。解决上述矛盾的有效办法是利用人体生物，通过合理的转换技术给随身设备供电。

在野生动物保护或者畜养产业对动物进行管理时，需要在动物身体安置相应的电子产品，如跟踪项圈、有源Rfid装置等，对于电池的容量仍然有成本和效率的需要，以野生动物保护为例，为了获取某项圈的移动轨迹，通常需要经常追踪并射杀或麻醉，如果有了更好的充电技术，则项圈可以发送更大的功率信号，从而减少追踪的成本和频繁捕获带来的危害，解决这个问题的有效办法是利用动物的生物能，通过合理的转换技术给随身设备供电。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种可利用人体或动物自身活动发电的发电装置。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种发电装置，包括发电装置和拉伸带，所述的发电装置包括动子，所述的拉伸带，环绕于人体或动物体适配部位，拉伸带的两端随着适配部位周长变化有相对位移的改变，拉伸带的至少一端与发电装置的动子连接，拉伸带两端相对位移的改变带动发电装置动子运动。

本发明的构思是利用人体或者动物体的生理的特征，在关节等活动时直径（或周长）可变的适配部位，安置发电装置，在直径增加和减少的做功过程中，拉伸贴紧该部位的拉伸带，并带动与之相连的发电装置发电。

优选地，所述的发电装置包括一台直线发电机，拉伸带一端与直线发电机的动子连接，另一端与直线发电机的壳体或定子连接。

优选地，所述的发电装置包括两台壳体相连的直线发电机，拉伸带的两端分别与两台直线发电机的动子连接。

优选地，还包括设置于直线发电机内部的复位弹簧，该复位弹簧与伸缩带2或直线发电机的动子连接。

优选地，所述的直线发电机壳体一端开有使得拉伸带穿过后与动子连接的通道，在所述的通道的内壁底部或与所述通道位置相邻的壳体内壁设置滑轮，该滑轮上用于搭载穿入壳体的拉伸带。

优选地，拉伸带中部有接扣装置，接扣装置用于连接构成拉伸带的两个以上拉伸部件。

优选地，包括设置在有拉伸带穿入的壳体一侧的具有伸缩能力的防尘罩。

优选地，所述直线发电机的动子移动的轴线上设有限位支架，该限位支架上设有压电发电层和锁止装置。

优选地，所述的直线发电机壳体底部设有压电发电层。

优选地，两个或两个以上发电装置通过导线连接共同给蓄电池组或用电设备供电。

本发明在人体或动物体活动时直径（或周长）可变的适配部位安置发电装置，在拉伸带带动直线发电机动子伸缩过程中，形成磁力线和线圈组的切割从而发电。与压电发电层配合，拉伸带在受力收紧的过程会拉动压电发电层受压力产生电能。所述发电装置人或动物运动时发电，具有便携，可穿戴的特点。所述的人体或动物的活动，如行走、跑步、弯腰、耸肩、写字、操作鼠标等等，主要体现在关节的屈伸活动以及肌肉的松胀方面，以人体关节为例，关节部位是最有力的部位，也是最频繁活动的部位，而且几乎所有的关节的折弯过程都会有直径增加的效应，利用这个变化安装发电装置，可以实现便携性。正是由于频繁的关节活动，该装置可以设计得微型化，其功耗和拉力足以对智能化的便携电子设备提供供电和续航的功能。

随身电子设备越来越小，功能越来越多，是未来的一种趋势，甚至将诸多应用模块集成在手表，甚至是戒指大小和外形的设备中，但目前电池续航的瓶颈带来了诸多不便，本发明的手指关节发电装置、腕关节发电装置就可以通过关节活动给附近的该设备提供电能，增加设备原有电池供电时长，从而使通话功能、手表功能、心跳频率以及血压血糖监测、gps、人员定位以及更耗电的诸多功能等等实用化。人体头部的，如智能装备谷歌眼镜，蓝牙耳机等，也存在供电续航方面的不足，根据本发明的构思，可以依靠靠近头部的关节，如肩部关节、胸部等在人体活动时产生电能解决该问题。人体下部的，如脚腕关节，可以给电子脚环供电。其他部位的，如四肢的肘部关节、肌肉松胀部位，以及腹部肌肉等部位，可以根据习惯定制符合实用的发电装置，解决相对应的耗电问题，如经常走路的人，可以在膝部关节安装本发明装置，可以直接提供照明、监控、随身充电宝设施供电。

