CN210026922U - 一种基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎，包括轮圈和装配在轮圈上的胎体，所述胎体与轮圈之间设置有能量回收电路，胎体内设置有多个空腔，每个空腔内均设置有用于将空腔的形变转化为电能的能量回收装置，所述能量回收电路分别连接多个能量回收装置。本实用新型中基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎能在汽车行驶过程中，使汽车轮胎运转时触地部分的空腔产生形变，并通过能量回收装置将空腔的形变转化为电能，并由能量回收电路集中进行管理输出，从而实现汽车行驶过程中的能量回收，简单有效地提高车辆的节能环保性能以及续航能力。

Description

一种基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎

技术领域

本实用新型涉及新能源车辆技术领域，特别涉及一种基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎。

背景技术

随着化石能源的减少和人们节能减排意识的提高，新能源汽车得到了发展和迅速普及，尤其是纯电动车呈现了未来的发展趋势。然而现有汽车的电控系统、电池能力和电动机系统等方面限制了新能源汽车的普及，其根本问题就是车辆行驶的安全可靠性和车辆的续航能力不足，尤其是车辆的充电和续航能力制约着新能源汽车的发展。

为了提高车辆的节能环保性能以及提高续航能力，可以将车辆行驶过程中产生的能量进行回收。但是现有的能量回收方式需要的结构较为复杂，且回收的能量有限。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎，可以简单有效地将汽车行驶过程中产生的能量进行回收，提高车辆的节能环保性能以及续航能力。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎，包括轮圈和装配在轮圈上的胎体，所述胎体与轮圈之间设置有能量回收电路，胎体内设置有多个空腔，每个空腔内均设置有用于将空腔的形变转化为电能的能量回收装置，所述能量回收电路分别连接多个能量回收装置。

所述的基于电磁感应原理的能量回收电路中，所述能量回收装置包括磁铁和套设在磁铁外的线圈，所述磁铁与空腔的一侧固定，所述线圈与空腔的另一侧固定，所述空腔的高度大于磁铁与线圈的装配高度。

所述的基于电磁感应原理的能量回收电路中，所述能量回收装置还包括回位弹簧，所述回位弹簧套设在线圈外，回位弹簧的两端分别与空腔的两侧固定。

所述的基于电磁感应原理的能量回收电路中，所述空腔和能量回收装置圆周排列在胎体内。

所述的基于电磁感应原理的能量回收电路中，所述胎体为橡胶胎体。

所述的基于电磁感应原理的能量回收电路中，所述能量回收电路包括能量收集电源、能量回收端子和能量输出端子，所述能量收集电源分别连接能量回收端子和能量输出端子，所述能量回收端子分别连接多个能量回收装置，所述能量输出端子输出至电池管理系统。

所述的基于电磁感应原理的能量回收电路中，所述能量收集电源的型号为LTC3588-1。

相较于现有技术，本实用新型提供的一种基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎，包括轮圈和装配在轮圈上的胎体，所述胎体与轮圈之间设置有能量回收电路，胎体内设置有多个空腔，每个空腔内均设置有用于将空腔的形变转化为电能的能量回收装置，所述能量回收电路分别连接多个能量回收装置。本实用新型中基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎能在汽车行驶过程中，使汽车轮胎运转时触地部分的空腔产生形变，并通过能量回收装置将空腔的形变转化为电能，并由能量回收电路集中进行管理输出，从而实现汽车行驶过程中的能量回收，简单有效地提高车辆的节能环保性能以及续航能力。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎的较佳实施例的结构示意图。

图2为本实用新型提供的一种基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎的较佳实施例的截面结构示意图。

图3为本实用新型提供的一种基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎中能量回收电路较佳实施例的电路原理图。

具体实施方式

本实用新型提供一种基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1和图2，分别为本实用新型提供的基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎的结构示意图和截面结构示意图，所述基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎包括轮圈10和装配在轮圈10上的胎体20，所述胎体20与轮圈10之间设置有能量回收电路30，胎体20内还设置有多个空腔40，每个空腔40内均设置有用于将空腔40的形变转化为电能的能量回收装置50，所述能量回收电路30分别连接多个能量回收装置50。

其中，所述轮胎为充气轮胎，且所述胎体20的材质为橡胶。汽车在行驶过程中，轮胎触地部分会受到车辆重力的作用而变形，从而使得胎体20在此处的空腔40被挤压变形并使得空腔40内的能量回收装置50回收车辆行驶产生的能量。当汽车继续行驶且该处的空腔40远离地面时，该处的空腔40恢复原状并使得下一空腔40内的能量回收装置50继续回收能量，从而可以在车辆行驶过程中源源不断的进行能量回收。

具体的，所述能量回收装置50包括磁铁51和套设在磁铁51外的线圈52，所述磁铁51与空腔40的一侧固定，所述线圈52与空腔40的另一侧固定，所述空腔40的高度大于磁铁51与线圈52的装配高度。即在空腔40处于正常状态时，磁铁51大部分露出线圈52；当空腔40处于挤压状态时，磁铁51移动并使其露出部分进入线圈52中，根据电磁感应现象（是指闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象），线圈52中会产生感应电流，通过能量回收电路30收集（通过胎体内埋设的导线）线圈52中产生的感应电流，即可实现车辆行驶过程中的能量回收。

进一步的，所述能量回收装置50还包括回位弹簧53，所述回位弹簧53套设在线圈52外，回位弹簧53的两端分别与空腔40的两侧固定。当空腔40未被挤压时，回位弹簧53处于正常状态；当空腔40受到挤压后，回位弹簧53被压缩；当空腔40不再受到挤压时，被压缩的回位弹簧53通过弹力使得空腔40恢复到正常状态，从而便于能量回收装置50进行下一次能量收集。

