自發(fā)電發(fā)熱鞋墊的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自發(fā)電發(fā)熱鞋墊，包括：層疊設(shè)置的上面層、發(fā)熱層、發(fā)電層和下面層；其中，發(fā)熱層包括至少一個發(fā)熱器件；發(fā)電層包括至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機；至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機用于將作用于自發(fā)電發(fā)熱鞋墊的機械能轉(zhuǎn)換為電能；發(fā)電層為發(fā)熱層提供電能。本實用新型提供的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊無需外部電源為發(fā)熱器件供電，具有結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低、自發(fā)電以及節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢。
【專利說明】
自發(fā)電發(fā)熱鞋墊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及可穿戴保健設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自發(fā)電發(fā)熱鞋墊。
【背景技術(shù)】
[0002]在寒冷的冬季，人體腳上的血流量較低，體溫較低，容易使人感到寒冷。因此足底保暖對人體保健至關(guān)重要，一雙溫暖舒適的鞋墊不可或缺。目前，現(xiàn)有的可發(fā)熱鞋墊主要有:蓄電池加熱鞋墊、化學(xué)加熱鞋墊、自發(fā)熱面料鞋墊以及機械式發(fā)電鞋墊等，這些發(fā)熱鞋墊主要存在續(xù)航時間短、發(fā)熱量不可調(diào)和結(jié)構(gòu)復(fù)雜等不足。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的發(fā)明目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種自發(fā)電發(fā)熱鞋墊，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的可發(fā)熱鞋墊續(xù)航時間短、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。
[0004]本實用新型提供一種自發(fā)電發(fā)熱鞋墊，包括:層疊設(shè)置的上面層、發(fā)熱層、發(fā)電層和下面層；
[0005]其中，發(fā)熱層包括至少一個發(fā)熱器件;發(fā)電層包括至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機;至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機用于將作用于自發(fā)電發(fā)熱鞋墊的機械能轉(zhuǎn)換為電能;發(fā)電層為發(fā)熱層提供電能。
[0006]進一步，自發(fā)電發(fā)熱鞋墊還包括:儲能模塊;儲能模塊設(shè)置于下面層的內(nèi)部，用于儲存至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機產(chǎn)生的電能;儲能模塊為發(fā)熱層提供電能。
[0007]進一步，發(fā)熱層還包括設(shè)置于至少一個發(fā)熱器件的外表面的絕緣層和金屬纖維層。
[0008]進一步，下面層與發(fā)電層相接觸的表面設(shè)置有凹凸結(jié)構(gòu)。
[0009 ]進一步，儲能模塊包括:整流電路、穩(wěn)壓電路、變壓電路和儲能電路；
[0010]整流電路與至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機連接，用于對至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機產(chǎn)生的感應(yīng)電信號進行整流處理；
[0011]穩(wěn)壓電路與整流電路連接，用于對經(jīng)整流處理后的電信號進行穩(wěn)壓處理；
[0012]變壓電路與穩(wěn)壓電路連接，用于對經(jīng)穩(wěn)壓處理后的電信號進行變壓處理；
[0013]儲能電路與變壓電路連接，用于對經(jīng)變壓處理后的電信號進行儲存。
[0014]進一步，自發(fā)電發(fā)熱鞋墊還包括:溫度傳感器、開關(guān)和控制器；
[0015]其中，溫度傳感器設(shè)置于上面層的邊緣，用于采集鞋子內(nèi)部的溫度信號;開關(guān)和控制器設(shè)置于下面層的內(nèi)部;開關(guān)用于控制儲能模塊為控制器和/或發(fā)熱器件供電;控制器用于對溫度傳感器采集的溫度信號進行處理，得到測量溫度，并根據(jù)測量溫度控制輸入到發(fā)熱器件的電流大小。
[0016]進一步，自發(fā)電發(fā)熱鞋墊還包括:充電接口；充電接口用于連接移動設(shè)備。
[0017]進一步，自發(fā)電發(fā)熱鞋墊還包括:電源模塊;電源模塊用于為控制器供電。
[0018]進一步，摩擦發(fā)電機為三層結(jié)構(gòu)、四層結(jié)構(gòu)或者五層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機;摩擦發(fā)電機至少包含構(gòu)成摩擦界面的兩個表面。
