[發明專利]一種輪胎振動能量收集裝置

無效

• 申請號: 201210451220.7
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN102983780A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 王小章;張群明;王朝暉;鄭騰飛
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

1.一種輪胎振動能量收集裝置，其特征在于，包括通過導線（4）連接的能量收集裝置（1）、處理電路（2）和能量儲存器（3）；

能量收集裝置（1）包括多個懸臂梁結構；懸臂梁結構包括由上蓋板（6）和下底板（8）合圍的工作腔，工作腔中設有與下底板（8）連接的懸臂梁（7），懸臂梁（7）上設有壓電材料層和質量塊；輪胎滾動中胎面與路面接觸變形引起懸臂梁（7）的彎曲，懸臂梁（7）隨輪胎變形并產生往復的變形，懸臂梁（7）的變形引起壓電材料內部產生應力和形變，并在其表面產生電壓信號，再通過導線將電壓信號導出；

處理電路（2）通過導線（4）接收電壓信號，并對其進行的濾波、整流處理后，存儲于能量儲存器（3）中。

2.如權利要求1所述的輪胎振動能量收集裝置，其特征在于，所述的多個懸臂梁結構中每個懸臂梁分別具有不同的尺寸和共振頻率，分別實現不同頻率段的能量收集；多個懸臂梁組合使用，實現寬振動頻率范圍內的能量收集。

3.如權利要求1所述的輪胎振動能量收集裝置，其特征在于，所述的懸臂梁結構采用魚骨型和互補型布置；

魚骨型采用對稱式布置，將具有不同共振頻率的懸臂梁分別布置于兩個工作腔內；

互補型也采用對稱式布置，將具有不同共振頻率的懸臂梁布置于一個工作腔內。

4.如權利要求1所述的輪胎振動能量收集裝置，其特征在于，該輪胎振動能量收集裝置采用MEMS微加工工藝制作。

5.如權利要求1所述的輪胎振動能量收集裝置，其特征在于，所述的壓電材料選擇ZnO、SiO₂、LiNbO₃或PZT壓電材料制作。

6.如權利要求1所述的輪胎振動能量收集裝置，其特征在于，所述的導線材料采用Al。

7.如權利要求1所述的輪胎振動能量收集裝置，其特征在于，所述的能量儲存器采用電容式儲能器。

8.如權利要求1所述的輪胎振動能量收集裝置，其特征在于，所述的能量儲存器中能量供應給輪胎監測用器件使用。

9.如權利要求8所述的輪胎振動能量收集裝置，其特征在于，所述的輪胎監測用器件包括無源式傳感器和無線發射器。

10.如權利要求1所述的輪胎振動能量收集裝置，其特征在于，所述的能量儲存器中能量供應給無源式無線傳感器供電使用，無源式無線傳感器利用儲能器供應的電能完成對輪胎狀態的監測，并將監測結果發送給車輛診斷系統。