CN220948382U - 一种新型压电式感应能源电动自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动自行车轮胎技术领域，且公开了一种新型压电式感应能源电动自行车，包括电动车架、轮毂和车头控制总台，所述轮毂的数量有两个，分别转动安装在电动车架的前后两侧，后侧所述轮毂的外边缘固定安装有新型压电式轮胎。该新型压电式感应能源电动自行车，能够在荷载作用下，收集变形、振动能量并把变形、振动机械能转化为电能，将电能储存在电池内，可以持续的为新能源自行车提供能源，提高电动自行车续航里程，压电系统层还可以有效降低路面起伏对轮胎造成的压力，降低车辆快速行驶时轮胎爆胎的几率，提高行车安全和轮胎寿命对于节约减排、绿色环保、提高能量利用效率有着重大作用。

Description

一种新型压电式感应能源电动自行车

技术领域

本实用新型涉及电动自行车轮胎技术领域，具体为一种新型压电式感应能源电动自行车。

背景技术

随着生产与科学技术的不断发展以及人们生活水平的不断提高，也造成了很多环境资源的枯竭，能量的回收再利用得到整个社会的重视，特别是近几年来，我国非机动车保有量急速增加，截至2022年，电动自行车的数量超过3亿，基本上每家每户都有一辆电动自行车，用电能来驱动电动自行车，但是由于电池容量有限导致续航能力有限，充电频率较高，使用起来不方便，因此，如何利用电动自行车行驶中的持续动能来产生以供电动自行车行驶的持续电能，从而克服车辆蓄电池蓄电量过小而限制了车辆持续行驶距离的缺陷就成为必要；

近年来，随着生产与科学技术的不断发展以及人们生活水平的不断提高，也造成了很多环境资源的枯竭，新能源电动车的发展，可有效提高电车蓄电池电量的使用效率，是一个较好的解决方案，目前市场可见的是利用太阳能，风能来发电，增加电动车续航，但受到天气、地点条件的限制较大，在阴天或室内，便会出现电源续航能力不足的情况，给用户带来了一定不便。

实用新型内容

针对现有新能源自行车存在的缺陷和问题，本实用新型提供一种新型压电式感应能源电动自行车，该新能源自行车结构独特，使用方便，能够利用轮胎震动完成为自行车提供续航的目的，在自行车行进过程中进行充电，且不受天气情况的影响，从而有效的解决了现有新能源自行车在行驶中的充电续航问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种新型压电式感应能源电动自行车，包括电动车架、轮毂和车头控制总台，所述轮毂的数量有两个，分别转动安装在电动车架的前后两侧，后侧所述轮毂的外边缘固定安装有新型压电式轮胎，新型压电式轮胎包括内缓冲层、压电系统层、外缓冲层和外胎壁，所述压电系统层的数量有多个，并沿内缓冲层外边缘均匀间隔固定安装，所述压电系统层包括负电极层、压电材料层和正电极层，所述内缓冲层的外侧与轮毂固定安装，内缓冲层的内侧与负电极层固定安装，负电极层和正电极层固定在压电材料层的两侧，所述正电极层的外侧与正电极层固定安装，所述轮毂的中心转轴内设置有电刷滑环，电刷滑环的外圆周上滑动套装有电刷，负电极层和正电极层通过电线与电刷滑环的两端连接，电刷通过电线还连接有直流电压转换器，所述电动车架固定安装有电池，直流电压转换器与电池通过电线连接，并将直流电压转换器转变后的直流电储存在电池内，车头控制总台开闭整车电路的开闭。

优选的，所述电动车架的中部两侧还设置有脚蹬系统，脚蹬系统包括脚蹬、主动齿轮盘、从动齿轮盘和传动链条，所述主动齿轮盘转动安装在电动车架的下部，脚蹬固定安装在主动齿轮盘的一侧圆心处，所述从动齿轮盘固定安装在轮毂内圈的一侧，从动齿轮盘和轮毂同心设置，主动齿轮盘和从动齿轮盘通过传动链条传动连接。

