[實用新型]無線胎壓監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720925638.5
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN207772801U
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張弛;郭桐;劉國旭;逄堯堃;吳波;王中林;李新建
• 申請（專利權(quán)）人: 北京納米能源與系統(tǒng)研究所
• 主分類號: B60C23/04
• 分類號: B60C23/04;H02N1/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

一種無線胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，包括：設(shè)置于輪胎內(nèi)、外胎之間的摩擦納米發(fā)電機，用于將輪胎行進過程中形變產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)化為電能；以及無線胎壓監(jiān)測單元，由摩擦納米發(fā)電機提供電能，用于完成胎壓監(jiān)測。由此可以實現(xiàn)自驅(qū)動的無線胎壓監(jiān)測，確保對胎壓的實時監(jiān)測，解決了現(xiàn)有技術(shù)中胎壓監(jiān)測系統(tǒng)受限于電池壽命而不能對胎壓進行實時監(jiān)測的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開屬于摩擦發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種無線胎壓檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

通常情況下，車輛在行駛過程中需要對輪胎壓力進行監(jiān)測，以確保行車安全。但現(xiàn)有技術(shù)中的胎壓測試系統(tǒng)一般是由電池進行供電，這樣就可能出現(xiàn)胎壓測試系統(tǒng)受限于電池壽命而需要定期更換維護的弊端。

而汽車輪胎是汽車的重要組成部件，其對于保障汽車的安全行駛具有重要的作用。輪胎轉(zhuǎn)動時會不停地旋轉(zhuǎn)、壓縮，對比輪胎接觸和不接觸地面時的形變量，發(fā)現(xiàn)其形變率非常大，因此行駛中的汽車輪胎能夠產(chǎn)生較大的能量，但此能量在很大程度上都被忽視和浪費掉了。

實用新型內(nèi)容

基于以上問題，本公開的主要目的在于提出一種無線胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，用于解決以上技術(shù)問題的至少之一。

為了實現(xiàn)上述目的，作為本公開的一個方面，本公開提出一種無線胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，包括：設(shè)置于輪胎內(nèi)、外胎之間的摩擦納米發(fā)電機，用于將輪胎行進過程中形變產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)化為電能；以及無線胎壓監(jiān)測單元，由摩擦納米發(fā)電機提供電能，用于完成胎壓監(jiān)測。

在本公開的一些實施例中，上述摩擦納米發(fā)電機包括：

基底層，為2N邊形的環(huán)形結(jié)構(gòu)；第一電極層，緊貼基底層內(nèi)側(cè)N個相鄰邊，作為摩擦納米發(fā)電機的第一摩擦電極；摩擦電極層，緊貼基底層內(nèi)側(cè)另外N個相鄰邊，作為摩擦納米發(fā)電機的第二摩擦電極；以及絕緣層，緊貼第一電極層/摩擦電極層。其中，基底層為在外力作用下能夠發(fā)生變形的結(jié)構(gòu)，以改變絕緣層與摩擦電極層/第一電極層的接觸/分離狀態(tài)，且在分離狀態(tài)時，第一電極層或摩擦電極層處于能夠感應(yīng)產(chǎn)生電荷的狀態(tài)； N為大于1的自然數(shù)。

在本公開的一些實施例中，上述第一電極層連接有第一引出導線；摩擦電極層連接有第二引出導線；摩擦納米發(fā)電機通過第一引出導線及第二引出導線連接至無線胎壓監(jiān)測單元。

在本公開的一些實施例中，上述基底層為正2N邊形的環(huán)形結(jié)構(gòu)。

在本公開的一些實施例中，上述N為奇數(shù)，且基底層的2N個邊中的一組對邊與輪胎的徑向垂直；優(yōu)選地，N＝3。

在本公開的一些實施例中，上述絕緣層在基底層未發(fā)生變形時，與摩擦電極層/第一電極層之間存在預(yù)定間隙；絕緣層在基底層發(fā)生變形時，與摩擦電極層/第一電極層在形變壓力下相互接觸。

在本公開的一些實施例中，上述絕緣層與第一電極層/摩擦電極層接觸面的相對面具有微結(jié)構(gòu)，該微結(jié)構(gòu)為包括納米線、納米管、納米顆粒、納米棒、納米花、納米溝槽、微米溝槽、納米錐、微米錐、納米球和微米球狀結(jié)構(gòu)中任意組合的陣列結(jié)構(gòu)。

在本公開的一些實施例中，上述第一電極層和摩擦電極層的主體材質(zhì)包括：金屬、合金和導電氧化物的任意組合；絕緣層的主體材質(zhì)包括高分子聚合物；基底層的主體材料包括柔性絕緣材料；優(yōu)選地，該柔性絕緣材料具有高耐久性。

在本公開的一些實施例中，上述無線胎壓監(jiān)測單元包括：交/直流轉(zhuǎn)換電路，與摩擦納米發(fā)電機連接，用于將摩擦納米發(fā)電機轉(zhuǎn)化得到的電能存儲并向無線胎壓傳感器供電；無線胎壓傳感器，包括：設(shè)置在輪胎氣嘴處的發(fā)射端，用于對輪胎的胎壓進行檢測，并將檢測結(jié)果發(fā)射至接收端；接收端，用于接收檢測結(jié)果并實時呈現(xiàn)。

在本公開的一些實施例中，上述摩擦納米發(fā)電機通過粘貼、縫合或堆疊方式設(shè)置于所述輪胎的內(nèi)、外胎之間；和/或，摩擦納米發(fā)電機的數(shù)量為多個，該多個摩擦納米發(fā)電機之間通過導線以并聯(lián)方式連接，導線分布在輪胎的內(nèi)、外胎之間。