車輛充電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種車輛充電裝置，其將壓電元件設(shè)置在車輪部分，通過車輪旋轉(zhuǎn)向壓電元件施加壓力，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電。本發(fā)明實(shí)施例的車輛充電裝置包括：彈性部，介于輪轂和輪胎之間，以實(shí)現(xiàn)能夠在車輛的輪轂及輪胎半徑方向上伸縮；壓電元件，其設(shè)置在所述彈性部一側(cè)或兩側(cè)末端，接收來自所述彈性部的壓力，從而產(chǎn)生電力，與所述車輛的電池連接，由所產(chǎn)生的電力對所述電池進(jìn)行充電。
【專利說明】車輛充電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種車輛充電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛具備電池，以便提供用于運(yùn)行車輛內(nèi)的各種部件的電力。通常這種電池為蓄電池方式，向車輛內(nèi)部部件進(jìn)行供電，另一方面可以通過車輛行駛時(shí)車輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動驅(qū)動發(fā)電機(jī)(generator )進(jìn)行充電。
[0003]但是，隨著技術(shù)的發(fā)展，車輛中使用的電子部件逐漸增多，呈現(xiàn)車輛運(yùn)行時(shí)耗電量增加的趨勢。為克服這些問題，可以想到的最為簡單的方法是增加電池容量的方法。但是，考慮到耗油等問題，并且車輛內(nèi)部件越發(fā)呈現(xiàn)小型化和輕量化的趨勢，因此增加電池容量的方法與這種趨勢相反，而且擴(kuò)增容量也存在局限。所以為了解決電池電力不足的問題，人們一方面進(jìn)行減少車輛內(nèi)部件電力消耗的各種研究，另一方面研究增加電池容量的方案。
[0004]韓國實(shí)用新型公開第1998-0028334號(“利用壓電元件的電池充電裝置”，1998.08.05 )、韓國專利公開第2003-0039692號(“利用車輛懸架裝置的輔助發(fā)電機(jī)”，2003.05.22)、日本專利公開第2011-041344號(“發(fā)電裝置”，2011.02.24)等中，公開了通過發(fā)電機(jī)進(jìn)行充電的同時(shí)，能夠以電池為輔助，進(jìn)一步充電的多種技術(shù)。所述技術(shù)均利用車輛懸架裝置(suspension system)中具備的壓電元件(piezoelectric element)來完成輔助充電。眾所周知，懸架裝置是指通過彈性作用支撐車體重量的同時(shí)，緩沖車輪上下振動的裝置，即車輛行駛時(shí)隨時(shí)發(fā)生上下方向的壓力變化的裝置，在這種懸架裝置上設(shè)置壓電元件，從而能夠期待相當(dāng)優(yōu)異的輔助充電效果。
[0005]但是，利用這種懸架裝置所配備的壓電元件的輔助充電效果，會根據(jù)路面狀況(即車輛上下振動程度)或其它各種行駛條件，變動幅度大，因此存在用作穩(wěn)定的輔助充電的方法，其效果不佳的問題。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]1.韓國實(shí)用新型公開第1998-0028334號(“利用壓電元件的電池充電裝置”，1998.08.05)
[0009]2.韓國專利公開第2003-0039692號(“利用車輛懸架裝置的輔助發(fā)電機(jī)”，2003.05.22)
[0010]3.日本專利公開第2011-041344號(“發(fā)電裝置”，2011.02.24)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0011](一)要解決的技術(shù)問題
[0012]因此，本發(fā)明是為了解決上述以往技術(shù)問題而提出的，其目的在于，提供一種車輛充電裝置，其將壓電元件設(shè)置在車輪部分，通過車輪旋轉(zhuǎn)向壓電元件施加壓力，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電。
[0013](二)技術(shù)方案
[0014]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例的車輛充電裝置包括:彈性部，設(shè)置在所述輪轂和輪胎之間，以實(shí)現(xiàn)能夠在車輛輪轂及輪胎半徑方向上伸縮；壓電元件，設(shè)置在所述彈性部一側(cè)或兩側(cè)末端，接收來自所述彈性部的壓力，從而產(chǎn)生電力，與所述車輛的電池連接，由所產(chǎn)生的電力對所述電池進(jìn)行充電。
