CN209628724U - 基于压电材料的智能设备充电储能鞋 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于压电材料的智能设备充电储能鞋，包括：鞋底、鞋垫、压电模块、储能模块和供电模块；所述压电模块、所述储能模块和所述供电模块容纳设置于所述鞋底中；所述压电模块与所述储能模块电路连接，所述供电模块和所述储能模块电路连接；所述压电模块包括压电材料，所述压电材料的一面与所述鞋垫压力接触另一面与所述鞋底压力接触。该鞋将人体运动时的动能转化成为电能，实现对手机的充电。与现有的技术相比，对于手机充电方面更加专业，更具有实用性。

Description

基于压电材料的智能设备充电储能鞋

技术领域

本实用新型涉及一种基于压电材料的智能设备充电储能鞋，属于绿色能源应用领域。

背景技术

随着互联网的发展，人们对智能设备愈发依赖，充电装置的需求也随之增加。智能设备包括手机、平板电脑、MP3和蓝牙耳机。便捷式的充电设备成为人们生活中的必需品。现有的随身充电装置通过充电插头直接与交流电源相接，储能部件将电能储存后，可根据用户需要，通过输出端口将电能充入移动设备。现有随身充电装置的供电能力由其储电部件的容量决定，但其不能产生电能，智能储存和释放能量。

晶体材料是一种受到压力作用时会在两端面间出现电压的材料，具有压电性的晶体对称性较低，当受到外力作用发生形变时，晶胞中正负离子的相对位移使正负电荷中心不再重合，导致晶体发生宏观极化，而晶体表面电荷面密度等于极化强度在表面法向上的投影，所以压电材料受压力作用形变时两端面会出现异号电荷。

现有的智能设备充电便携式设备多为可携带的电池(充电宝)，这类设备只具有储存和释放能量的功能，不具有产生电能的能力，在户外找不到电源的情况下，此类设备无法长时间工作。现有压力发电鞋，虽然其具有发电的作用，但电容量小不能为手机等智能设备充电，更没有考虑到各类手机充电插口的差异性，将不同手机的充电接口集成到鞋装置中。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，提供了一种基于压电材料的智能设备充电储能鞋，该鞋将人体运动时的动能转化成为电能，实现对手机的充电。与现有的技术相比，对于手机充电方面更加专业，更具有实用性。

本实用新型的又一方面还提供了一种基于压电材料的智能设备充电储能鞋，包括：鞋底、鞋垫、压电模块、储能模块和供电模块；

所述压电模块、所述储能模块和所述供电模块容纳设置于所述鞋底中；

所述压电模块与所述储能模块电路连接，所述供电模块和所述储能模块电路连接；

所述压电模块包括压电材料，所述压电材料的一面与所述鞋垫压力接触另一面与所述鞋底压力接触。

优选的，所述压电模块包括压电电路，所述压电电路分别连接所述压电材料和所述储能模块。

优选的，所述压电模块包括防水装置，所述防水装置包覆所述压电电路和所述压电材料。

优选的，所述储能模块包括电池和电压转换单元，所述电池与所述压电模块电路连接，所述电压转换单元分别与所述电池和所述供电模块供电连接；所述电池容量大于1200mah。

优选的，所述供电模块包括电池检测单元和供电接口，所述电池检测单元分别与所述供电接口和所述储能模块电路连接。

优选的，所述供电接口为Micro USB接口、USB Type C接口和Lightning 接口中的至少一种。

优选的，所述压电材料设置于所述鞋底的脚掌接触区。

优选的，所述压电材料包括第一压电材料和第二压电材料，所述第一压电材料设置于所述鞋底的前脚掌接触区；所述第二压电材料设置于所述鞋底的脚后跟接触区。

优选的，所述基于压电材料的智能设备充电储能鞋还包括鞋跟，所述鞋跟设置于所述鞋底底面一侧，所述储能模块容纳设置于所述鞋跟内，所述鞋跟的侧面设置窗口；

所述供电接口设置于所述鞋跟的侧面上。

优选的，所述鞋底厚度为3.5-5cm。

本实用新型能产生的有益效果包括：

1)本实用新型所提供的基于压电材料的智能设备充电储能鞋，将压电电路、电能储存装置和不同手机接口集成在鞋装置中，将人体运动时的动能转化成为电能，实现对手机的充电。与现有的技术相比，对于手机充电方面更加专业，更具有实用性。该装置具有绿色、环保、实用性强等特点，可为热爱户外运动的人提供安全保障。

2)本实用新型所提供的基于压电材料的智能设备充电储能鞋，通过在鞋底中放置压电材料，人体运动过程中对压电材料进行挤压，所产生的电能，通过电路与电池模块相连接，随着人体的运动不断储存电能。在需要充电时，通过鞋底充电插口，对各类智能随身设备进行充电。

3)本实用新型所提供的基于压电材料的智能设备充电储能鞋，在电池模块旁边设置各类充电接口有Android和Windows phone系统手机阵营的Micro USB接口、USB Type C接口以及IOS系统手机的Lightning接口，可为多种类型的手机进行充电。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例中基于压电材料的智能设备充电储能鞋模块结构示意图；

图2为本实用新型优选实施例中基于压电材料的智能设备充电储能鞋结构示意图；

图例说明：

100、压电模块；110、第一压电材料；120、第二压电材料；130、压电电路；140、防水装置；200、储能模块；210、电池；220、电压转换单元； 300、供电模块；310、电池检测单元；320、供电接口；410、鞋底；420、鞋跟；430、窗口。

