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发电充电电动鞋制作方法

  • 专利名称
    发电充电电动鞋制作方法
  • 发明者
    秦勤
  • 公开日
    2003年6月11日
  • 申请日期
    2001年11月26日
  • 优先权日
    2001年11月26日
  • 申请人
    秦勤
  • 文档编号
    A43B5/00GK1422575SQ01129110
  • 关键字
  • 权利要求
    1.本发明所述的基于速行鞋的发电充电电动鞋两脚各穿一只,包括鞋架、鞋轮、自行驱动机构,其特征在于还包括机电接口、发电-电动机、充电-用电装置和控制装置,其中,发电-电动机设置在鞋架上;机电接口与发电-电动机的转子组配并与运动部件或地面组配,在控制装置的控制下可以通过运动部件或地面获取机械动能从而带动发电-电动机进行发电或将发电-电动机输出的机械转动传递给运动部件或地面从而驱动人体快速行走;充电装置可以设置在鞋架上或设置在人体腰部腿部;用电装置根据用户需求设置,在控制装置的控制下使用电能2.根据权利要求1所述的速行鞋,其特征在于机电接口的形式是传动带[4][5],分别套在鞋轮[2]的轮轴[15]上和发电-电动机[6][7]的转子上3.根据权利要求1所述的速行鞋,其特征在于机电接口由一个套在发电-电动机的转子上的定摩擦轮和一个始终与之摩擦的动摩擦轮组成,动摩擦轮的轴可以绕定摩擦轮转动,从而与运动部件或地面接触或脱离,该运动部件是鞋轮[2]或轮轴[15]4.根据权利要求1所述的速行鞋,其特征在于发电-电动机的形式为一只发电机[6]和一只电动机[7]5.根据权利要求1所述的速行鞋,其特征在于发电-电动机的形式为一只发电-电动两用电机6.根据权利要求1所述的速行鞋,其特征在于控制装置包括控制电路板[20]、控制开关组[21]、电线[22]、插座[23],控制电路板被放置在固定在鞋架上的电控盒内,它通过电线、插座与其他部件连接;控制开关组放置在可夹挂在腰带上的卡夹式开关盒中7.根据权利要求6所述的速行鞋,其特征在于控制电路板上有一自动切换电路[205],在速行或电动状态下当电池组的供电能力下降30%时自动切换到发充电状态;控制电路板上有一制动电路[206],控制开关组有一制动开关[209];控制电路板上有一调速电路[207],控制开关组有一调速开关[210]8.根据权利要求1所述的速行鞋,其特征在于充电装置的一组充电电池[8]放置在固定于鞋架[1]上的电池盒中;充电装置的另一组充电电池[9]放置在卡夹式电池盒中,该电池盒可夹挂在腰带上,其上有一组充电插孔和一组用电插座9.根据权利要求1所述的速行鞋,其特征在于用电装置包括夜行灯[10]、闪烁灯[11]、喇叭[12]、电暖鞋垫[13]、凉爽风扇[14]
  • 技术领域
    本发明涉及一种发电充电电动鞋,特别是基于速行鞋的发电充电电动鞋现有的发电鞋没有鞋轮和自行驱动机构,采用重力发电方式,对运动位移的利用不够充分,忽略了对人体运动惯性的利用;现有的电动鞋需要外部充电,必须定时充电,不利于长距离远行;中国专利ZL 97237565.1和中国专利申请00112611.3披露的快速行走鞋具有自行驱动机构,能够快速行走,本发明基于快速行走鞋(简称速行鞋)提出了发电充电电动鞋本发明的目的是提供一种基于速行鞋的发电充电电动鞋,能在需要时发电和充电,能将所存储的电能用于电动驱动人体快速行走,也能将所存储的电能用于用电装置,能够按用户需要控制这些功能本发明的目的是这样实现的根据速行鞋的结构特点设计机电接口,按照发电-充电-电动-用电的各种要求设置电气装置本发明所述的基于速行鞋的发电充电电动鞋两脚各穿一只,包括鞋架、鞋轮、自行驱动机构,在本发明的技术方案中,还包括机电接口、发电-电动机、充电-用电装置和控制装置,其中,发电-电动机设置在鞋架上;机电接口与发电-电动机的转子组配并与运动部件或地面组配,在控制装置的控制下可以通过运动部件或地面获取机械动能从而带动发电-电动机进行发电或将发电-电动机输出的机械转动传递给运动部件或地面从而驱动人体快速行走;充电装置可以设置在鞋架上或设置在人体腰部腿部;用电装置根据用户需求设置,在控制装置的控制下使用电能本发明所述发电-电动机设