附图说明

此处的附图用来提供对本发明的进一步说明，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用来解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明动子运动到内侧的结构示意图。

图2是本发明动子运动到外侧的结构示意图。

图3是本发明有两个直线电机时的结构示意图。

图4是本发明有两个直线电机的指环结构示意图。

图5是实施例2弧面指环压电结构示意图。

图6是实施例2指根环结构示意图。

图7是实施例3肘环的结构示意图。

图8是实施例4腕部发电装置的结构示意图。

图9是实施例4脚腕和足---腕拉伸发电装置的结构示意图。

图10是实施例5胸部发电装置的一种结构示意图。

图11是实施例5皮带结合发电装置的结构示意图。

图12是放置在衣服内侧的肌体肌肉发电装置的结构示意图。

图13是实施例6肩部发电装置的结构示意图。

图14是实施例6手臂根部和肩部发电装置的结构示意图。

图15是限位支架上装有压电发电层和锁止装置的结构示意图。

图中，1-发电装置，2-拉伸带，3-动子，4-直线发电机，5-壳体，6-定子，7-限位支架，8-压电发电层，9-复位弹簧，10-通道，11-滑轮，12-接扣装置，13-整流模块，14-蓄电池组组，15-USB输出/输入接口，16-防尘罩，17-锁止装置，18-导线。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明，以下结合参考附图并结合实施例对本发明作进一步清楚、完整的说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明利用人或者动物，通过肢体运动时候变化直径（或周长）的身体部位，产生环绕带的拉伸的力，带动发电设备发电。如手腕或脚腕在行走或者活动时，腕部控制脚掌（指、趾）活动的筋骨突出，加上折弯该关节过程会使得腕部直径（或周长）增加和减少，从而做功。类似的，四肢的肌肉或腹部胸部在人体运动或呼吸的过程中，收缩与伸展肌肉的过程，也会引起上述部位的直径（或周长）变化，从而做功。如肘部在胳膊伸展时，上肢肘部的直径（或周长）减小，胳膊弯折时，肘部的直径（或周长）增加，从而做功。如膝部在腿伸展时，下肢膝部的直径（或周长）减小，膝部弯折时，膝部的直径（或周长）增加，从而做功。同样的，手掌部或者人体其他部位的各个关节，在伸展和曲折的活动过程，关节部位的直径（或周长）都会减少和增加的往复，从而做功。同样的，手臂与肩部的关节，在手臂抬起和落下的活动过程，或者摆臂活动时，上臂根部与肩交界处的相对凸起的筋腱与肌肉，使得此部位环绕上臂根部至腋下的直径或周长往复增加或者减小，从而做功，所述部位也是关节，在手臂抬起和落下的过程，由于关节的屈伸，会造成该部位的直径（或周长）增减，从而做功。同样的，臀部也是人体的关节，在坐与站的活动过程，或者在行走时，胯部的直径和周长会随着臀部以及周围的肌肉与筋骨的活动拉长或者减少，或者由于该关节的屈伸而引起拉长和减少，从而做功。

在一种典型的实施方式中，一种发电装置包括发电装置1和拉伸带2，所述的发电装置1包括动子3，所述的拉伸带2，环绕于人体或动物体适配部位，拉伸带2的两端随着适配部位周长变化有相对位移的改变，拉伸带2的至少一端与发电装置1的动子3连接，拉伸带2两端相对位移的改变带动发电装置动子3运动。

根据以上对于人或动物运动时直径（或周长）变化的身体部位的描述，本发明所述的人体或动物体的适配部位，包括：关节，如肩关节、肘关节、腕关节、指关节、髋关节、膝关节和足关节等两个可活动部位的连接处；以及因血管的扩张收缩、呼吸以及肌肉活动能够引起皮肤表面周长变化的部位。

