本實用新型涉及電子電路領(lǐng)域,尤其涉及一種發(fā)光鞋。
背景技術(shù):
隨著科技的發(fā)展,發(fā)光鞋作為一種趣味性很強的高科技產(chǎn)品已經(jīng)逐漸走進人們的生活。尤其是很多兒童發(fā)光鞋的出現(xiàn),不僅為他們帶來了很強的趣味性,而且發(fā)光鞋能在夜間為兒童引路,使兒童及時發(fā)現(xiàn)周邊環(huán)境的變化,從而主動地對危險情況做出防范;同時,在黑暗中,發(fā)光鞋能夠被車輛駕駛者及時發(fā)現(xiàn),從而避免車禍的發(fā)生。
雖然發(fā)光鞋有很多的優(yōu)點,但是,由于現(xiàn)有的發(fā)光鞋大多采用電池進行供電,電池用完后就不能繼續(xù)發(fā)光,因此,對發(fā)光鞋的發(fā)光時間造成了極大的限制。而且,更換電池不僅會給使用帶來麻煩,還會對鞋體本身造成損害,影響后續(xù)穿著。
另外,平時在走路的過程中,腳掌通過鞋子對路面產(chǎn)生壓力,從而產(chǎn)生機械能。一個成年人在走路的過程中通過鞋子所產(chǎn)生的機械能是非常可觀的,但是,目前的發(fā)光鞋并沒有將這部分機械能利用起來,使其白白的被浪費掉了。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的發(fā)明目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供了一種發(fā)光鞋,用于解決現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)光鞋需要電池供電,浪費能源,污染環(huán)境,以及結(jié)構(gòu)及制作工藝復(fù)雜,成本高昂的問題。
根據(jù)本實用新型的一個方面,提供了一種發(fā)光鞋,包括鞋底和鞋面,還包括:摩擦發(fā)電模塊、整流電路模塊和顯示模塊;其中,摩擦發(fā)電模塊和整流電路模塊位于鞋底部位,顯示模塊位于鞋底和/或鞋面上;摩擦發(fā)電模塊包括至少一個摩擦發(fā)電機,用于將機械能轉(zhuǎn)換為電能;整流電路模塊包括至少一個整流橋,其與摩擦發(fā)電模塊連接,用于對摩擦發(fā)電模塊輸出的電能進行整流處理;顯示模塊,其與整流電路模塊連接,用于接收整流電路模塊輸出的電能,以供顯示模塊進行發(fā)光顯示。
可選地,摩擦發(fā)電機為共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,顯示模塊為單條或多條LED燈帶。
可選地,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機包括m個電極層和n個高分子聚合物絕緣層,其中,m大于或等于3,n大于或等于2,且m-n等于1;電極層與高分子聚合物絕緣層依次交替層疊設(shè)置,電極層與高分子聚合物絕緣層之間相互摩擦構(gòu)成摩擦界面,相鄰的兩個電極層構(gòu)成共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的一組輸出端;或者,
共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機包括m個電極層和n個高分子聚合物絕緣層,其中,m大于或等于3,n大于或等于4,且2m-n等于2;電極層與兩個高分子聚合物絕緣層依次交替層疊設(shè)置,相接觸的兩個高分子聚合物絕緣層之間相互摩擦構(gòu)成摩擦界面,相鄰的兩個電極層構(gòu)成共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的一組輸出端。
可選地,構(gòu)成摩擦界面的兩個表面中的至少一個面上設(shè)置有凸起結(jié)構(gòu)。
可選地,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的多組輸出端分別與多個整流橋一一對應(yīng)連接。
可選地,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的多組輸出端與多個整流橋連接,其中連接一個整流橋的共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的各輸出端之間通過串聯(lián)和/或并聯(lián)方式連接。
可選地,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的多組輸出端與一個整流橋連接,其中連接一個整流橋的共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的各組輸出端之間通過串聯(lián)和/或并聯(lián)方式連接。
可選地,單條LED燈帶與多個整流橋連接;或者,多條LED燈帶分別與多個整流橋一一對應(yīng)連接;或者,多條LED燈帶之間通過串聯(lián)和/或并聯(lián)方式與多個整流橋連接。
可選地,單條LED燈帶與一個整流橋連接;或者,多條LED燈帶之間通過串聯(lián)和/或并聯(lián)方式與一個整流橋連接。
可選地,鞋底進一步包括底面和側(cè)面,顯示模塊設(shè)置在鞋底的側(cè)面。
可選地,鞋面包括表層和里層,顯示模塊設(shè)置在表層和里層之間。
可選地,LED燈帶能夠排布成預(yù)設(shè)形狀;預(yù)設(shè)形狀包括:漢字形狀、拼音形狀、或發(fā)光鞋的標識形狀。
可選地,發(fā)光鞋還包括:儲能模塊;儲能模塊與整流電路模塊和顯示模塊連接。
可選地,發(fā)光鞋還包括:連接在儲能模塊和顯示模塊之間的控制開關(guān)模塊,其中,控制開關(guān)模塊為:彈簧開關(guān)、按鈕開關(guān)、震動開關(guān)或聲控開關(guān)。
