CN108242880A - 发电装置与具有发电装置的鞋具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发电装置与具有发电装置的鞋具，该发电装置包含磁芯、感应线圈组、第一壳体、导磁底板及第二壳体。感应线圈组耦合于磁芯。第一壳体具有一容置空间，容置有磁芯与感应线圈组。导磁底板吸附于磁芯。第二壳体设置于导磁底板之上。当第二壳体受磁芯的一延伸方向的外力时，将导致导磁底板脱离磁芯以产生一距离变动，使得感应线圈组感应一磁通量变化而产生一感应电流，由此，本发明利用简单动作就可以产生电能，除了不需于配置具有高污染性的水银电池外，并可供LED发光使用以提高行人交通的安全性。

Description

发电装置与具有发电装置的鞋具
技术领域
本发明系关于一种发电装置与具有发电装置的鞋具，并且特别是关于一种利用电磁感应(electromagnetic induction)产生电能的发电装置与具有发电装置的鞋具。
背景技术
为了符合当前全世界提倡环保节能的趋势，市场上出现许多兼具实用与节能的产品。其中，利用人们简单动作就可以产生电能的商品，不仅可以达到节能环保的效果，在使用上也往往饶富趣味。举例来说，经手按压产生电能的手电筒以及从机械能转换成电能的脚踏车，皆是实用且可以产生电能的商品。
另一方面，当行人在夜间行走时，若周围的环境灯光微弱，交通意外十分容易产生。因此，行人身上经常需要配带易反光或可自发光的配件，以增加在夜间的识别度。可自发光的配件因为需要随身携带，配件内部通常装设薄型的电池，然而，所述薄型的电池内含水银，容易对环境造成污染。另外，若所述配件没有良好的防水设备，则电池容易漏电、受潮或者损坏。
综上所述，若发光配件可以搭配人们简单动作就可以产生电能，并且其内部结构简单不需要高规格的防水设备，除了不需于配件的内装置具有高污染性的水银电池之外，更利于行人于全天候配带，提高行人交通的安全性。因此，所述的配件具有高度实用性，成为各家厂商积极研究的议题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发电装置与具有发电装置的鞋具，该发电装置可设置于可穿戴式物件中，利用简单动作就可以产生电能，除了不需于配置具有高污染性的水银电池外，并可供LED发光使用以提高行人交通的安全性。
为实现上述目的，本发明公开了一种发电装置，其特征在于包含有：
一磁芯；
一感应线圈组，耦合于该磁芯；
一第一壳体，具有一容置空间，该容置空间容置该磁芯与该感应线圈组；
一导磁底板，设置于该磁芯之下；以及
一第二壳体，设置于该导磁底板之上；
其中，当该第二壳体受沿该磁芯的一延伸方向的外力时，该导磁底板远离该磁芯，而当该外力消失时，该导磁底板吸附于该磁芯。
其中，该第二壳体受该外力时，该感应线圈组与该磁芯的相对位置固定。
其中，该导磁底板远离该磁芯的距离介于1毫米至3毫米之间。
其中，该导磁底板远离该磁芯所产生的瞬间最大电压小于15V。
其中，该发电装置呈一圆柱状，该圆柱的直径介于3～4公分，该圆柱的高度介于为0.2～1公分。
其中，该感应线圈组为1000-4000个感应线圈匝数所组成。
还公开了一种发电装置，其特征在于包含有：
一受力单元；
一导磁底板，设置于该受力单元之下；
一磁芯，该磁芯具有一延伸方向；以及
一感应线圈组，耦合于该磁芯；
其中，当该受力单元受沿该磁芯的该延伸方向的外力时，该导磁底板对应该磁芯产生一相对运动，而当该外力消失时该导磁底板对应该磁芯产生另一相对运动。
其中，该受力单元受该外力时，该感应线圈组与该磁芯的相对位置固定。
其中，当该受力单元受沿该磁芯的该延伸方向的外力时，该导磁底板的该相对运动远离该磁芯，而当该外力消失时该导磁底板的该另一相对运动靠近该磁芯。
其中，该导磁底板对应该磁芯的该相对运动的距离介于1毫米至3毫米之间。
其中，该导磁底板对应该磁芯的该相对运动所产生的瞬间最大电压小于15V。
还公开了一种具有发电装置的鞋具，其特征在于包含有：
一鞋面；
一鞋底耦合于该鞋面，该发电装置安置于该鞋底；以及
多个发光元件安置于该鞋面或该鞋底，并耦合该发电装置；
该发电装置包含：
一受力单元；
一导磁底板，设置于该受力单元之下；
一磁芯，该磁芯具有一延伸方向；以及