优选的，所述电池满电状态下，车头控制总台自动关闭整车充电电路。

优选的，前侧所述轮毂装配普通轮胎。

优选的，所述压电系统层的形状为环形，其内侧与轮毂紧密贴触。

本实用新型的有益效果：其一，在使用时，该新能源自行车在行进途中，新能源自行车的新型压电式轮胎在车辆荷载的频繁作用下，内部积存了大量的机械振动能量，在压电系统层的作用下，压电系统层能将机械应变能转换成电能，可以更好的利用自行车在行进中的机械能转换成电能并储存在电池中，本新能源自行车能够在荷载作用下，收集变形、振动能量并把变形、振动机械能转化为电能，将电能储存在电池内，可以持续的为新能源自行车提供能源，提高电动自行车续航里程，压电系统层还可以有效降低路面起伏对轮胎造成的压力，降低车辆快速行驶时轮胎爆胎的几率，提高行车安全和轮胎寿命对于节约减排、绿色环保、提高能量利用效率有着重大作用。

其二，在使用时，在本新能源自行车电量匮乏时，可使用脚蹬向前行进，在行进的过程中逐渐对本新能源自行车进行充电，同时也使得本新能源自行车在馈电时能作为助力车来使用，提升了该新能源自行车的适用场景。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的侧视结构示意图；

图2为本实用新型的电流转换结构示意图；

图3为本实用新型的压电系统层分布结构示意图；

图4为本实用新型的新型压电式轮胎截面结构示意图；

图5为本实用新型的A处的放大结构示意图。

图中：1、电动车架；2、轮毂；3、新型压电式轮胎；31、内缓冲层；32、压电系统层；321、负电极层；322、压电材料层；323、正电极层；33、外缓冲层；34、外胎壁；35、电刷滑环；36、电刷；4、直流电压转换器；5、电池；6、脚蹬系统；61、脚蹬；62、主动齿轮盘；63、从动齿轮盘；64、传动链条；7、车头控制总台。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

实施例1：请参阅图1、图2、图3、图4和图5，一种新型压电式感应能源电动自行车；包括电动车架1、轮毂2和车头控制总台7，轮毂2的数量有两个，分别转动安装在电动车架1的前后两侧，后侧轮毂2内设置有驱动电机，前侧轮毂2装配普通轮胎，后侧轮毂2的外边缘固定安装有新型压电式轮胎3；

新型压电式轮胎3包括内缓冲层31、压电系统层32、外缓冲层33和外胎壁34，压电系统层32的数量有多个，并沿内缓冲层31外边缘均匀间隔固定安装，且一组压电系统层32的荷载压力刚好消失时，其相邻的压电系统层32的荷载压力刚好开始，从而使得压电系统层32在压电效应的作用下，产生持续稳定的交变电流，压电系统层32的形状为环形，其内侧与轮毂2紧密贴触，提高能量转换效率，压电系统层32通过常规胶粘贴嵌入在轮毂2表面，压电系统层32包括负电极层321、压电材料层322和正电极层323，内缓冲层31的外侧与轮毂2固定安装，内缓冲层31的内侧与负电极层321固定安装，负电极层321和正电极层323固定在压电材料层322的两侧，正电极层323的外侧与正电极层323固定安装，轮毂2的中心转轴内设置有电刷滑环35，电刷滑环35的外圆周上滑动套装有电刷36，负电极层321和正电极层323通过电线与电刷滑环35的两端连接，电刷36通过电线还连接有直流电压转换器4，电动车架1固定安装有电池5，直流电压转换器4与电池5通过电线连接，并将直流电压转换器4转变后的直流电储存在电池5内；

车头控制总台7开闭整车电路的开闭，电池5满电状态下，车头控制总台7自动关闭整车充电电路，整个压电系统层32产生的交变电流经直流电压转换器4转换成稳定的直流电，最终将机械能转换成电能并储存在电池5中；