可選地,多個摩擦發(fā)電機以層疊方式或平鋪方式設(shè)置在鞋底內(nèi)部。
根據(jù)本實用新型提供的發(fā)光鞋,通過摩擦發(fā)電模塊將走路時作用于鞋底的外力轉(zhuǎn)化為電能,再通過整流電路模塊將其轉(zhuǎn)換,以為發(fā)光鞋上的顯示模塊提供電能,從而使顯示模塊發(fā)光。根據(jù)實用新型提供的發(fā)光鞋,通過摩擦發(fā)電模塊合理地利用了人體走路時的機械能,省去了電池的使用,這不僅避免了電池電量耗盡后導(dǎo)致發(fā)光鞋無法發(fā)光,繼而更換電池的麻煩;也由于減少了電池的使用,從而節(jié)約了能源,保護了環(huán)境;同時,本實用新型提供的發(fā)光鞋結(jié)構(gòu)及制作工藝簡單,成本低廉,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
附圖說明
圖1為本實用新型提供的發(fā)光鞋的實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型提供的發(fā)光鞋的實施例的模塊結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3a-3k為本實用新型提供的發(fā)光鞋的實施例中各模塊的連接結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實用新型提供的發(fā)光鞋的實施例的位置示意圖;
圖5a-5b為本實用新型提供的發(fā)光鞋中共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本實用新型提供的發(fā)光鞋的另一實施例的電路圖;
圖7為本實用新型提供的發(fā)光鞋的又一實施例的電路圖。
具體實施方式
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說明,但本實用新型并不僅僅限于此。
圖1為本實用新型提供的發(fā)光鞋的實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1所示,該實施例中,發(fā)光鞋包括:鞋底100和鞋面200,還包括了如圖2所示的摩擦發(fā)電模塊300、整流電路模塊400和顯示模塊500。其中,摩擦發(fā)電模塊300和整流電路模塊400位于鞋底部位,顯示模塊位于鞋底和/或鞋面上;摩擦發(fā)電模塊300包括至少一個摩擦發(fā)電機,用于將機械能轉(zhuǎn)換為電能,即摩擦發(fā)電模塊300感受到走路時作用于鞋底部位的外力,并將感受到的外力所產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)換為電能輸出;整流電路模塊400包括至少一個整流橋,其與摩擦發(fā)電模塊300連接,用于對摩擦發(fā)電模塊300輸出的電能進行整流處理;顯示模塊500,其與整流電路模塊400連接,用于接收整流電路模塊400輸出的電能,以供顯示模塊500進行發(fā)光顯示。
其中,摩擦發(fā)電模塊300可包括一個摩擦發(fā)電機,也可包括多個摩擦發(fā)電機,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進行選擇,此處不做限定。若摩擦發(fā)電模塊300包括多個摩擦發(fā)電機時,多個摩擦發(fā)電機可以串聯(lián)和/或并聯(lián)的方式連接,且以串聯(lián)和/或并聯(lián)的方式連接的多個摩擦發(fā)電機可以層疊和/或平鋪的方式設(shè)置在鞋底內(nèi)部。
其中,摩擦發(fā)電模塊300中的摩擦發(fā)電機可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的摩擦發(fā)電機,如共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進行選擇,此處不做限定。由于摩擦發(fā)電模塊300為發(fā)光鞋中的核心部件,因此,將在后面單獨給予詳細的介紹。下面先介紹一下上述各模塊的連接方式。
關(guān)于摩擦發(fā)電模塊300、整流電路模塊400和顯示模塊500的具體連接方式可參考如圖3a-圖3k所示。
實施例一
摩擦發(fā)電模塊300可包括至少一個共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,整流電路模塊400可包括至少一個整流橋,顯示模塊可包括單條LED燈帶。其中,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的多組輸出端可以分別與多個整流橋一一對應(yīng)連接。單條LED燈帶可以與多個整流橋連接。
