一種基于壓電陶瓷的饋能減震器系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的基于壓電陶瓷的饋能減震器系統(tǒng)涉及車輛饋能領(lǐng)域及汽車電子領(lǐng)域，尤其涉及車輛的饋能懸架中的饋能減震器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]對于傳統(tǒng)的減震器，通常將車身的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉，這不僅會(huì)由于溫度的不穩(wěn)定造成懸架系統(tǒng)的損壞，還會(huì)造成能量的大量浪費(fèi)。近年，振動(dòng)能量回受到了越來越多學(xué)著的關(guān)注，將壓電陶瓷用于振動(dòng)能量回收的裝置屢見不鮮。專利號為201410615928.0中公布的振動(dòng)能量回收裝置，由于液壓馬達(dá)的存在及油路的外設(shè)，勢必會(huì)占用很大的車身空間。論文《壓電饋能式半主動(dòng)液壓阻尼器研宄》中將壓電陶瓷運(yùn)用到懸架系統(tǒng)中回收車身振動(dòng)能量，但是研宄內(nèi)容偏控制，關(guān)于結(jié)構(gòu)的研宄相對較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題及相關(guān)研宄存在的不足，本發(fā)明提供了一種基于壓電陶瓷的饋能減震器系統(tǒng)，能夠?qū)④嚿碚駝?dòng)時(shí)造成減震器上下腔油壓差施加于壓電陶瓷，使得壓電陶瓷由于變形產(chǎn)生電能，并通過能量回收借口電路將電能存儲(chǔ)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0005]一種基于壓電陶瓷的饋能減震器系統(tǒng)，包括:活塞桿、活塞、液壓缸上腔、液壓缸下腔、低壓油路A、低壓油路B、高壓油路A、高壓油路B、單向閥A、單向閥B、單向閥C、單向閥D、壓電陶瓷組件、發(fā)電元件安裝腔、油液暫儲(chǔ)上腔、油液暫儲(chǔ)下腔、軟質(zhì)橡膠件、節(jié)流閥A、節(jié)流閥B、整流器、Buck-Boost電路、能量總儲(chǔ)裝置；
[0006]所述活塞在液壓缸內(nèi)將液壓缸分為液壓缸上腔和液壓缸下腔，將所述液壓缸上腔通過高壓油路A與單向閥A的進(jìn)油口連接，單向閥A的出油口通過高壓油路A與油液暫儲(chǔ)上腔相連，油液暫儲(chǔ)上腔分別通過節(jié)流閥A和節(jié)流閥B與油液暫儲(chǔ)下腔相連，油液暫儲(chǔ)下腔通過低壓油路B與單向閥C的進(jìn)油口相連，單向閥C的出油口通過低壓油路B分別與液壓缸的下腔及高壓油路B相連；
[0007]所述液壓缸的下腔通過高壓油路B與單向閥D的進(jìn)油口連接，單向閥D的出油口通過高壓油路B與油液暫儲(chǔ)上腔相連，油液暫儲(chǔ)下腔通過低壓油路A與單向閥B的進(jìn)油口相連，單向閥B的出油口通過低壓油路A與液壓缸的上腔及高壓油路A相連；
[0008]所述油液暫儲(chǔ)上腔和油液暫儲(chǔ)下腔之間設(shè)有發(fā)電元件安裝腔，發(fā)電元件安裝腔內(nèi)部自上而下依次設(shè)有壓電陶瓷組件、軟質(zhì)橡膠件，所述壓電陶瓷組件通過導(dǎo)線連接整流器，整流器連接Buck-Boost電路，Buck-Boost電路連接能量總儲(chǔ)裝置。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述發(fā)電元件安裝腔為上寬下窄的圓臺狀，所述的軟質(zhì)橡膠件為上寬下窄的圓臺件。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述軟質(zhì)橡膠件與發(fā)電元件安裝腔緊密貼合，所述軟質(zhì)橡膠件以寬端在上、窄端在下的方式嵌入發(fā)電元件安裝腔中。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述軟質(zhì)橡膠件與發(fā)電元件安裝腔的最大貼合力大于饋能減震器油液產(chǎn)生的最大壓力。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的壓電陶瓷組件包括:壓電陶瓷片、黃銅片、絕緣導(dǎo)線，所述壓電陶瓷片的底面通過導(dǎo)電膠水與軟質(zhì)橡膠寬端的上表面黏貼在一起，所述壓電陶瓷片的頂面通過導(dǎo)電膠水與黃銅片黏貼在一起，所述絕緣導(dǎo)線有兩根，兩根導(dǎo)線的輸入端通過導(dǎo)電膠水分別與壓電陶瓷片的頂面和底面相連，兩根導(dǎo)線的輸出端分別與整流器的兩個(gè)輸入端相連。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的基于壓電陶瓷的饋能減震器系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]1.本發(fā)明靈活的運(yùn)用了單向閥的工作原理，使得整個(gè)系統(tǒng)無需外加控制，可實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)工作。
