CN113310353A - 一种受击充能单兵装甲 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种受击充能单兵装甲，包括防护服和回收电路，通过防护服中的刚性防护层和压电陶瓷层对使用者进行防护，并通过压电陶瓷层和压电薄膜层用于能量收集，压电陶瓷层和压电薄膜层均匀的分布在刚性防护层内外侧，从而提高其收集效率；当受到的冲击能量较小时，外部冲击会致使压电陶瓷发生形变，从而产生电压，通过回收电路进行回收储存在充电电池内，当受到的冲击能量较大时，受冲击部分的压电陶瓷在达到刚性限度之前，会产生电压，达到收集冲击能量的目的，在达到刚性限之后，则会以碎裂的形式吸收剩余的冲击能量，在能量作用于刚性防护层前，起到保护人体的作用。

Description

一种受击充能单兵装甲

技术领域

本发明涉及安全防护设备技术领域，具体为一种受击充能单兵装甲。

背景技术

防弹衣，又叫避弹衣，避弹背心，防弹背心，避弹服，单兵护体装具等，可吸收弹头或弹片的动能，对低速弹头或弹片有明显的防护效果，在控制一定的凹陷情况下可减轻对人体胸、腹部的伤害；防弹衣包括步兵防弹衣、飞行人员防弹衣和炮兵防弹衣等；目前，市面上的防弹衣只是将受到的冲击化解，功能单一，无法收集冲击产生的能量，所以急需一种受击充能单兵装甲来解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种既能化解冲击，又能回收冲击产生的能量的多功能受击充能单兵装甲。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种受击充能单兵装甲，包括：

防护服，所述防护服由外到内依次设置外侧电极层、压电陶瓷层、第一中间电极层、刚性防护层、第二中间电极层、压电薄膜层和内侧电极层；

回收电路，输出端与各个电极层相连，回收电能，输入端连接整流器，通过整流器将收集的交流电转化为直流电储存于充电电池内。

优选的，所述刚性防护层为氮化硅保护层或金属板。

优选的，所述第一中间电极层覆盖在所述刚性防护层外侧，压电陶瓷层粘附于第一中间电极层外侧，其中，压电陶瓷层外侧的电极由多个导线引出构成外侧电极层。

优选的，所述压电陶瓷层由若干块的压电陶瓷构成，且每块所述压电陶瓷上均引出多个导线。

优选的，所述第二中间电极层覆盖在所述刚性防护层内侧，压电薄膜层粘附于第二中间电极层内侧，其中，压电薄膜层内侧的电极由多个导线引出，构成内侧电极层。

优选的，所述压电薄膜层由若干块的压电薄膜构成，每块压电薄膜上均镀上一层电极，且每层电极由多根导线引向多个方向。

与现有技术相比，本发明的有益效果：通过刚性防护层对使用者进行防护，并通过压电陶瓷层和压电薄膜层用于能量收集，压电陶瓷层和压电薄膜层均匀的分布在刚性防护层内外侧，从而提高其收集效率；

其中，当受到的冲击能量较小时，外部冲击会致使压电陶瓷发生形变，从而产生电压，通过回收电路进行回收储存在充电电池内，当受到的冲击能量较大时，受冲击部分的压电陶瓷在达到刚性限度之前，会产生电压，达到收集冲击能量的目的，在达到刚性限之后，则会以碎裂的形式吸收剩余的冲击能量，在能量作用于刚性防护层前，起到保护人体的作用，提高防护服的安全性和功能性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明受击充能单兵装甲的结构示意图；

图2是本发明受击充能单兵装甲内部的结构示意图；

图3是本发明压电薄膜或压电陶瓷电极引法的结构示意图；

图4是本发明回收电路图的结构示意图；

图中标号：1、防护服；2、外侧电极层；3、压电陶瓷层；4、第一中间电极层；5、刚性防护层；6、第二中间电极层；7、压电薄膜层；8、内侧电极层。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-2所示，一种受击充能单兵装甲，其特征在于，包括：

防护服，防护服由外到内依次设置外侧电极层、压电陶瓷层、第一中间电极层、刚性防护层、第二中间电极层、压电薄膜层和内侧电极层；

其中，刚性防护层为氮化硅保护层或金属板，第一中间电极层覆盖在刚性防护层外侧，压电陶瓷层粘附于第一中间电极层外侧，其中，压电陶瓷层外侧的电极由多个导线引出构成外侧电极层，且压电陶瓷层由若干块的压电陶瓷构成，且每块压电陶瓷上均引出多个导线；第二中间电极层覆盖在刚性防护层内侧，压电薄膜层粘附于第二中间电极层内侧，其中，压电薄膜层内侧的电极由多个导线引出构成内侧电极层，且压电薄膜层由若干块的压电薄膜构成，且每块压电薄膜上均引出多个导线。

参考图3，压电陶瓷层和压电薄膜层分别由若干块的压电陶瓷和若干块的压电薄膜构成，既能匀的分布在刚性防护层内外侧，提高其收集效率，而且，当子弹撞击在某一小块压电陶瓷上时，若该处的压电陶瓷损坏严重，则剩余的压电陶瓷依然可进行工作，此时电极碎裂后会分为多个模块，其中，连接着引线的且完整压电陶瓷的依然可以使用，只需将损坏的压电陶瓷更换即可，大大降低此防弹衣的维护成本和维修难度。

其中，压电薄膜层经过受力拉伸后，通过电极产生电信号，具有检测呼吸频率、心跳、体动的功能，实时监测人体生命特征，在人体受到生命威胁时即时发送求救信号。压电薄膜基于压电薄膜传感器检测出人体的生物电信号，再对信号进行滤波、前置放大和信号数字化处理，最后经过算法得出心率值、体动频率等；通过蓝牙、WIFI传输到终端，进行评估。

参考图4，为回收电路图，其中，回收电路输出端与各个电极层相连，回收压电陶瓷层和压电薄膜层产生的电压，输入端连接整流器，参考图3，通过整流器将收集的交流电转化为直流电储存于充电电池内，达到收集冲击能量的目的。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种受击充能单兵装甲，其特征在于，包括：

防护服，所述防护服由外到内依次设置外侧电极层、压电陶瓷层、第一中间电极层、刚性防护层、第二中间电极层、压电薄膜层和内侧电极层；

回收电路，输出端与各个电极层相连，回收电能，输入端连接整流器，通过整流器将收集的交流电转化为直流电储存于充电电池内。

2.根据权利要求1所述的一种受击充能单兵装甲，其特征在于：所述刚性防护层为氮化硅保护层或金属板。

3.根据权利要求2所述的一种受击充能单兵装甲，其特征在于：所述第一中间电极层覆盖在所述刚性防护层外侧，压电陶瓷层粘附于第一中间电极层外侧，其中，压电陶瓷层外侧的电极由多个导线引出构成外侧电极层。

4.根据权利要求2所述的一种受击充能单兵装甲，其特征在于：所述压电陶瓷层由若干块的压电陶瓷构成，每块压电陶瓷表面镀上一层电极，每层电极由多根导线引向多个方向，确保当某块压电陶瓷被破坏后，其余能够正常工作。

5.根据权利要求1所述的一种受击充能单兵装甲，其特征在于：所述第二中间电极层覆盖在所述刚性防护层内侧，压电薄膜层粘附于第二中间电极层内侧，其中，压电薄膜层内侧的电极由多个导线引出，构成内侧电极层。

6.根据权利要求5所述的一种受击充能单兵装甲，其特征在于：所述压电薄膜层由若干块的压电薄膜构成，每块压电薄膜上均镀上一层电极，且每层电极由多根导线引向多个方向。

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