如圖3a所示,摩擦發(fā)電模塊300包括1個共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,為共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1;整流電路模塊400包括5個整流橋,分別為整流橋1、整流橋2、整流橋3、整流橋4和整流橋5;顯示模塊500包括1條LED燈帶,為LED燈帶1。其中,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1具有5組輸出端,分別為輸出端1、輸出端2、輸出端3、輸出端4和輸出端5,也就是說,摩擦發(fā)電模塊300共有5組輸出端,這5組輸出端分別獨立的與5個整流橋一一對應(yīng)連接,即共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1的輸出端1連接整流橋1,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1的輸出端2連接整流橋2,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1的輸出端3連接整流橋3,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1的輸出端4連接整流橋4,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1的輸出端5連接整流橋5,摩擦發(fā)電模塊300的5組輸出端與5個整流橋一一對應(yīng)連接,以輸出電能至與其對應(yīng)連接的整流橋。LED燈帶1與5個整流橋同時連接,5個整流橋?qū)⒄骱蟮碾娔芏继峁┙oLED燈帶1,供LED燈帶1發(fā)光。
如圖3b所示,摩擦發(fā)電模塊300包括2個共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,分別為共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1和共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機2;整流電路模塊400包括5個整流橋,分別為整流橋1、整流橋2、整流橋3、整流橋4和整流橋5;顯示模塊500包括單條LED燈帶,為LED燈帶1。其中,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1具有2組輸出端,分別為輸出端1和輸出端2,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機2具3組輸出端,分別為輸出端1、輸出端2和輸出端3,也就是說,摩擦發(fā)電模塊300共有5組輸出端,這5組輸出端分別獨立的與5個整流橋一一對應(yīng)連接,即共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1的輸出端1連接整流橋1,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1的輸出端2連接整流橋2,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機2的輸出端1連接整流橋3,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機2的輸出端2連接整流橋4,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機2的輸出端3連接整流橋5,摩擦發(fā)電模塊300的5組輸出端與5個整流橋一一對應(yīng)連接,以輸出電能至與其對應(yīng)連接的整流橋。LED燈帶1與5個整流橋同時連接,5個整流橋?qū)⒄骱蟮碾娔芏继峁┙oLED燈帶1,供LED燈帶1發(fā)光。
實施例二
摩擦發(fā)電模塊300可包括至少一個共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,整流電路模塊400可包括了至少一個整流橋,顯示模塊可包括多條LED燈帶。其中,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的多組輸出端可以分別與多個整流橋一一對應(yīng)連接。多條LED燈帶可以分別與多個整流橋一一對應(yīng)連接。
如圖3c所示,摩擦發(fā)電模塊300包括1個共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,為共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1;整流電路模塊400包括5個整流橋,分別為整流橋1、整流橋2、整流橋3、整流橋4和整流橋5。摩擦發(fā)電模塊300與整流電路模塊400的連接方式與實施例一中圖3a所示的摩擦發(fā)電模塊與整流電路模塊的連接方式相同,此處不再贅述。不同之處在于,顯示模塊500包括5條LED燈帶,分別為LED燈帶1、LED燈帶2、LED燈帶3、LED燈帶4和LED燈帶5,5條LED燈帶與5個整流橋一一對應(yīng)連接,即整流橋1連接LED燈帶1,整流橋2連接LED燈帶2,整流橋3連接LED燈帶3,整流橋4連接LED燈帶4,整流橋5連接LED燈帶5,5個整流橋?qū)⒄骱蟮碾娔芊謩e提供給與其對應(yīng)連接的5條LED燈帶,供5條LED燈帶發(fā)光。
如圖3d所示,摩擦發(fā)電模塊300包括2個共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,分別為共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1和共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機2;整流電路模塊400包括5個整流橋,分別為整流橋1、整流橋2、整流橋3、整流橋4和整流橋5。摩擦發(fā)電模塊300與整流電路模塊400的連接方式與實施例一中圖3b所示的摩擦發(fā)電模塊與整流電路模塊的連接方式相同,此處不再贅述。不同之處在于,顯示模塊500包括5條LED燈帶,分別為LED燈帶1、LED燈帶2、LED燈帶3、LED燈帶4和LED燈帶5,5條LED燈帶與5個整流橋一一對應(yīng)連接,即整流橋1連接LED燈帶1,整流橋2連接LED燈帶2,整流橋3連接LED燈帶3,整流橋4連接LED燈帶4,整流橋5連接LED燈帶5,5個整流橋?qū)⒄骱蟮碾娔芊謩e提供給與其對應(yīng)連接的5條LED燈帶,供5條LED燈帶發(fā)光。
