一种压电式振动能量回收装置及集成传感‑执行‑能量回收系统的制作方法

文档序号:12130948阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种压电式振动能量回收装置,包括馈能模块(1)、传动机构(2)以及振动传递机构(3),其特征在于:

所述的振动传动机构(3)接收外部振源传递来的振动,使其内部的移动件甲(31)和移动件乙(32)产生相对直线振动;

所述的传动机构(2)的输入端(21)与移动件甲(31)固连,传动机构(2)的输出端(22)与馈能模块(1)的转子(11)固连,传动机构(2)将振动传动机构(3)的相对直线运动转化成旋转运动传递给馈能模块(1)。

2.根据权利要求1所述的一种压电式振动能量回收装置,其特征在于:

所述的馈能模块(1)包括转子(11)、定子(12),以及与定子(12)固连的压电组件(13),转子(11)外表面均匀布置有多于两个凸起触点(111),转子(11)旋转过程中,凸起触点(111)与压电组件(13)产生摩擦与碰撞,压电组件(13)在被凸起触点(111)挤压状态下进行发电,所发电能通过电缆传递至后续电路进行能量回收;定子(12)与振动传递机构(3)的移动件乙(32)固连。

3.根据权利要求1所述的一种压电式振动能量回收装置,其特征在于:

所述的传动机构(2)为齿轮齿条机构,其输入端(21)为齿条(211),输出端(22)为齿轮(221),馈能模块(1)的转子(11)与齿轮(221)同轴连接。

4.根据权利要求1所述的一种压电式振动能量回收装置,其特征在于:

所述的传动机构(2)为滚珠丝杠机构,其输入端(21)为螺母(212),输出端(22)为丝杠(222),螺母(212)与丝杠(222)之间内嵌有多个滚珠,馈能模块(1)的转子(11)与丝杠(222)同轴连接。

5.一种基于上述压电式振动能量回收装置的集成传感-执行-能量回收系统,该系统包括压电式振动能量回收装置(A),其特征在于:

还包括与压电式振动能量回收装置(A)能量双向连接的能量转换单元(5),与能量转换单元(5)能量双相连接的能量存储单元(4);

还包括控制单元(7),控制单元(7)采集压电式振动能量回收装置(A)的传感信号,并向能量转换单元(5)施加控制信号。

6.根据权利要求5所述的一种集成传感-执行-能量回收系统,其特征在于:

还包括总线(6),总线(6)和控制单元(7)进行双向信号通信,总线(6)向控制单元(7)发送上层系统发来的控制指令,控制单元(7)通过总线(6)向上层系统发送压电式振动能量回收装置(A)的工作状态信息。

7.根据权利要求6所述的一种集成传感-执行-能量回收系统,其特征在于:

所述的能量转换单元(5)具有“传感-能量回收”和“传感-执行”两种工作模式;

当能量转换单元(5)工作在“传感-能量回收”模式时,能量转换单元(5)包括能量回收驱动器(51)、AC/DC转换器(52)和DC/DC转换器(53),其中能量回收驱动器(51)收集压电式振动能量回收装置(A)中馈能模块(1)传递来的交流电,并通过AC/DC转换器(52)将交流电转变为直流电,进而通过DC/DC转换器(53)转化为稳定的直流电,对能量存储单元(4)进行充电;同时,能量回收驱动器(51)将交流电的频率和幅值信号给传递给控制单元(7),控制单元(7)根据该传感信号判断压电式振动能量回收装置(A)的工作状态,进而输出控制信号至DC/DC转换器(53),对能量存储单元(4)的充电策略进行调节。

当能量转换单元(5)工作在“传感-执行”模式时,能量转换单元(5)包括执行驱动器(54)、DC/AC转换器(55)和DC/DC转换器(53),其中DC/DC转换器(53)将能量存储单元(4)的直流电转换为DC/AC转换器(55)所需要的直流电形式,进而DC/AC转换器(55)将该直流电转换为交流电传递给执行驱动器(54),执行驱动器(54)驱动压电式振动能量回收装置(A)中馈能模块(1),馈能模块(1)中的压电组件(13)进行执行动作,改变转子(11)的旋转阻力,最终对振动源的振动进行调节;同时,执行驱动器(54)将交流电的频率和幅值信号给传递给控制单元(7),控制单元(7)根据该传感信号判断压电式振动能量回收装置(A)的工作状态,进而输出控制信号至DC/DC转换器(53),对能量存储单元(4)的放电策略进行调节。

8.一种基于上述集成传感-执行-能量回收系统的主动控制和振动能量回收悬架系统,其特征在于:

所述的压电式振动能量回收装置(A)替换传统车辆悬架中的减振器;

还包括人界交互接口HMI,并通过总线(6)向控制单元(7)发送控制指令,进而调节悬架系统的工作模式。

9.根据权利要求8所述的主动控制和振动能量回收悬架系统,其特征在于:

所述的悬架系统的工作模式包括经济档ECO、舒适档COMFORT和自动挡AUTO,当控制单元(7)接收到从人界交互接口HMI传递来的相应工作模式指令时,控制单元(7)将通过不同控制策略对能量转换单元(5)进行实时控制,进而对压电式振动能量回收装置(A)施加不同的驱动控制信号,达到相应工作模式所需要的控制效果。

10.根据权利要求9所述的主动控制和振动能量回收悬架系统,其特征在于:

所述的经济档ECO为能量回收效率最大化,振动控制效果次要考虑;舒适档COMDORT为振动控制效果最大化,达到最优的乘坐舒适性,而能量回收次要考虑;自动挡AUTO则处于两者之间,控制单元(7)根据驾驶员要求选择不同的权重比例。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1