CN205407627U - 压电式轮胎发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及发电领域，公开了一种压电式轮胎发电装置，其技术要点是：压电式轮胎发电装置包括轮胎、轮毂,其中轮胎与轮毂连接，轮胎包括橡胶层、压电层和电量采集器，所述压电层覆盖于橡胶层内壁，所述电量采集器与压电层连接，所述轮毂内设有充放电结构，所述电量采集器与充放电结构连接。采用这样结构在轮胎行驶中通过橡胶层挤压压电层产生电量，再经过电量采集器将零散的电量汇聚输送至充放电结构，实现将轮胎行驶中的机械能转换为电能，使用方便成本低廉。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电领域，具体的讲是压电式轮胎发电装置。
背景技术
随着人们生活水平日益提高，拥有汽车的家庭也日益增多，据统计国内外汽车的保有量已经超过11亿辆。汽车使用的增多相应的能源的消耗也大幅增加，汽车对能源的消耗主要集中在行驶中消耗的汽油、柴油、天然气等不可再生资源和发动机发动前对汽车电瓶中电量的消耗。
为了缓解使用汽车时对能源的消耗，轮胎发电装置应运而生，现有轮胎发电技术是利用电磁发电，通过电磁元件在汽车行驶中产生磁能最终转换成电能，但是这种发电方式中，发电装置体积较大，装置成本较高，不能大规模普及使用。近年来，能量的收集日益引起人们的关注，压电材料因具有优良的机电转换特性成为撷取环境机械能转换为电能的重要方法。压电发电装置具有结构简单、不发热、无电磁干扰、易于加工制作和实现微小化、集成化等优点，因此利用压电装置发电已经成为一个新的研究热点。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题，就是针对现有技术电磁轮胎发电装置体积较大，发电电流小，发电电压小且装置成本较高，不能大规模普及使用的问题，提供一种轮胎发电装置。
本实用新型为解决以上问题提供的技术方案是，压电式轮胎发电装置包括轮胎、轮毂,其中轮胎与轮毂连接，轮胎包括橡胶层、压电层和电量采集器，所述压电层覆盖于橡胶层内壁，所述电量采集器与压电层连接，所述轮毂内设有充放电结构，所述电量采集器与充放电结构连接。轮胎在使用时橡胶层受压变形将会挤压内侧压电层，从而产生电能，产生的电能通过与压电层连接的电量采集器采集后输送至充放电结构中，充放电结构与汽车电瓶连接实现发电并储存再利用的功能。
可选的，充放电结构设于轮毂支架中，轮毂的支架可以为充放电结构提供保护减少机械损伤。
可选的，压电层覆盖于橡胶层中与地面接触一面的内壁，由于橡胶层与地面摩擦的地方主要集中在与地接触的那一面，所以压电层覆盖在这一面上有利于电量的采集。
可选的，压电层为压电陶瓷层。
可选的，压电层为聚偏氟乙烯层。
可选的，充放电结构使用可循环控制电容进行充放电。
本实用新型的有益效果是，在轮胎橡胶层中覆盖压电层，在轮胎行驶中通过橡胶层挤压压电层产生电量，再经过电量采集器将零散的电量汇聚输送至充放电结构，实现将轮胎行驶中的机械能转换为电能，弥补了现有技术发电装置体积较大，装置成本较高，不能大规模普及使用的缺点，大幅提高发电效率。
下面结合附图对本实用新型进一步说明，以使本领域技术人员能够实现本实用新型。
附图说明
图1为压电式轮胎发电装置结构示意图；
图2为轮胎橡胶层和压电层连接结构示意图；
图3为充放电结构电路图；
图中标记：1为轮胎、2为电量采集器、3为充放电结构、101为橡胶层、102为聚偏氟乙烯层、4为轮毂、5为支架。
具体实施方式
如图1和图2所示，压电式轮胎发电装置结构示意图，压电式轮胎发电装置包括轮胎1、轮毂4,轮胎1与轮毂4连接，其中轮胎1包括橡胶层101、聚偏氟乙烯层102和电量采集器2，聚偏氟乙烯层102覆盖于橡胶层101内壁。所述电量采集器2与聚偏氟乙烯层102连接，所述轮毂4内设有充放电结构3，所述电量采集器2与充放电结构3连接。充放电结构3设于轮毂4支架5中，聚偏氟乙烯层102覆盖于橡胶层101中与地面接触一面的内壁。
使用时，橡胶层101受压变形将会挤压内侧聚偏氟乙烯层102，从而产生电量，产生的电量通过与聚偏氟乙烯层102连接的电量采集器2采集后输送至充放电结构3中，充放电结构3与汽车电瓶等设备连接实现发电并储存再利用的功能。
如图3所示，充放电结构电路图，三极管分别与电阻R1、R2、R5和R4连接，当外接存储电容接收到由前部整流电路传来的电荷后，不断存储电荷，电压逐渐升高，当电容上的电压高于规定电压值时，三极管导通，经过电阻R4使得双向可控硅导通，从而达到给负载R3(假定现在负载为R3)放电的目的。由于放电的速度很快，电容上的电压将迅速下降，当电容上的电压下降后，上的电容则又被前续电路充电，从而达到循环往复的效果。
Claims (5)
1.压电式轮胎发电装置，包括轮胎(1)、轮毂(4),所述轮胎(1)与轮毂(4)连接，其特征在于：所述轮胎(1)包括橡胶层(101)、压电层(102)和电量采集器(2)，所述压电层(102)覆盖于橡胶层(101)内壁，所述电量采集器(2)与压电层(102)连接，所述轮毂(4)内设有充放电结构(3)，所述电量采集器(2)与充放电结构(3)连接。
2.根据权利要求1所述的压电式轮胎发电装置，其特征在于：所述充放电结构(3)设于轮毂(4)支架(5)中。
3.根据权利要求1所述的压电式轮胎发电装置，其特征在于：所述压电层(102)覆盖于橡胶层(101)中与地面接触一面的内壁。
4.根据权利要求1所述的压电式轮胎发电装置，其特征在于：所述压电层(102)为压电陶瓷层。
5.根据权利要求1所述的压电式轮胎发电装置，其特征在于：所述压电层(102)为聚偏氟乙烯层。
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| CN201620193496.3U CN205407627U (zh) | 2016-03-14 | 2016-03-14 | 压电式轮胎发电装置 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107738571A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-02-27 | 成都皆为科技有限公司 | 一种基于压电材料的自动发电轮毂法兰盘 |
| CN108631647A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-10-09 | 河南科技大学 | 一种基于压电薄膜的能量收集装置 |
| CN109905055A (zh) * | 2017-12-10 | 2019-06-18 | 成都弥新科技有限公司 | 一种车辆行驶动能转化为电能的方法 |
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2016
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