一感应线圈组，耦合于该磁芯；
其中，当该受力单元受沿该磁芯的该延伸方向的外力时，该导磁底板对应该磁芯产生一第一相对运动，而当该外力消失时该导磁底板对应该磁芯产生一第二相对运动。
其中，该受力单元受该外力时，该感应线圈组与该磁芯的相对位置固定。
其中，该导磁底板对应该磁芯来回运动的距离介于1毫米至3毫米之间。
其中，该导磁底板相对于该磁芯来回运动所产生的最大电压介于5V～15V。
其中，多个发光元件中一第一发光元件包含两颗极性反接的一第一LED晶片与一第二LED晶片，其中当该导磁底板对应该磁芯产生该第一相对运动时该第一LED晶片发光，而该导磁底板对应该磁芯产生该第二相对运动时该第二LED晶片发光。
还公开了一种发电装置，其特征在于包含：
一第二壳体；
一导磁底板，设置于该第二壳体之下；
一磁芯，该磁芯具有一延伸方向；
一感应线圈组，耦合于该磁芯；以及
一储电装置；
其中该磁芯位于该导磁底板上方，当该第二壳体受沿该磁芯的该延伸方向的外力时该导磁底板对应该磁芯产生一第一相对运动，而当该外力消失时该导磁底板对应该磁芯产生一第二相对运动，藉此对该储电装置充电。
还公开了一种具有发电装置的鞋具，其特征在于包含有：
一鞋面；
一鞋底耦合于该鞋面，该发电装置安置于该鞋底；
一第一组发光元件安置于该鞋面或该鞋底，并耦合该发电装置；以及
一储电装置耦合该发电装置；
该发电装置包含：
一第二壳体；
一导磁底板，设置于该第二壳体之下；
一磁芯，该磁芯具有一延伸方向；以及
一感应线圈组，耦合于该磁芯；
其中，该磁芯位于该导磁底板之上，当该第二壳体受沿该磁芯的该延伸方向的外力时，该导磁底板对应该磁芯产生一第一相对运动，而当该外力消失时该导磁底板对应该磁芯产生一第二相对运动，藉此该第一组发光元件发光，且该发电装置可对该储电装置充电。
其中：包含一第二组发光元件安置于该鞋面或该鞋底，当该储电装置储存电量大于一预设值时，该储电装置驱动该第二组发光元件发光。
其中：更包含一电源控制器及一第三组发光元件，当该储电装置储存电量大于一预设值时，该储电装置驱动该电源控制器以控制该第三组发光元件发光。
综上所述，本发明的发电装置利用导磁底板与磁芯的相对运动产生感应电流，在此同时感应线圈组与磁芯的相对运动系小于导磁底板与磁芯的相对运动。本发明的发电装置可装设于鞋子的鞋底或者是地垫等物品中，利用人行走时所施加于鞋垫或者地垫的外力，产生电能加以储存或者可将电能供给耗电装置运作，如供给LED灯源发光。换句话说，当其他适当的耗电装置整合于本发明的发电装置后，即可成为一种不需外接电能或电池的绿色产品。此外，本发明的发电装置可轻易装设于鞋子中，于使用者行走的过程自动产生电能。更特别的是，本发明的发电装置应用于发光模组可增加使用者在夜间的识别度，提高使用者交通的安全性。
关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
附图说明
图1:绘示根据本发明的一具体实施例的发电装置的示意图。
图2:绘示图1的发电装置的局部分解图。
图3:绘示图1的发电装置扣除导磁底板及第二壳体后的分解图。
图4:绘示图1的发电装置的导磁底板的移动方向示意图。
图5:绘示本发明具有发电装置的鞋具于一具体实施例中的示意图。
图6:绘示根据本发明的另一具体实施例的发电装置的局部分解图。
图7:绘示图6的发电装置扣除导磁底板及第二壳体后的分解图。
图8:绘示根据本发明的再一具体实施例的发电装置的局部分解图。
图9:绘示图8的发电装置扣除导磁底板及受力单元后的分解图。
具体实施方式
关于本发明的优点，精神与特征，将以实施例并参照所附图式，进行详细说明与讨论。
请参见图1至图3，图1绘示根据本发明的一具体实施例的发电装置1的示意图，图2绘示图1的发电装置1的局部分解图，图3绘示图1的发电装置1扣除导磁底板15及第二壳体16后的分解图。如图1至图3所示，依据本发明的一具体实施例，本发明的发电装置1包含磁芯12、感应线圈组13、第一壳体11、导磁底板15及第二壳体16。感应线圈组13耦合于磁芯12；第一壳体11具有一容置空间，容置空间容置有磁芯12与感应线圈组13；导磁底板15设置于于磁芯12之下；以及第二壳体16设置于导磁底板15之上。
