CN109303374A - 一种具有压电发电及光伏发电的发热鞋 - Google Patents

一种具有压电发电及光伏发电的发热鞋 Download PDF

Info

Publication number
CN109303374A
CN109303374A CN201710620099.9A CN201710620099A CN109303374A CN 109303374 A CN109303374 A CN 109303374A CN 201710620099 A CN201710620099 A CN 201710620099A CN 109303374 A CN109303374 A CN 109303374A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shoes
sole
piezo
power generation
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710620099.9A
Other languages
English (en)
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201710620099.9A priority Critical patent/CN109303374A/zh
Publication of CN109303374A publication Critical patent/CN109303374A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B3/00—Footwear characterised by the shape or the use
    • A43B3/34—Footwear characterised by the shape or the use with electrical or electronic arrangements
    • A43B3/35—Footwear characterised by the shape or the use with electrical or electronic arrangements with electric heating arrangements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B3/00—Footwear characterised by the shape or the use
    • A43B3/34—Footwear characterised by the shape or the use with electrical or electronic arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

本发明提供了一种具有压电发电及光伏发电的发热鞋，内置压电片经由一个整流及稳压电路连接到蓄电池，在鞋面表面配置光伏电池，其也连接到蓄电池，蓄电池经稳压电路外接一个USB供电接口，蓄电池连接控制器，控制器连接到感应装置，控制器经由光耦隔离驱动电路给出控制信号控制开关管的通断，发热片及限流电阻与开关管直接串联，温度传感器实时反馈鞋底温度，采用PID控制实现鞋底温度的精确控制，鞋子内置串口转蓝牙模块实现与手机APP的连接，在整个鞋底的表层再添加一层绝缘层作为双重保护，所述线路均有密封收纳盒，本发明供电系统稳定，可以远程控制发热系统，根据需求调节鞋内温度，密封收纳，防水系数及系统安全性高。