[0015]2.本發(fā)明將油路及相關(guān)發(fā)電裝置集中于減震器內(nèi)部，與油路外設(shè)相比可以降低由于增加饋能系統(tǒng)帶來的附加空間的占用，同時(shí)可減少不必要的運(yùn)動(dòng)干擾。
[0016]3.軟質(zhì)橡膠的應(yīng)用能夠很好的保護(hù)壓電陶瓷，防止由于油壓過高或者是受力變化過于頻繁造成的損傷，可以延長壓電陶瓷的使用壽命。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的基于壓電陶瓷的饋能減震器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖中，1-活塞桿；2_液壓缸上腔；3_低壓油路A ;4_高壓油路A ;5_單向閥A ;6_單向閥B ;7_液壓缸下腔；8_油液暫儲(chǔ)上腔；9_壓電陶瓷組件；10_發(fā)電元件安裝腔；11_節(jié)流閥A ;12_軟質(zhì)橡膠件；13_油液暫儲(chǔ)下腔；14_節(jié)流閥B ;15_單向閥C ;16_單向閥D ;17_高壓油路B ; 18-低壓油路B ; 19-活塞；20_整流器；21-Buck-Boost電路；22_能量總儲(chǔ)裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施方案做進(jìn)一步的闡述。
[0020]如圖1所示:本發(fā)明的一種基于壓電陶瓷的饋能減震器系統(tǒng)，包括:活塞桿1、活塞19、液壓缸上腔2、液壓缸下腔7、低壓油路A3、低壓油路B18、高壓油路A4、高壓油路B17、單向閥A5、單向閥B6、單向閥C15、單向閥D16、壓電陶瓷組件9、發(fā)電元件安裝腔10、油液暫儲(chǔ)上腔8、油液暫儲(chǔ)下腔13、軟質(zhì)橡膠件12、節(jié)流閥All、節(jié)流閥B14、整流器20、Buck_Boost電路21、能量總儲(chǔ)裝置22。
[0021]所述活塞19在液壓缸內(nèi)將液壓缸分為液壓缸上腔2和液壓缸下腔7，將所述液壓缸上腔2通過高壓油路A4與單向閥A5的進(jìn)油口連接，單向閥A5的出油口通過高壓油路A4與油液暫儲(chǔ)上腔8相連，油液暫儲(chǔ)上腔8分別通過節(jié)流閥All和節(jié)流閥B14與油液暫儲(chǔ)下腔13相連，油液暫儲(chǔ)下腔13通過低壓油路B18與單向閥C15的進(jìn)油口相連，單向閥C15的出油口通過低壓油路B18分別與液壓缸的下腔7及高壓油路B17相連；所述液壓缸的下腔7通過高壓油路B17與單向閥D16的進(jìn)油口連接，單向閥D16的出油口通過高壓油路B17與油液暫儲(chǔ)上腔8相連，油液暫儲(chǔ)下腔13通過低壓油路A3與單向閥B6的進(jìn)油口相連，單向閥B6的出油口通過低壓油路A3與液壓缸的上腔2及高壓油路A4相連；所述油液暫儲(chǔ)上腔8和油液暫儲(chǔ)下腔13之間設(shè)有發(fā)電元件安裝腔10，發(fā)電元件安裝腔10內(nèi)部自上而下依次設(shè)有壓電陶瓷組件9、軟質(zhì)橡膠件12，所述壓電陶瓷組件9通過導(dǎo)線連接整流器20，整流器20連接Buck-Boost電路21，Buck-Boost電路21連接能量總儲(chǔ)裝置22。
[0022]所述發(fā)電元件安裝腔10為上寬下窄的圓臺狀，所述的軟質(zhì)橡膠件12為上寬下窄的圓臺件。所述軟質(zhì)橡膠件12與發(fā)電元件安裝腔10緊密貼合，所述軟質(zhì)橡膠件12以寬端在上、窄端在下的方式嵌入發(fā)電元件安裝腔10中。所述軟質(zhì)橡膠件12與發(fā)電元件安裝腔10的最大貼合力大于饋能減震器油液產(chǎn)生的最大壓力。
[0023]所述的壓電陶瓷組件9包括:壓電陶瓷片、黃銅片、絕緣導(dǎo)線，所述壓電陶瓷片的底面通過導(dǎo)電膠水與軟質(zhì)橡膠12寬端的上表面黏貼在一起，所述壓電陶瓷片的頂面通過導(dǎo)電膠水與黃銅片黏貼在一起，所述絕