其中，当第二壳体16受沿磁芯12的一延伸方向的外力时，第二壳体16可使导磁底板15远离磁芯12，使感应线圈组13感应一磁通量变化而产生一感应电流，而当外力消失时，导磁底板15受磁芯12吸附而回到原位置。
需注意的是，本发明所述的“容置”不代表须完全包设，只要有一部分被容置即可；本发明所述的“耦合”可以是直接连接或间接连接；而本发明所述的“感应线圈组13耦合于磁芯12”可以是磁芯12在外，感应线圈组13在内，也可以是磁芯12在内，而感应线圈组13在外。
于一实施例中，感应线圈组13与磁芯12的相对位置可因第二壳体16受力致使产生些微位移。而在另一实施例中，感应线圈组13与磁芯12的相对位置系为固定，其可为由一固定件固定感应线圈组13与磁芯12的相对位置，故不会因为第二壳体16受力与否而改变。
请再次参阅图3，于本示意图中，感应线圈组13围绕在磁芯12外，但不以此为限，亦可使磁芯12围绕于感应线圈组13外，或其他种混合搭配方式。
请再次参阅图2及图3，本发明发电装置1另包含有一支撑环14耦合于第一壳体11，于一实施例中支撑环14设置于第一壳体11的外围(如开口的边缘)，支撑环14具有一支撑脚141，支撑脚141位于相对第一壳体11的外侧；而导磁底板15藉磁芯12吸附于支撑环14的相对于第一壳体11的另一侧。于另一实施例中，导磁底板15具有一预留孔供支撑脚141穿过导磁底板15。
再者，第二壳体16相对于导磁底板15的位置得与第一壳体11处于同一侧，并包覆第一壳体11。由于第一壳体11藉由支撑环14所支撑，或是第一壳体11可能有部分裸露，故第一壳体11可不完全容置或完全容置磁芯12与感应线圈组13；又于另一实施例中，第二壳体16亦可不需完全包覆于第一壳体11。
此外，于一实施例中第一壳体11可包含一导磁材料，藉以固定磁芯12。例如，第一壳体11为一导磁铁盖，或是一种设置有局部导磁材料以吸附磁芯12的非导磁材料(如塑胶盖)。于另一实施例中，第一壳体11亦可为非导磁材料((如塑胶或橡胶)，藉由内部固定件使第一壳体11耦合磁芯12与感应线圈组13。
当第二壳体16受沿磁芯12的一延伸方向的外力时，于一实施例中，第二壳体16压迫支撑环14后使导磁底板15脱离磁芯12(此为间接压迫导磁底板15)，进而感应线圈组13感应一磁通量变化而产生一感应电流，而当外力消失时，导磁底板15受磁芯12吸附而回到原位置。于另一实施中，当第二壳体16受沿磁芯12的一延伸方向的外力时，第二壳体16可直接压迫导磁底板15使其远离磁芯12，进而感应线圈组13感应一磁通量变化而产生一感应电流，而当外力消失时，导磁底板15受磁芯12吸附而回到原位置。
在应用时，本发明的发电装置1可安装于可穿戴式物件，例如鞋具上。当使用者穿戴此鞋具走动时，藉由踩踏鞋具以对发电装置1直接或是间接地施加垂直方向的外力。于一实施例中当发电装置1受该外力时，使盖设于第一壳体11的第二壳体16与第一壳体11产生相对运动，同时亦带动导磁底板15与磁芯12产生相对运动(如远离磁芯12)，以致感应线圈组13感应磁通量变化而产生感应电流。当外力消失时(如使用者无踩踏动作或鞋具离开地面时)，磁芯12对导磁底板15施加一磁吸力或磁性恢复力，该磁吸力或磁性恢复力可使导磁底板15接近磁芯12(如贴附于磁芯12)。
于一实施例中，本发明发电装置1更包含一线圈固定件17，固设于第一壳体11中，感应线圈组13固设于线圈固定件17上。
再者，感应线圈组13可为1000-5000感应线圈匝数所组成，例如2000～4000圈。此外，所使用的感应线圈线径可为0.1-0.2毫米。于一实施例中，感应线圈组13可根据所需使用电量、可容置空间尺寸及所使用材料材质做感应线圈的数量增减及尺寸的缩放。
请参阅图4，图4绘示图1的发电装置1的导磁底板15的移动方向示意图，其中，导磁底板15相对于磁芯12来回运动的距离介于1毫米至6毫米之间，例如导磁底板15远离磁芯12的距离介于1～3毫米之间，因此使用者于踩踏时不会感到不适。
另外，导磁底板15的运动所产生的瞬间最大电压小于15V，更进一步地，感应电压介于2V至15V之间，藉由本发明的发电装置1所产生的感应电压及感应电流可驱动受电元件，如蜂鸣器、照明装置、电池等。
上述受电元件可为一发光二极体，同样可设置在可穿戴物件中。发光二极体电性连接感应线圈组13，使感应线圈组13产生的感应电压可供该发光二极体发光。
