发明内容
[0004] 为解决上述问题,本发明提供一种可收集压电能量的电加热暖脚器,结构简单,操作方便,通过第一压电机构和第二压电机构使得最大程度的产生电能。
[0005] 本发明通过以下技术方案来实现:
[0006] 一种可收集压电能量的电加热暖脚器,包括两层封闭的棉垫,所述棉垫之间的内腔中包括压电能量收集装置、加热装置、温度传感器、控制器,所述棉垫的侧壁外围套设有防护圈,所述防护圈的外壁设有若干个凸起颗粒,所述压电能量收集装置通过导线连接有电池,实现对电池充电,所述加热装置位于棉垫内腔顶部且通过导线与电池相连接,所述温度传感器、控制器分别设置在主控板上,所述温度传感器、电池分别与控制器电连接,在防护圈的外壁设有与控制器连接的手动开关。
[0007] 优选的,所述压电能量收集装置包括位于棉垫内腔的第一压电机构,所述第一压电机构包括设置在靠近脚后跟处棉垫内腔底部的第一凹槽内的压电材料以及水平位于棉垫内腔顶部且与压电材料相对设置的按压垫,所述按压垫贯穿连接有竖直设置的按压柱,所述按压柱的下端套设有固定柱,所述固定柱的一侧与鞋垫内腔侧壁固定连接,所述按压垫的底端与固定柱之间设置有套设在按压柱上的第一弹簧。
[0008] 优选的,所述按压柱的外径与固定柱的内径相同。
[0009] 优选的,所述压电能量收集装置还包括位于棉垫内腔的第二压电机构,所述第二压电机构包括位于靠近脚掌处的棉垫内腔底部的第二凹槽内的壳体,所述壳体的一端侧壁上水平设置有支撑柱,所述支撑柱远离侧壁的一端连接有水平设置的第二弹簧,在壳体的顶部设有与支撑柱相对的滑槽,所述滑槽通过滑块连接有竖直向下设置的连接杆,所述连接杆的底部设置有与第二弹簧在同一水平面的压电材料。
[0010] 优选的,所述压电材料为压电陶瓷。
[0011] 优选的,所述加热装置为呈S型设置的电热丝。
[0012] 优选的,所述电池上设置有充电口,用于使用USB连接线连接外部电源来对电池充电,所述棉垫的外侧对应于充电口设有第一开口,在防护圈上对应于第一开口设有第二开口,所述第二开口处铰接有遮挡第二开口的盖体,所述盖体外覆盖有防水材料。
[0013] 优选的,在充电口处设有状态指示灯,所述状态指示灯为两个,包括红灯和绿灯,红灯用于温度过高时警示,绿灯用于正在使用USB连接外部电源充电时警示。
[0014] 优选的,所述控制器采用单片机。
[0015] 本发明的有益效果在于:
[0016] (1)本发明在棉垫的侧壁外围套设有防护圈,增加棉垫侧壁的强度,提高棉垫的使用寿命,使其耐磨损,防护圈的外壁设有若干个凸起颗粒,使得棉垫与鞋子的内腔贴合更紧密,不易滑动,将棉垫置于鞋子的内腔中,使用时无需拖鞋换鞋,在棉垫的内腔使用了压电能量收集装置,能将人行走时脚部挤压压电陶瓷所产生的电能收集利用,减少了频繁进行充电或插电使用带来的不便,使用了温度传感器和控制器,可根据使用者脚部实际温度选择是否进行加热,使人们使用本装置时更加舒适,有效解决了现有技术中存在的无法根据使用者脚部温度自动进行加热或停止加热,使用不方便以及不舒适的问题,本发明还具有结构简单,操作方便等特点;
[0017] (2)本发明在在靠近脚后跟处棉垫内腔底部的第一凹槽内设置有压电材料,在棉垫内腔顶部且与压电材料相对设置有按压垫,当人行走脚着地时,通过脚对按压垫按压,使得按压垫向下移动,使得按压柱的底端触碰压电材料,使得压电材料产生形变,产生电势,当行人抬脚时,第一弹簧失去压力,反向弹力带动按压柱在固定柱中向上移动,带动按压垫重新固定在棉垫内腔顶部,如此反复,若在棉垫内腔中只放置压电材料,会出现接触不敏感,压电材料不产生形变的话就不能产生电势;
[0018] (3)本发明还在靠近脚掌处的棉垫内腔底部的第二凹槽内设有第二压电机构,使得人们在抬脚离开地面即脚在空中向前移动时或者在保持坐着的姿态时通过晃动双脚也能产生电势,通过脚在移动过程中带动连接杆在滑槽中移动,从而带动连接杆底部的压电材料与第二弹簧的碰撞,碰撞后第二弹簧压缩,当压缩到一定程度时,带动连接杆反向滑动,如此反复,使得压电材料产生形变,产生电势,本发明通过第一压电机构和第二压电机构使得最大程度的产生电能。