本发明装置可以是集成在服装外侧或内侧通过扣紧装置使之敏感地感应人体皮肤层的直径与周长的变化并随之变化的部位，也可以是通过可张紧的皮肤表面的拉伸带固定所述发明装置，人体关节部位是折弯过程中通常都有较强的力的部位，对拉伸带的作用力可以明显地带动发电装置，人体关节的屈伸又是人体活动最频繁的部位之一，如走路、跑歩、甩臂，蹲站、扭转身体、抓拿物件，操作鼠标，抽烟吃饭以及办公日常行为等动作，可以通过刻意的或者不经意地屈伸活动满足实际需求的发电活动量。人体的关节在较明显的伸直和曲折的过程中，关节的直径变化引起的周长变化、类似圆柱形的铁丝或者是薄片状的铁板被弯成直角形状，加上关节部位的生理特性，会有拉伸关节的筋腱突出，直径变化尤为明显。

所述拉伸带，是围绕身体直径或周长变化的，连接发电装置的柔性不可拉伸的材料制成，如皮、革、布、铁、链、橡胶等等，特殊条件下拉伸带可以使用有一定张紧力的松紧材料制成，如装置在周长变化幅度远大于发电装置动子位移尺度的关节时，如为了通过张紧力将拉伸带更牢固地固定在特定关节位置的时候。拉伸带可以是贴近皮肤的服装面料本身，如鞋袜、手套、胸罩等，也可以是通过现有技术方便地附着在服装对应位置上。图5-图14给出了多种适配于人体不同部位的可行方案。

所述的发电装置选用直线发电机、压电发电层、摩擦发电机、转轴式发电机的一种或几张进行组合。所述的“动子”应当理解为具有在拉伸带带动下可活动的部件，该可活动的部件在直线发电机中即本领域技术人员通常理解的动子部件，在压电发电层中应当理解为压迫压电材料的部件，在摩擦发电机中应当理解为可相对运动并产生摩擦的部件中的运动部件。对于转轴式发电机，本领域技术可以理解在增加如齿轮等运动转换部件的情况下，可以将直线运动转换为旋转运动，此处的“动子”应当理解为可以直接或间接带动运动转换部件的进行直线运动的部件。

本发明只描述了发电装置的结构和产生电能的发明机理，对发电装置在发电后如何输出以及整流或存储、应用以及对与之相连的连接机构不再赘述，本领域的技术人员可以根据本发明内容结合现有技术可以实现。

在上述典型实施方式的基础上，本发明提供了以下两种采用直线发电机实现发明目的的优选的实施方式。

在一种优选的实施方式中，如图1所示，所述的发电装置包括一台直线发电机4，拉伸带2一端与直线发电机4的动子3连接，另一端与直线发电机4的壳体5或定子6连接。

在另一种优选的实施方式中，为了降低发电装置在皮肤表面的位移幅度，如图3和图4所示，所述的发电装置1包括两台壳体相连的直线发电机4，拉伸带2的两端分别与两台直线发电机4的动子3连接。两个直线发电机的壳体相连是指壳体直连或者通过拉伸带将两个壳体连接，这样发电部分整体两侧的拉伸带可以同时拉伸内部的相对独立的动子。两个或两个以上发电装置可以组装成更多符合人体工程学的形状，比如V形或者弧形，在图3所述的结构中，两个直线电机4相连端采用铰接方式连接。

在一种相对具体的实施方式中，如图1和图2所示，还包括设置于直线发电机4内部的复位弹簧9，该复位弹簧9与伸缩带2或直线发电机的动子3连接。拉伸带2的张紧力应小于复位弹簧的拉力。拉伸带2与动子3相连，动子3连接有复位弹簧9可以使动子3复位，在拉伸带2拉动动子3产生位移和拉伸消除后复位弹簧9将动子复位的过程，同时形成磁力线和线圈组的切割，从而发出感应电。

在一种相对具体的实施方式中，如图1和图2所示，所述的直线发电机4壳体5一端开有使得拉伸带2穿过后与动子3连接的通道10，在所述的通道10的内壁底部或与所述通道10位置相邻的壳体内壁设置滑轮11，该滑轮11上用于搭载穿入壳体5的拉伸带2。设置滑轮11可以减小拉伸带的摩擦。