[0019]進一步，摩擦發(fā)電機中構(gòu)成摩擦界面的兩個表面中的至少一個表面上設(shè)置有微納結(jié)構(gòu)。
[0020]本實用新型提供的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊通過至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機將作用于自發(fā)電發(fā)熱鞋墊的機械能轉(zhuǎn)換為電能，為發(fā)熱器件供電，以使發(fā)熱器件發(fā)熱，溫暖足底。相比于現(xiàn)有技術(shù)中的可發(fā)熱鞋墊，本實用新型提供的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊具有結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低、自發(fā)電以及節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢，無需依賴外部電源為發(fā)熱器件供電，即可隨時隨地溫暖足底。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型提供的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊實施例一的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實用新型提供的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊實施例一的功能結(jié)構(gòu)框圖；
[0023]圖3為本實用新型提供的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊實施例一中至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機、儲能模塊與發(fā)熱器件的連接示意框圖；
[0024]圖4為本實用新型提供的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊實施例二的功能結(jié)構(gòu)框圖；
[0025]圖5為三層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為充分了解本實用新型之目的、特征及功效，借由下述具體的實施方式，對本實用新型做詳細(xì)說明，但本實用新型并不僅僅限于此。
[0027]本實用新型提供了一種自發(fā)電發(fā)熱鞋墊，該自發(fā)電發(fā)熱鞋墊包括:層疊設(shè)置的上面層、發(fā)熱層、發(fā)電層和下面層。其中，發(fā)熱層包括至少一個發(fā)熱器件;發(fā)電層包括至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機，至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機用于將作用于自發(fā)電發(fā)熱鞋墊的機械能轉(zhuǎn)換為電能;發(fā)電層為發(fā)熱層提供電能。當(dāng)用戶穿戴了具有自發(fā)電發(fā)熱鞋墊的鞋子后，至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機將作用于自發(fā)電發(fā)熱鞋墊的機械能轉(zhuǎn)換為電能，轉(zhuǎn)換得到的電能可以直接為發(fā)熱層中的發(fā)熱器件供電。另外，該自發(fā)電發(fā)熱鞋墊還可包括儲能模塊，儲能模塊設(shè)置于下面層的內(nèi)部，用于儲存至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機產(chǎn)生的電能，儲能模塊為發(fā)熱層提供電能。當(dāng)用戶穿戴了具有自發(fā)電發(fā)熱鞋墊的鞋子后，至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機將作用于自發(fā)電發(fā)熱鞋墊的機械能轉(zhuǎn)換為電能，儲能模塊儲存至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機所產(chǎn)生的電能，從而為發(fā)熱層中的發(fā)熱器件供電。
[0028]圖1為本實用新型提供的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊實施例一的截面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該自發(fā)電發(fā)熱鞋墊包括:儲能模塊105以及層疊設(shè)置的上面層101、發(fā)熱層102、發(fā)電層103和下面層104。具體地，發(fā)熱層102設(shè)置于上面層101和發(fā)電層103之間，發(fā)電層103設(shè)置于發(fā)熱層102和下面層104之間，儲能模塊105設(shè)置于下面層104的內(nèi)部。上面層101和下面層104的材料，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際需要進行選擇，此處不做限定。例如，上面層101和下面層104的材料可為現(xiàn)有技術(shù)中鞋墊的常用材料。