在使用时，该新能源自行车在行进途中，新能源自行车的新型压电式轮胎3在车辆荷载的频繁作用下，内部积存了大量的机械振动能量，在压电系统层32的作用下，压电系统层32能将机械应变能转换成电能，可以更好的利用自行车在行进中的机械能转换成电能并储存在电池5中，本新能源自行车能够在荷载作用下，收集变形、振动能量并把变形、振动机械能转化为电能，将电能储存在电池5内，可以持续的为新能源自行车提供能源，提高电动自行车续航里程，压电系统层32还可以有效降低路面起伏对轮胎造成的压力，降低车辆快速行驶时轮胎爆胎的几率，提高行车安全和轮胎寿命对于节约减排、绿色环保、提高能量利用效率有着重大作用。

实施例2：请参阅图1，在实施例1的基础上，电动车架1的中部两侧还设置有脚蹬系统6，脚蹬系统6包括脚蹬61、主动齿轮盘62、从动齿轮盘63和传动链条64，主动齿轮盘62转动安装在电动车架1的下部，脚蹬61固定安装在主动齿轮盘62的一侧圆心处，从动齿轮盘63固定安装在轮毂2内圈的一侧，从动齿轮盘63和轮毂2同心设置，主动齿轮盘62和从动齿轮盘63通过传动链条64传动连接。

在使用时，在本新能源自行车电量匮乏时，可使用脚蹬61向前行进，在行进的过程中逐渐对本新能源自行车进行充电，同时也使得本新能源自行车在馈电时能作为助力车来使用，提升了该新能源自行车的适用场景。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (5)

1.一种新型压电式感应能源电动自行车，包括电动车架(1)、轮毂(2)和车头控制总台(7)，其特征在于，所述轮毂(2)的数量有两个，分别转动安装在电动车架(1)的前后两侧，后侧所述轮毂(2)的外边缘固定安装有新型压电式轮胎(3)，新型压电式轮胎(3)包括内缓冲层(31)、压电系统层(32)、外缓冲层(33)和外胎壁(34)，所述压电系统层(32)的数量有多个，并沿内缓冲层(31)外边缘均匀间隔固定安装，所述压电系统层(32)包括负电极层(321)、压电材料层(322)和正电极层(323)，所述内缓冲层(31)的外侧与轮毂(2)固定安装，内缓冲层(31)的内侧与负电极层(321)固定安装，负电极层(321)和正电极层(323)固定在压电材料层(322)的两侧，所述正电极层(323)的外侧与正电极层(323)固定安装，所述轮毂(2)的中心转轴内设置有电刷滑环(35)，电刷滑环(35)的外圆周上滑动套装有电刷(36)，负电极层(321)和正电极层(323)通过电线与电刷滑环(35)的两端连接，电刷(36)通过电线还连接有直流电压转换器(4)，所述电动车架(1)固定安装有电池(5)，直流电压转换器(4)与电池(5)通过电线连接，并将直流电压转换器(4)转变后的直流电储存在电池(5)内，车头控制总台(7)开闭整车电路的开闭。

2.根据权利要求1所述的新型压电式感应能源电动自行车，其特征在于，所述电动车架(1)的中部两侧还设置有脚蹬系统(6)，脚蹬系统(6)包括脚蹬(61)、主动齿轮盘(62)、从动齿轮盘(63)和传动链条(64)，所述主动齿轮盘(62)转动安装在电动车架(1)的下部，脚蹬(61)固定安装在主动齿轮盘(62)的一侧圆心处，所述从动齿轮盘(63)固定安装在轮毂(2)内圈的一侧，从动齿轮盘(63)和轮毂(2)同心设置，主动齿轮盘(62)和从动齿轮盘(63)通过传动链条(64)传动连接。

3.根据权利要求1所述的新型压电式感应能源电动自行车，其特征在于，所述电池(5)满电状态下，车头控制总台(7)自动关闭整车充电电路。

4.根据权利要求1所述的新型压电式感应能源电动自行车，其特征在于，前侧所述轮毂(2)装配普通轮胎。

5.根据权利要求1所述的新型压电式感应能源电动自行车，其特征在于，所述压电系统层(32)的形状为环形，其内侧与轮毂(2)紧密贴触。