在一种相对具体的实施方式中，拉伸带2中部有接扣装置12，如图4所示，接扣装置12用于连接构成拉伸带2的两个以上拉伸部件。所述的接扣有调节连接长度的功能的方便解扣装置，如相向按压可以实现拉伸带的松紧状态，从而根据发电需求来方便地调节是否发电，在电量充足或者无需发电时，可手动快捷地通过该扣接装置松弛拉伸带，从而增加携带的舒适性。所述拉伸带也可以是服装或者首饰的一部分，或通过快接件与所述服装方便连接成整体或者附属成整体，如袜子、袖子、皮带、胸罩、手套，戒指等。在穿戴后，拉伸带和相连的发电装置同时紧身装置至所需部位，并在服装面料的对应拉伸带扣接位置装置快接扣实现紧身与松弛以方便地调整舒适性，从而达到与拉伸等效的做功功能。

在一种相对具体的实施方式中，包括设置在有拉伸带2穿入的壳体5一侧的具有伸缩能力的防尘罩16（参考图1和图2），起到为了防尘或者防水的作用，所述防尘罩16可以在拉伸带伸缩的过程随之伸缩。

在一种相对具体的实施方式中，所述直线发电机4的动子3移动的轴线上设有限位支架7，参考图15，该限位支架7上设压电发电层8和锁止装置17。拉伸带2穿过限位支架7后连接动子，该锁止装置可以卡紧穿过限位支架7的拉伸带2。

在一种相对具体的实施方式中，如图1和图2所示，所述的直线发电机4壳体5底部设有压电发电层8。

在本发明一种优选的实施实施方式中，两个或两个以上发电装置通过导线18连接共同给蓄电池组或用电设备供电，从而提升发电效率，所述的导线18可以是单独的连接导线，也可以是集成在服装内部的连接导线，既美观也实用和舒适。

以下结合具体实施例对本发明要求保护的技术方案作进一步清楚、完整的说明。

实施例1。如图1和图2所示，所述发电装置是由直线发电机与压电发电层结合的方式组成，整体外壳由刚性材料制成，直线发电机4壳体5底部靠近关节的一侧是压电发电层8，环绕关节的拉伸带2与直线发电机4的壳体5的一端连接。直线发电机4的另外一端有可以穿过拉伸带2的通道10，与通道10位置相邻的壳体内壁设有滑轮11，所述拉伸带2的另一端穿过所述通道10连接直线发电机4内部的动子3。在关节对拉伸带2做功时，拉伸带2对直线发电机的动子3拉伸并产生与定子6的相对位移，切割磁力线从而发电。直线发电机的种类比较多，实际使用以动子与静体相对运动时候能产生线圈对磁场切割的效果为准，本实施例所述的发电装置，采用动子为磁铁和静体为环绕磁场的线圈组成。

动子的一端与滑轨固定，可以在限位支架的通道内横向滑移，另一侧有内部的滑轨，可以使得固定在限位支架的滑轨可以在内部横向滑移。根据实际制造的要求，也可以反过来（动子是线圈，静体是磁铁及磁力线）设计。弹簧复位装置既可以是右侧拉伸方式，也可以装置在左侧的挤压方式，效果相同。在限位支架上可以安装对拉伸带的锁止装置17，根据是否需要发电来开关锁止装置，如在电量足够，即不需要发电时，在复位弹簧被拉紧时锁止生效，可以减轻复位弹簧对拉伸带的拉力，提升舒适度。

拉伸带2与动子3相连，动子3连接有复位弹簧9可以使动子3复位，在拉伸带2拉动动子3产生位移和拉伸消除后复位弹簧9将动子复位的过程，同时形成磁力线和线圈组的切割，从而发出感应电。拉伸带2在关节弯折时受力收紧的过程，会拉动发电装置并使得发电装置紧贴关节并增加对关节部位的压强，此时贴近皮肤（或关节）部位的压电发电层受压力产生电能，上述电能可以通过整流模块13整合及整流稳压后，输入至蓄电池组组14以便存储，可通过USB输出/输入接口15向用电设备供电。