Description

一种具有压电发电及光伏发电的发热鞋
技术领域
本发明涉及一种鞋，具体为一种具有压电发电及光伏发电的发热鞋。
背景技术
在北方的冬季气候较为寒冷，而脚部离心脏较远，血液循环较差，容易出现供血不足而受寒，可能会引发感冒等疾病，故需要保暖性较好的鞋子，而在南方又会出现回南天，洗过的鞋子衣服很难晾干，故鞋子具备发热功能更为方便。目前市面上的发热鞋存在一定的问题，如控制开关设计在鞋子上使用不方便，需要充电孔导致密封性不好、温度调节不够精确、供电系统不够稳定、浪费资源、安全性不高等。
为解决上述问题，本发明提供一种具有压电发电及光伏发电的发热鞋，使其具备更好的实用性。
发明内容
鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供一种具有压电发电及光伏发电的发热鞋。本发明的技术方案为：一种具有压电发电及光伏发电的发热鞋，包括鞋本体，鞋本体的侧面为鞋面，鞋本体的底部为鞋底，鞋底中内置压电片，压电片经由一个整流及稳压电路连接到鞋底内的蓄电池。在鞋面表面配置光伏电池，其也连接到蓄电池，蓄电池经稳压电路外接一个USB供电接口，USB接口有收纳盒可以收纳。蓄电池连接鞋底的控制器单片机，控制器连接到感应装置，控制器经由光耦隔离驱动电路给出控制信号控制开关管的通断，发热片及限流电阻与开关管直接串联，温度传感器用来实时反馈鞋底温度，所述发热片位于鞋底的表层。本发明采用PID控制，利用一个限流电阻和一个发热片实现鞋底温度的精确控制。鞋子内置串口转蓝牙模块实现与手机APP的连接，实现远程控制。在整个鞋底的表层再添加一层绝缘层作为双重保护。所述线路均有密封收纳盒。
进一步地，所述压电片为PVDF压电片。
进一步地，所述控制器为单片机STM32。
进一步地，所述感应装置为MEMS陀螺仪以及辅助加速度传感器。
进一步地，所述绝缘层为橡胶材质。
进一步地，所述串口转蓝牙模块所采用的芯片为CC2540。
进一步地，所述压电发电及光伏发电的发热鞋的感应装置长时间无信号系统会自动切断加热功能。
进一步地，所述压电发电及光伏发电的发热鞋提供的USB供电接口能够为手机等电子设备充电。
本发明的有益效果：本发明运用基本电路原理，利用压电技术发电将浪费的机械能转换为电能，提高资源利用率，同时利用光伏发电，提高了供电系统的稳定性，利用蓝牙系统可以在手机上远程控制发热系统开关，根据需求调节鞋内温度，实现温度的准确控制。根据感应装置，超过一定时间没有状态改变则自动关闭加热功能避免资源浪费。添加的绝缘层进一步提升了系统的安全性。此外提供的USB供电接口能够为手机等电子设备充电。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
在本发明中，一种具有压电及光伏发电功能的发热鞋，包括鞋本体，鞋本体的底部为鞋底，鞋本体的侧面为鞋面，鞋底中内置压电片，压电片为PVDF压电片，人在运动过程中产生的机械能会使压电材料产生形变进而产生电能，内置压电片经由一个整流及稳压电路连接到鞋底内的蓄电池，实现电能的存储。在鞋面表面配置光伏电池，其也连接到蓄电池，在有阳光的时候可以储存电能，蓄电池经稳压电路外接一个USB供电接口，可用于小型电子设备的充电。蓄电池经稳压电路连接至控单片机STM32，为其供电，控制器连接到MEMS陀螺仪以及辅助加速度传感器作为感应装置，MEMS陀螺仪体积小，置于鞋底空间利用率高，与传感器配合使用测量更为准确。控制器经光耦隔离驱动电路给出控制信号控制开关管的通断，发热片及限流电阻与开关管直接串联，所述发热片位于鞋底的表层，能够实现鞋子的加热功能。鞋底表层的温度传感器用来实时反馈鞋底温度。内置的蓝牙模块可以实现远程控制，在手机上选择是否打开加热系统，根据APP设定值控制所需温度，判断当前温度是否满足需求以及是否出现过热危险从而及时断电关闭系统。在感应装置长时间未响应时自动关闭加热系统，以减少浪费。在加热系统关闭时也不影响电池的蓄电功能以及供电USB为电子设备供电的功能。在整个鞋底的表层再添加一层绝缘层，整个系统的电压远未达到危害人体电压，添加绝缘层是作为双重保护。
本发明的工作原理是：通过鞋底中的压电片，将人运动产生的机械能转化为电能，通过整流及稳压电路存储到蓄电池中，通过鞋面上的光伏电池将太阳能转化为电能，也储存到蓄电池中，提高供电系统的可靠性，将电池经稳压电路连接至usb供电接口和控制器上。通过控制器连接光耦隔离驱动电路、开关管、限流电阻、发热片、感应装置以及温度传感器，实现不同温度的精确控制，且在一定时间后感应装置无信号会自动切断加热系统。内置蓝牙模块可以远程控制加热系统开关。

Claims (8)

1.一种具有压电发电及光伏发电的发热鞋，其特征在于包括鞋本体，鞋本体的侧面为鞋面，鞋本体的底部为鞋底，鞋底中内置压电片，内置压电片经由一个整流及稳压电路连接到鞋底内的蓄电池，在鞋面表面配置光伏电池，其也连接到蓄电池，蓄电池经稳压电路外接一个USB供电接口，USB接口有收纳盒可以收纳，蓄电池连接控制器单片机STM32，控制器连接到感应装置，控制器经由光耦隔离驱动电路给出控制信号控制开关管的通断，发热片及限流电阻与开关管直接串联，温度传感器用来实时反馈鞋底温度，所述发热片位于鞋底的表层，本发明采用PID控制技术，利用一个限流电阻和一个发热片实现鞋底温度的精确控制，鞋子内置串口转蓝牙模块实现与手机APP的连接，实现远程控制，在整个鞋底的表层再添加一层绝缘层作为双重保护，所述线路均有密封收纳盒。
2.根据权利要求1所述的一种具有压电发电及光伏发电的发热鞋，其特征在于，所述压电片为PVDF压电片。
3.根据权利要求1所述的一种具有压电发电及光伏发电的发热鞋，其特征在于，所述控制器为单片机STM32。
4.根据权利要求1所述的一种具有压电发电及光伏发电的发热鞋，其特征在于，所述感应装置为MEMS陀螺仪以及辅助加速度传感器。
5.根据权利要求1所述的一种具有压电发电及光伏发电的发热鞋，其特征在于，所述绝缘层为橡胶材质。
6.根据权利要求1所述的串口转蓝牙模块，其特征在于所采用的芯片为CC2540。
7.根据权利要求1所述的压电发电及光伏发电的发热鞋，其特征在于感应装置长时间无信号系统会自动切断加热功能。
8.根据权利要求1所述的压电发电及光伏发电的发热鞋，其特征在于提供的USB供电接口能够为手机等电子设备充电。
CN201710620099.9A 2017-07-26 2017-07-26 一种具有压电发电及光伏发电的发热鞋 Pending CN109303374A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710620099.9A CN109303374A (zh) 2017-07-26 2017-07-26 一种具有压电发电及光伏发电的发热鞋