[0029]其中，發(fā)熱層102包括至少一個發(fā)熱器件(圖中未示出)，發(fā)熱層102還可包括設(shè)置于至少一個發(fā)熱器件的外表面的絕緣層和金屬纖維層(圖中未示出)。通過在發(fā)熱器件的外表面設(shè)置絕緣層，以實現(xiàn)對發(fā)熱器件的絕緣保護。為了提高傳熱速率，將外表面設(shè)置有絕緣層的發(fā)熱器件封裝在金屬纖維層中，該金屬纖維層的面積可以與上面層的面積相同，也就是說，該金屬纖維層的面積與鞋墊的面積相同。
[0030]可選地，發(fā)熱器件可以采用發(fā)熱片、電阻絲和碳纖維發(fā)熱絲等。當(dāng)發(fā)熱器件采用的是發(fā)熱片時，可將發(fā)熱片設(shè)置在鞋墊的腳后跟位置與腳掌位置；當(dāng)發(fā)熱器件采用的是電阻絲或者碳纖維發(fā)熱絲時，可將電阻絲或者碳纖維發(fā)熱絲以地暖回旋結(jié)構(gòu)設(shè)置在整個鞋墊內(nèi)。因為碳纖維發(fā)熱絲的發(fā)熱效率高于發(fā)熱片和電阻絲，并且具有強度大、密度小、耐腐蝕和節(jié)能的優(yōu)勢，因此，優(yōu)選地，發(fā)熱器件采用碳纖維發(fā)熱絲。
[0031]發(fā)電層103包括至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機(圖中未示出)，至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機用于將作用于自發(fā)電發(fā)熱鞋墊的機械能轉(zhuǎn)換為電能。其中，摩擦發(fā)電機可以為三層結(jié)構(gòu)、四層結(jié)構(gòu)或者五層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機，并且摩擦發(fā)電機至少包含構(gòu)成摩擦界面的兩個表面。壓電發(fā)電機可以為氧化鋅、壓電陶瓷(即鋯鈦酸鉛)和聚偏氟乙烯等壓電材料制作的壓電發(fā)電機。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)具體需要對摩擦發(fā)電機和壓電發(fā)電機進行選擇，此處不做限制。具體地，當(dāng)有壓力作用于至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機上時，至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機會產(chǎn)生交流的脈沖電信號。另外，摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機的外表面還可設(shè)置有封裝層，摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機的輸出端從封裝層的邊緣引出。
[0032]如圖1所示，下面層104與發(fā)電層103相接觸的表面設(shè)置有凹凸結(jié)構(gòu)106，該凹凸結(jié)構(gòu)106的設(shè)置使自發(fā)電發(fā)熱鞋墊的內(nèi)部形成空腔，有助于降低熱量耗散的速率。
[0033]圖2為本實用新型提供的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊實施例一的功能結(jié)構(gòu)框圖，如圖2所示，儲能模塊105的輸入端與至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機1031的輸出端連接，用于儲存至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機1031產(chǎn)生的電能，發(fā)熱器件1021的輸入端與儲能模塊105的輸出端連接，儲能模塊105所儲存的電能為發(fā)熱器件1021供電。具體地，當(dāng)發(fā)熱器件1021包括兩個輸入端時，發(fā)熱器件1021的兩個輸入端可從發(fā)熱層的邊緣引出，然后與儲能模塊105的輸出端相連接。當(dāng)用戶穿戴了具有自發(fā)電發(fā)熱鞋墊的鞋子后，例如用戶在行走過程中或者站立過程中，自發(fā)電發(fā)熱鞋墊所包括的至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機1031將作用于自發(fā)電發(fā)熱鞋墊的機械能轉(zhuǎn)換為電能，然后儲能模塊105對至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機1031所產(chǎn)生的電能進行處理和儲存后為發(fā)熱器件1021供電，以使發(fā)熱器件1021發(fā)熱，溫暖足底。
[0034]圖3為本實用新型提供的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊實施例一中至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機、儲能模塊與發(fā)熱器件的連接示意框圖，如圖3所示，儲能模塊105包括:整流電路1051、穩(wěn)壓電路1052、變壓電路1053和儲能電路1054。
[0035]其中，整流電路1051與至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機1031連接，用于對至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機1031產(chǎn)生的感應(yīng)電信號進行整流處理;穩(wěn)壓電路1052與整流電路1051連接，用于對經(jīng)整流處理后的電信號進行穩(wěn)壓處理;變壓電路1053與穩(wěn)壓電路1052連接，用于對經(jīng)穩(wěn)壓處理后的電信號進行變壓處理；儲能電路1054與變壓電路1053連接，用于對經(jīng)變壓處理后的電信號進行儲存，從而為與之連接的發(fā)熱器件1021供電。
