CN110601598A - 一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置 - Google Patents
一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110601598A CN110601598A CN201910864983.6A CN201910864983A CN110601598A CN 110601598 A CN110601598 A CN 110601598A CN 201910864983 A CN201910864983 A CN 201910864983A CN 110601598 A CN110601598 A CN 110601598A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- piezoelectric ceramic
- tire
- electric energy
- power generation
- commutator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
- H02N2/183—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators using impacting bodies
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置，属于一种能量收集装置。它包括电刷、压电陶瓷双晶片、轮胎截面、轮毂、电能输入导线、固定块、发光二极管、电能输出导线、换向器、预紧弹簧。本发明将四个压电陶瓷双晶片均匀的镶嵌在轮胎内部，当轮胎在路面上滚动时，镶嵌在轮胎内部的四个压电陶瓷双晶片会受到持续循环且有规律的压力，压电陶瓷双晶片的正压电效应使其在受到压力时将输出电能，输出的电能通过换向器和导线加载在发光二极管上，使得发光二极管持续不断地工作。该发明具有节能环保、结构简单、受限制因素少等优点，具有一定的开发利用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置，属于一种能量收集装置。
背景技术
压电陶瓷双晶片是目前研究的热门材料，在发电领域具有广阔的运用前景。压电陶瓷双晶片具有的压电效应能使其完成电能与机械能的相互转化。目前，因压电陶瓷双晶片具有独特的压电效应被广泛的运用于供能装置中，因此压电材料的运用场所是现在探索的重点。
目前国内外压电陶瓷双晶片主要运用于存在持续振动的工况条件下，在此工况下，压电陶瓷双晶片将持续不断的对外输出电能，满足负载的电能需求，但此工况下的存在压电陶瓷双晶片发电装置结构复杂，机械能转化为电能效率低，发电功率低且间断等不足点。
经对现有技术文献的检索发现，在来自江苏联能电子技术有限公司的杨杰所撰写的《一种压电陶瓷双晶片发电机的环形旋转发电结构》专利提到的发电机虽能对外输出电能，但存在结构复杂，压电陶瓷双晶片双晶片易磨损，外环动子需外加电能驱动等缺点。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置。本发明将四个压电陶瓷双晶片均匀的镶嵌在轮胎内部，当轮胎在路面上滚动时，路面将给轮胎施加持续的作用力从而镶嵌在轮胎内部的四个压电陶瓷双晶片会受到持续循环且有规律的压力，压电陶瓷固有的正压电效应特性使压电陶瓷双晶片在受到压力时将持续不断地输出电能，输出的电能通过电刷、换向器和导线加载在发光二极管上，使得发光二极管持续不断地工作。该发电装置具有节能环保、结构简单、发电功率高、受限制因素少等优点，具有一定的开发利用前景。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明涉及一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置，属于一种能量收集装置。它包括电刷、压电陶瓷双晶片、轮胎截面、轮毂、电能输入导线、固定块、发光二极管、电能输出导线、换向器、预紧弹簧。电刷一端通过预紧弹簧连接在固定块上，另一端与换向器时刻保持良好接触。
所述电刷由正负两部分组成，分别与压电陶瓷双晶片的正负极相连，保证电能顺利输送。
所述压电陶瓷双晶片镶嵌在轮胎内部且离接触面尽量靠近，使得压电陶瓷双晶片对来自地面的压力更为敏感，提高发电效率。
所述电能输入导线镶嵌在轮毂内部，提高整体的美观性。
所述发光二极管为本发明的负载，其负载可换成其他用电设备。
所述换向器是该发明的关键换向部件，它保证了车轮轮胎在高速转动的过程中，压电陶瓷双晶片在电刷的配合下，对外输出的电能的极性保持不变，提高了该发电装置的电能利用率。
所述预紧弹簧的主要作用是给电刷施加一预紧力，保证电刷与换向器时刻保持良好接触，提高发电装置的工作稳定性。
本发明工作原理：当轮胎在路面上滚动时，路面将给轮胎施加持续的作用力从而镶嵌在轮胎内部的四个压电陶瓷双晶片会受到持续循环且有规律的压力，压电陶瓷固有的正压电效应特性使压电陶瓷双晶片在受到压力时将持续不断地输出电能，输出的电能通过电刷、换向器和导线加载在发光二极管上，使得发光二极管持续不断地工作。该发电装置具有节能环保、结构简单、发电功率高、受限制因素少等优点。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明充分利用了压电陶瓷材料所固有的正压电效应，并把压电陶瓷双晶片镶嵌在轮胎内部，使得轮胎在运行的过程中，无需特别的借助附加驱动，就能给压电陶瓷双晶片施加持续循环且有规律的压力，最终获得电能。该发电装置具有结构简单、使用寿命长、高效节能环保等优点。
附图说明
图1为本发明的整体结构主视图。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案及优点更加的清晰明白，下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
所述一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置，如图1所示，它由十个主要布件组成：电刷（1）、压电陶瓷双晶片（2）、轮胎截面（3）、轮毂（4）、电能输入导线（5）、固定块（6）、发光二极管（7）、电能输出导线（8）、换向器（9）、预紧弹簧（10）。
所述电刷（1）一端通过预紧弹簧连接在固定块（6）上，另一端与换向器（9）时刻保持良好接触。
所述电刷（1）由正负两部分组成，分别与压电陶瓷双晶片（2）的正负极相连，保证电能顺利输送。
所述压电陶瓷双晶片（2）镶嵌在轮胎内部且离接触面尽量靠近，使得压电陶瓷双晶片（2）对来自地面的压力更为敏感，提高发电效率。
所述电能输入导线（5）镶嵌在轮毂（4）内部，提高整体的美观性。
所述发光二极管（7）为本发明的负载，其负载可换成其他用电设备。
所述换向器（9）是该发明的关键换向部件，安装在车辆的固定轴上，它保证了车轮轮胎在高速转动的过程中，压电陶瓷双晶片（2）在电刷（1）的配合下，对外输出电能的极性保持不变，提高了该发电装置的电能利用率。
所述预紧弹簧（10）的主要作用是给电刷（1）施加一预紧力，保证电刷（1）与换向器（9）时刻保持良好接触，提高发电装置的工作稳定性。
所述电能输出导线（8）一端焊接在换向器（9）上，另一端与负载相连，为负载提供电能。
Claims (4)
