电热手套

■四川省德阳中学 刘 翔

四川省德阳外国语学校 李沅泽

寒冷的冬天，人们在户外活动时常常戴上厚实的保暖手套。然而，手伸进手套后并不会立马转暖，而且戴上手套后的双手有些笨拙，不方便活动。

因此，我们设计了一种新型电热手套，它能通过USB接口、挤压压电陶瓷片、日光照射柔性太阳能板向蓄电池充电，蓄电池放电时产生的电流通过电热丝发热，通过碳纤维胶带传递，使手套持续发热。

一、设计思路

电热手套包括手掌部和手指部。手掌部正面有压电陶瓷片和蓄电池，背面有柔性太阳能板。手指部上有碳纤维胶带，碳纤维胶带内置电热丝。压电陶瓷片和柔性太阳能板与蓄电池连接，蓄电池与电热丝相连。

蓄电池的铝壳内有芯包，且铝壳与芯包的间隙内有固定剂。铝壳上端口有盖板，盖板上设置防爆阀，其上的电极头与芯包连接。

蓄电池上有USB接口，USB接口上盖有软质PVC。柔性太阳能板上盖有ETFE薄膜盖板或PVC背板。

二、制作方法

把压电陶瓷片置于手套内部的手心处，为了便于安装，先将碳纤维胶带分布在手套内部的指间，每条碳纤维胶带通过一根导线串联。

蓄电池位于手套末端，并将USB接口置于手套的手环部位，把压电陶瓷片内的电热丝与蓄电池连接，挤压压电陶瓷片使其对蓄电池充电。

柔性太阳能板与蓄电池连接，吸收太阳光后将光能转换为电能，这部分电能存储在蓄电池中。再由蓄电池对碳纤维胶带内的电热丝充电，通过挤压压电陶瓷片产生直流电，将机械能转换成电能，产生的电再存入蓄电池。

柔性太阳能板经阳光照射后，生成直流电并导向蓄电池，蓄电池放电时产生的电流通过电热丝，电热丝产生的热量通过碳纤维胶带传递，便可使手套持续发热，暖和双手。

三、创新点

1.结构合理，保温效果好，使用舒适，持久耐用。

2.采用铝质外壳，更轻便。正、负极板，芯包内的电解液、排气栓等被放置在手套底部，不会影响其他装置的正常使用，还能提供放置空间。

3.ETFE薄膜盖板或PVC背板可任意弯曲，方便携带。

4.4V的蓄电池可持续供电大约1.7h，压电陶瓷片连接产生的电能就储存在蓄电池中。

5.采用柔性太阳能电池板，可防止其板面因形变而损坏。

图1 手套正面结构示意图

图2 手套背面结构示意图

图3 手套内蓄电池结构示意图

1.手套本体2.手掌部3.手指部4.碳纤维胶带5.压电陶瓷片6.蓄电池7.柔性太阳能板8.铝壳9.固定剂10.芯包11.盖板12.防爆阀13.电极头