[0036]例如，當(dāng)至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機1031產(chǎn)生的感應(yīng)電信號為交流的脈沖電信號時，整流電路1051與至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機1031連接，用于對至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機1031產(chǎn)生的交流的脈沖電信號進行整流處理，得到單相脈沖直流電信號;穩(wěn)壓電路1052與整流電路1051連接，用于對經(jīng)整流處理得到的單相脈沖直流電信號進行穩(wěn)壓處理;變壓電路1053與穩(wěn)壓電路1052連接，用于對經(jīng)穩(wěn)壓處理后的電信號進行變壓處理;儲能電路1054與變壓電路1053連接，用于對經(jīng)變壓處理后的電信號進行儲存。
[0037]圖4為本實用新型提供的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊實施例二的功能結(jié)構(gòu)框圖，如圖4所示，自發(fā)電發(fā)熱鞋墊實施例二與自發(fā)電發(fā)熱鞋墊實施例一的區(qū)別在于:該自發(fā)電發(fā)熱鞋墊還包括溫度傳感器406、開關(guān)403、控制器404和充電接口 407。至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機401的輸出端與儲能模塊402的輸入端連接，儲能模塊402的輸出端分別與開關(guān)403和充電接口 407連接，開關(guān)403、溫度傳感器406的輸出端與控制器404的輸入端連接，控制器404的輸出端與發(fā)熱器件405的輸入端連接。各相關(guān)模塊與器件之間通過導(dǎo)線連接。控制器404可以通過由各種分立器件組成的硬件電路來實現(xiàn)，而不依賴于軟件。例如，控制器404可以包括比較電路等。
[0038]其中，溫度傳感器406可以設(shè)置于上面層的邊緣，用于采集鞋子內(nèi)部的溫度信號；開關(guān)403和控制器404設(shè)置于下面層的內(nèi)部;開關(guān)用于控制儲能模塊402為控制器404和/或發(fā)熱器件405供電；控制器404用于對溫度傳感器406采集的溫度信號進行處理，得到測量溫度，并根據(jù)測量溫度控制輸入到發(fā)熱器件405的電流大小;充電接口 407用于連接移動設(shè)備(例如手機)，從而為移動設(shè)備提供一定量的電能。
[0039 ]可選地，溫度傳感器406可以采用熱敏電阻、熱電偶等感溫元件。
[0040]可選地，自發(fā)電發(fā)熱鞋墊還可包括:電源模塊(圖中未示出)。該電源模塊用于為控制器404供電。電源模塊可以為可充電電池或非可充電電池。優(yōu)選地，電源模塊為可充電電池。當(dāng)電源模塊為可充電電池時，在不需要為鞋內(nèi)加熱的情況下，可以由儲能模塊402為可充電電池充電。
[0041]自發(fā)電發(fā)熱鞋墊實施例二通過至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機401將作用于自發(fā)電發(fā)熱鞋墊的機械能轉(zhuǎn)換為電能，接著儲能模塊402對至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機401所產(chǎn)生的電能進行處理和儲存。在需要對鞋內(nèi)進行加熱時，閉合開關(guān)403使儲能模塊402能夠向控制器404供電并同時經(jīng)過控制器404向發(fā)熱器件405供電，控制器404對溫度傳感器406采集的溫度信號進行處理，得到測量溫度，并根據(jù)測量溫度控制輸入到發(fā)熱器件405的電流大小，從而調(diào)節(jié)鞋內(nèi)溫度，同時，儲存在儲能模塊402內(nèi)的電能還可以通過充電接口 407輸出給移動設(shè)備使用;在不需要對鞋內(nèi)進行加熱時，斷開開關(guān)403，至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機401產(chǎn)生的電能僅儲存在儲能模塊402內(nèi)并通過充電接口 407輸出。根據(jù)本實用新型提供的技術(shù)方案，不僅可以隨時隨地溫暖足底，還實現(xiàn)了對鞋內(nèi)溫度的智能調(diào)節(jié)，使鞋內(nèi)溫暖舒適。
[0042]在上述各實施例中，摩擦發(fā)電機可以為三層結(jié)構(gòu)、四層結(jié)構(gòu)或者五層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機，摩擦發(fā)電機至少包含構(gòu)成摩擦界面的兩個表面。具體地，當(dāng)摩擦發(fā)電機為三層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機時，摩擦發(fā)電機可以包括層疊設(shè)置的第一電極層、第一高分子聚合物絕緣層和第二電極層，第一電極層和第一高分子聚合物絕緣層之間形成兩個摩擦表面。當(dāng)摩擦發(fā)電機為四層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機時，摩擦發(fā)電機可以包括層疊設(shè)置的第一電極層、第一高分子聚合物絕緣層、第二高分子聚合物絕緣層和第二電極層，第一高分子聚合物絕緣層和第二高分子聚合物絕緣層之間形成兩個摩擦表面。