置在鞋架上,发电和电动装置可以采用一只发电机和一只电动机也可以采用发电-电动两用电机,出于可靠性的考虑,应当采用一只发电机和一只电动机,优选为直流发电机和直流电动机,功率为200W本发明所述发电充电电动鞋中的机电接口与发电-电动机的转子组配并与运动部件或地面组配,该机电接口与运动部件或地面组配的形式可以是固定的或活动的活动组配方式能够用机械动作使机电接口与运动部件或地面接触或脱离,脱离后对原速行鞋的速行能力影响很小,这种机电接口的形式可以由一个套在发电-电动机的转子上的定摩擦轮和一个始终与之摩擦的动摩擦轮组成,动摩擦轮的轴可以绕定摩擦轮转动,从而与运动部件或地面接触或脱离,该运动部件应当是鞋轮或轮轴;固定组配方式使机电接口与运动部件或地面始终接触,对本发明所述速行鞋的速行能力有一定影响,不需发电或电动时发电-电动机的转子始终转动,对发电-电动机的寿命有一定影响,但固定组配的机械结构简单,并且能够用电气控制装置使发电、电动、速行功能进行方便的转换,这时机电接口的形式是传动带,分别套在鞋轮的轮轴上和发电-电动机的转子上出于方便性的考虑,优先采用固定组配本发明所述充电装置可以设置在鞋架上或设置在人体腰部腿部,充电装置应当采用电池并进行适当的分组,设置在鞋架上的电池组的重量应当小于500克本发明所述用电装置根据用户需求设置,应当包括夜行灯、喇叭、电暖鞋垫、凉爽风扇等用电器本发明所述控制装置包括控制电路板、控制开关组、电线、插座其中控制电路板是核心,它被放置在固定在鞋架上的电控盒内,它通过电线、插座与其他部件连接,控制电路板上有整流滤波电路、稳压电路、恒流充电电路和分压电路;控制开关组可以放置在手持式开关盒或卡夹式开关盒(可夹挂在腰带上)中,它包括速行-发充电-电动三档转换开关以及夜行灯开关、喇叭开关、电暖鞋垫开关、凉爽风扇开关等用电开关,控制开关组的容器上应当有一电压指示器指示电池组的供电能力控制装置的优选形式中有一自动切换电路,在速行或电动状态下当电池组的供电能力下降30%时自动切换到发充电状态控制装置的更优选形式能够在速行或发充电或电动三种使用状态下通过电动机反向制动获得刹车制动力,需要增加制动开关和制动电路控制装置的最优选形式能够在电动状态下进行电动机调速和反向制动,需要增加调速开关和调速电路根据本发明所述的发电充电电动鞋如果转换开关处于“发充电”状态,则轮轴转动通过机电接口(传动带)带动发电-电动机的转子转动,发电机输出电能,电能经电线和转换开关送到电路板的整流滤波电路和稳压电路,通过电路板的恒流充电电路向电池组供电,通过分压电路和用电开关向用电器组供电,这时成为“速行发电充电鞋”;如果转换开关处于“速行”位置,则发电机空载运行,用电组的电能由电池组提供,这时成为“速行用电鞋”,当采用优化控制装置形式时,若用电组的电能下降30%时自动切换到“发充电”状态,当采用更优选形式的控制装置时,通过按动制动开关能够使电动机反转获得刹车制动力;如果转换开关处于“电动”位置,则电池组通过电路板和转换开关向电动机供电,电动机的转子转动通过机电接口(传动带)驱动人体快速行走,同时电池组经过电路板和用电开关向用电器组供电,这时速行鞋成为“电动用电鞋”,当采用优化控制装置形式时,若用电组的电能下降30%时自动切换到“发充电”状态,当采用最优化控制装置形式时,能够通过调速开关进行电动机调速转换开关能够控制速行-发充电-电动三种使用状态的转换下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明
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专利名称:发电充电电动鞋的制作方法图1是本实例的结构布置2是本实例的电气连接图本实例所述的基于速行鞋的发电充电电动鞋两脚各穿一只,包括鞋架[1]、鞋轮[2][3]、自行驱动机构,还包括传动带[4][5]、发电机[6]、电动机[7]、充电电池组[8][9]、用电器组和控制装置。本实例所述发电机[6]、电动机[7]设置在鞋架[1]上,为直流发电机和直流电动机,功率为200W,额定电压为36V,额定转速为每分钟900转,额定行走时速15公里;传动带分别套在鞋轮[2]的轮轴[15]上和发电-电动机的转子上。