一种压电发电设备的制作方法

本发明涉及发电领域，特别是涉及一种压电发电设备。

背景技术：

电动汽车续航里程短是困扰产业发展的重要问题，如何提高电动汽车的续航里程，很多技术人员想了很多方法。现有技术中除了增大电池容量，提高电池功率密度外，还有太阳能增程，制动能量回收等方案。其中制动能量回收是研究热点，方法是在车辆解除动力，进行制动时，将惯性动能转化为电能并实现制动。部分专利提出在车轮上安装发电机，车轮旋转时，带动发电机发电，该方案用于制动能量回收具有一定效果，但是当汽车处于正常动力行驶状态时，如果运行发电机则是增加了负载，降低了电动汽车的续航里程。所以现在急需一种可以显著增加电动汽车的续航里程的设备。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种压电发电设备，本发明可以将轮胎弹性形变的势能转化为电能，显著增加电动汽车的续航里程。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种压电发电设备，包括：车轮外胎、车轮内胎、蓄电池和多个压电叠堆；多个所述压电叠堆均设置在所述车轮外胎和所述车轮内胎之间；多个所述压电叠堆互相连接，形成压电叠堆组；所述压电叠堆组与所述蓄电池连接；所述压电叠堆组用于在所述车轮外胎和所述车轮内胎的挤压下发电，并向所述蓄电池充电。

可选的，所述压电发电设备，还包括：填充物，所述填充物设置在相邻的两个所述压电叠堆之间，所述填充物用于固定所述压电叠堆。

可选的，所述压电发电设备，还包括：电容，所述电容分别与所述压电叠堆组和所述蓄电池连接；所述电容用于将所述压电叠堆组发出的电滤波成直流电后存入所述蓄电池。

可选的，多个所述压电叠堆并联。

可选的，所述压电发电设备，还包括：多个第一二极管；所述第一二极管的正极连接所述压电叠堆的正极，且一个所述第一二极管的正极对应一个所述压电叠堆，多个所述第一二极管的负极均连接所述电容的正极。

可选的，多个所述压电叠堆串联。

可选的，所述压电发电设备，还包括：一个第二二极管，所述第二二极管的正极连接所述压电叠堆组的正极，所述第二二极管的负极连接所述电容的正极。

可选的，所述压电发电设备，还包括：正极铜环和负极铜环，所述正极铜环和所述负极铜环设置在车轮轴上，所述压电叠堆组的正极通过所述正极铜环与所述蓄电池的正极连接，所述压电叠堆组的负极通过所述负极铜环与所述蓄电池的负极连接。

可选的，所述压电发电设备，还包括：套筒、正极电刷和负极电刷，所述套筒贯穿所述车轮轴，所述套筒固定在车体上，所述正极电刷和所述负极电刷设置在所述套筒上，所述正极铜环通过所述正极电刷与所述蓄电池的正极连接，所述负极铜环通过所述负极电刷与所述蓄电池的负极连接。

可选的，所述压电发电设备，还包括：充电控制器，所述充电控制器的输入端分别连接所述正极电刷和所述负极电刷，所述充电控制器的输出端连接所述蓄电池的正极和所述蓄电池的负极。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明设置了蓄电池和多个压电叠堆，所述压电叠堆贴在所述车轮外胎的内壁上，车辆在道路上行驶中，轮胎一直处于压缩、复原、压缩这种周期性的弹性形变过程中，因为压电叠堆在被挤压变形的时候会产生电量，所以在车辆行驶过程中本发明可以将轮胎弹性形变的势能转化为电能，显著增加电动汽车的续航里程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种压电发电设备的结构示意图；