实施例2，以指环、手环为例。如图5所示，本装置设置在手指的指间关节处，拉伸带2的两端连接发电装置，其中一端与动子3连接，拉伸带2由相对发电装置为柔性的材料组成，压电发电层8的外壳由相对柔性拉伸带的刚性材质制成，发电装置的内侧，即与指间关节接触的部位是可回弹的，在手指自然伸展或伸直时，拉伸带2组成的环状尺寸略小于手指关节的直径，可增加舒适性但可防止戒指脱落手指，手指弯曲时，指关节的直径增加。当手指弯曲时，拉伸带2的一端对直线发电机的连接静体的外壳产生拉力，拉伸带2的另外一端与发电装置产生相对运动，并拉动发电装置内部的动子3发电，同时带动指关节按压发发电层8的内侧靠近皮肤的一侧，压动发电一侧从而挤压产生电能。上述发电装置可以是单独的拉伸带连接方式，也可以是集成在手套对应位置的穿戴装置，也可以是与指根部的戒指连接成一个整体的穿戴（或首饰）装置。

上述发电装置在工艺允许的情况下，也可以使用弧形连接方式，即发电装置两侧都是拉伸带深入内部，这样设计的有益效果是防止发电装置由于拉伸作用产生相对皮肤或者关节的位移，造成人体的不适。

如图6所示，在手掌的掌指关节处，本发明可以环绕四个关节，拉伸带2的柔性部分绕过手掌掌心，延伸到手背掌指关节处，与发电结构相连，当手掌自然放松状态时，拉伸带2的长度设置成自然舒适即可，当手掌握紧后，指根的四个关节突起，相对的，整个环绕的拉伸带的部位周长增加，拉伸带在周长变化的作用下，带动拉伸带对发电装置产生拉伸做功，同样的，在中指关节处的突起，在拉伸带限制发电装置位移的情况后，对压电发电部分做挤压做功，产生电能。上述发电装置可以是单独的拉伸带连接方式，也可以是集成在手套对应位置的穿戴装置。

实施例3，人体四肢的肘关节，在伸展和弯曲的两种情况下，本实例以人体手肘肘关节为例，参考图7，肘部环绕胳膊的直径和周长是产生比较明显的变化的，相对人体其他部位，人体肘部的力量更大，活动更加频繁，从而产生的电能更可观，因此本实施例采用两个发电装置并安置在两侧的方式，拉伸带2可以使用小于复位弹簧9拉力的弹性拉伸带，以增加舒适性；共使用3条拉伸带2和两个发电装置1，肘部靠近内侧的拉伸带2的两端分别连接两侧的两个发电装置1的外壳，两个发电装置1的另外一侧都有拉伸带2的通道，内部的发电装置1与拉伸带2的一侧通过所述通道连接，所述拉伸带2的另外一侧有连接扣，与另外一条拉伸带2的连接扣扣接。当胳膊自然伸展时，肘部直径和周长较小，拉伸带2被发电装置内部的复位弹簧9拉紧到人体舒适的张紧程度，当胳膊弯曲时，肘部的直径和周长变化增加，带动拉伸带2对发电装置产生相对位移，拉伸带2通往发电装置内部的一端，拉动发电装置的动子，并使弹簧变形，所述动子与线圈产生相对运动，从而切割磁力线并发电，当胳膊再次伸展的时候，肘部直径和周长减少，所述复位弹簧将动子复位，在复位的过程中切割磁力线并做功，产生电能。装置在腿的膝部时，原理相同，上述装置可以是独立的拉伸带连接发电装置，也可以制成与服装同体，在穿戴服装的同时，装置好所述发电装置。

除了上述实例的两侧安置发电装置，肘尖部也可以装置发电装置，肢体在伸展和曲折的变化过程中，相对肢体的切面，肘尖会有明显的凸起，同时造成周长和直径的往复变化，在肘尖凸起的部位装置发电装置，发电装置的内侧与肘尖贴紧，所述发电装置的当肢体自然伸展时，拉伸带张紧程度以不径向位移（或滑落）为准，当肢体曲折时，肘尖凸起，该部位周长增加拉紧拉伸带，在拉伸带拉紧的作用下，肘尖挤压压电发电部位产生更明显的压电电能。所述发电装置可以是单独的拉伸带连接方式，也可以是集成在衣袖对应位置的穿戴装置。