實施例三
摩擦發(fā)電模塊300可包括至少一個共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,整流電路模塊400可包括至少一個整流橋,顯示模塊500可包括多條LED燈帶。其中,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的多組輸出端可以分別與多個整流橋一一對應(yīng)連接,多條LED燈帶之間還可以通過串聯(lián)和/或并聯(lián)方式與多個整流橋連接。
如圖3e所示,摩擦發(fā)電模塊300包括1個共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,為共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1;整流電路模塊400包括5個整流橋,分別為整流橋1、整流橋2、整流橋3、整流橋4和整流橋5。摩擦發(fā)電模塊300與整流電路模塊400的連接方式與實施例一中圖3a所示的摩擦發(fā)電模塊與整流電路模塊的連接方式相同,此處不再贅述。不同之處在于,顯示模塊500包括7條LED燈帶,分別為LED燈帶1、LED燈帶2、LED燈帶3、LED燈帶4、LED燈帶5、LED燈帶6和LED燈帶7,其中,LED燈帶1與整流橋1一一對應(yīng)連接,LED燈帶2、LED燈帶3和LED燈帶4通過串聯(lián)或并聯(lián)或串聯(lián)加并聯(lián)的方式(具體串聯(lián)和/或并聯(lián)連接方式圖中未示出)與整流橋2連接,LED燈帶5與整流橋3和整流橋4同時連接,LED燈帶6和LED燈帶7通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式(具體串聯(lián)或并聯(lián)連接方式圖中未示出)與整流橋5連接。5個整流橋?qū)⒄骱蟮碾娔芴峁┙o與其對應(yīng)連接的7條LED燈帶,供7條LED燈帶發(fā)光。
如圖3f所示,摩擦發(fā)電模塊300包括2個共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,分別為共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1和共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機2;整流電路模塊400包括5個整流橋,分別為整流橋1、整流橋2、整流橋3、整流橋4和整流橋5。摩擦發(fā)電模塊300與整流電路模塊400的連接方式與實施例一中圖3b所示的摩擦發(fā)電模塊與整流電路模塊的連接方式相同,此處不再贅述。不同之處在于,顯示模塊500包括7條LED燈帶,分別為LED燈帶1、LED燈帶2、LED燈帶3、LED燈帶4、LED燈帶5、LED燈帶6和LED燈帶7,其中,LED燈帶1與整流橋1一一對應(yīng)連接,LED燈帶2、LED燈帶3和LED燈帶4通過串聯(lián)或并聯(lián)或串聯(lián)加并聯(lián)的方式(具體串聯(lián)和/或并聯(lián)連接方式圖中未示出)與整流橋2連接,LED燈帶5與整流橋3和整流橋4同時連接,LED燈帶6和LED燈帶7通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式(具體串聯(lián)或并聯(lián)連接方式圖中未示出)與整流橋5連接。5個整流橋?qū)⒄骱蟮碾娔芴峁┙o與其對應(yīng)連接的7條LED燈帶,供7條LED燈帶發(fā)光。
實施例四
摩擦發(fā)電模塊300可包括至少一個共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,整流電路模塊400可包括至少一個整流橋,顯示模塊500可包括單條LED燈帶。其中,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的多組輸出端還可以與多個整流橋連接,連接一個整流橋的共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的各輸出端之間通過串聯(lián)和/或并聯(lián)方式連接。單條LED燈帶與多個整流橋連接。
如圖3g所示,摩擦發(fā)電模塊300包括4個共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,分別為共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1、共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機2、共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機3和共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機4;整流電路模塊400包括5個整流橋,分別為整流橋1、整流橋2、整流橋3、整流橋4和整流橋5;顯示模塊500包括1條LED燈帶。