[0015]此時(shí)，優(yōu)選還可以包括壓力施加板，其設(shè)置在所述壓電元件外側(cè)一面或兩面，將所施加的壓力傳遞到所述壓電元件。
[0016]并且，優(yōu)選地，所述壓電元件設(shè)置在所述彈性部的靠所述輪胎側(cè)末端、靠所述輪轂側(cè)末端或兩側(cè)末端中的任一位置。
[0017]并且，優(yōu)選地，所述壓電元件以所述輪胎中心為中心，放射狀配置多個(gè)。
[0018]并且，優(yōu)選地，所述壓電元件可以設(shè)置在所述輪胎內(nèi)部。
[0019]并且，優(yōu)選地，所述壓電元件產(chǎn)生的電力，通過所述彈性部或另設(shè)的電線集電，傳遞到所述電池。
[0020]另外，具備本發(fā)明的車輛充電裝置的車輛具備電池和車輛充電裝置，所述車輛充電裝置包括:彈性部，介于輪轂和輪胎之間，以實(shí)現(xiàn)能夠在車輛輪轂及輪胎半徑方向上伸縮；壓電元件，設(shè)置在所述彈性部一側(cè)或兩側(cè)末端，接收來自所述彈性部的壓力，從而產(chǎn)生電力，與所述電池連接，由所產(chǎn)生的電力對所述電池進(jìn)行充電，所述車輛充電裝置中，所述壓電元件中產(chǎn)生的電力，通過所述彈性部或另設(shè)的電線集電，傳遞到所述電池。
[0021](三)有益效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明，具有在通過發(fā)電機(jī)進(jìn)行充電的車輛電池上還增加輔助充電的效果。當(dāng)然由此從車輛電池向各種車輛部件的電力供給能夠更穩(wěn)定。
[0023]并且，根據(jù)本發(fā)明，具有車輛運(yùn)行時(shí)不受行駛條件限制，能夠穩(wěn)定產(chǎn)生預(yù)定水平以上的電力的優(yōu)異效果。因此，考慮本發(fā)明的輔助充電效果，可以降低電池要求性能，其結(jié)果，還能夠得到進(jìn)一步小型化電池的效果`。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的車輛充電裝置的剖面圖。
[0025]圖2至圖5是本發(fā)明車輛充電裝置的多個(gè)實(shí)施例的剖面圖。
[0026]圖6是本發(fā)明一實(shí)施例的車輛充電裝置的工作原理。
[0027]圖7是本發(fā)明一實(shí)施例的具備車輛充電裝置的車輛。
[0028]附圖標(biāo)記說明
[0029]100:(本發(fā)明的)車輛充電裝置110:彈性部
[0030]120:壓電元件130:壓力施加板
[0031]200:輪轂300:輪胎
[0032]400:電池500:車輛
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下，參照附圖，對具有如上所述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的車輛充電裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0034]圖1是示出本發(fā)明的車輛充電裝置的代表實(shí)施例的圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的車輛充電裝置100由包括輪轂200和輪胎300的車輪所具備的彈性部110及壓電元件120構(gòu)成。(作為參照，為了更明顯示出本發(fā)明的車輛充電裝置，附圖中的大小與實(shí)際相比以有所放大的尺寸表示)圖7是示出具有如上所述的車輛充電裝置的車輛500的一實(shí)施例，概略地表示電池400和所述車輛充電裝置100相連的車輛500。圖1的下部示出本發(fā)明一實(shí)施例的車輛充電裝置100的放大圖。參照圖1，對各部分進(jìn)行更加詳細(xì)的說明。
[0035]如圖所示，彈性部110設(shè)置在所述輪轂200和輪胎300之間，以實(shí)現(xiàn)能夠在車輛輪轂200及輪胎300的半徑方向上伸縮。即彈性部110隨著輪轂200和輪胎300之間的間距變化而伸長或收縮。所述彈性部110只要是例如彈簧等能夠產(chǎn)生彈性的結(jié)構(gòu)物，或由如橡膠等具有彈性的材質(zhì)而成的塊等，通過外力進(jìn)行伸長或收縮，并且具有欲恢復(fù)原狀的彈性，則沒有特別限定。
[0036]壓電元件120設(shè)置在彈性部110 —側(cè)或兩側(cè)末端。所述壓電元件120只要是受壓產(chǎn)生電力的材質(zhì)，則沒有特別限定，例如水晶、電氣石、鈦酸鋇等材質(zhì)等。
[0037]圖1的代表實(shí)施例中示出壓電元件120僅設(shè)置在彈性部110的輪胎300側(cè)的一側(cè)的形態(tài)。圖2至圖5是示出本發(fā)明的車輛充電裝置的多種實(shí)施例，圖2示出壓電元件120僅設(shè)置在彈性部110的輪轂200側(cè)的一側(cè)的實(shí)施例，圖3示出壓電元件120設(shè)置在彈性部110兩側(cè)末端的實(shí)施例。如此，壓電元件120只要是能夠通過彈性部110接收壓力的位置，則可以位于彈性部Iio的輪轂200或輪胎300的任何一側(cè)末端，或位于彈性部110兩側(cè)末端中的任一位置。
