轮胎内发电装置及使用该轮胎内发电装置的轮胎监测系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102035431A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102035431A(43)申请公布日2011.04.27(21)申请号201010297120.4B60C23/00(2006.01)(22)申请日2010.09.28(30)优先权数据2009-2220842009.09.28JP(71)申请人富士胶片株式会社地址日本国东京都(72)发明人平林恭稔坂下幸雄(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人柳春琦(51)Int.Cl.H02N2/18(2006.01)H02J15/00(2006.01)H01L41/18(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图6页(54)发明名称轮胎内发电装置及使用该轮胎内发电装置的轮胎监测系统(57)摘要本发明提供了轮胎内发电装置以及使用该轮胎内发电装置的轮胎监测系统。在非铅的轮胎内发电装置中实现了高的发电能力。所述装置(2)包括：压电部(20)，该压电部(20)具有由下面的通式(PX)表示的钙钛矿型氧化物的无机压电体：(Bix，A1-x)(By，C1-y)O3(PX)(在式中，A是除Pb外的平均离子价为2的A位元素，B是平均离子价为3的B位元素，C是平均离子价大于3的B位元素，并且A、B和C各自是一种或多种金属元素。O是氧。B和C具有不同的组成。0.6≤x≤1.0，x-0.2≤y≤x)；一对电极(21，22)，其用于引出电荷，所述电荷是当压电部(20由于对轮胎施加的外力而产生应变时在所述压电部中产生的；以及能量储存单元(23)，其用于储存引出的电荷。CN102354ACCNN110203543102035434A权利要求书1/2页1.一种被固定在轮胎的内表面上的轮胎内发电装置，其包括：压电部，所述压电部具有由下面的通式(PX)表示的钙钛矿型氧化物的无机压电体；一对电极，所述一对电极用于引出电荷，所述电荷是当所述压电部由于对所述轮胎施加的外力而发生应变时在所述压电部中产生的；和能量储存单元，所述能量储存单元用于储存引出的电荷，(Bix，A1-x)(By，C1-y)O3------------(PX)式中，A是除Pb以外的平均离子价为2的A位元素，B是平均离子价为3的B位元素，C是平均离子价大于3的B位元素，并且A、B和C各自是一种或多种金属元素，O是氧，B和C具有不同的组成，0.6≤x≤1.0，x-0.2≤y≤x。2.根据权利要求1所述的轮胎内发电装置，其中所述A位元素A是选自由以下金属元素组成的组中的至少一种金属元素：Mg、Ca、Sr、Ba、(Na，Bi)和(K，Bi)。3.根据权利要求1所述的轮胎内发电装置，其中所述B位元素B是选自由以下金属元素组成的组中的至少一种金属元素：Al、Sc、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ga、Y、In和Re。4.根据权利要求1所述的轮胎内发电装置，其中所述无机压电体的压电应变常数d33(pm/V)和相对介电常数ε33满足下面的式(1)和(2)，100＜ε33＜1500---------------------(1)5.根据权利要求4所述的轮胎内发电装置，其中所述无机压电体的压电应变常数d33和相对介电常数ε33满足下面的式(3)和(4)，100＜d33(pm/V)------------------(3)-380＜g33(×10V·m/N)--------------(4)。6.根据权利要求1所述的轮胎内发电装置，其中所述钙钛矿型氧化物包含作为第一组分的BaTiO3和作为第二组分的BiFeO3。7.根据权利要求1所述的轮胎内发电装置，其中所述由通式(PX)表示的钙钛矿型氧化物包含容许因子大于1.0的第一组分和容许因子小于1.0的第二组分，并且满足下面的式(5)，0.97≤TF(PX)≤1.02----------------(5)其中，TF(PX)表示所述由通式(PX)表示的氧化物的容许因子。8.根据权利要求1所述的轮胎内发电装置，其中所述A位元素的平均原子量MA和所述B位元素的平均原子量MB之间的差|MA-MB|大于145。9.根据权利要求1所述的轮胎内发电装置，其中所述压电部包括聚合物复合压电体，所述聚合物复合压电体由有机聚合物树脂基体和包含在所述基体中的所述无机压电体构成。10.根据权利要求9所述的轮胎内发电装置，其中所述聚合物复合压电体具有1-3型连通性。11.一种轮胎监测系统，所述轮胎监测系统包括：根据权利要求1至10中任一项所述的轮胎内发电装置；至少一个传感器，其用于检测所述轮胎的预定性质；和无线频率单元，其用于将由被所述传感器检测到的性质得到的信息传输至远程位置，2CCNN110203543102035434A权利要求书2/2页以在所述远程位置进行监测，其中所述