于一实施例中，发电装置1呈一圆柱，圆柱的直径介于2～4公分或3～4公分之间，圆柱的高度介于0.2～1.5公分，如0.3公分～1公分。惟不以此为限，于一实施例中亦可以视情况而缩放单一或全部的元件形状及尺寸。
依据本发明的另一具体实施例，本发明的发电装置1包含第二壳体16、导磁底板15、磁芯12及感应线圈组13。导磁底板15设置于第二壳体16之下；磁芯12具有一延伸方向；以及感应线圈组13耦合于磁芯12。
其中，磁芯12位于第二壳体16与导磁底板15之间，当第二壳体16受沿磁芯12的延伸方向的外力时，导磁底板15与磁芯12产生相对运动(如远离磁芯12)，而当外力消失时导磁底板15因磁芯12吸力再次产生另一相对运动(如靠近磁芯12或贴附于磁芯12)。
于一实施例中，感应线圈组13与磁芯12的相对位置固定，不因第二壳体16受力与否而有所变化。于一实施例中，于第二壳体16不受力时导磁底板15可与第二壳体16相连或耦合，于另一实施例亦可不与第二壳体16相连或耦合，但两者间隙小于1mm(如小于0.1mm)。发电装置1亦可包含一耦接元件，位于第二壳体16与动导磁底板15之间，于第二壳体16受力时由耦接元件带动导磁底板15，使其与磁芯12产生相对运动。
再者于另一实施例中，导磁底板15相对于磁芯12来回运动的距离介于1毫米至3毫米之间，导磁底板15相对于磁芯12来回运动所产生的感应电压小于15V，例如5～15V之间或9～15V之间，因此可以驱动多个串接LED元件(如2～3个或3～6个等)。又导磁底板15对磁芯12做相对运动时产生电压有一段时间为正电压，另一段时间为负电压，因此前述LED元件内可以是由两颗LED晶片极性反接所组成，于产生正电压时其中一颗晶片发光，而于产生负电压时另一颗晶片发光。
本发明发电装置1亦可设置于地垫中或地垫下方，藉由重物、动物或人于发电装置1上方的移动使发电装置1承受一垂直方向的受力，藉以带动导磁底板15与感应线圈组13产生相对运动，以致感应线圈组13感应磁通量变化而产生感应电流。
本发明发电装置1于组装时，可先将感应线圈组13缠绕于线圈固定件17上，并视其需求增减线圈匝数及选择线圈材质，而后将第一外壳11与线圈固定件17及磁芯12结合，并组装于支撑环14上。之后将导磁底板15置放于支撑环14下方，并使支撑脚141穿过导磁底板15的预留孔。最后将第二壳体16覆盖于导磁底板15上，以完成本发明的发电装置1。
而就其输出的电性而言，本发明的设计在受外力下压时可产生接近脉波(pulse)或三角波形状的感应电压，峰值约2伏特(V)至15伏特(V)之间(如5～15V之间)，脉波(pulse)宽度约1毫秒(ms)至8毫秒(ms)。
请一并参阅图5及前述的图1～图4，图5绘示本发明具有发电装置1的鞋具2于一具体实施例中的示意图。如图5所示，鞋具2包含有鞋面21、耦合于鞋面21的鞋底22及设置于鞋底22中的发电装置1，发电装置1包含有第二壳体16、导磁底板15、磁芯12及感应线圈组13。导磁底板15设置于第二壳体16之下；磁芯12具有一延伸方向；以及感应线圈组13耦合于磁芯12。
其中，磁芯12位于第二壳体16与导磁底板15之间，当第二壳体16受沿磁芯12的延伸方向的外力时，导磁底板15对应磁芯12产生第一相对运动(如远离磁芯12)，使感应线圈组13感应一磁通量变化而产生一感应电流，而当外力消失时导磁底板15对应磁芯12产生第二相对运动(如吸附而回到原位置)，当此时亦会产生另一相反方向的感应电流。
因此，穿戴此鞋具2的使用者可藉由踩踏鞋具2的鞋底22处使发电装置1内的磁芯12与导磁底板15产生一相对位移，藉以产生感应电流。
根据一具体实施例，当第二壳体16受外力时，感应线圈组13与磁芯12的相对位置固定。
根据另一具体实施例，导磁底板15相对于磁芯12的第一相对运动或第二相对运动的距离介于1毫米至3毫米之间，导磁底板15相对于磁芯12运动所产生的瞬间最大电压介于5V～15V。
鞋具2另包含有多个发光元件24，安置于鞋面21或鞋底22，并耦合于发电装置1。于一实施例中，多个发光元件24中一第一发光元件包含两颗极性反接的一第一LED晶片与一第二LED晶片，其中当导磁底板15对应磁芯12产生第一相对运动时，第一LED晶片发光，而导磁底板15对应该磁芯12产生第二相对运动时，第二LED晶片发光，同时，发电装置1及发光元件24间也可设置转换元件26，透过转换元件26可将发电装置1所产生的电能转换成发光元件24所欲使用的电力规格。
