一種自發(fā)熱式服裝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利提出了一種自發(fā)熱服裝，該服裝能夠收集人體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱量，并將該熱量持續(xù)的散發(fā)出來。屬于振動(dòng)能量采集利用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]冬天來臨，隨著氣溫的降低，各種各樣的保暖衣也紛紛登場(chǎng)。但是，一般的衣物很難抵御嚴(yán)寒的氣候，于是出現(xiàn)了一些能夠發(fā)熱的服裝。但是這些衣服只是簡(jiǎn)單的在夾層里安裝有一個(gè)發(fā)熱器，利用電加熱的方式產(chǎn)生熱量。因此這種衣服需要電池或外接電源來為其提供電能，一旦脫離了供電源，衣服并不能起到發(fā)熱的作用。
[0003]本專利提出了一種能夠采集人體運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量，并將收集的能量持續(xù)散發(fā)出來的自發(fā)熱式服裝，無需外接電源，是一款節(jié)能環(huán)保的新產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的是提供一種能夠采集人體運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量并將熱能持久散發(fā)出來的服裝。該服裝在織物面料上采用一種褶皺形復(fù)合式壓電纖維，衣服上的每一根纖維都是一個(gè)微小的發(fā)電體。該褶皺形復(fù)合式壓電纖維能夠采集振動(dòng)能量，當(dāng)人體的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作作用于衣服上時(shí)，面料就會(huì)產(chǎn)生拉伸、壓縮、扭曲及褶皺等形變，這些形變會(huì)引起元件內(nèi)部正負(fù)電荷中心發(fā)生相對(duì)移動(dòng)而極化，以致元件兩端表面出現(xiàn)符號(hào)相反的束縛電荷，并且電荷密度與外力成正比。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的目的，本發(fā)明詳細(xì)說明了一種自發(fā)電式服裝的結(jié)構(gòu)和電路圖。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果在于:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便，能夠自采集能量，無需外接電源或電池加熱就能提供熱能，既減少了電池對(duì)環(huán)境的污染，又保證了熱量的持續(xù)供給。由于褶皺形復(fù)合式壓電纖維柔性好，穿著也非常舒適。本產(chǎn)品節(jié)能環(huán)保舒服又安全，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明提供的褶皺形復(fù)合式壓電纖維結(jié)構(gòu)圖2是本發(fā)明提供的能量采集電路
圖3是本發(fā)明提供的電路工作過程。
【具體實(shí)施方式】
[0008]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，以下所說明的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0009]圖1是本發(fā)明提供的褶皺形復(fù)合式壓電纖維結(jié)構(gòu)，如圖1所示:
這種結(jié)構(gòu)由變形傳遞結(jié)構(gòu)和壓電換能元件組成，其中變形傳遞結(jié)構(gòu)主要由褶皺彈性導(dǎo)電體的水平段及連接其端部的剛性塊組成。每個(gè)水平段的上下表面都布置有聚偏二氟乙烯(PVDF)壓電薄膜，上下表面PVDF粘貼極性相反，通過剛性金屬塊電氣連通，成為所有PVDF的一個(gè)公共電極，另一電極通過導(dǎo)電膠層和導(dǎo)線連接在一起。相對(duì)于現(xiàn)有各種壓電換能元件，這種褶皺形復(fù)合式壓電能量轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)具有節(jié)省材料、電荷輸出水平高、能量回收效率高、體積小、使用方便、制作工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
[0010]圖2是本發(fā)明提供的能量采集電路，如圖2所示:
能量采集需要考慮能量采集的效率以及輸出功率，該電路可以提供恒定功率輸出。
[0011]該電路包括兩個(gè)部分，一是串聯(lián)同步開關(guān)電感部分，由壓電換能元件、開關(guān)管S1、電感L1、整流橋及中間電容Cint組成，二是降壓、升壓變換電路部分，由開關(guān)管S2、電感L2、二極管D及濾波電容Cf組成。
[0012]圖3是本發(fā)明提供的電路工作過程，如圖3所示:
圖2所述的工作電路共分為4個(gè)階段
階段a:開關(guān)管Sp S2均斷開，壓電元件處于電學(xué)開路狀態(tài)
階段b:當(dāng)壓電元件兩端電壓達(dá)到極值時(shí)，開關(guān)管S1閉合，串聯(lián)同步開關(guān)電感電路開始工作，壓電元件上的能量轉(zhuǎn)移到中間電容Cint
階段c:當(dāng)電能全部轉(zhuǎn)移到中間電容后，開關(guān)管S1斷開，開關(guān)管S2閉合，電能轉(zhuǎn)移到電感L2
階段d:當(dāng)電能全部轉(zhuǎn)移到電感L2后，開關(guān)管S2斷開，電感上的能量通過續(xù)流二極管轉(zhuǎn)移到濾波電容Cf，為衣服供電加熱。
[0013]盡管上文對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明不限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本發(fā)明原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自發(fā)熱式服裝，其特征在于提供一種能夠采集人體運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量，并提供一種電路對(duì)衣物進(jìn)行加電供熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采集人體運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量，其特征在于利用一種褶皺形復(fù)合式壓電纖維結(jié)構(gòu)來進(jìn)行壓電換能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電路，其特征在于包括串聯(lián)同步開關(guān)電感部分、降壓、升壓變換電路部分，可以提供恒定的功率輸出。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種能夠自產(chǎn)生熱量的服裝，該服裝采用褶皺形復(fù)合式壓電纖維結(jié)構(gòu)采集人體的振動(dòng)能量，利用該振動(dòng)能量對(duì)衣服進(jìn)行供電加熱。這種采集人體振動(dòng)能量進(jìn)而供電的服裝改變了傳統(tǒng)簡(jiǎn)單電加熱的方式，不僅能持續(xù)供熱，還減少了電池對(duì)環(huán)境的污染。
【IPC分類】A41D13-005, H02N2-18
【公開號(hào)】CN104757709
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410007307
【發(fā)明人】徐成琦
【申請(qǐng)人】徐成琦
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2014年1月8日