本申請涉及鞋類制造，具體涉及一種儲能充電鞋。

背景技術：

1、隨著科技的進步和人們對生活品質要求的提高，傳統(tǒng)鞋類已難以滿足特定環(huán)境下的需求。例如，人們在戶外活動時經常會攜帶便攜電子數(shù)碼產品等來提高戶外活動的舒適度，而電子設備電量耗盡是個常見的問題，普通鞋子無法滿足充電需求，而充電儲能鞋可以解決該問題，為用戶提供充電服務。

2、壓電發(fā)電可以將機械能轉換為電能，將微型壓電裝置放入鞋底，則可以在步行時將步行的機械能轉換為電能為外部的智能設備充電。但傳統(tǒng)的壓電鞋缺乏蓄電功能，電能輸出容易受到用戶行走狀態(tài)的影響，輸出缺乏穩(wěn)定性和安全性。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N儲能充電鞋，通過多種壓電材料、單行收集裝置及儲能和電能輸出電路相結合的方式對多種狀態(tài)下的手機進行充電，解決傳統(tǒng)的壓電鞋缺乏蓄電功能，電能輸出容易受到用戶行走狀態(tài)的影響，輸出缺乏穩(wěn)定性和安全性的技術問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

3、一種儲能充電鞋，包括：鞋本體和設置在鞋本體上的儲能充電裝置；

4、鞋本體包括鞋底、鞋面和鞋墊，鞋底內的鞋跟處設置有電池盒，電池盒具有接線孔；

5、儲能充電裝置包括壓電機構、儲能單元、安全控制單元和電能輸出單元，壓電機構的輸出端與儲能單元的輸入端電連接，儲能單元與電能輸出單元電連接；壓電機構包括壓電陶瓷片、壓電薄膜和信號處理電路，壓電陶瓷片固定在彈性收集裝置與鞋底的上表面之間，壓電陶瓷片和壓電薄膜通過連接線與設置在電池盒內的信號處理電路電連接，將壓力轉換為電能輸入儲能單元，儲能單元用于對儲能過程進行管控，安全控制單元用于對控制充放電操作，并檢測用戶的狀態(tài)信息，還用于對電路板進行短路保護。

6、進一步地，信號處理電路包括第一轉換電路和第二轉換電路；

7、第一轉換電路的輸入端與壓電陶瓷的輸出端電連接，第一轉換電路包括第一電容、第二電容、第三電容、第一二極管、第二二極管和第三二極管組成的整流模塊以及第一電感、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電容、第五電容和穩(wěn)壓二極管組成的濾波電路，及第一dc-dc模塊，第一電容的第一端與第一電感的第一端并聯(lián)后與壓電陶瓷的輸出端電連接，第一電容的第二端與第二二極管的第一端、第一二極管的第二端和第二電容的第一端并接，第一二極管的第一端與第三電容的第一端并接，第三電容的第二端與第二二極管的第二端和第三二極管的第一端并接，第三二極管的第二端與第二電容的第二端并接，第一電感的第二端與第四電容的第一端和第一電阻的第一端并接，第四電容的第二端與第五電容的第一端和第二電阻的第一端并接形成第一轉換電路的一個輸出端，第一電阻的第二端與第五電容的第二端與穩(wěn)壓二極管的第一端和第三電阻的第一端并接，穩(wěn)壓二極管的第二端與第二電阻的第二端并接，第三電阻的第二端形成第一轉換電路的另一個輸出端；

8、第二轉換電路的輸入端與壓電薄膜的輸出端電連接，壓電薄膜固定在鞋底與鞋墊夾層之間靠近鞋底前端和腳掌彎曲處，第二轉換電路包括多倍壓整流模塊和第二dc-dc模塊，多倍壓整流模塊的輸出端與第二dc-dc模塊的輸入端電連接。

9、更進一步地，第一dc-dc模塊包括第十一電容、第十二電容、第十三電容、第十四電容、第四電阻、第五電阻、第九二極管、第二電感和第一升壓芯片，第十一電容的第一端、第十二電容的第一端、第四電阻的第一端和第九二極管的第一端并接后形成第一dc-dc模塊的輸出端，第十一電容的第二端和第十二電容的第二端均接地，第五電阻連接在第四電阻的第二端和地之間，第九二極管的第二端與第一升壓芯片的lx引腳和第二電感的第一端并接，第二電感的第二端、第十三電容的第一端和第十四電容的第一端與第三電阻的第二端并接，第十三電容的第二端和第十四電容的第二端接地，第一升壓芯片的vin引腳和en引腳。

10、更進一步地，儲能單元包括充電管理電路和儲能電池；

11、充電管理電路包括第十一電阻、第十二電阻、發(fā)光二極管、第十六電容、第十七電容和充電管理芯片，第十一電阻的第一端與充電管理芯片的seli引腳連接，第十一電阻的第二端通過開關與充電管理芯片的batt引腳連接，第十六電容的第一端和第十二電阻的第一端與充電管理芯片的in引腳并接，第十六電容的第二端接地，第十二電阻的第二端通過發(fā)光二極管與充電管理芯片的chg引腳連接，第十七電容并接在儲能電池兩端，儲能電池的輸入端與充電管理芯片的batt引腳連接。

12、更進一步地，安全控制單包括用戶狀態(tài)檢測模塊、主控制模塊和安全提醒模塊；

13、用戶狀態(tài)檢測模塊包括姿態(tài)傳感器、壓力傳感器，姿態(tài)傳感器用于檢測用戶的姿態(tài)信息，壓力傳感器用于檢測用戶的足部壓力信息，并將檢測到的用戶姿態(tài)信息和用戶的足部壓力信息傳輸至主控制模塊；