[0038]如上所述，彈性部110隨著輪轂200和輪胎300之間的間距變化而進(jìn)行伸縮，由此彈性部100產(chǎn)生彈性力。該彈性力對設(shè)置在彈性部110末端的壓電元件施加壓力，如上所述，壓電元件120從彈性部110受到壓力，從而產(chǎn)生電力。壓電元件120與車輛電池電連接，由此壓電元件120中產(chǎn)生的電力，通過彈性部110或另設(shè)的電線集電，傳遞到電池，從而實(shí)現(xiàn)充電。展開說明的話，通常彈性部110由金屬材質(zhì)而成，而能夠進(jìn)行導(dǎo)電，因此可將彈性部110自身用作導(dǎo)體來進(jìn)行集電，也可以在壓電元件120上連接另設(shè)的電線來進(jìn)行集電。在將車輛車輪集電的電力傳遞到電池的過程中，使用電線的情況下，會存在因車輪旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致電線纏繞的問題。因此為了防止此現(xiàn)象，可以在從車輪的集電部接收電力的電線上設(shè)置防止纏繞的結(jié)構(gòu)，或者利用車輛部件大部分均由能夠進(jìn)行導(dǎo)電的金屬材質(zhì)而成的特點(diǎn)，可以使用通過車輛連接部分的部件進(jìn)行導(dǎo)電，并在不發(fā)生纏繞的部分連接電線等的結(jié)構(gòu)。只要是這種能夠?qū)⑼ㄟ^壓電元件120收集的電力傳遞到電池的結(jié)構(gòu)，則在不脫離本發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，可以使用任一結(jié)構(gòu)。
[0039]如上所述，本發(fā)明實(shí)施例的車輛充電裝置100可以只由彈性部110和壓電元件120構(gòu)成。另一方面，由彈性部110作用的壓力施加在壓電元件120表面時(shí)，因接觸面積小，可能壓力不能均勻分布在壓電元件120的整個(gè)面上進(jìn)行施加，并且，因上述問題，可能壓電元件120外表皮受到?jīng)_擊導(dǎo)致破損。因此，本發(fā)明實(shí)施例的車輛充電裝置100，如圖1、圖2、圖3等所示，可以設(shè)置在壓電元件120外側(cè)一面，或如圖4所示，還可以包括設(shè)置在兩面，并將施加的壓力傳遞到壓電元件120的壓力施加板130。具體地，壓力施加板130具有將由彈性部110和輪胎300傳遞的壓力分散到壓力施加板130整個(gè)板面的作用，由此能夠使壓力向壓電元件120面積方向均勻分布并傳遞，壓電元件120的發(fā)電特性更加優(yōu)秀。因?yàn)閴毫κ┘影?30可以均勻分散壓力，所以可防止過大壓力傳遞到壓電元件120的一部分上，從而通過具備壓力施加板130，能夠獲得降低壓電元件120破損危險(xiǎn)的附加效果。
[0040]并且，如圖5所示，壓電元件120可以配置在輪胎300內(nèi)部。通常輪胎300內(nèi)部為由多個(gè)層構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，通過使壓電元件120設(shè)置在輪胎300內(nèi)部，從而能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的配置。這種情況下，壓力施加板130可以與壓電元件120 —同設(shè)置在輪胎300內(nèi)部，或者可以設(shè)置在輪胎300外部，以便能夠從外部容易掌握壓電元件120的位置。
[0041]如圖2至圖5所示，所述車輛充電裝置100中，所述壓電元件120可以設(shè)置在所述彈性部Iio的靠所述輪轂200側(cè)的末端及靠所述輪胎300側(cè)的末端的一側(cè)或兩側(cè)中任意位置，所述壓電元件120也可以設(shè)置在所述輪胎300內(nèi)部，并且，所述壓力施加板130可以設(shè)置在所述壓電元件120 —面或兩面等能夠進(jìn)行多種變更。換言之，圖2至圖5并非限定本發(fā)明，如所述壓電元件120設(shè)置在所述彈性部110兩側(cè)，且所述壓力施加板130設(shè)置在所述壓電元件120兩面等，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)思想的范圍，所述車輛充電裝置100能夠進(jìn)行多種變更。