當(dāng)摩擦發(fā)電機為五層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機時，摩擦發(fā)電機可以包括層疊設(shè)置的第一電極層、第一高分子聚合物絕緣層、居間薄膜層、第二高分子聚合物絕緣層和第二電極層。還有另外一種五層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機，該摩擦發(fā)電機包括層疊設(shè)置的第一電極層、第一高分子聚合物絕緣層、居間電極層、第二高分子聚合物絕緣層和第二電極層。當(dāng)摩擦發(fā)電機包含兩層高分子聚合物絕緣層時，其中的第一高分子聚合物絕緣層可以為電正性高分子聚合物絕緣層，第二高分子聚合物絕緣層可以是電負(fù)性高分子聚合物絕緣層。
[0043]在上述各實施例中，摩擦發(fā)電機各層的材料可以選自現(xiàn)有的柔性發(fā)電機技術(shù)中的材料。具體地，第一電極層、第二電極層和居間電極層的材料選自銦錫氧化物、石墨烯、銀納米線膜、金屬或合金。其中金屬是金、銀、鈾、鈀、招、鎳、銅、鈦、絡(luò)、錫、鐵、錳、鉬、鎢或銀;合金是招合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合金、猛合金、鎳合金、鉛合金、錫合金、錦合金、祕合金、銦合金、鎵合金、媽合金、鉬合金、銀合金或鉭合金。其中，第一高分子聚合物絕緣層、第二高分子聚合物絕緣層和居間薄膜層的材料分別選自聚酰亞胺薄膜、苯胺甲醛樹脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纖維素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纖維素薄膜、纖維素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚鄰苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纖維海綿薄膜、聚氨酯彈性體薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纖維薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚異丁烯薄膜、聚氨酯柔性海綿薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇縮丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡膠薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡膠薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸鹽薄膜中的一種。
[0044]為了使摩擦發(fā)電機中構(gòu)成摩擦界面的兩個表面能夠更好地接觸摩擦，摩擦發(fā)電機中構(gòu)成摩擦界面的兩個表面中的至少一個表面上可以設(shè)置有微納結(jié)構(gòu)。圖5為三層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機的截面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，摩擦發(fā)電機包括層疊設(shè)置的第一電極層501、第一高分子聚合物絕緣層502和第二電極層503，其中，第一電極層501和第一高分子聚合物絕緣層502之間形成兩個摩擦表面，第一高分子聚合物絕緣層502上設(shè)置有微納結(jié)構(gòu)504。當(dāng)?shù)谝浑姌O層501與第一高分子聚合物絕緣層502接觸摩擦?xí)r，微納結(jié)構(gòu)504能夠使第一電極層501與第一高分子聚合物絕緣層502的相對表面更好地接觸摩擦，并在第一電極層501和第二電極層503處感應(yīng)出較多的電荷。其中，微納結(jié)構(gòu)504可以是微米級或納米級的非常小的凹凸結(jié)構(gòu)或納米級孔狀結(jié)構(gòu)，圖5中所示的微納結(jié)構(gòu)504為截面為三角形的凸起結(jié)構(gòu)。
[0045]本實用新型提供的上述自發(fā)電發(fā)熱鞋墊通過至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機將作用于自發(fā)電發(fā)熱鞋墊的機械能轉(zhuǎn)換為電能，然后儲能模塊對至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機所產(chǎn)生的電能進行處理和儲存后為發(fā)熱器件供電，以使發(fā)熱器件發(fā)熱，溫暖足底。相比于現(xiàn)有技術(shù)中的可發(fā)熱鞋墊，本實用新型提供的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊具有結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低、自發(fā)電以及節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢，無需依賴外部電源為發(fā)熱器件供電，即可隨時隨地溫暖足底。
[0046]本實用新型中所提到的各種模塊、電路均為由硬件實現(xiàn)的電路，雖然其中某些模塊、電路集成了軟件，但本實用新型所要保護的是集成軟件對應(yīng)的功能的硬件電路，而不僅僅是軟件本身。