图2为本发明实施例一种压电发电设备的电路图。

符号说明：

1-车轮外胎、2-压电叠堆、3-填充物、4-车轮内胎、5-第一二极管、6-电容、7-负极、8-正极、9-车轮轴、10-正极铜环、11-负极铜环、12-套筒、13-定位孔、14-正极电刷、15-负极电刷、16-充电控制器、17-蓄电池。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种压电发电设备。本发明设置了蓄电池和多个压电叠堆，所述压电叠堆贴在所述车轮外胎的内壁上，车辆在道路上行驶中，轮胎一直处于压缩、复原、压缩这种周期性的弹性形变过程中，因为压电叠堆在被挤压变形的时候会产生电量，所以在车辆行驶过程中本发明可以将轮胎弹性形变的势能转化为电能，显著增加电动汽车的续航里程。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，一种压电发电设备，包括：车轮外胎1、车轮内胎4、蓄电池17和多个压电叠堆2；多个所述压电叠堆2间隔均匀地设置在所述车轮外胎1和所述车轮内胎4之间，且多个所述压电叠堆2贴在所述车轮外胎1的内壁上，车轮内胎4充气后，紧贴多个所述压电叠堆2，其中压电叠堆2的个数可由根据轮胎的大小与轮胎的厚度等情况自行改变；多个所述压电叠堆2互相连接，形成压电叠堆组；所述压电叠堆组与所述蓄电池17连接；所述压电叠堆组用于在所述车轮外胎1和所述车轮内胎4的挤压下发电，并向所述蓄电池17充电。

作为一种可选的实施方式，所述压电发电设备，还包括：填充物3，所述填充物3设置在相邻的两个所述压电叠堆2之间，所述填充物3用于固定所述压电叠堆2。

作为一种可选的实施方式，所述压电发电设备，还包括：电容6，所述电容6分别与所述压电叠堆组和所述蓄电池17连接。具体的所述电容6的正极分别连接所述压电叠堆组的正极和所述蓄电池17的正极，所述电容6的负极分别连接所述压电叠堆组的负极和所述蓄电池17的负极。所述电容6用于将所述压电叠堆组发出的电滤波成直流电后存入所述蓄电池17。

如图2所示，多个所述压电叠堆并联可保证同一时刻发电电压最高的压电叠堆2可以对外输出电流，每个压电叠堆2有两个电极，分别是压电叠堆的正极8和压电叠堆的负极7，所述压电发电设备，还包括：多个第一二极管5；所述第一二极管5的正极连接所述压电叠堆的正极，且一个所述第一二极管5对应一个所述压电叠堆；多个所述第一二极管5的负极均连接所述电容的正极。

作为一种可选的实施方式，多个所述压电叠堆串联，所述压电发电设备，还包括：一个第二二极管，所述第二二极管的正极连接所述压电叠堆组的正极，所述第二二极管的负极连接所述电容的正极。

作为一种可选的实施方式，所述压电发电设备，还包括：正极铜环10和负极铜环11，所述正极铜环10和所述负极铜环11设置在车轮轴9上，所述正极铜环10和所述负极铜环11嵌套在所述车轮轴9的表面，所述压电叠堆组的正极通过所述正极铜环10与所述蓄电池17的正极连接，所述压电叠堆组的负极通过所述负极铜环11与所述蓄电池17的负极连接。

作为一种可选的实施方式，所述压电发电设备，还包括：套筒12、正极电刷14和负极电刷15，所述套筒12贯穿所述车轮轴9，所述套筒12通过定位孔13定位并固定在车体上，所述正极电刷14和所述负极电刷15设置在所述套筒12上，所述正极铜环10通过所述正极电刷14与所述蓄电池17的正极连接，所述负极铜环11通过所述负极电刷15与所述蓄电池17的负极连接。

作为一种可选的实施方式，所述压电发电设备，还包括：充电控制器16，所述充电控制器16的输入端分别连接所述正极电刷14和所述负极电刷15，所述充电控制器16的输出端连接所述蓄电池17的正极和所述蓄电池17的负极，所述充电控制器16用于将直流电压逆变为合适电压，对所述蓄电池17进行充电。

车辆在道路上行进时，车辆在重力作用下，车轮与地面接触部分发生变形，沿转动方向，因为压电叠堆在被挤压变形的时候会产生电量，所以各个与地面接触的压电叠堆依次发电，没有接触的压电叠堆则会恢复原状，压电叠堆间隙越小，发电量越大，可以有效的回收轮胎弹性形变的势能转化为电能，显著增加了电动汽车的续航里程。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。