其中,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1具有2組輸出端,分別為輸出端1和輸出端2,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機2具3組輸出端,分別為輸出端1、輸出端2和輸出端3,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機3具有2組輸出端,分別為輸出端1和輸出端2,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機4具有2組輸出端,分別為輸出端1和輸出端2,也就是說,摩擦發(fā)電模塊300共有7組輸出端。這7組輸出端之間通過串聯(lián)和/或并聯(lián)方式連接與5個整流橋連接,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1的輸出端1和輸出端2通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式(具體串聯(lián)或并聯(lián)的連接方式圖中未示出)連接整流橋1,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機2的輸出端1、輸出端2和輸出端3通過串聯(lián)或并聯(lián)或串聯(lián)加并聯(lián)的方式(具體串聯(lián)和/或并聯(lián)的連接方式圖中未示出)連接整流橋2,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機3的輸出端1連接整流橋3,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機3的輸出端2與共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機4的輸出端1通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式(具體串聯(lián)或并聯(lián)的連接方式圖中未示出)連接整流橋4,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機4的輸出端2連接整流橋5,7組輸出端與5個整流橋連接,以輸出電能給與其對應(yīng)連接的整流橋。LED燈帶1與5個整流橋同時連接,5個整流橋?qū)⒄骱蟮碾娔芏继峁┙o與其連接的LED燈帶1,供LED燈帶1發(fā)光。
實施例五
摩擦發(fā)電模塊可包括至少一個共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,整流電路模塊可包括至少一個整流橋,顯示模塊可包括多條LED燈帶。其中,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的多組輸出端還可以與多個整流橋連接,連接一個整流橋的共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的各輸出端之間通過串聯(lián)和/或并聯(lián)方式連接。多條LED燈帶可以分別與多個整流橋一一對應(yīng)連接。其中,摩擦發(fā)電模塊與整流電路模塊的連接方式與實施例四中圖3g所示的摩擦發(fā)電模塊與整流電路模塊的連接方式相同,多條LED燈帶與整流電路模塊的連接方式與實施例二中圖3d所示的多條LED燈帶與整流電路模塊的連接方式相同,此處不再贅述。
實施例六
摩擦發(fā)電模塊可包括了至少一個共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,整流電路模塊可包括至少一個整流橋,顯示模塊可包括多條LED燈帶。其中,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的多組輸出端還可以與多個整流橋連接,連接一個整流橋的共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的各輸出端之間通過串聯(lián)和/或并聯(lián)方式連接。多條LED燈帶之間還可以通過串聯(lián)和/或并聯(lián)方式與多個整流橋連接。其中,摩擦發(fā)電模塊與整流電路模塊的連接方式與實施例四中圖3g所示的摩擦發(fā)電模塊與整流電路模塊的連接方式相同,多條LED燈帶與整流電路模塊的連接方式與實施例三中圖3f所示的多條LED燈帶與整流電路模塊的連接方式相同,此處不再贅述。
實施例七
摩擦發(fā)電模塊300可包括至少一個共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,整流電路模塊400可包括一個整流橋,顯示模塊500可包括單條LED燈帶。其中,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的多組輸出端與一個整流橋連接,連接一個整流橋的共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的各組輸出端之間通過串聯(lián)和/或并聯(lián)的方式連接。單條LED燈帶與一個整流橋連接。
如圖3h所示,摩擦發(fā)電模塊300包括1個共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,為共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1;整流電路模塊400包括1個整流橋,為整流橋1;顯示模塊500包括1條LED燈帶,為LED燈帶1。其中,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1具有4組輸出端,分別為輸出端1、輸出端2、輸出端3和輸出端4,也就是說,摩擦發(fā)電模塊300共有4組輸出端,這4組輸出端之間通過串聯(lián)和/或并聯(lián)方式連接后與1個整流橋連接,即共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1的輸出端1、輸出端2、輸出端3和輸出端4通過串聯(lián)或并聯(lián)或串聯(lián)加并聯(lián)的方式(具體串聯(lián)和/或并聯(lián)的連接方式圖中未示出)連接后與整流橋1連接,以輸出電能至與其連接的整流橋1。LED燈帶1與整流橋1連接,整流橋1將整流后的電能提供給與其連接的LED燈帶1,供LED燈1帶發(fā)光。
如圖3i所示,摩擦發(fā)電模塊300包括2個共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,分別為共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1和共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機2;整流電路模塊400包括1個整流橋,為整流橋1;顯示模塊500包括1條LED燈帶,為LED燈帶1。其中,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1具有2組輸出端,分別為輸出端1和輸出端2,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機2具有2組輸出端,分別為輸出端1和輸出端2,也就是說,摩擦發(fā)電模塊300共有4組輸出端,這4組輸出端之間通過串聯(lián)和/或并聯(lián)方式連接后與1個整流橋連接,即共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1的輸出端1和輸出端2與共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機2的輸出端1和輸出端2通過串聯(lián)或并聯(lián)或串聯(lián)加并聯(lián)的方式(具體串聯(lián)和/或并聯(lián)的連接方式圖中未示出)連接后與整流橋1連接,以輸出電能至與其連接的整流橋1。LED燈帶1與整流橋1連接,整流橋1將整流后的電能提供給與其連接的LED燈帶1,供LED燈1帶發(fā)光。
實施例八
摩擦發(fā)電模塊300可包括至少一個共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,整流電路模塊400可包括一個整流橋,顯示模塊500可包括多條LED燈帶。其中,共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的多組輸出端與一個整流橋連接,連接一個整流橋的共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的各組輸出端之間通過串聯(lián)和/或并聯(lián)方式連接。多條LED燈帶之間通過串聯(lián)和/或并聯(lián)方式與一個整流橋連接。
如圖3j所示,摩擦發(fā)電模塊300包括1個共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,為共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1;整流電路模塊400包括1個整流橋,為整流橋1。摩擦發(fā)電模塊300與整流電路模塊400的連接方式與實施例七中圖3h所示的摩擦發(fā)電模塊與整流電路模塊的連接方式相同,此處不再贅述。不同之處在于,顯示模塊500包括4條LED燈帶,分別為LED燈帶1、LED燈帶2、LED燈帶3和LED燈帶4。LED燈帶1、LED燈帶2、LED燈帶3和LED燈帶4之間通過串聯(lián)或并聯(lián)或串聯(lián)加并聯(lián)的方式(具體串聯(lián)和/或并聯(lián)的連接方式圖中未示出)連接后與整流橋1連接,整流橋1將整流后的電能提供給與其連接的4條的LED燈帶,供4條LED燈帶發(fā)光。
如圖3k所示,摩擦發(fā)電模塊300包括2個共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機,分別為共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機1和共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機2;整流電路模塊400包括1個整流橋,為整流橋1。摩擦發(fā)電模塊300與整流電路模塊400的連接方式與實施例七中圖3i所示的摩擦發(fā)電模塊與整流電路模塊的連接方式相同,此處不再贅述。不同之處在于,顯示模塊500包括4條LED燈帶,分別為LED燈帶1、LED燈帶2、LED燈帶3和LED燈帶4。LED燈帶1、LED燈帶2、LED燈帶3和LED燈帶4之間通過串聯(lián)或并聯(lián)或串聯(lián)加并聯(lián)的方式(具體串聯(lián)和/或并聯(lián)的連接方式圖中未示出)連接后與整流橋1連接,整流橋1將整流后的電能提供給與其連接的4條的LED燈帶,供4條LED燈帶發(fā)光。
以上均為舉例說明,實施時連接方式可以根據(jù)實際情況進行設(shè)定,此處不做具體限定。
以上摩擦發(fā)電模塊、整流電路模塊和顯示模塊相互間的連接根據(jù)設(shè)置的距離遠近不同,可以采用不同的連接方式。當距離稍遠時,可以采用導(dǎo)線進行連接,當距離較近時,可直接采用端子進行連接。
各模塊的位置可以根據(jù)需要進行靈活設(shè)計,例如:如圖4所示,摩擦發(fā)電模塊300、整流電路模塊400設(shè)置于鞋底部位,例如,摩擦發(fā)電模塊300、整流電路模塊400可以設(shè)置在鞋底與前腳掌和/或足弓和/或后腳跟接觸部位的內(nèi)部;而顯示模塊500也可以設(shè)置在鞋底部位,其中,鞋底包括鞋底的底面和側(cè)面,顯示模塊500設(shè)置在鞋底的側(cè)面,以不影響其發(fā)光效果。此外,也可以將顯示模塊500設(shè)置在發(fā)光鞋的鞋幫側(cè)面和/或鞋子前端和/或后端等;也可以將顯示模塊500設(shè)置在鞋面上。為了設(shè)置方便,可以將鞋面制作為雙層的鞋面,包括透明表層和里層,顯示模塊500設(shè)置在透明表層和里層之間,這樣既不會影響鞋體本身的舒適度,也不會影響鞋體的美觀度,還有效地防止了顯示模塊500被磨損的現(xiàn)象發(fā)生。當然,也可以直接將顯示模塊500貼覆在發(fā)光鞋的外部表面。
顯示模塊采用LED燈帶,其中,LED燈帶能夠排布成各種預(yù)設(shè)形狀,例如,可以排布成漢字形狀、拼音形狀、動植物圖案形狀等各類形狀,以便滿足人們的審美需求和趣味性需求。另外,也可以將多條LED燈帶排布成該發(fā)光鞋的標識形狀(例如產(chǎn)品logo標識),以便能夠在黑暗中凸顯該標識,從而有助于提高品牌知名度。多條LED燈帶之間可以串聯(lián)也可以并聯(lián),串聯(lián)連接的電路比較簡單,能保障通過LED的電流的恒定性,從而使LED的亮度比較統(tǒng)一;并聯(lián)連接的電路可靠性較高,具體設(shè)計時可根據(jù)需要選擇合適的連接方式。一般可在需要發(fā)光鞋提供更大的亮度時,可以將多條LED燈帶設(shè)置為串聯(lián)連接,由于串聯(lián)電路分壓不分流的特性,使得流過多條LED燈帶的電流更大,從而使其提供更大的亮度。而且,為了能夠使LED燈帶所構(gòu)成的形狀更加生動形象,還可以進一步在該發(fā)光鞋上設(shè)置遮蓋在LED燈帶外部的透光罩,通過透光罩來改變光亮的形狀。例如,可以在透光罩上進一步設(shè)置能夠透光的透光部,該透光部既可以透過鏤空的孔洞來實現(xiàn),也可以通過透光的材料來實現(xiàn)。該透光部的形狀不僅可以為漢字形狀、拼音形狀或發(fā)光鞋的產(chǎn)品標識形狀,而且還可以是其他更為精細的形狀,例如,花鳥魚蟲的形狀等,這樣,能夠使發(fā)出的光亮與透光部的形狀一致,從而進一步改善發(fā)光鞋的視覺效果。通過透光罩能夠?qū)ED燈帶發(fā)出的光亮的形狀優(yōu)化為各類精細的、僅通過LED燈帶排布的方式難以實現(xiàn)的形狀。
最后,詳細介紹一下本實用新型實施例提供的發(fā)光鞋中的核心部件共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的具體結(jié)構(gòu)。下面將通過兩個示例分別介紹一下共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的可能結(jié)構(gòu)。共用電極結(jié)構(gòu)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面上設(shè)置有凸起結(jié)構(gòu)。凸起結(jié)構(gòu)優(yōu)選微米級和/或納米級的凸起結(jié)構(gòu),可采用菱形排布的方式進行排布。該凸起結(jié)構(gòu)能夠有效的增加摩擦接觸面積,增大摩擦阻力,提高壓力電信號的輸出效率。
示例一
共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機包括m個電極層和n個高分子聚合物絕緣層,其中,m大于或等于3,n大于或等于2,且m-n等于1。電極層與高分子聚合物絕緣層依次交替層疊設(shè)置,電極層與高分子聚合物絕緣層之間相互摩擦構(gòu)成摩擦界面,相鄰的兩個電極層構(gòu)成共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的一組輸出端。
圖5a所示的共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機為5層結(jié)構(gòu),包括3個電極層:第一電極層311、第二電極層313和第三電極層315,以及2個高分子聚合物絕緣層:第一高分子聚合物絕緣層312和第二高分子聚合物絕緣層314。其中,電極層與高分子聚合物絕緣層依次交替層疊設(shè)置,即第一電極層311、第一高分子聚合物絕緣層312、第二電極層313、第二高分子聚合物絕緣層314和第三電極層315依次層疊設(shè)置。電極層與高分子聚合物絕緣層之間相互摩擦構(gòu)成摩擦界面,具體地,第一電極層311與第一高分子聚合物絕緣層312和/或第一高分子聚合物絕緣層312與第二電極層313和/或第二電極層313與第二高分子聚合物絕緣層314和/或第二高分子聚合物絕緣層314與第三電極層315均可相互摩擦構(gòu)成摩擦界面。相鄰的兩個電極層構(gòu)成共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的一組輸出端,即第一電極層311和第二電極層313、第二電極層313和第三電極層315組成兩組輸出端??蛇x地,構(gòu)成摩擦界面的兩個表面中的至少一個面上設(shè)置有凸起結(jié)構(gòu),即第一電極層311與第一高分子聚合物絕緣層312和/或第一高分子聚合物絕緣層312與第二電極層313和/或第二電極層313與第二高分子聚合物絕緣層314和/或第二高分子聚合物絕緣層314與第三電極層315相互接觸摩擦的兩個面中的至少一個面上設(shè)置有凸起結(jié)構(gòu)。