具体实施方式

下面结合实施例详述本实用新型，但本实用新型并不局限于这些实施例。

参见图1，本是实用新型提供的基于压电材料的智能设备充电储能鞋，包括：鞋底410、鞋垫、压电模块100、储能模块200和供电模块300。所述压电模块100、所述储能模块200和所述供电模块300容纳设置于所述鞋底410 中。所述压电模块100与所述储能模块200电路连接，所述供电模块300和所述储能模块200电路连接。所述压电模块100包括压电材料，所述压电材料的一面与所述鞋垫压力接触另一面与所述鞋底410压力接触。

通过将压电材料设置于鞋底410中，压电材料的两端分别与鞋垫和鞋底 410压力接触，人体在运动中产生的压力，通过鞋垫后，直接传到压电材料，压电材料由于另一面与鞋底410压力接触，受到挤压，进而产生电能。储能模块200将所产生的电能储存后，向供电模块300供电。

优选的，所述压电模块100还包括压电电路130，所述压电电路130分别连接所述压电材料和所述储能模块200。

优选的，所述压电模块100还包括防水装置140，所述防水装置包覆所述压电电路130和所述压电材料。设置防水装置140是为了防止在运动时脚流汗或者鞋子潮湿毁坏压电电路130模块。

优选的，所述储能模块200还包括电池210和电压转换单元220，所述电池210与所述压电模块100电路连接，所述电压转换单元220分别与所述电池210和所述供电模块300供电连接。电池210主要负责储存运动产生的电能，电压的转化模块主要负责将产能电能转换成电池210充电，是电池210储能的关键。

优选的，所述电池210容量大于1200mah。

优选的，所述鞋底410厚度为3.5-5cm。

由于鞋子的储能效果与电池210大小有关，为了增加鞋子的储能效果选择大容量的电池210。为了放置大容量的电池210将鞋跟420的厚度增至 3.5-5cm，同时也实现了增高的效果。

优选的，所述供电模块300包括电池检测单元310和供电接口320，所述电池检测单元310分别与所述供电接口320和所述储能模块200电路连接。

优选的，所述供电接口320为Micro USB接口、USB Type C接口和 Lightning接口中的至少一种。所用接口包括了常用的智能设备的充电接口例如：Android和Windowsphone系统手机阵营的Micro USB接口、USB Type C 接口以及IOS系统手机的Lightning接口增加了装置的适用性。

优选的，所述压电材料设置于所述鞋底410的脚掌接触区。此处所指脚掌接触区是指鞋底410与人体脚掌面接触的区域。

优选的，所述压电材料包括第一压电材料110和第二压电材料120，所述第一压电材料110设置于所述鞋底410的前脚掌接触区；所述第二压电材料 120设置于所述鞋底410的脚后跟接触区。

根据压电材料在受力时才能产生电压的特性，人体在运动时，脚前掌和脚后跟是主要的受力方向，因此在脚前掌和脚后跟处分别放置两个压电电路 130，增加产生的电能总量。

优选的，还包括鞋跟420，所述鞋跟420设置于所述鞋底410底面一侧，所述储能模块200容纳设置于所述鞋跟420内，所述鞋跟420的侧面设置窗口430。

优选的，所述供电接口320设置于所述鞋跟420的侧面上。

为了方便清洗将鞋子，在鞋跟420后侧设置可以取出电池210和手机充电接口的窗口430，当鞋子报废时可以取出电池210，防止电池210对环境的污染。

以上所述，仅是本实用新型的几个实施例，并非对本实用新型做任何形式的限制，虽然本实用新型以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种基于压电材料的智能设备充电储能鞋，其特征在于，包括：鞋底、鞋垫、压电模块、储能模块和供电模块；

所述压电模块、所述储能模块和所述供电模块容纳设置于所述鞋底中；

所述压电模块与所述储能模块电路连接，所述供电模块和所述储能模块电路连接；

所述压电模块包括压电材料，所述压电材料的一面与所述鞋垫压力接触另一面与所述鞋底压力接触。

2.根据权利要求1所述的基于压电材料的智能设备充电储能鞋，其特征在于，所述压电模块包括压电电路，所述压电电路分别连接所述压电材料和所述储能模块。

3.根据权利要求2所述的基于压电材料的智能设备充电储能鞋，其特征在于，所述压电模块包括防水装置，所述防水装置包覆所述压电电路和所述压电材料。

4.根据权利要求1所述的基于压电材料的智能设备充电储能鞋，其特征在于，所述储能模块包括电池和电压转换单元，所述电池与所述压电模块电路连接，所述电压转换单元分别与所述电池和所述供电模块供电连接；所述电池容量大于1200mah。

5.根据权利要求1所述的基于压电材料的智能设备充电储能鞋，其特征在于，所述供电模块包括电池检测单元和供电接口，所述电池检测单元分别与所述供电接口和所述储能模块电路连接。

6.根据权利要求5所述的基于压电材料的智能设备充电储能鞋，其特征在于，所述供电接口为Micro USB接口、USB Type C接口和Lightning接口中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的基于压电材料的智能设备充电储能鞋，其特征在于，所述压电材料设置于所述鞋底的脚掌接触区。

8.根据权利要求7所述的基于压电材料的智能设备充电储能鞋，其特征在于，所述压电材料包括第一压电材料和第二压电材料，所述第一压电材料设置于所述鞋底的前脚掌接触区；所述第二压电材料设置于所述鞋底的脚后跟接触区。

9.根据权利要求6所述的基于压电材料的智能设备充电储能鞋，其特征在于，所述基于压电材料的智能设备充电储能鞋还包括鞋跟，所述鞋跟设置于所述鞋底底面一侧，所述储能模块容纳设置于所述鞋跟内，所述鞋跟的侧面设置窗口；

所述供电接口设置于所述鞋跟的侧面上。

10.根据权利要求9所述的基于压电材料的智能设备充电储能鞋，其特征在于，所述鞋底厚度为3.5-5cm。