更进一步的，所述空腔40和能量回收装置50以胎体20的轴线为中心，圆周排列在胎体20内。从而在轮胎旋转过程中，多个能量回收装置50可依次进行能量的收集，能量回收电路30源源不断地接收到能量回收装置50产生的感应电流。并且，空腔40和能量回收装置50的体积较小，在轮胎制作过程中可使胎体20与空腔40之间一体成型，方便在现有车辆的轮胎上更换本实用新型中的能量回收轮胎；且在车辆行驶过程中，本实用新型提供的能量回收轮胎依然可以支承车身以及缓冲外界冲击，空腔40和空腔40内的能量回收装置50不会影响轮胎的正常运转。

所述能量回收电路30可固定在轮圈10或其它部位上，请参阅图3，本实施例中能量回收电路具体包括能量收集电源U1、能量回收端子和能量输出端子（均未标号），所述能量收集电源U1分别连接能量回收端子和能量输出端子，所述能量回收端子分别连接多个能量回收装置50，所述能量输出端子输出至汽车的电池管理系统，通过电池管理系统对回收的能量进行统一管理。

同时，能量回收电路30还包括能量收集电源U1外围的元件如第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4和第一电感L1；能量回收端子连接能量收集装置50内的线圈52，且能量收集电源U1的PZ1端和PZ2端均连接能量回收端子，能量收集电源U1的Vin端分别连接第一电容C1的一端和第二电容C2的一端，第一电容C1的另一端连接能量收集电源U1的CAP端，第二电容C2的另一端接地，能量收集电源U1的Vin2端分别连接第三电容C3的一端和能量收集电源U1的D1端，能量收集电源U1的GND端接地，能量收集电源U1的D0端接地，能量收集电源U1的SW端连接第一电感L1的一端，能量收集电源U1的Vout端分别连接第一电感L1的另一端和第四电容C4的一端、并通过能量输出端子将电压输出至汽车的电池管理系统。

其中，能量收集电源U1外围电路中的第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3用于存储输入能量，第四电容用于存储输出能量，第一电感L1则用于稳压。所述能量收集电源U1的型号优选为LTC3588-1，其采用集成化低损失全波桥式整流器和高效率降压型转换器，可以很好的对能量回收装置收集到的电流进行整流、滤波和稳压并进行可调电压的输出。当然，在其它实施例中，也可采用其他型号但具有相同功能的能量收集电源，本实用新型对此不做限定。

因此，请结合图1-图3，当汽车开始行驶时，所述基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎的工作原理为：

首先，汽车轮胎的胎体20触地部分的空腔40受到挤压，所述空腔40内的能量回收装置50开始工作，即磁铁51在线圈52内移动产生磁感应电流，此时能量回收电路30通过与能量回收装置50连接的能量回收端子采集磁感应电流，并通过能量收集电源U1进行整流、滤波和稳压后输出至汽车的电池管理系统。

之后，所述空腔40远离地面，空腔40通过回位弹簧53恢复原状，且所述空腔40内的线圈52在空腔40恢复原状后不再产生感应电流。此时汽车轮胎的胎体20的下一空腔40继续受到挤压，下一空腔40内的能量回收装置50开始工作，并继续产生新的感应电流，通过能量收集电源U1进行整流、滤波和稳压后继续输出至汽车的电池管理系统，此过程不断循环并通过汽车的电池管理系统实现对回收能量的管理与存储，直至汽车停止运动。

综上所述，本实用新型提供了一种基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎，包括轮圈和装配在轮圈上的胎体，所述胎体与轮圈之间设置有能量回收电路，胎体内设置有多个空腔，每个空腔内均设置有用于将空腔的形变转化为电能的能量回收装置，所述能量回收电路分别连接多个能量回收装置。本实用新型中基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎能在汽车行驶过程中，使汽车轮胎运转时触地部分的空腔产生形变，并通过能量回收装置将空腔的形变转化为电能，并由能量回收电路集中进行管理输出，从而实现汽车行驶过程中的能量回收，简单有效地提高车辆的节能环保性能以及续航能力。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎，包括轮圈和装配在轮圈上的胎体，其特征在于，所述胎体与轮圈之间设置有能量回收电路，胎体内设置有多个空腔，每个空腔内均设置有用于将空腔的形变转化为电能的能量回收装置，所述能量回收电路分别连接多个能量回收装置；

所述能量回收装置包括磁铁和套设在磁铁外的线圈，所述磁铁与空腔的一侧固定，所述线圈与空腔的另一侧固定；

所述能量回收装置还包括回位弹簧，所述回位弹簧套设在线圈外，回位弹簧的两端分别与空腔的两侧固定。

2.根据权利要求1所述的一种基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎，其特征在于，所述空腔的高度大于磁铁与线圈的装配高度。

3.根据权利要求1所述的一种基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎，其特征在于，所述空腔和能量回收装置圆周排列在胎体内。

4.根据权利要求2所述的一种基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎，其特征在于，所述胎体为橡胶胎体。

5.根据权利要求2所述的一种基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎，其特征在于，所述能量回收电路包括能量收集电源、能量回收端子和能量输出端子，所述能量收集电源分别连接能量回收端子和能量输出端子，所述能量回收端子分别连接多个能量回收装置，所述能量输出端子输出至电池管理系统。

6.根据权利要求2所述的一种基于电磁感应原理的新型能量回收轮胎，其特征在于，所述能量收集电源的型号为LTC3588-1。

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