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710620099.9A CN109303374A (zh) 2017-07-26 2017-07-26 一种具有压电发电及光伏发电的发热鞋

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109303374A true CN109303374A (zh) 2019-02-05

Family

ID=65202063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710620099.9A Pending CN109303374A (zh) 2017-07-26 2017-07-26 一种具有压电发电及光伏发电的发热鞋

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109303374A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111772290A (zh) * 2020-07-10 2020-10-16 广州大草原鞋业有限公司 一种健康监控方法、系统及智能登山鞋
WO2024099315A1 (zh) * 2022-11-07 2024-05-16 香港理工大学 压电-光伏集成装置、制备方法及应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2061775U (zh) * 1990-02-09 1990-09-12 黄伟奇 可充电式电热保温鞋
CN1808896A (zh) * 2005-12-29 2006-07-26 南京航空航天大学 三电平开关功率放大器
CN201238666Y (zh) * 2008-08-08 2009-05-20 郝连文 一种带遥控的智能加热鞋
CN204796844U (zh) * 2015-06-20 2015-11-25 沈阳工程学院 压力发电鞋
CN105765483A (zh) * 2013-12-05 2016-07-13 索尼公司 电子设备、信息处理方法和信息处理系统
CN106690636A (zh) * 2016-12-16 2017-05-24 沈阳航空航天大学 一种基于移动终端的调温太阳能鞋系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2061775U (zh) * 1990-02-09 1990-09-12 黄伟奇 可充电式电热保温鞋
CN1808896A (zh) * 2005-12-29 2006-07-26 南京航空航天大学 三电平开关功率放大器
CN201238666Y (zh) * 2008-08-08 2009-05-20 郝连文 一种带遥控的智能加热鞋
CN105765483A (zh) * 2013-12-05 2016-07-13 索尼公司 电子设备、信息处理方法和信息处理系统
CN204796844U (zh) * 2015-06-20 2015-11-25 沈阳工程学院 压力发电鞋
CN106690636A (zh) * 2016-12-16 2017-05-24 沈阳航空航天大学 一种基于移动终端的调温太阳能鞋系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111772290A (zh) * 2020-07-10 2020-10-16 广州大草原鞋业有限公司 一种健康监控方法、系统及智能登山鞋
WO2024099315A1 (zh) * 2022-11-07 2024-05-16 香港理工大学 压电-光伏集成装置、制备方法及应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202035536U (zh) 一种压电发热鞋
CN205758217U (zh) 一种温度自调节保温杯
CN204268350U (zh) 一种锂电池太阳能路灯的防低温保护装置
CN109303374A (zh) 一种具有压电发电及光伏发电的发热鞋
CN104242389B (zh) 充电电路、电芯和移动终端
CN204317635U (zh) 一种多功能鞋
CN203617934U (zh) 微型半导体温差发电装置
CN206390386U (zh) 一种自供暖增高鞋垫
CN101773308B (zh) 一种舱外航天服手套主动加热装置
CN206378825U (zh) 一种防水性且具有发热功能的计算机机械键盘
CN207926679U (zh) 一种用于低温环境下的手机背夹
CN207429255U (zh) 一种电热理疗服
CN203226568U (zh) 一种太阳能恒温杯
CN204392117U (zh) 环境能量收集装置
CN202334936U (zh) 一种便携式电发热装置
CN202843098U (zh) 具有温差发电装置的保暖睡袋
CN205338634U (zh) 一种多功能电水壶
CN209488837U (zh) 一种鞋垫加热片组件
CN109393898A (zh) 一种利用热电材料供电的热电智能水杯
CN205180522U (zh) 一种智能电子加热鞋垫
CN204834785U (zh) 一种锂电池组
CN204217138U (zh) 一种电热水袋加热装置
CN206062285U (zh) 一种新型加热保暖鞋
CN203563002U (zh) 一种储能型光伏组件
CN204540991U (zh) 一种压电式充放电保暖鞋

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190205

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication