本實(shí)用新型涉及電路領(lǐng)域，尤其涉及一種摩擦發(fā)電機(jī)模塊及發(fā)電鞋。

背景技術(shù)：

摩擦發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能在導(dǎo)出或使用時(shí)，一般通過將摩擦發(fā)電機(jī)的電極層與引線連接，將電能導(dǎo)出或直接使用。在將電極層與引線連接時(shí)，一般直接連接兩處，而沒有對(duì)兩處的接口處進(jìn)行支撐或保護(hù)。這樣使得在使用時(shí)，隨著使用時(shí)間，接口處容易疲勞斷裂，使用壽命不長。進(jìn)一步，若多層結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機(jī)均需要與引線連接時(shí)，引線的布線需要在不同摩擦發(fā)電機(jī)間串/并聯(lián)，引線不在同一平面，相互間交錯(cuò)搭接的情況，使得引線布線復(fù)雜，也不利于使用、維護(hù)。同時(shí)，目前在將摩擦發(fā)電機(jī)設(shè)置為多層結(jié)構(gòu)時(shí)，組裝過程中需要控制摩擦發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性，而現(xiàn)有技術(shù)控制難度較大，組裝工藝復(fù)雜。生成時(shí)的效率較低，品質(zhì)不高。因此，需要一種摩擦發(fā)電機(jī)模塊，以解決上述的種種問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種摩擦發(fā)電機(jī)模塊及發(fā)電鞋，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中摩擦發(fā)電機(jī)多層結(jié)構(gòu)在組裝過程中穩(wěn)定性的控制難度較大、摩擦發(fā)電機(jī)與引線連接處無支撐而容易疲勞斷裂等問題。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種摩擦發(fā)電機(jī)模塊，包括：多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)、彎折結(jié)構(gòu)基底和引線；彎折結(jié)構(gòu)基底具有多組相對(duì)的表面；其中，

摩擦發(fā)電機(jī)包括第一摩擦層和第二摩擦層，第一摩擦層和第二摩擦層之間相互摩擦構(gòu)成摩擦界面；第一摩擦層和第二摩擦層分別設(shè)置在彎折結(jié)構(gòu)基底的其中一組相對(duì)的兩個(gè)表面上；彎折結(jié)構(gòu)基底用于支撐第一摩擦層和第二摩擦層，并使第一摩擦層和第二摩擦層接觸相互摩擦；

引線設(shè)置在彎折結(jié)構(gòu)基底的表面上，與摩擦發(fā)電機(jī)相連。

可選地，彎折結(jié)構(gòu)基底以“Z”字形方式折疊設(shè)置。

可選地，彎折結(jié)構(gòu)基底以順時(shí)針或逆時(shí)針方向彎曲設(shè)置。

可選地，構(gòu)成摩擦界面的第一摩擦層和/或第二摩擦層上設(shè)置有凸起陣列結(jié)構(gòu)。

可選地，彎折結(jié)構(gòu)基底為柔性聚合物。

可選地，彎折結(jié)構(gòu)基底為柔性電路板。

可選地，引線設(shè)置在彎折結(jié)構(gòu)基底的同一側(cè)面的表面上。

可選地，引線設(shè)置為串聯(lián)和/或并聯(lián)方式。

可選地，引線為單股/多股漆包線、排線、電纜線和/或同軸線。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提供了一種摩擦發(fā)電機(jī)模塊，包括：多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)、多個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底和引線，不同彎折結(jié)構(gòu)基底之間具有多組相對(duì)的表面；其中，

摩擦發(fā)電機(jī)包括第一摩擦層和第二摩擦層，第一摩擦層和第二摩擦層之間相互摩擦構(gòu)成摩擦界面；第一摩擦層和第二摩擦層分別設(shè)置在不同彎折結(jié)構(gòu)基底之間的其中一組相對(duì)的表面上；多個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底用于支撐第一摩擦層和第二摩擦層，并使第一摩擦層和第二摩擦層接觸相互摩擦；

引線設(shè)置在多個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底的表面上，與摩擦發(fā)電機(jī)相連。

可選地，多個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底均以“Z”字形方式折疊設(shè)置。

可選地，多個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底均以順時(shí)針或逆時(shí)針方向彎曲設(shè)置。

可選地，構(gòu)成摩擦界面的第一摩擦層和/或第二摩擦層上設(shè)置有凸起陣列結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)方面，提供了一種發(fā)電鞋，包括上述的摩擦發(fā)電機(jī)模塊。

根據(jù)本實(shí)用新型提供的摩擦發(fā)電機(jī)模塊及發(fā)電鞋，將摩擦發(fā)電機(jī)的第一摩擦層和第二摩擦層設(shè)置在彎折結(jié)構(gòu)基底的其中一組相對(duì)的兩個(gè)表面上，彎折結(jié)構(gòu)基底在支撐第一摩擦層和第二摩擦層的同時(shí)，使第一摩擦層和第二摩擦層接觸相互摩擦。解決了摩擦發(fā)電機(jī)多層結(jié)構(gòu)在組裝過程中穩(wěn)定性的控制難度較大的問題，使組裝簡單，易實(shí)施。同時(shí)，將引線設(shè)置在彎折結(jié)構(gòu)基底的表面上，與摩擦發(fā)電機(jī)相連。將引線與摩擦發(fā)電機(jī)都設(shè)置在彎折結(jié)構(gòu)基底的表面上，彎折結(jié)構(gòu)基底可以支撐摩擦發(fā)電機(jī)與引線的連接處，解決了摩擦發(fā)電機(jī)與引線連接處無支撐而容易疲勞斷裂的問題。進(jìn)一步，引線設(shè)置在彎折結(jié)構(gòu)基底的一側(cè)，避免了引線在連接多層結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機(jī)時(shí)，引線設(shè)置會(huì)造成跨越多層，相互搭接等問題。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型提供的摩擦發(fā)電機(jī)模塊的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a和圖2b為本實(shí)用新型提供的摩擦發(fā)電機(jī)模塊的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型提供的摩擦發(fā)電機(jī)模塊的又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型提供的摩擦發(fā)電機(jī)模塊的又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型提供的摩擦發(fā)電機(jī)模塊的又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型提供的摩擦發(fā)電機(jī)模塊的又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為充分了解本實(shí)用新型之目的、特征及功效，借由下述具體的實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型并不僅僅限于此。

圖1為本實(shí)用新型提供的摩擦發(fā)電機(jī)模塊的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該實(shí)施例中，摩擦發(fā)電機(jī)模塊包括多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)、彎折結(jié)構(gòu)基底和引線(圖中未示出)。摩擦發(fā)電機(jī)包括第一摩擦層和第二摩擦層，第一摩擦層和第二摩擦層之間相互摩擦構(gòu)成摩擦界面。彎折結(jié)構(gòu)基底用于支撐第一摩擦層和第二摩擦層，第一摩擦層和第二摩擦層分別設(shè)置在彎折結(jié)構(gòu)基底的其中一組相對(duì)的兩個(gè)表面上，使第一摩擦層和第二摩擦層接觸相互摩擦。引線設(shè)置在彎折結(jié)構(gòu)基底的表面上，與摩擦發(fā)電機(jī)相連。

實(shí)施例一

其中，如圖1所示，摩擦發(fā)電機(jī)具體包括了第一摩擦層110和第二摩擦層120，彎折結(jié)構(gòu)基底200具體的可以為一個(gè)以“Z”字形方式折疊設(shè)置的彎折結(jié)構(gòu)基底200。彎折結(jié)構(gòu)基底200包括了多組相對(duì)的表面，在彎折結(jié)構(gòu)基底200的其中一組相對(duì)的表面上分別設(shè)置第一摩擦層110和第二摩擦層120。彎折結(jié)構(gòu)基底200在折疊時(shí)使第一摩擦層110和第二摩擦層120接觸相互摩擦。一個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底200的表面上可以設(shè)置多個(gè)第一摩擦層110和第二摩擦層120，第一摩擦層110和第二摩擦層120成對(duì)的設(shè)置在彎折結(jié)構(gòu)基底200一組相對(duì)的表面上。其中，第一摩擦層和第二摩擦層還可以相互交換位置進(jìn)行設(shè)置。第一摩擦層和第二摩擦層除圖1所示的在彎折結(jié)構(gòu)基底200的一側(cè)的相對(duì)的表面進(jìn)行設(shè)置，還可以在彎折結(jié)構(gòu)基底200的兩側(cè)的相對(duì)的表面均進(jìn)行設(shè)置。具體設(shè)置方式可根據(jù)實(shí)施情況進(jìn)行設(shè)置，此處不做限定。

