卢景 邓豪 杨丽

【摘要】基于减少环境污染，开发新能源，达到节能减排的目的，本文设计一款可利用人行走时对鞋底的压力而发电的复合式发电鞋。该发电鞋采用压电效应和微型发电机运动两种发电方式，使用双发电机，发电机正转及反转均在发电，辅以合理布局的压电陶瓷片，充分利用能量来源，高效率的将机械能转化为电能，给鞋子内置蓄电池充电和为外围设备供电。整个设计节能环保，开发新能源，符合当今社会发展绿色经济的需求。

【关键词】发电鞋;发电机;压电陶瓷;节能

Abstract：Based on the reduction of environmental pollution，the development of new energy sources，to achieve the purpose of energy saving，the paper can be used when designing a person walking on the soles of pressure and power generation composite shoes.The power shoes using the piezoelectric effect and micro-generators sports two kinds of power generation，the use of double Generator both forward and reverse power generation，combined with rational distribution of piezoelectric ceramics，make full use of energy sources，high efficiency the mechanical energy into electrical energy，to shoes built-in battery charging and power supply to peripheral devices.The whole design of energy-saving and environmental protection，the development of new energy sources，green economy and social development in line with today's needs.

Keywords：power shoes;generators;piezoelectric ceramics;energy

1.引言

當今社会随着经济的快速发展，人们赖以生存的生活环境不断遭到破坏，地球母亲的宝贵资源被过量开采。环境问题、能源问题成为人类发展的关键问题。

新材料及节能产品成为社会研究热点。本文介绍一款可利用人行走时对鞋底的压力而发电的复合式发电鞋。鞋一侧装有USB接口，可为手机等小电器充电。前置设有LED照明装置，为夜间行走照明。鞋内装配电热保暖丝，可控制鞋内的温度。实验证实，该发电鞋能量转换效率高，能源产生过程对环境安全无害，符合节能减排理念。

2.整体框架设计

整体的系统结构框图如图1所示。整个发电鞋由锂电池充放电模块、直流发电机与压电陶瓷共发电模块、电热保暖丝模块、USB供电模块及灯光照明5部分组成。

直流发电机与压电陶瓷共发电模块将人体行走损耗的能量转化为电能为锂电池充电，锂电池为电热保暖丝模块及灯光照明供电，锂电池又可可将多余的电量存储，在电量不足时可为USB、电热保暖丝及灯光照明供电。……