本实例所述充电电池组[8]放置在固定于鞋架上的电池盒中,为1安时高能固体蓄电池,充电电池组[9]放置在卡夹式电池盒中,该电池盒可夹挂在腰带上,其上有一组充电插孔和一组用电插座,充电电池组[9]由多个1安时高能固体蓄电池并联组成。本实例所述用电器组根据用户需求设置,包括夜行灯[10]、闪烁灯[11]、喇叭[12]、电暖鞋垫[13]、凉爽风扇[14]等用电器。本实例所述控制装置包括控制电路板[20]、控制开关组[21]、电线[22]、插座[23]。其中控制电路板是核心,它被放置在固定在鞋架上的电控盒内,它通过电线、插座与其他部件连接,控制电路板上有整流滤波电路[201]、稳压电路[202]、恒流充电电路[203]、分压电路[204]、自动切换电路[205]、电动机反向制动电路[206]、电动机调速电路[207];控制开关组可以放置在卡夹式开关盒(可夹挂在腰带上)中,它包括速行-发充电-电动三档转换开关[208]、制动开关[209]、调速开关[210]以及夜行灯开关[211]、闪烁灯[212]、喇叭开关[213]、电暖鞋垫开关[214]、凉爽风扇开关[215]等用电开关,开关盒上有一电压指示器[216]指示电池组的供电能力。根据本实例所述的发电充电电动鞋如果转换开关[208]处于“发充电”状态,则轮轴[15]转动通过传动带[4]带动发电机转子转动,发电机[6]输出电能,电能经电线和转换开关送到电路板的整流滤波电路和稳压电路,通过电路板的恒流充电电路向电池组供电,通过分压电路和用电开关向用电器组供电,这时成为“速行发电充电鞋”;如果转换开关处于“速行”位置,则发电机空载运行,用电组的电能由电池组提供,这时成为“速行用电鞋”,若用电组的电能下降30%时自动切换到“发充电”状态,通过按动制动开关能够使电动机反转获得刹车制动力;如果转换开关处于“电动”位置,则电池组通过电路板和转换开关向电动机[7]供电,电动机的转子转动通过传动带[5]驱动人体快速行走,同时电池组经过电路板和用电开关向用电器组供电,这时速行鞋成为“电动用电鞋”,若用电组的电能下降30%时自动切换到“发充电”状态,通过调速开关能够进行电动机调速。本实例所述的基于速行鞋的发电充电电动鞋自动化程度较高,实施时要注意以下问题1、可靠性,发电机、电动机、特别是控制电路的可靠性。
2、轻便性,在保证可靠性的前提下应当将发电机和电动机集成为发电电动两用电机,同时将大部分电池放置在卡夹式电池盒中,鞋架上的电池组重量控制在500克以内。
3、维护和更换,电气元件特别是蓄电池的维护和更换应当比较方便。
4、防水,鞋架底部必须有底板,鞋架侧面应当有档板,电路板盒体应当密封。
5、美观,鞋上部件通过电线与手持或腰间部件连接,需要通过腿部,应当注意美观,可以用夹子夹在裤腿上。
本发明所述的基于速行鞋的发电充电电动鞋提供了速行-发充电-电动-用电多种功能的集成,进行高效人体发电及用电,具有以下特点1、用户可在适当的时候选择适当的功能。如,在坡地行走时可采用下坡发电上坡电动的方法提高快速行走能力;在行走轻松时发电行走困难时电动。
2、在非行走状态时使前轮悬空,这时仍然可以踩动速行鞋的压板进行发充电和用电。
3、用电灵活可扩充,用电器通过电路板盒体和电池组盒体上的用电插座可连接24V/12V/5V直流。除夜行灯、喇叭、闪烁灯、电暖鞋垫、凉爽风扇等用电器外,手机、呼机、笔记本电脑等也可以通过卡挂在腰间的电池组盒体上的用电插座获得电源,或将其内置电池放入电池组盒体中进行充电。这种可以扩充的用电方式解决了随身电器的供电问题,对于促进新型随身电器的开发有推动作用,如耗能较大的空调衣、防卫报警器等。
4、拓展速行鞋的交通功能,电动、夜行灯、喇叭能够拓展速行鞋在坡地、夜间、拥挤路面的交通能力,闪烁灯可以使速行鞋外观更具生命力。[完]


本发明涉及一种基于速行鞋的发电充电电动鞋,包括鞋架、鞋轮、自行驱动机构以及机电接口、发电-电动机、充电-用电装置和控制装置,其中,发电-电动机设置在鞋架上,机电接口与发电-电动机的转子组配并与运动部件或地面组配;充电装置可以设置在鞋架上或设置在人体腰部腿部;用电装置根据用户需求设置,在控制装置的控制下使用电能,包括夜行灯、闪烁灯、喇叭、电暖鞋垫、凉爽风扇等;控制装置包括控制电路板、控制开关组、电线、插座。



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