于实务中，鞋具2内可再包含记忆电路模组，或将记忆电路模组连接于鞋具2外，记忆电路模组连接至发光元件24或转换元件26，用以预设及调整发光元件24的发光频率、次数与亮度。
此外，鞋具2可另包含一开关，用以在需要发光时才将所产生的感应电流通入发光元件24中。再者，鞋具2可另包含一电池模组，用以将未使用于发光元件24的发电装置1所产生的电量储存以待使用者后续使用的需求。
请参阅图6及图7，图6绘示根据本发明的另一具体实施例的发电装置1的局部分解图，图7绘示图6的发电装置1扣除导磁底板15及第二壳体16后的分解图。依据本发明的另一具体实施例，本发明的发电装置1包含第二壳体16、导磁底板15、磁芯12、感应线圈组13及储电装置(图未示)。导磁底板15设置于第二壳体16之下；磁芯12具有一延伸方向；以及感应线圈组13耦合于磁芯12。储电装置可以是充电电池或电容器。
其中磁芯12位于第二壳体16与导磁底板15之间，当第二壳体16受沿磁芯12的延伸方向的外力时，导磁底板15对应磁芯12产生第一相对运动，而当外力消失时，导磁底板15对应磁芯12产生第二相对运动，藉此对储电装置充电。第二壳体16即是一受力单元，而受力单元仅需受沿磁芯12的延伸方向的外力时，导磁底板15对应磁芯12产生第一相对运动即可，其形状不限，受力单元可以为环状、压片状、顶针状或各种具有缩放受力距离、缩放受力力量的构件所组成，并连接、跨压或夹持于导磁底板15上。
于一实施例中，第一壳体11盖设于支撑环14上，支撑环14上的支撑脚141系位于第一壳体11的开口边缘，同时支撑脚141的外侧表面形状正好与第一壳体11的外径曲率相同且位于同一侧面上。当从侧面观看第一壳体11与支撑环14的结合物时，第一壳体11的侧表面与支撑脚141的外侧表面可视为连续且相同平面而不会有嵌合凸出部位。因此当第二壳体16做相对磁芯12延伸方向的运动时，第二壳体16的内侧表面不会因第一壳体11或支撑环14有凸出部位而发生摩擦。
请参阅图8及图9，图8绘示根据本发明的再一具体实施例的发电装置1的局部分解图，图9绘示图8的发电装置1扣除导磁底板15及受力单元后的分解图。于另一实施例中，受力单元可包含有多个倒V型元件18，平均分散在导磁底板15周围，每一倒V型元件18的一端设置于导磁底板15上，另一端位于导磁底板15外。当倒V型元件18的尖端受沿磁芯12延伸方向的外力时，倒V型元件18位于导磁底板15上的一端将带动导磁底板15产生远离磁芯12的第一相对运动，而外力消失时，导磁底板15将吸附回原位置。
受力单元可不盖设在磁芯12上，进而使发电装置1的体积需求可以更为扁平。而导磁底板15可再透过具有增加受力距离的受力单元带动，藉以在相同的高度需求内产生更大的磁通量变化。
请再次参阅图8及图9，于一实施例中，感应线圈组13设置于线圈固定件17上，同时线圈固定件17位于靠近导磁底板15的侧表面上另包含有可压缩的缓冲材171，以使导磁底板15对应磁芯12产生第二相对运动(如吸附而回到原位置)时不会因移动速度过快或移动距离过大造成导磁底板15对其他构件的碰撞损伤及噪音发生。所述的缓冲材171于压缩后可让导磁底板15恰好回原位置，导磁底板15系利用缓冲材171的压缩以于恢复位置动作时减速及限制恢复时的位置。
依据本发明的另一具体实施例，本发明的具有发电装置1的鞋具2包含鞋面21、鞋底22、第一组发光元件及储电装置。鞋底22耦合于鞋面21，发电装置1安置于鞋底22。第一组发光元件安置于鞋面21或鞋底22，并耦合发电装置1。储电装置耦合发电装置1。发电装置1包含第二壳体16、导磁底板15、磁芯12及感应线圈组13。导磁底板15设置于第二壳体16之下；磁芯12具有一延伸方向；以及感应线圈组13耦合于磁芯12。
其中，磁芯12位于第二壳体16与导磁底板15之间，当第二壳体16受沿磁芯12的延伸方向的外力时，导磁底板15对应磁芯12产生第一相对运动，而当外力消失时，导磁底板15对应磁芯12产生第二相对运动，藉此第一组发光元件发光，且发电装置1可对储电装置充电。