實(shí)施例二

彎折結(jié)構(gòu)基底還可以如圖2a或圖2b所示的結(jié)構(gòu)。其中，圖2a中彎折結(jié)構(gòu)基底以順時(shí)針方向彎曲設(shè)置，圖2b中彎折結(jié)構(gòu)基底以逆時(shí)針方向彎曲設(shè)置。彎折結(jié)構(gòu)基底200在彎曲后，形成多組相對(duì)的表面。在其中一組相對(duì)的表面上分別設(shè)置第一摩擦層110和第二摩擦層120。在彎折結(jié)構(gòu)基底200的表面可以設(shè)置多個(gè)第一摩擦層110和多個(gè)第二摩擦層120。其中，第一摩擦層和第二摩擦層的設(shè)置的位置還可以相互交換。具體位置可根據(jù)實(shí)施情況進(jìn)行設(shè)置，此處不做限定。

實(shí)施例三

摩擦發(fā)電機(jī)模塊還可以包括多個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底。如圖3所示，兩個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底200均以“Z”字形方式折疊設(shè)置，且相互交叉錯(cuò)疊，兩個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底相互咬合設(shè)置，兩個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底之間具有多組相對(duì)的表面。其中，在一個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底表面設(shè)置有多個(gè)第一摩擦層110。在另一個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底與其相對(duì)的表面設(shè)置有多個(gè)第二摩擦層120。當(dāng)兩個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底相互交叉錯(cuò)疊，兩個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底相互咬合設(shè)置時(shí)，第一摩擦層110和第二摩擦層120接觸相互摩擦。除圖3所示的兩個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底外，摩擦發(fā)電機(jī)模塊還可以包括三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底，多個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底相互交叉錯(cuò)疊，多個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底相互咬合設(shè)置，形成多組相對(duì)的表面。第一摩擦層和第二摩擦層分別設(shè)置在其中一組的相對(duì)的表面上。具體設(shè)置方式可根據(jù)實(shí)施情況進(jìn)行設(shè)置，此處不做限定。

實(shí)施例四

摩擦發(fā)電機(jī)模塊包括的多個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底除圖3所示的以“Z”字形方式折疊設(shè)置外，還可以多個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底層疊后以順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向彎曲設(shè)置，使多個(gè)彎折結(jié)構(gòu)基底間具有多組相對(duì)的表面。第一摩擦層和第二摩擦層可以分別設(shè)置在其中一組的相對(duì)的表面上。

通過在以上彎折結(jié)構(gòu)基底的相對(duì)的表面上固定的設(shè)置摩擦發(fā)電機(jī)的第一摩擦層和/或第二摩擦層，使第一摩擦層和第二摩擦層接觸相互摩擦進(jìn)而產(chǎn)生電荷，使摩擦發(fā)電機(jī)發(fā)電。彎折結(jié)構(gòu)基底上可以設(shè)置多個(gè)第一摩擦層和第二摩擦層，即在彎折結(jié)構(gòu)基底上可以設(shè)置多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)。彎折結(jié)構(gòu)基底在折疊或彎曲后使多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)在彎折結(jié)構(gòu)基底上形成多層結(jié)構(gòu)，且由于摩擦發(fā)電機(jī)固定在彎折結(jié)構(gòu)基底上，使得摩擦發(fā)電機(jī)的多層結(jié)構(gòu)可以保存穩(wěn)定的形態(tài)。

