專(zhuān)利名稱(chēng)：一種汽車(chē)輪胎損耗能量收集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能量收集裝置，尤其是涉及一種汽車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)的汽車(chē)輪胎損耗能量收集裝置。
背景技術(shù)：
本技術(shù)領(lǐng)域人員知道，在壓電陶瓷表面設(shè)電極，當(dāng)沿著壓電陶瓷晶體的某些方向施加作用力而使壓電陶瓷晶體產(chǎn)生變形后，會(huì)在兩個(gè)電極表面上出現(xiàn)等量的正、負(fù)電荷，電荷的面密度與施加的作用力大小成正比，當(dāng)作用力撤除后，電荷也就消失。這是一種機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的方式。壓電陶瓷具有良好的壓電、介電性能，作為壓電振子、換能器、高壓發(fā)電及壓電驅(qū)動(dòng)器等已得到廣泛應(yīng)用。目前，如何應(yīng)用壓電陶瓷來(lái)有效收集汽車(chē)輪胎損耗能量已成為有關(guān)科研人員十分關(guān)注的課題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量收集效率較高的汽車(chē)運(yùn)動(dòng)輪胎損耗能量收集裝置。本實(shí)用新型設(shè)有壓電陶瓷片裝置和電能收集電路；所述壓電陶瓷片裝置設(shè)有至少13片壓電陶瓷片，各壓電陶瓷片的上下表面均設(shè)有電極，各壓電陶瓷片的電極通過(guò)電極導(dǎo)線(xiàn)并聯(lián)；所述電能收集電路設(shè)有整流電路、能量檢測(cè)電路和恒壓輸出電路；所述各壓電陶瓷片的電極通過(guò)電極導(dǎo)線(xiàn)并聯(lián)后的輸出端接整流電路輸入端，整流電路輸出端接能量檢測(cè)電路輸入端，能量檢測(cè)電路輸出端接恒壓輸出電路輸入端，恒壓輸出電路輸出端外接用電設(shè)備。所述壓電陶瓷片裝置一般可設(shè)有13 20片壓電陶瓷片。所述壓電陶瓷片最好采用PZT壓電陶瓷片。本實(shí)用新型工作原理及有益效果如下應(yīng)用時(shí)，將壓電陶瓷片組裝置埋在汽車(chē)輪胎胎體與輪胎鋼絲帶束層結(jié)合面之間，在汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，壓電陶瓷片在輪胎與地面接觸時(shí)所受壓力最大，壓電陶瓷片會(huì)產(chǎn)生正壓電效應(yīng)。每片壓電陶瓷片在車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈就產(chǎn)生一次電荷，根據(jù)車(chē)輪轉(zhuǎn)速和壓電陶瓷片產(chǎn)生的電荷量可得出壓電陶瓷片組產(chǎn)生的平均電流。由壓電陶瓷片組的電壓和平均電流可得出輸出功率。當(dāng)能量檢測(cè)電路的電壓低于門(mén)限值時(shí)，恒壓輸出電路會(huì)停止工作，一個(gè)循環(huán)周期結(jié)束。將壓電陶瓷片裝置產(chǎn)生的電能存儲(chǔ)在電路中，可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)內(nèi)收音機(jī)、車(chē)內(nèi)照明燈等低功率用電器。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量收集效率較高等突出優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的壓電陶瓷片裝置結(jié)構(gòu)及安裝示意圖。[0013]圖2為圖1中的壓電陶瓷片裝置中的各壓電陶瓷片分布示意圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的壓電陶瓷片裝置中的壓電陶瓷片及所設(shè)電極結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的電能收集電路示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1 4，本實(shí)用新型實(shí)施例設(shè)有壓電陶瓷片裝置和電能收集電路。