因此，穿戴此鞋具2的使用者可藉由踩踏鞋具2的鞋底22使发电装置1内的磁芯12与导磁底板15产生一相对位移，藉以产生感应电流。同时，透过耦合于发电装置1的储电装置，更可将未用于驱动第一组发光元件的感应电流储存于储电装置中。
根据另一具体实施例，鞋具2更包含一第二组发光元件，安置于鞋面21或鞋底22，当储电装置储存电量大于一预设值时，储电装置驱动第二组发光元件发光。因此可藉由第二组发光元件的发光讯号，以确认储电装置内的电量是否已达所需的预定值。进一步地，储电装置以可更换方式设置于鞋具2上，当第二组发光元件产生发光讯号时，可将已具有一定电量的储电装置卸除并更换成另一待充电的储电装置，藉此将具有一定电量的储电装置做为其他电器产品的供电使用。
根据另一具体实施例，鞋具2更包含一电源控制器及一第三组发光元件，当储电装置储存电量大于一预设值时，储电装置得以驱动电源控制器以控制第三组发光元件发光。其中，所述的电源控制器可以为一电路IC，藉由足够的电流或电压所驱动，以将不同的电源控制讯号送至第三组发光元件予以发光，使第三组发光元件可以产生不同的发光效果。于一实施例中，第三组发光元件为一发光矩阵，当储电装置的储存电量大于预设值以驱动电源控制器时，第三组发光元件得依序呈现A～Z等英文字母。另一实施例中，第三组发光元件为具有多种色彩的发光元件，当储电装置的储存电量大于预设值以驱动电源控制器时，第三组发光元件得依接收到的电源控制讯号分别产生红、橙、黄、绿、蓝、殿、紫等彩色效果。再一实施例中，第三组发光元件为具有多种光源强度的发光元件，当储电装置的储存电量大于预设值以驱动电源控制器时，第三组发光元件得产生连续且不同光源强度的韵律发光效果。
综上所述，本发明的发电装置利用导磁底板与磁芯的相对运动产生感应电流，在此同时感应线圈组与磁芯的相对运动系小于导磁底板与磁芯的相对运动。本发明的发电装置可装设于鞋子的鞋底或者是地垫等物品中，利用人行走时所施加于鞋垫或者地垫的外力，产生电能加以储存或者可将电能供给耗电装置运作，如供给LED灯源发光。换句话说，当其他适当的耗电装置整合于本发明的发电装置之后，即可成为一种不需外接电能或电池的绿色产品。此外，本发明的发电装置可轻易装设于鞋子中，于使用者行走的过程自动产生电能。更特别的是，本发明的发电装置应用于发光模组可增加使用者在夜间的识别度，提高使用者交通的安全性。
藉由以上较佳具体实施例的详述，系希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (20)

1.一种发电装置，其特征在于包含有：
一磁芯；
一感应线圈组，耦合于该磁芯；
一第一壳体，具有一容置空间，该容置空间容置该磁芯与该感应线圈组；
一导磁底板，设置于该磁芯之下；以及
一第二壳体，设置于该导磁底板之上；
其中，当该第二壳体受沿该磁芯的一延伸方向的外力时，该导磁底板远离该磁芯，而当该外力消失时，该导磁底板吸附于该磁芯。
2.如权利要求1所述的发电装置，其特征在于，该第二壳体受该外力时，该感应线圈组与该磁芯的相对位置固定。
3.如权利要求1所述的发电装置，其特征在于，该导磁底板远离该磁芯的距离介于1毫米至3毫米之间。
4.如权利要求3所述的发电装置，其特征在于，该导磁底板远离该磁芯所产生的瞬间最大电压小于15V。
5.如权利要求1所述的发电装置，其特征在于，该发电装置呈一圆柱状，该圆柱的直径介于3～4公分，该圆柱的高度介于为0.2～1公分。
6.如权利要求1所述的发电装置，其特征在于，该感应线圈组为1000-4000个感应线圈匝数所组成。
7.一种发电装置，其特征在于包含有：
一受力单元；
一导磁底板，设置于该受力单元之下；
一磁芯，该磁芯具有一延伸方向；以及
一感应线圈组，耦合于该磁芯；
其中，当该受力单元受沿该磁芯的该延伸方向的外力时，该导磁底板对应该磁芯产生一相对运动，而当该外力消失时该导磁底板对应该磁芯产生另一相对运动。
8.如权利要求7所述的发电装置，其特征在于，该受力单元受该外力时，该感应线圈组与该磁芯的相对位置固定。
9.如权利要求7所述的发电装置，其特征在于，当该受力单元受沿该磁芯的该延伸方向的外力时，该导磁底板的该相对运动远离该磁芯，而当该外力消失时该导磁底板的该另一相对运动靠近该磁芯。