在以上各種設(shè)置形式中，摩擦發(fā)電機(jī)的第一摩擦層和/或第二摩擦層可以固定的設(shè)置在彎折結(jié)構(gòu)基底的一側(cè)或兩側(cè)。本實(shí)用新型中的摩擦發(fā)電機(jī)可以采用現(xiàn)有的三層結(jié)構(gòu)、四層結(jié)構(gòu)、五層居間薄膜結(jié)構(gòu)或者五層居間電極結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)。第一摩擦層和第二摩擦層均可以包括如電極層、高分子聚合物絕緣層等一層或多層結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，為保證第一摩擦層和第二摩擦層在受到外力擠壓進(jìn)行接觸摩擦后還可以更好的分離，在構(gòu)成摩擦界面的第一摩擦層和/或第二摩擦層上設(shè)置有凸起陣列結(jié)構(gòu)。凸起陣列結(jié)構(gòu)可以由多個(gè)凸點(diǎn)按照矩形或菱形排列構(gòu)成。其中，凸點(diǎn)的形狀可以設(shè)置為圓柱形、四棱柱形、圓錐形、金字塔、正方體、長方體或多邊形體等?；蛘?，凸起陣列結(jié)構(gòu)為多個(gè)帶狀結(jié)構(gòu)按照幾何排列設(shè)置在第一摩擦層和/或第二摩擦層至少一層的表面的兩側(cè)、四角、四周邊緣或整個(gè)表面上。其中幾何排列可以為井字、叉字、斑馬線型、十字或口字的形狀陣列排列。凸起陣列結(jié)構(gòu)的尺寸可以為納米級(jí)、微米級(jí)、毫米級(jí)。具體設(shè)置方式根據(jù)實(shí)施情況進(jìn)行設(shè)置，此處不做限定。

摩擦發(fā)電機(jī)模塊中還包括了引線。如圖4所示的結(jié)構(gòu)，彎折結(jié)構(gòu)基底200一側(cè)表面上設(shè)置有多個(gè)第一摩擦層110和/或第二摩擦層120，引線300固定設(shè)置在彎折結(jié)構(gòu)基底200的表面上，與摩擦發(fā)電機(jī)相連。具體的，引線300與摩擦發(fā)電機(jī)的第一摩擦層110和/或第二摩擦層120相連。引線300包括了多條引線，多條引線均固定的設(shè)置在基底200的同一側(cè)面的表面上，使得多條引線在彎折結(jié)構(gòu)基底的同一側(cè)面就可以與多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)連接，而不需要跨越多層，也不需要多條引線相互搭接。同時(shí)，引線300與摩擦發(fā)電機(jī)的接口處也固定設(shè)置在基底200的同一側(cè)面的表面上，以使接口處被彎折結(jié)構(gòu)基底固定支撐，減少接口處引線疲勞斷裂等問題。

以上各圖所示的摩擦發(fā)電機(jī)模塊中的彎折結(jié)構(gòu)基底主要用于對(duì)摩擦發(fā)電機(jī)、引線的支撐，因此，其采用的材質(zhì)可以為PI、PC、PET、PP等柔性聚合物，或者采用復(fù)合柔性材料，使其具有一定的力學(xué)性能，便于承載摩擦發(fā)電機(jī)和引線。彎折結(jié)構(gòu)基底還可以采用FPC柔性電路板，以實(shí)現(xiàn)多條引線的排布。多條引線可以如圖4所示的串聯(lián)方式，也可以如圖5所示的并聯(lián)方式。其中，引線可以采用如單股/多股漆包線、排線、電纜線、同軸線等多種導(dǎo)線。

圖4和圖5所示的摩擦發(fā)電機(jī)模塊中的彎折結(jié)構(gòu)基底為以“Z”字形方式折疊設(shè)置的彎折結(jié)構(gòu)基底，其中，彎折結(jié)構(gòu)基底的一側(cè)表面上設(shè)置的均為相同的第一摩擦層或第二摩擦層。引線與第一摩擦層或第二摩擦層連接。圖6所示的摩擦發(fā)電機(jī)模塊中的彎折結(jié)構(gòu)基底為以順時(shí)針或逆時(shí)針方向彎曲設(shè)置的彎折結(jié)構(gòu)基底，其中，彎折結(jié)構(gòu)基底的一側(cè)表面上設(shè)置有第一摩擦層和/或第二摩擦層，引線300可以采用串聯(lián)方式將其中的多個(gè)第二摩擦層120進(jìn)行連接。同時(shí)，引線300也與第一摩擦層110進(jìn)來連接，組成摩擦發(fā)電機(jī)的兩個(gè)輸出端的引線。在圖6所示方式中，第一摩擦層與第二摩擦層可以互相交換設(shè)置位置。引線可以采用串聯(lián)和/或并聯(lián)的方式與第一摩擦層和/或第二摩擦層連接。