[0042]圖6示出本發(fā)明車輛充電裝置的實(shí)施例的工作原理。如圖6所示，在與地面接觸的位置，輪胎300受到從地面垂直方向的力。通過輪胎300從地面受到的力300，使輪轂200和輪胎300的間距自然縮小。此時(shí)，如圖6所示，在車輛充電裝置100在該方向上并排設(shè)置的情況下，隨著輪轂200和輪胎300的間距縮小，彈性部110收縮，由此從彈性部110作用彈性力，向設(shè)置在彈性部110 —側(cè)末端的壓電元件120施加壓力。與地面直接接觸，引起變形并產(chǎn)生壓力的部分是輪胎300，所以為了更有效地傳遞壓力，如圖1及圖6所示，優(yōu)選壓電元件120設(shè)置在彈性部110的輪胎300側(cè)的末端。
[0043]車輛行駛，車輪會連續(xù)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，此時(shí)，一個(gè)車輛充電裝置100每旋轉(zhuǎn)一圈受到一次這樣的壓力，并產(chǎn)生電力。因?yàn)檐囕v行駛時(shí)，車輪必定旋轉(zhuǎn)，因此通過車輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電力的本發(fā)明實(shí)施例的車輛充電裝置100，與以往利用懸架裝置所具備的壓電元件的輔助充電裝置相比，具有更多發(fā)展機(jī)會，與以往相比得到能夠大幅增加發(fā)電量的效果。
[0044]為了進(jìn)一步增大這樣的效果，本發(fā)明實(shí)施例的車輛充電裝置100，如圖1及圖6所示，優(yōu)選在所述輪轂200上放射狀配置多個(gè)。由此，車輪每旋轉(zhuǎn)一次，就會進(jìn)行與充電裝置100的數(shù)量相應(yīng)的充電，能夠進(jìn)一步增大發(fā)電量。
[0045]本發(fā)明不限定于所述實(shí)施例，其不僅適用范圍廣泛，在不脫離權(quán)利要求書中所保護(hù)的本發(fā)明主旨，在本發(fā)明所屬的【技術(shù)領(lǐng)域】中，只要擁有常識的人均能夠進(jìn)行多種變更。
[0046]工業(yè)實(shí)用性
[0047]根據(jù)本發(fā)明，具有在通過發(fā)電機(jī)進(jìn)行充電的車輛電池上還增加輔助充電的效果。當(dāng)然由此從車輛電池向各種車輛部件的電力供給能夠更穩(wěn)定。
[0048]并且，根據(jù)本發(fā)明，具有車輛運(yùn)行時(shí)不受行駛條件限制，能夠穩(wěn)定產(chǎn)生預(yù)定水平以上的電力的優(yōu)異效果。因此，考慮本發(fā)明的輔助充電效果，可以降低電池要求性能，其結(jié)果，還能夠得到進(jìn)一步小型化電池的效果。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛充電裝置，其包括:彈性部，介于輪轂和輪胎之間，以實(shí)現(xiàn)能夠在車輛的輪轂及輪胎半徑方向上伸縮；壓電元件，其設(shè)置在所述彈性部一側(cè)或兩側(cè)末端，接收來自所述彈性部的壓力，從而產(chǎn)生電力，與所述車輛的電池連接，由所產(chǎn)生的電力對所述電池進(jìn)行充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛充電裝置，還包括壓力施加板，其設(shè)置在所述壓電元件外側(cè)一面或兩面，將所施加的壓力傳遞到所述壓電元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛充電裝置，所述壓電元件設(shè)置在所述彈性部的靠所述輪胎側(cè)末端、靠所述輪轂側(cè)末端或兩側(cè)末端中的任一位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛充電裝置，所述壓電元件以所述輪胎中心為中心，放射狀配置有多個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛充電裝置，所述壓電元件設(shè)置在所述輪胎內(nèi)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛充電裝置，所述壓電元件所產(chǎn)生的電力，通過所述彈性部或另設(shè)的電線集電，傳遞到所述電池。
7.一種具備車輛充電裝置的車輛，其具備電池和車輛充電裝置，所述車輛充電裝置包括:彈性部，介于輪轂和輪胎之間，以實(shí)現(xiàn)能夠在車輛輪轂及輪胎半徑方向上伸縮；壓電元件，設(shè)置在所述彈性部一側(cè)或兩側(cè)末端，接收來自所述彈性部的壓力，從而產(chǎn)生電力，與所述電池連接，由所產(chǎn)生的電力對所述電池進(jìn)行充電，其中，所述壓電元件中產(chǎn)生的電力，通過所述彈性部或另設(shè)的電線集電，傳遞到所述電池。
【文檔編號】B60R16/02GK103889786SQ201280051445
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月9日
【發(fā)明者】蔡濟(jì)玄 申請人:Sk新技術(shù)株式會社