1.一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置，其特征在于：它包括电刷（1）、压电陶瓷双晶片（2）、轮胎截面（3）、轮毂（4）、电能输入导线（5）、固定块（6）、发光二极管（7）、电能输出导线（8）、换向器（9）、预紧弹簧（10）。
2.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置，其特征在于：四个压电陶瓷双晶片（2）均匀的镶嵌在轮胎内部。
3.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置，其特征在于：电刷（1）由正负电刷（1）两部分组成，同时用预紧弹簧（10）对电刷（1）预紧。
4.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置，其特征在于：四个电刷（1）在四个预紧弹簧（10）的作用下，始终与换向器（9）保持良好接触。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910864983.6A CN110601598A (zh) | 2019-09-12 | 2019-09-12 | 一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910864983.6A CN110601598A (zh) | 2019-09-12 | 2019-09-12 | 一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110601598A true CN110601598A (zh) | 2019-12-20 |
Family
ID=68859259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910864983.6A Pending CN110601598A (zh) | 2019-09-12 | 2019-09-12 | 一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110601598A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001351416A (ja) * | 2000-06-08 | 2001-12-21 | Tokin Ceramics Corp | 圧電式発光装置 |
| US20150042211A1 (en) * | 2013-08-06 | 2015-02-12 | Hongjun Pan | System and method for generating electricity by an inflated moving wheel |
| CN104377992A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-25 | 大连华工创新科技股份有限公司 | 轮胎发电装置 |
| CN205754062U (zh) * | 2016-05-16 | 2016-11-30 | 金陵科技学院 | 一种可通过压电发电的轮胎 |
| CN106849751A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-06-13 | 西北工业大学 | 一种运动自行车发电蓄电装置 |
-
2019
- 2019-09-12 CN CN201910864983.6A patent/CN110601598A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001351416A (ja) * | 2000-06-08 | 2001-12-21 | Tokin Ceramics Corp | 圧電式発光装置 |
| US20150042211A1 (en) * | 2013-08-06 | 2015-02-12 | Hongjun Pan | System and method for generating electricity by an inflated moving wheel |
| CN104377992A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-25 | 大连华工创新科技股份有限公司 | 轮胎发电装置 |
| CN205754062U (zh) * | 2016-05-16 | 2016-11-30 | 金陵科技学院 | 一种可通过压电发电的轮胎 |
| CN106849751A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-06-13 | 西北工业大学 | 一种运动自行车发电蓄电装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102723894B (zh) | 旋转压电发电装置 | |
| CN103701364B (zh) | 一种风致振动宽频带压电发电装置 | |
| CN203654673U (zh) | 一种压电式发电地板 | |
| CN202663322U (zh) | 旋转压电发电装置 | |
| CN104578908B (zh) | 一种风力发电装置 | |
| CN106870270A (zh) | 一种利用多层叠堆式‑介电弹性体的潮汐能发电机结构设计 | |
| CN110112954A (zh) | 一种风力旋转式压电-电磁复合发电装置 | |
| CN110572074A (zh) | 一种多功能磁铁诱导的复合式摩擦-压电-电磁俘能装置 | |
| CN103023375B (zh) | 一种高效率压电发电装置 | |
| CN203416190U (zh) | 一种旋转式手动压电发电装置 | |
| CN110492776B (zh) | 风光协同驱动微型阵列多重能量采集发电机 | |
| CN110601598A (zh) | 一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置 | |
| CN204419457U (zh) | 一种风力发电装置 | |
| CN204465411U (zh) | 一种圆筒形太阳能发电装置 | |
| CN206770106U (zh) | 一种利用多层叠堆式‑介电弹性体的潮汐能发电机结构设计 | |
| CN206422677U (zh) | 用于物联网节点供能的拨动式电磁‑压电发电机 | |
| CN206422676U (zh) | 面向低功耗传感器供能的压差驱动式混合发电机 | |
| CN206279415U (zh) | 基于飞轮储能原理的发电地板 | |
| CN108425797A (zh) | 一种无滑环结构风力机电动变桨系统及其控制方法 | |
| CN211598926U (zh) | 一种非接触式风力压电发电装置 | |
| CN203590072U (zh) | 一种阶梯式压电发电机 | |
| CN204732950U (zh) | 一种用于钻探测量设备的取电装置 | |
| CN206845153U (zh) | 一种新型节能抽油机 | |
| CN216975121U (zh) | 一种风力发电机卸荷系统 | |
| CN210744810U (zh) | 一种基于压电效应的轮胎自发电装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20191220 |