实施例4，以手脚腕环、脚根环为例。

如图8和图9所示，本实施例是将发电环装置在手或者脚的腕部，在抬高脚或者手掌的时候，环绕腕部的筋腱张紧产生突出，造成手脚的腕部直径和周长的增加，同样的，腕部也属于关节，在曲折和伸展过程，整体直径和周长也会发生显著变化。以脚腕为例，直径和周长相对人体其他关节部位，变化比较明显，从而产生的电能更有效，本实施例采用发电装置在两侧的方式时，使用3条拉伸带2和两个发电装置构成，腕部靠近后部或底部的拉伸带2的两端，连接两侧发电装置的外壳，发电装置的另外一侧有拉伸带2的通道10，内部的发电装置通过该通道10与拉伸带2的一侧连接。所述拉伸带2的另外一侧有接扣装置12，与另外一条拉伸带2的接扣装置12扣接。当脚掌自然平置时，腕部直径和周长较小，拉伸带2被发电装置内部的复位弹簧9收紧，当脚趾或脚掌上抬时，腕部的直径和周长变化增加，带动拉伸带对发电装置产生相对位移，拉伸带通往发电装置内部的一端，拉动发电装置的动子，并使复位弹簧9变形，所述动子3与线圈产生相对运动，从而发电，当脚掌再次自然平置的时候，腕部直径和周长减少，所述复位弹簧9将动子3复位，在复位的过程中切割磁力线并做功，产生电能。装置在手的腕部时，原理相同，上述装置可以是独立的环状装置，也可以制成与服装同体，在穿戴服装的同时，装置好所述发电装置。如袜子或者手套的根部，或者是与其他电子设备做成整体，如电子表，电子手环、电子脚环等。

由于脚腕的特殊性，即，仅脚尖轻动的时候，即可引起局部突起引起的腕部周长直径的显著变化，本实例也可以在脚掌运动时产生的腕部筋腱突出部位，装置发电装置，类似实施例2（关节压电发电）所述，以切面为近似椭圆的脚腕为例，本发明环绕在脚腕部，发电装置为符合人体舒适度的弧状装置在腕部的前后两个类椭圆的长轴顶端部位，发电装置的两侧连接有柔性的拉伸带，当脚面抬高时候，筋腱凸起，拉伸带带动发电装置发电的同时，更有效地挤压发电装置的内侧压电层，产生电能。上述发电装置可以是单独的拉伸带2连接方式，也可以是集成在裤筒或者袜子对应位置的穿戴装置。

由于脚腕的特殊性，即，脚踝位置安置拉伸带，可以利用两侧脚踝的凸起，起到固定拉伸带径向位移的作用，亦可以在该脚踝部位装置以压电为主要功能的发电装置，从而增加该发明的实用性。

另外一种情形是，本环状发电装置，可以围绕脚后跟到脚腕部的环状，机制与上述相同，但是拉伸的直径和周长可以更加明显，本装置亦可以以穿戴的方式实施，所述发电装置可以是单独的拉伸带连接方式，也可以是集成在袜子根部对应位置的穿戴装置。

由于手腕的特殊性，即，手掌在抬高和平置的变化过程中，腕部的，连接手掌的筋腱会有明显凸起的变化，造成手腕周长和直径的往复变化，在腕部筋腱凸起的部位装置发电装置的内侧，发电装置的内侧与突起的筋腱贴紧，所述发电装置的拉伸带2连接，拉伸带2扣紧后，当手腕自然平置时，拉伸带2在复位弹簧9的作用下，产生的张紧程度以不径向位移和适当的舒适度为准，当手掌自然抬高时，腕部筋腱凸起，就可以在拉伸带2拉紧的作用下，腕部筋腱挤压发电装置的压电部分，产生电能。由于人体的腕部也是关节，手掌用力抬高或者向下曲折，使得腕部弯曲达到一定角度时，虽然对比肘部关节的变化幅度较小，但是周长变化仍旧够明显，足以装置依据腕部周长变化拉伸做功并发电的设备。