所述壓電陶瓷片裝置設(shè)有18片壓電陶瓷片5 (—般可設(shè)13 20片PZT壓電陶瓷片)，各壓電陶瓷片5的上下表面均濺射銅電極，各壓電陶瓷片5的電極通過(guò)電極導(dǎo)線(xiàn)6并聯(lián)；電能收集電路設(shè)有整流電路7、能量檢測(cè)電路8和恒壓輸出電路9 ;所述各壓電陶瓷片5的電極通過(guò)電極導(dǎo)線(xiàn)6并聯(lián)后的輸出端接整流電路7輸入端，整流電路7輸出端接能量檢測(cè)電路8輸入端，能量檢測(cè)電路8輸出端接恒壓輸出電路9輸入端，恒壓輸出電路9輸出端接外部用電設(shè)備。所述整流電路7采用全波整流方式；所述能量檢測(cè)電路8采用閾值控制方式；所述恒壓輸出電路9，采用門(mén)限控制方式。標(biāo)號(hào)I 4分別表示輪胎的胎面、冠帶層、鋼絲帶束層和胎體。本實(shí)用新型實(shí)施例安裝時(shí)，將電極導(dǎo)線(xiàn)6焊接在上下表面濺射銅電極的PZT壓電陶瓷片5上，再將上下表面的電極導(dǎo)線(xiàn)6分別串聯(lián)，留出延長(zhǎng)線(xiàn)以便接入電路。在鋼絲帶束層3與胎體4之間埋入PZT壓電陶瓷片5，電極導(dǎo)線(xiàn)6延長(zhǎng)線(xiàn)通過(guò)輪胎鋼絲帶束層3與輪胎胎體4的接觸面引出，再接入駕駛室內(nèi)連接到電能收集電路的整流電路7，電能收集電路設(shè)于駕駛室內(nèi)。本實(shí)用新型實(shí)施例工作時(shí)，汽車(chē)行駛過(guò)程中產(chǎn)生的電荷通過(guò)電極導(dǎo)線(xiàn)6傳輸?shù)秸麟娐?，整流電路7將產(chǎn)生的電荷信號(hào)進(jìn)行全波整流并存儲(chǔ)到能量檢測(cè)電路8中，當(dāng)能量檢測(cè)電路8檢測(cè)到電壓達(dá)到預(yù)設(shè)要求時(shí)，恒壓輸出電路9開(kāi)始工作，從輸出端輸出穩(wěn)定的電壓為外部用電設(shè)備供電。當(dāng)能量檢測(cè)電路8檢測(cè)的電壓低于門(mén)限值時(shí)，恒壓輸出電路9停止工作，一個(gè)循環(huán)周期結(jié)束，等待PZT壓電陶瓷片再一次充電，進(jìn)行下一個(gè)工作循環(huán)。
權(quán)利要求1.一種汽車(chē)輪胎損耗能量收集裝置，其特征在于設(shè)有壓電陶瓷片裝置和電能收集電路；壓電陶瓷片裝置設(shè)有至少13片壓電陶瓷片，各壓電陶瓷片的上下表面均設(shè)有電極，各壓電陶瓷片的電極通過(guò)電極導(dǎo)線(xiàn)并聯(lián)；電能收集電路設(shè)有整流電路、能量檢測(cè)電路和恒壓輸出電路；所述各壓電陶瓷片的電極通過(guò)電極導(dǎo)線(xiàn)并聯(lián)后的輸出端接整流電路輸入端，整流電路輸出端接能量檢測(cè)電路輸入端，能量檢測(cè)電路輸出端接恒壓輸出電路輸入端，恒壓輸出電路輸出端外接用電設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)輪胎損耗能量收集裝置，其特征在于所述壓電陶瓷片裝置設(shè)有13 20片壓電陶瓷片。
3.如權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)輪胎損耗能量收集裝置，其特征在于所述壓電陶瓷片采用PZT壓電陶瓷片。
專(zhuān)利摘要一種汽車(chē)輪胎損耗能量收集裝置，涉及一種能量收集裝置。提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量收集效率較高的汽車(chē)運(yùn)動(dòng)輪胎損耗能量收集裝置。設(shè)有壓電陶瓷片裝置和電能收集電路；所述壓電陶瓷片裝置設(shè)有至少13片壓電陶瓷片，各壓電陶瓷片的上下表面均設(shè)有電極，各壓電陶瓷片的電極通過(guò)電極導(dǎo)線(xiàn)并聯(lián)；所述電能收集電路設(shè)有整流電路、能量檢測(cè)電路和恒壓輸出電路；所述各壓電陶瓷片的電極通過(guò)電極導(dǎo)線(xiàn)并聯(lián)后的輸出端接整流電路輸入端，整流電路輸出端接能量檢測(cè)電路輸入端，能量檢測(cè)電路輸出端接恒壓輸出電路輸入端，恒壓輸出電路輸出端外接用電設(shè)備。
文檔編號(hào)H02N2/18GK202906787SQ20122064744
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者鄒建男, 葉永漢, 蔡毓杰, 倪園婷, 馮勇建 申請(qǐng)人:廈門(mén)大學(xué)