10.如权利要求9所述的发电装置，其特征在于，该导磁底板对应该磁芯的该相对运动的距离介于1毫米至3毫米之间。
11.如权利要求9所述的发电装置，其特征在于，该导磁底板对应该磁芯的该相对运动所产生的瞬间最大电压小于15V。
12.一种具有发电装置的鞋具，其特征在于包含有：
一鞋面；
一鞋底耦合于该鞋面，该发电装置安置于该鞋底；以及
多个发光元件安置于该鞋面或该鞋底，并耦合该发电装置；
该发电装置包含：
一受力单元；
一导磁底板，设置于该受力单元之下；
一磁芯，该磁芯具有一延伸方向；以及
一感应线圈组，耦合于该磁芯；
其中，当该受力单元受沿该磁芯的该延伸方向的外力时，该导磁底板对应该磁芯产生一第一相对运动，而当该外力消失时该导磁底板对应该磁芯产生一第二相对运动。
13.如权利要求12所述的鞋具，其特征在于，该受力单元受该外力时，该感应线圈组与该磁芯的相对位置固定。
14.如权利要求12所述的鞋具，其特征在于，该导磁底板对应该磁芯来回运动的距离介于1毫米至3毫米之间。
15.如权利要求12所述的鞋具，其特征在于，该导磁底板相对于该磁芯来回运动所产生的最大电压介于5V～15V。
16.如权利要求12所述的鞋具，其特征在于，多个发光元件中一第一发光元件包含两颗极性反接的一第一LED晶片与一第二LED晶片，其中当该导磁底板对应该磁芯产生该第一相对运动时该第一LED晶片发光，而该导磁底板对应该磁芯产生该第二相对运动时该第二LED晶片发光。
17.一种发电装置，其特征在于包含：
一第二壳体；
一导磁底板，设置于该第二壳体之下；
一磁芯，该磁芯具有一延伸方向；
一感应线圈组，耦合于该磁芯；以及
一储电装置；
其中该磁芯位于该导磁底板上方，当该第二壳体受沿该磁芯的该延伸方向的外力时该导磁底板对应该磁芯产生一第一相对运动，而当该外力消失时该导磁底板对应该磁芯产生一第二相对运动，藉此对该储电装置充电。
18.一种具有发电装置的鞋具，其特征在于包含有：
一鞋面；
一鞋底耦合于该鞋面，该发电装置安置于该鞋底；
一第一组发光元件安置于该鞋面或该鞋底，并耦合该发电装置；以及
一储电装置耦合该发电装置；
该发电装置包含：
一第二壳体；
一导磁底板，设置于该第二壳体之下；
一磁芯，该磁芯具有一延伸方向；以及
一感应线圈组，耦合于该磁芯；
其中，该磁芯位于该导磁底板之上，当该第二壳体受沿该磁芯的该延伸方向的外力时，该导磁底板对应该磁芯产生一第一相对运动，而当该外力消失时该导磁底板对应该磁芯产生一第二相对运动，藉此该第一组发光元件发光，且该发电装置可对该储电装置充电。
19.如权利要求18所述的鞋具，其特征在于：包含一第二组发光元件安置于该鞋面或该鞋底，当该储电装置储存电量大于一预设值时，该储电装置驱动该第二组发光元件发光。
20.如权利要求18所述的鞋具，其特征在于：更包含一电源控制器及一第三组发光元件，当该储电装置储存电量大于一预设值时，该储电装置驱动该电源控制器以控制该第三组发光元件发光。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019024856A1 (zh) * 2017-08-01 2019-02-07 清远广硕技研服务有限公司 应用于鞋类制品的电力产生装置及其运作方法
CN109751555A (zh) * 2019-02-01 2019-05-14 泉州动态科技有限公司 一种振动式自发电led灯
CN117294100A (zh) * 2023-11-24 2023-12-26 广东易百珑智能科技有限公司 脉冲生电元件、无线开关、供电电路、自生电设备及方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114765428A (zh) * 2021-01-13 2022-07-19 启星投资有限公司 一种耦合发电装置、发电鞋垫和发光鞋

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201957858U (zh) * 2011-01-10 2011-09-07 刘新广 生电鞋
US20130188341A1 (en) * 2012-01-16 2013-07-25 Shen-Ko Tseng Power generating device