实施例5，以背、胸、腹、肢体肌肉为例，参考图10-12。人体四肢的肌肉，和腹部以及胸部，在运动或者呼吸的情况下，肌肉或者胸腔腹腔的直径和周长会产生变化，由于紧贴近体的衣服，可以更加方便地在穿戴的同时装置该变化产生的拉伸做功来发电，如袖子和裤腿，裤带，胸罩，从而更方便地产生电能。由于单独的环状发电装置与前实例相同，故本实例仅仅列出穿戴设备的工作原理和连接结构。

如图12所示，在贴近胳膊或者腿部的肌肉处的服装的一侧，如贴近肱二头肌部位，装置有环状发电装置，该装置由服装面料代替不能伸缩的拉伸带2，并紧贴肢体可以紧胀的部位，所述服装在该拉伸带的其中一个部位，连接有发电装置，该发电装置在拉伸带受到肌肉收胀的过程中受到拉伸，从而产生电能。上述发电装置可以是单独的拉伸带连接方式直接通过拉伸带本身的张力固定在需要的位置。

在人体的腹部或者胸部，由于呼吸或者人体活动过程中相对应的肌肉和腔体会产生收胀的变化，从而产生腹腔或者胸腔的直径和周长的变化，可以在腹腔或者胸腔装置紧贴的环形发电装置，或者在紧贴胸腔和腹腔的穿戴装置，如勒紧该部位的裤带（图11）或者胸罩的贴紧部位由拉伸带2代替，也可以是可穿戴的上衣对应所述的位置，装置环绕胸腹的位置替代拉伸带2并连接发电装置，原来为了保持胸罩或者裤带的松紧装置由该拉伸带2和拉伸带2两侧的发电装置内的弹性装置替代，从而实现腹腔或者胸腔直径和周长在运动过程中产生的变化使得拉伸带做拉伸做功从而带动其连接的发电装置发电。上述发电装置可以是单独的拉伸带连接方式，依靠拉伸带和发电装置的弹性复位装置的弹性产生的张力固定在所需要的位置。

另外除了肢体切面的直径变化外，另外一个截面的直径和周长发生变化的例子是：人体如腋下向上环绕肩部锁骨附近的圆周，在人体活动，如耸肩，肢体运动、呼吸等过程，也会引起该周长的显著变化，对应的可以使用环绕在该位置的人体穿戴装置，如内衣（胸罩）在该部位吊带，可以替代环绕该部位的拉伸带2，在合适的位置安置发电装置，并利用发电装置内部的复位弹性装置的弹性替代原有吊带的部分拉伸弹性功能，使得所述拉伸带2可以在人体肩部或者胸部活动过程中的直径和周长的变化带动该拉伸带受力，并使所述发电装置发电。

实施例6，手臂根部与肩部的关节，在手臂抬起和落下的活动过程，或者摆臂活动时，上臂根部与靠近肩部的相对凸起的筋腱与肌肉，使得此部位环绕上臂根部至腋下的直径或周长往复增加或者减小；所述部位也类似人体的其他关节，在手臂抬起和放下的过程中，关节处的直径或周长的变化类似于前述关节，从而做功。

同样的，大腿根部在臀部的关节，在坐与站的活动过程，或者在行走时，胯（或臀）部的直径和周长会随着臀部以及周围的肌肉与筋骨的活动拉长或者减少，从而做功。

本实施例以肩部关节为例，如图13，将发电环装置在上臂根部，围绕该部至腋部形成环，考虑到实用性和舒适性，本实施例采用发电部分装置在人体的前后两侧，使用三截拉伸带分别连接发电装置的外壳、拉伸带的相互扣接以及发电装置内部的动子。

在手臂由抬起状态变成自然垂直时，直径和周长增加，使得此部位环绕上臂根部至腋下的直径或周长增加，贴紧该部位的拉伸带受力，从而拉动发电装置内部的动子并使复位弹簧受力，动子在切割磁力线的过程中产生电能，在手臂由自然垂直变成抬起状态时，直径和周长减少，使得此部位环绕上臂根部至腋下的直径或周长减少，贴紧该部位的拉伸带和动子受拉动发电装置内部复位弹簧的拉力收紧运动，动子在切割磁力线的过程中产生电能。