14、主控制模塊用于根據(jù)檢測信息判斷用戶的運動姿態(tài)，并控制安全提醒模塊進行燈光提醒，還用于根據(jù)按鍵信號控制是否進行充電；

15、安全提醒模塊包括led閃爍燈，led閃爍燈與主控制模塊相連接，用于根據(jù)主控制模塊的控制信號進行預設頻率的燈光閃爍提醒。

16、進一步地，鞋底上還設置有通風透氣裝置，通風透氣裝置包括設置在鞋底兩側的透氣孔，透氣孔處均設有防水透氣閥。

17、更進一步地，電能輸出單元包括繼電器和usb接口模塊；

18、繼電器由三極管驅動電路驅動，繼電器的控制端與主控制模塊電連接，繼電器的動觸點與充電管理芯片的batt引腳電連接，繼電器的第一靜觸點與儲能電池的輸入端之間，usb接口模塊包括usb接口和rc濾波電路，usb接口的輸入端與rc濾波電路的一端電連接，rc濾波電路的另一端與繼電器的第二靜觸點電連接。

19、進一步地，彈性收集裝置包括上固定板、壓縮彈簧和下固定板，上固定板設置在鞋底上表面，壓縮彈簧的一端與上固定板固定連接，壓縮彈簧的另一端與下固定板固定連接，下固定板設置在壓電陶瓷片上。

20、從上述的技術方案可以看出，本發(fā)明的優(yōu)點是：

21、本申請中通過壓電陶瓷和壓電薄膜相結合的方式，充分利用用戶行走時的動能，并將動能轉換為電能進行儲存，使得用戶可以方便安全地為外部設備進行充電。并且還設置了彈性收集裝置，使得動能收集更加充分，同時對用戶的實時狀態(tài)信息進行監(jiān)測以及安全提醒，也使得電能輸出不受用戶行走狀態(tài)的影響，保證了用戶的運動安全。

技術特征：

1.一種儲能充電鞋，其特征在于，包括：鞋本體和設置在所述鞋本體上的儲能充電裝置；

2.根據(jù)權利要求1所述的儲能充電鞋，其特征在于，所述信號處理電路包括第一轉換電路和第二轉換電路；

3.根據(jù)權利要求2所述的儲能充電鞋，其特征在于，所述第一dc-dc模塊包括第十一電容、第十二電容、第十三電容、第十四電容、第四電阻、第五電阻、第九二極管、第二電感和第一升壓芯片，所述第十一電容的第一端、所述第十二電容的第一端、所述第四電阻的第一端和所述第九二極管的第一端并接后形成第一dc-dc模塊的輸出端，所述第十一電容的第二端和所述第十二電容的第二端均接地，所述第五電阻連接在所述第四電阻的第二端和地之間，所述第九二極管的第二端與所述第一升壓芯片的lx引腳和所述第二電感的第一端并接，所述第二電感的第二端、所述第十三電容的第一端和所述第十四電容的第一端與所述第三電阻的第二端并接，所述第十三電容的第二端和所述第十四電容的第二端接地，所述第一升壓芯片的vin引腳和en引腳。

4.根據(jù)權利要求3所述的儲能充電鞋，其特征在于，所述儲能單元包括充電管理電路和儲能電池；

5.根據(jù)權利要求4所述的儲能充電鞋，其特征在于，所述安全控制單包括用戶狀態(tài)檢測模塊、主控制模塊和安全提醒模塊；

6.根據(jù)權利要求1所述的儲能充電鞋，其特征在于，所述鞋底（1）上還設置有通風透氣裝置，所述通風透氣裝置包括設置在鞋底（1）兩側的透氣孔，所述透氣孔處均設有防水透氣閥。

7.根據(jù)權利要求5所述的儲能充電鞋，其特征在于，所述電能輸出單元包括繼電器和usb接口模塊；

8.根據(jù)權利要求1所述的儲能充電鞋，其特征在于，所述彈性收集裝置包括上固定板、壓縮彈簧和下固定板，所述上固定板設置在所述鞋底（1）上表面，所述壓縮彈簧的一端與所述上固定板固定連接，所述壓縮彈簧的另一端與所述下固定板固定連接，所述下固定板設置在所述壓電陶瓷片上。

技術總結
本申請公開了一種儲能充電鞋，涉及鞋類制造技術領域，包括：鞋本體和設置在鞋本體上的儲能充電裝置；鞋本體的鞋底內的鞋跟處設置有電池盒，電池盒具有接線孔；儲能充電裝置包括壓電機構、儲能單元、安全控制單元和電能輸出單元；壓電機構包括壓電陶瓷片、壓電薄膜和信號處理電路，壓電陶瓷片固定在彈性收集裝置與鞋底的上表面之間，壓電陶瓷片和壓電薄膜通過連接線與設置在電池盒內的信號處理電路電連接，將壓力轉換為電能輸入儲能單元，儲能單元用于對儲能過程進行管控，安全控制單元用于對控制充放電操作，并檢測用戶的狀態(tài)信息，還用于對電路板進行短路保護，并將人體運動時的機械能轉化成為電能，實現(xiàn)對外部智能設備的充電，更具實用性。

技術研發(fā)人員：鄭蓓蓓,劉劍
受保護的技術使用者：浙江工貿職業(yè)技術學院（浙江工貿技師學院）
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19