本實(shí)用新型提供的摩擦發(fā)電機(jī)模塊，將摩擦發(fā)電機(jī)的第一摩擦層和第二摩擦層設(shè)置在彎折結(jié)構(gòu)基底的相對(duì)的兩個(gè)表面上，使彎折結(jié)構(gòu)基底支撐第一摩擦層和第二摩擦層，并使第一摩擦層和第二摩擦層接觸相互摩擦。解決了摩擦發(fā)電機(jī)多層結(jié)構(gòu)在組裝過程中穩(wěn)定性的控制難度較大的問題，使組裝簡單，易實(shí)施。簡化了組裝工藝，提高了生產(chǎn)效率，降低了次品率。同時(shí)，將引線設(shè)置在彎折結(jié)構(gòu)基底的表面上，與摩擦發(fā)電機(jī)相連。將引線與摩擦發(fā)電機(jī)都設(shè)置在彎折結(jié)構(gòu)基底的表面上，彎折結(jié)構(gòu)基底可以支撐摩擦發(fā)電機(jī)與引線的連接處，解決了摩擦發(fā)電機(jī)與引線連接處無支撐而容易疲勞斷裂的問題。進(jìn)一步，引線設(shè)置在彎折結(jié)構(gòu)基底的一側(cè)，避免了引線在連接多層結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機(jī)時(shí)，引線設(shè)置會(huì)造成跨越多層，相互搭接等問題。

本實(shí)用新型還提供了一種發(fā)電鞋，包括上述的摩擦發(fā)電機(jī)模塊。其中，摩擦發(fā)電機(jī)模塊可參見上述摩擦發(fā)電機(jī)模塊的描述，在此不再贅述。在該發(fā)電鞋中，摩擦發(fā)電機(jī)模塊可以設(shè)置在鞋底部位，如設(shè)置在發(fā)電鞋的鞋底空腔部分。當(dāng)用戶穿著發(fā)電鞋走路時(shí)，摩擦發(fā)電機(jī)模塊感受到作用于鞋底部位的外力，使得其中的基底進(jìn)一步折疊或彎曲，固定設(shè)置在其相對(duì)表面的摩擦發(fā)電機(jī)的第一摩擦層和第二摩擦層接觸相互摩擦，進(jìn)而使摩擦發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。發(fā)電鞋可以將摩擦發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能可以用于如為鞋體外裝飾用LED燈片供電照明、存儲(chǔ)電能、為其他外接設(shè)備進(jìn)行充電等。

本實(shí)用新型提供的發(fā)電鞋，使用摩擦發(fā)電機(jī)模塊進(jìn)行發(fā)電。摩擦發(fā)電機(jī)模塊可以提高摩擦發(fā)電機(jī)多層結(jié)構(gòu)在組裝過程中的穩(wěn)定性，簡化生產(chǎn)組裝工藝，使組裝簡單，易實(shí)施。同時(shí)，其中的彎折結(jié)構(gòu)基底可以支撐摩擦發(fā)電機(jī)與引線的連接處，解決了摩擦發(fā)電機(jī)與引線連接處無支撐而容易疲勞斷裂的問題，也解決了長期踩踏情況下，引線無保護(hù)容易斷線的問題。進(jìn)一步，引線設(shè)置在彎折結(jié)構(gòu)基底的一側(cè)，避免了引線在連接多層結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機(jī)時(shí)，引線設(shè)置會(huì)造成跨越多層，相互搭接等問題。發(fā)電鞋將走路時(shí)作用于鞋底的外力轉(zhuǎn)化為電能，合理地利用了人體走路時(shí)的機(jī)械能，使用戶可以便利的使用電能。

本實(shí)用新型中所提到的各種模塊、電路均為由硬件實(shí)現(xiàn)的電路，雖然其中某些模塊、電路集成了軟件，但本實(shí)用新型所要保護(hù)的是集成軟件對(duì)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(shí)用新型的具體實(shí)施例子，當(dāng)然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行改動(dòng)和變型，倘若這些修改和變型屬于本實(shí)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(shí)用新型的保護(hù)范圍。