[發明專利]智能車輪能量采集器

在審

• 申請號: 202010723027.9
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN112290829A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 萊恩·格里斯沃爾德;約翰·施;維布·維韋克
• 申請（專利權）人: TDK株式會社
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18;H02J7/32;B60R16/03;B60C23/04
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 蔣林清

公開用于接近車輛的車輪的可旋轉組件的能量采集器的系統和方法。在一些實施例中，一種能量采集器系統包含：襯底，其具有配置成與車輪的表面接觸且介接的第一表面，和與所述第一表面相對的第二表面；壓電組件，其配置成響應于機械應變被施加在所述壓電組件上而產生能量，其中所述壓電組件配置成在經歷所述機械應變時變形以便接觸所述第二表面的至少一部分。

相關申請的交叉引用

本申請要求2019年7月24日提交的美國臨時申請第62/878,225號的優先權權益，所述申請的內容以全文引用的方式并入本文中。

技術領域

本申請大體上涉及傳感器系統，且更特定地涉及用于接近車輛車輪的可旋轉組件的能量采集器的系統和方法。

背景技術

在汽車傳感器系統領域中，對用以補充現有電子安全系統的高級感測應用的需求引起了相當大的關注。例如，這包含測量溫度、壓力、加速度以及作用在輪胎、車輪和汽車上的力(靜態和動態)。所有這些傳感器都增大了對功率的需求，以更頻繁地操作和發射數據。驅動這些傳感器的當前電源(例如，鋰離子電池)的容量有限，且展現例如耐用性低、難以替換以及最顯著的，在環境影響方面的可持續性較差的缺點。隨著功率負載增大，這些電源將進一步經受加速的放電循環，從而導致頻繁或過早替換整個傳感器模塊。這可能會增大用戶的總體擁有成本和維護成本。

相關技術的前述實例和與其相關的限制旨在是說明性的而非排它性的。在閱讀本說明書并研究圖式之后，相關技術的其它限制將變得顯而易見。

發明內容

本文中所公開的示范性實施例是針對解決與現有技術中呈現的問題中的一或多個相關的問題，以及提供在結合附圖參考以下詳細描述時將易于顯而易見的額外特征。根據各種實施例，本文中公開示范性系統、方法、裝置以及計算機程序產品。然而，應理解，這些實施例是作為實例而非限制呈現，且閱讀本發明的所屬領域的一般技術人員將顯而易見可對所公開實施例進行各種修改而仍保持在本發明的范圍內。

在某些實施例中，一種系統包含：襯底，其包括：在三個維度上彎曲的第一表面，其中第一表面配置成與車輪的輪輞介接，和在三個維度中的至少兩個上彎曲的第二表面；以及配置成響應于機械應變而產生能量的壓電組件，其中壓電組件接觸車輪，且其中壓電組件配置成在經歷機械應變時變形且接觸第二表面。

在某些實施例中，壓電組件包括多個層。

在某些實施例中，壓電組件包括：拉伸負載背襯層、壓電材料層以及電極層。

在某些實施例中，電極層包括配置成連接到互連件的電極。

在某些實施例中，電極形成為網狀結構。

在某些實施例中，相比拉伸負載背襯層，電極層更接近第二表面。

在某些實施例中，壓電材料層介于拉伸負載背襯層與電極層之間。

在某些實施例中，三個維度是沿著襯底的長度、寬度以及高度。

在某些實施例中，一種系統包含：車輪，其包括僅在兩個維度上彎曲的分段表面；以及配置成響應于機械應變而產生能量的壓電組件，其中壓電組件是平坦的且接觸車輪，且其中壓電組件配置成在經歷機械應變時變形且接觸分段表面。

在某些實施例中，車輪包含輪輞，其中分段表面為沿著輪輞的凹坑的部分。

在某些實施例中，壓電組件包括介于兩個電極層之間的壓電材料層。

在某些實施例中，兩個電極層包括不同網狀結構。

在某些實施例中，壓電組件配置成在經歷機械應變時順應分段表面。

在某些實施例中，壓電組件包括為以下材料中的至少一種的壓電材料：晶體和半導體材料或聚合物和有機材料。