[0047]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，附圖或?qū)嵤├兴镜难b置結(jié)構(gòu)僅僅是示意性的，表示邏輯結(jié)構(gòu)。其中作為分離部件顯示的模塊可能是或者可能不是物理上分開的，作為模塊顯示的部件可能是或者可能不是物理模塊。
[0048]最后，需要注意的是:以上列舉的僅是本實用新型的具體實施例子，當(dāng)然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進行改動和變型，倘若這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，均應(yīng)認(rèn)為是本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種自發(fā)電發(fā)熱鞋墊，其特征在于，包括:層疊設(shè)置的上面層、發(fā)熱層、發(fā)電層和下面層； 其中，所述發(fā)熱層包括至少一個發(fā)熱器件;所述發(fā)電層包括至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機;所述至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機用于將作用于所述自發(fā)電發(fā)熱鞋墊的機械能轉(zhuǎn)換為電能； 所述發(fā)電層為所述發(fā)熱層提供電能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊，其特征在于，所述自發(fā)電發(fā)熱鞋墊還包括:儲能t吳塊； 所述儲能模塊設(shè)置于所述下面層的內(nèi)部，用于儲存所述至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機產(chǎn)生的電能； 所述儲能模塊為所述發(fā)熱層提供電能。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊，其特征在于，所述發(fā)熱層還包括設(shè)置于所述至少一個發(fā)熱器件的外表面的絕緣層和金屬纖維層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊，其特征在于，所述下面層與所述發(fā)電層相接觸的表面設(shè)置有凹凸結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊，其特征在于，所述儲能模塊包括:整流電路、穩(wěn)壓電路、變壓電路和儲能電路； 所述整流電路與所述至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機連接，用于對所述至少一個摩擦發(fā)電機和/或壓電發(fā)電機產(chǎn)生的感應(yīng)電信號進行整流處理； 所述穩(wěn)壓電路與所述整流電路連接，用于對經(jīng)整流處理后的電信號進行穩(wěn)壓處理； 所述變壓電路與所述穩(wěn)壓電路連接，用于對經(jīng)穩(wěn)壓處理后的電信號進行變壓處理； 所述儲能電路與所述變壓電路連接，用于對經(jīng)變壓處理后的電信號進行儲存。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊，其特征在于，所述自發(fā)電發(fā)熱鞋墊還包括:溫度傳感器、開關(guān)和控制器； 其中，所述溫度傳感器設(shè)置于所述上面層的邊緣，用于采集鞋子內(nèi)部的溫度信號;所述開關(guān)和所述控制器設(shè)置于所述下面層的內(nèi)部;所述開關(guān)用于控制所述儲能模塊為所述控制器和/或所述發(fā)熱器件供電；所述控制器用于對所述溫度傳感器采集的溫度信號進行處理，得到測量溫度，并根據(jù)所述測量溫度控制輸入到所述發(fā)熱器件的電流大小。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊，其特征在于，所述自發(fā)電發(fā)熱鞋墊還包括:充電接口 ；所述充電接口用于連接移動設(shè)備。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊，其特征在于，所述自發(fā)電發(fā)熱鞋墊還包括:電源模塊;所述電源模塊用于為所述控制器供電。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊，其特征在于，所述摩擦發(fā)電機為三層結(jié)構(gòu)、四層結(jié)構(gòu)或者五層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機;所述摩擦發(fā)電機至少包含構(gòu)成摩擦界面的兩個表面。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自發(fā)電發(fā)熱鞋墊，其特征在于，所述摩擦發(fā)電機中構(gòu)成摩擦界面的兩個表面中的至少一個表面上設(shè)置有微納結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】H02N1/04GK205432371SQ201620226787
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】徐傳毅
【申請人】納智源科技（唐山）有限責(zé)任公司