一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110601598A(43)申请公布日2019.12.20(21)申请号201910864983.6(22)申请日2019.09.12(71)申请人江西制造职业技术学院地址330095江西省南昌市紫阳大道318号(72)发明人邹鹏君(51)Int.Cl.H02N2/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置(57)摘要本发明涉及一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置，属于一种能量收集装置。它包括电刷、压电陶瓷双晶片、轮胎截面、轮毂、电能输入导线、固定块、发光二极管、电能输出导线、换向器、预紧弹簧。本发明将四个压电陶瓷双晶片均匀的镶嵌在轮胎内部，当轮胎在路面上滚动时，镶嵌在轮胎内部的四个压电陶瓷双晶片会受到持续循环且有规律的压力，压电陶瓷双晶片的正压电效应使其在受到压力时将输出电能，输出的电能通过换向器和导线加载在发光二极管上，使得发光二极管持续不断地工作。该发明具有节能环保、结构简单、受限制因素少等优点，具有一定的开发利用前景。CN110601598ACN110601598A权利要求书1/1页1.一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置，其特征在于：它包括电刷（1）、压电陶瓷双晶片（2）、轮胎截面（3）、轮毂（4）、电能输入导线（5）、固定块（6）、发光二极管（7）、电能输出导线（8）、换向器（9）、预紧弹簧（10）。2.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置，其特征在于：四个压电陶瓷双晶片（2）均匀的镶嵌在轮胎内部。3.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置，其特征在于：电刷（1）由正负电刷（1）两部分组成，同时用预紧弹簧（10）对电刷（1）预紧。4.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置，其特征在于：四个电刷（1）在四个预紧弹簧（10）的作用下，始终与换向器（9）保持良好接触。2CN110601598A说明书1/3页一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置技术领域[0001]本发明涉及一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置，属于一种能量收集装置。背景技术[0002]压电陶瓷双晶片是目前研究的热门材料，在发电领域具有广阔的运用前景。压电陶瓷双晶片具有的压电效应能使其完成电能与机械能的相互转化。目前，因压电陶瓷双晶片具有独特的压电效应被广泛的运用于供能装置中，因此压电材料的运用场所是现在探索的重点。[0003]目前国内外压电陶瓷双晶片主要运用于存在持续振动的工况条件下，在此工况下，压电陶瓷双晶片将持续不断的对外输出电能，满足负载的电能需求，但此工况下的存在压电陶瓷双晶片发电装置结构复杂，机械能转化为电能效率低，发电功率低且间断等不足点。[0004]经对现有技术文献的检索发现，在来自江苏联能电子技术有限公司的杨杰所撰写的《一种压电陶瓷双晶片发电机的环形旋转发电结构》专利提到的发电机虽能对外输出电能，但存在结构复杂，压电陶瓷双晶片双晶片易磨损，外环动子需外加电能驱动等缺点。发明内容[0005]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置。本发明将四个压电陶瓷双晶片均匀的镶嵌在轮胎内部，当轮胎在路面上滚动时，路面将给轮胎施加持续的作用力从而镶嵌在轮胎内部的四个压电陶瓷双晶片会受到持续循环且有规律的压力，压电陶瓷固有的正压电效应特性使压电陶瓷双晶片在受到压力时将持续不断地输出电能，输出的电能通过电刷、换向器和导线加载在发光二极管上，使得发光二极管持续不断地工作。该发电装置具有节能环保、结构简单、发电功率高、受限制因素少等优点，具有一定的开发利用前景。[0006]本发明是通过以下技术方案实现的：本发明涉及一种基于压电陶瓷双晶片的轮胎发电装置，属于一种能量收集装置。它包括电刷、压电陶瓷双晶片、轮胎截面、轮毂、电能输入导线、固定块、发光二极管、电能输出导线、换向器、预紧弹簧。电刷一端通过预紧弹簧连接在固定块上，另一端与换向器时刻保持良好接触。[0007]所述电刷由正负两部分组成，分别与压电陶瓷双晶片的正负极相连，保证电能顺利输送。[0008]所述压电陶瓷双晶片镶嵌在轮胎内部且离接触面尽量靠近，使得压电陶瓷双晶片对来自地面的压力更为敏感，提高发电效率。[0009]所述电能输入导线镶嵌在轮毂内部，提高整体的美观性。[0010]所述发光二极管为本发明的负载，其负载可换成其他用电设备。[0011]所述换向器是该发明的关键换向部件，它保证了车轮轮胎在高速转动的过程中，3CN110601598A说明书2/3页压电陶瓷双晶片在电刷的配合下，对外输出的电能的极性保持不变，提高了该发电装置的电能利用率。[0012]所述预紧弹簧的主要作用是给电刷施