示例二
共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機包括m個電極層和n個高分子聚合物絕緣層,其中,m大于或等于3,n大于或等于4,且2m-n等于2;電極層與兩個高分子聚合物絕緣層依次交替層疊設(shè)置,相接觸的兩個高分子聚合物絕緣層之間相互摩擦構(gòu)成摩擦界面,相鄰的兩個電極層構(gòu)成共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的一組輸出端。
圖5b所示的共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機為7層結(jié)構(gòu),包括3個電極層:第一電極層321、第二電極層324和第三電極層327,4個高分子聚合物絕緣層:第一高分子聚合物絕緣層322、第二高分子聚合物絕緣層323、第三高分子聚合物絕緣層325和第四高分子聚合物絕緣層326。其中,電極層與兩個高分子聚合物絕緣層依次交替層疊設(shè)置,即第一電極層321、第一高分子聚合物絕緣層322、第二高分子聚合物絕緣層323、第二電極層324、第三高分子聚合物絕緣層325、第四高分子聚合物絕緣層326和第三電極層327依次層疊設(shè)置。相接觸的兩個高分子聚合物絕緣層之間相互摩擦構(gòu)成摩擦界面,具體地,第一高分子聚合物絕緣層322與第二高分子聚合物絕緣層323和第三高分子聚合物絕緣層325與第四高分子聚合物絕緣層326構(gòu)成摩擦界面。相鄰的兩個電極層構(gòu)成共用電極結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機的一組輸出端,即第一電極層321和第二電極層324、第二電極層324和第三電極層327組成兩組輸出端。可選地,構(gòu)成摩擦界面的兩個表面中的至少一個面上設(shè)置有凸起結(jié)構(gòu),即第一高分子聚合物絕緣層322與第二高分子聚合物絕緣層323和第三高分子聚合物絕緣層325與第四高分子聚合物絕緣層326相互接觸摩擦的兩個面中的至少一個面上設(shè)置有凸起結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本實用新型提供的發(fā)光鞋,通過摩擦發(fā)電模塊將走路時作用于鞋底的外力轉(zhuǎn)化為電能,再通過整流電路模塊將其轉(zhuǎn)換,以為發(fā)光鞋上的顯示模塊提供電能,從而使顯示模塊發(fā)光。根據(jù)實用新型提供的發(fā)光鞋,通過摩擦發(fā)電模塊合理地利用了人體走路時的機械能,省去了電池的使用,這不僅避免了電池電量耗盡后導(dǎo)致發(fā)光鞋無法發(fā)光,繼而更換電池的麻煩;也由于減少了電池的使用,從而節(jié)約了能源,保護了環(huán)境;同時,本實用新型提供的發(fā)光鞋結(jié)構(gòu)及制作工藝簡單,成本低廉,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
除上述實施例中的模塊外,發(fā)光鞋還可以包括:儲能模塊。圖6為本實用新型提供的發(fā)光鞋的實施例模塊的電路結(jié)構(gòu)圖,儲能模塊600與整流電路模塊400和顯示模塊500連接,整流電路模塊400可以將摩擦發(fā)電模塊300產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)化為直流電,并通過儲能模塊600進行存儲,從而使得摩擦發(fā)電模塊300產(chǎn)生的電能得到更加高效的利用。儲能模塊600可為儲能元件,可以選用鋰電池、鎳氫電池、超級電容等各類儲能元件。
雖然圖6所示的電路結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)顯示模塊在一段時間內(nèi)的持續(xù)照明的效果,且避免了閃爍現(xiàn)象。但是,在圖6所示的電路結(jié)構(gòu)中,無法對發(fā)光進行控制,例如:如果用戶在白天的一些正式場合中不希望發(fā)光鞋發(fā)光照明時,無法主動地關(guān)閉顯示模塊,只要用戶一走路就會發(fā)光,從而為用戶帶來了不便。為了解決上述問題,發(fā)光鞋進一步還包括:控制開關(guān)模塊,如圖7所示,控制開關(guān)模塊700連接在儲能模塊600和顯示模塊500之間,用于控制電能的供給。其中,控制開關(guān)模塊可以為:彈簧開關(guān)、按鈕開關(guān)、震動開關(guān)或聲控開關(guān)等開關(guān)。
本實用新型提供的發(fā)光鞋,通過設(shè)置儲能模塊和控制開關(guān)模塊,對摩擦發(fā)電模塊產(chǎn)生的電能進行存儲,使用戶在沒有走動時也可以通過儲能模塊中存儲的電能實現(xiàn)發(fā)光鞋的發(fā)光,滿足了用戶在靜止情況下的照明需要(如可以觀察路況)。同時,控制開關(guān)模塊可以控制鞋體發(fā)光的亮滅,使得用戶在不希望鞋體發(fā)光的情況下可以關(guān)閉。從而充分滿足用戶的各種需求,為用戶提供了很大的便利。
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。
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。
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)認為是本實用新型的保護范圍。