上述装置可以是独立的环状装置，也可以制成与服装同体，由衣服面料的袖根部位形成本发电装置的拉伸带，在穿戴服装的同时，装置好所述发电装置。如袖子或者胸罩吊带的根部，甚至是使用吊带作为辅助的拉扯力增加上述直径或周长的变化幅度。

本实例也可以在手臂运动时产生的肩峰筋腱突出部位，装置发电装置，类似实施例2关节发电所述，在手臂活动的过程中，肩峰突起的部分格外明显，使得发电装置的压电发电部分更有效地发电，本装置可以是单独的拉伸带连接方式，也可以是集成在服装对应位置的穿戴方式。

臂根部关节（即肩膀位置）距离人体的头部更加贴近，活动也比较其他关节更频繁，也更有力，这就给未来人类头部的眼、耳等感觉器官相关的电子设备供电提供了最便利的发电方式，因此更加具有实用性。

同样的，手指以及腕部、肘部和肩部等关节发电装置甚至与肢体肌肉发电装置，可以通过连接线并联，提升总体的发电效能，比如通过导线18，可以将导线集成在服装面料内，如图14，发电装置可通过导线18并联发电，共同向蓄电池组或用电设备供电，从而提升整体发电效率和实用性。

类似人体腕部关节的，还有人的颈部关节、胯部关节等，都有筋腱突出和曲折关节引起相关部位的直径或周长同时变化的共性，本发明不做一一的列举。

除了肢体横截面的周长变化，由于人体活动引起的器官部位直径变化，也包含纵向截面，如胸肌部位与肩峰或者肩峰以下的部位的截面，其他的，如人体的双肩可以前后耸动、其他部位的，本发明没有指出的关节，如颈部关节、趾根关节、下颌关节、还包括除了人以外的其他生物的特有部位等，在活动过程中也会产生直径的变化，但是总体都可以利用本发明所表述的，通过人体身体部位在活动过程中产生直径和周长的变化，带动围绕在该区域的拉伸带做功并对连接拉伸带的发电装置做功并发电，本发明不再赘述。

本发明要求保护的范围不限于以上具体实施方式，对于本领域技术人员而言，本发明可以有多种变形和更改，凡在本发明的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发电装置，其特征在于：包括发电装置（1）和拉伸带（2），所述的发电装置（1）包括动子（3），所述的拉伸带（2）环绕于人体或动物体适配部位，拉伸带（2）的两端随着适配部位周长变化有相对位移的改变，拉伸带（2）的至少一端与发电装置（1）的动子（3）连接，拉伸带（2）两端相对位移的改变带动发电装置动子（3）运动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的发电装置包括一台直线发电机（4），拉伸带（2）一端与直线发电机（4）的动子（3）连接，另一端与直线发电机（4）的壳体（5）或定子（6）连接。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的发电装置（1）包括两台壳体相连的直线发电机（4），拉伸带（2）的两端分别与两台直线发电机（4）的动子（3）连接。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于：还包括设置于直线发电机（4）内部的复位弹簧（9），该复位弹簧（9）与伸缩带（2）或直线发电机的动子（3）连接。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述的直线发电机（4）壳体（5）一端开有使得拉伸带（2）穿过后与动子（3）连接的通道（10），在所述的通道（10）的内壁底部或与所述通道（10）位置相邻的壳体内壁设置滑轮（11），该滑轮（11）上用于搭载穿入壳体（5）的拉伸带（2）。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：拉伸带（2）中部有接扣装置（12），接扣装置（12）用于连接构成拉伸带（2）的两个以上拉伸部件。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于:包括设置在有拉伸带（2）穿入的壳体（5）一侧的具有伸缩能力的防尘罩（16）。

8.根据权利要求2、3、5、6或7所述的装置，其特征在于：所述直线发电机（4）的动子（3）移动的轴线上设有限位支架（7），该限位支架（7）上设有压电发电层（8）和锁止装置（17）。

9.根据权利要求2、3、5、6或7所述的装置，其特征在于：所述的直线发电机（4）壳体（5）底部设有压电发电层（8）。

10.根据权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于：两个或两个以上发电装置通过导线连接共同给蓄电池组或用电设备供电。