US20150318776A1 (en) * 2014-04-30 2015-11-05 Shen-Ko Tseng Power generating device and object embeeding the same
CN105591515A (zh) * 2014-10-20 2016-05-18 曾胜克 发电装置与使用发电装置的物件
CN206370764U (zh) * 2016-12-23 2017-08-01 曾胜克 发电装置与具有发电装置的鞋具

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4453098A (en) * 1980-12-18 1984-06-05 Vsesojuzny Proektno-Izyskatelsky I. Nauchno-Issledovatelsky Institut "Gidroproekt" Imeni S.Ya. Yhuka Coupling unit for connection of high-voltage generator winding lead-out and cable
US8468722B2 (en) * 2005-08-03 2013-06-25 Inventus Engineering Gmbh Shoe, in particular running shoe or ski boot, and skiing equipment
WO2011114527A1 (ja) * 2010-03-19 2011-09-22 富士通株式会社 携帯電話機
CN102447374B (zh) * 2010-08-10 2014-10-01 曾胜克 发电装置
KR101803102B1 (ko) * 2011-07-05 2017-11-29 김두리 자가발전장치 결합체 및 이를 이용한 발전시스템
US10186912B2 (en) * 2013-09-13 2019-01-22 Qualcomm Incorporated Pickup coil design for tight spaces and asymmetrical coupling

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201957858U (zh) * 2011-01-10 2011-09-07 刘新广 生电鞋
US20130188341A1 (en) * 2012-01-16 2013-07-25 Shen-Ko Tseng Power generating device
US20150318776A1 (en) * 2014-04-30 2015-11-05 Shen-Ko Tseng Power generating device and object embeeding the same
CN105591515A (zh) * 2014-10-20 2016-05-18 曾胜克 发电装置与使用发电装置的物件
CN206370764U (zh) * 2016-12-23 2017-08-01 曾胜克 发电装置与具有发电装置的鞋具

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019024856A1 (zh) * 2017-08-01 2019-02-07 清远广硕技研服务有限公司 应用于鞋类制品的电力产生装置及其运作方法
CN109315869A (zh) * 2017-08-01 2019-02-12 清远广硕技研服务有限公司 应用于鞋类制品的电力产生装置及其运作方法
CN109751555A (zh) * 2019-02-01 2019-05-14 泉州动态科技有限公司 一种振动式自发电led灯
CN117294100A (zh) * 2023-11-24 2023-12-26 广东易百珑智能科技有限公司 脉冲生电元件、无线开关、供电电路、自生电设备及方法

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