车辆充电装置制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种车辆充电装置，其将压电元件设置在车轮部分，通过车轮旋转向压电元件施加压力，从而实现发电。本发明实施例的车辆充电装置包括：弹性部，介于轮毂和轮胎之间，以实现能够在车辆的轮毂及轮胎半径方向上伸缩；压电元件，其设置在所述弹性部一侧或两侧末端，接收来自所述弹性部的压力，从而产生电力，与所述车辆的电池连接，由所产生的电力对所述电池进行充电。
【专利说明】车辆充电装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种车辆充电装置。
【背景技术】
[0002]车辆具备电池，以便提供用于运行车辆内的各种部件的电力。通常这种电池为蓄电池方式，向车辆内部部件进行供电，另一方面可以通过车辆行驶时车轮的旋转运动驱动发电机(generator )进行充电。
[0003]但是，随着技术的发展，车辆中使用的电子部件逐渐增多，呈现车辆运行时耗电量增加的趋势。为克服这些问题，可以想到的最为简单的方法是增加电池容量的方法。但是，考虑到耗油等问题，并且车辆内部件越发呈现小型化和轻量化的趋势，因此增加电池容量的方法与这种趋势相反，而且扩增容量也存在局限。所以为了解决电池电力不足的问题，人们一方面进行减少车辆内部件电力消耗的各种研究，另一方面研究增加电池容量的方案。
[0004]韩国实用新型公开第1998-0028334号(“利用压电元件的电池充电装置”，1998.08.05 )、韩国专利公开第2003-0039692号(“利用车辆悬架装置的辅助发电机”，2003.05.22)、日本专利公开第2011-041344号(“发电装置”，2011.02.24)等中，公开了通过发电机进行充电的同时，能够以电池为辅助，进一步充电的多种技术。所述技术均利用车辆悬架装置(suspension system)中具备的压电元件(piezoelectric element)来完成辅助充电。众所周知，悬架装置是指通过弹性作用支撑车体重量的同时，缓冲车轮上下振动的装置，即车辆行驶时随时发生上下方向的压力变化的装置，在这种悬架装置上设置压电元件，从而能够期待相当优异的辅助充电效果。
[0005]但是，利用这种悬架装置所配备的压电元件的辅助充电效果，会根据路面状况(即车辆上下振动程度)或其它各种行驶条件，变动幅度大，因此存在用作稳定的辅助充电的方法，其效果不佳的问题。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]1.韩国实用新型公开第1998-0028334号(“利用压电元件的电池充电装置”，1998.08.05)
[0009]2.韩国专利公开第2003-0039692号(“利用车辆悬架装置的辅助发电机”，2003.05.22)
[0010]3.日本专利公开第2011-041344号(“发电装置”，2011.02.24)
【发明内容】
[0011](一)要解决的技术问题
[0012]因此，本发明是为了解决上述以往技术问题而提出的，其目的在于，提供一种车辆充电装置，其将压电元件设置在车轮部分，通过车轮旋转向压电元件施加压力，从而实现发电。
[0013](二)技术方案
[0014]为了实现上述目的，本发明实施例的车辆充电装置包括:弹性部，设置在所述轮毂和轮胎之间，以实现能够在车辆轮毂及轮胎半径方向上伸缩；压电元件，设置在所述弹性部一侧或两侧末端，接收来自所述弹性部的压力，从而产生电力，与所述车辆的电池连接，由所产生的电力对所述电池进行充电。
[0015]此时，优选还可以包括压力施加板，其设置在所述压电元件外侧一面或两面，将所施加的压力传递到所述压电元件。
[0016]并且，优选地，所述压电元件设置在所述弹性部的靠所述轮胎侧末端、靠所述轮毂侧末端或两侧末端中的任一位置。
[0017]并且，优选地，所述压电元件以所述轮胎中心为中心，放射状配置多个。
[0018]并且，优选地，所述压电元件可以设置在所述轮胎内部。
[0019]并且，优选地，所述压电元件产生的电力，通过所述弹性部或另设的电线集电，传递到所述电池。
[0020]另外，具备本发明的车辆充电装置的车辆具备电池和车辆充电装置，所述车辆充电装置包括:弹性部，介于轮毂和轮胎之间，以实现能够在车辆轮毂及轮胎半径方向上伸缩；压电元件，设置在所述弹性部一侧或两侧末端，接收来自所述弹性部的压力，从而产生电力，与所述电池连接，由所产生的电力对所述电池进行充电，所述车辆充电装置中，所述压电元件中产生的电力，通过所述弹性部或另设的电线集电，传递到所述电池。
[0021](三)有益效果
[0022]根据本发明，具有在通过发电机进行充电的车辆电池上还增加辅助充电的效果。当然由此从车辆电池向各种车辆部件的电力供给能够更稳定。
[0023]并且，根据本发明，具有车辆运行时不受行驶条件限制，能够稳定产生预定水平以上的电力的优异效果。因此，考虑本发明的辅助充电效果，可以降低电池要求性能，其结果，还能够得到进一步小型化电池的效果`。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明一实施例的车辆充电装置的剖面图。
[0025]图2至图5是本发明车辆充电装置的多个实施例的剖面图。
[0026]图6是本发明一实施例的车辆充电装置的工作原理。
[0027]图7是本发明一实施例的具备车辆充电装置的车辆。
[0028]附图标记说明
[0029]100:(本发明的)车辆充电装置110:弹性部
[0030]120:压电元件130:压力施加板
[0031]200:轮毂300:轮胎
[0032]400:电池500:车辆
【具体实施方式】
[0033]以下，参照附图，对具有如上所述结构的本发明的车辆充电装置进行详细说明。
[0034]图1是示出本发明的车辆充电装置的代表实施例的图。如图1所示，本发明实施例的车辆充电装置100由包括轮毂200和轮胎300的车轮所具备的弹性部110及压电元件120构成。(作为参照，为了更明显示出本发明的车辆充电装置，附图中的大小与实际相比以有所放大的尺寸表示)图7是示出具有如上所述的车辆充电装置的车辆500的一实施例，概略地表示电池400和所述车辆充电装置100相连的车辆500。图1的下部示出本发明一实施例的车辆充电装置100的放大图。参照图1，对各部分进行更加详细的说明。
[0035]如图所示，弹性部110设置在所述轮毂200和轮胎300之间，以实现能够在车辆轮毂200及轮胎300的半径方向上伸缩。即弹性部110随着轮毂200和轮胎300之间的间距变化而伸长或收缩。所述弹性部110只要是例如弹簧等能够产生弹性的结构物，或由如橡胶等具有弹性的材质而成的块等，通过外力进行伸长或收缩，并且具有欲恢复原状的弹性，则没有特别限定。
[0036]压电元件120设置在弹性部110 —侧或两侧末端。所述压电元件120只要是受压产生电力的材质，则没有特别限定，例如水晶、电气石、钛酸钡等材质等。
[0037]图1的代表实施例中示出压电元件120仅设置在弹性部110的轮胎300侧的一侧的形态。图2至图5是示出本发明的车辆充电装置的多种实施例，图2示出压电元件120仅设置在弹性部110的轮毂200侧的一侧的实施例，图3示出压电元件120设置在弹性部110两侧末端的实施例。如此，压电元件120只要是能够通过弹性部110接收压力的位置，则可以位于弹性部Iio的轮毂200或轮胎300的任何一侧末端，或位于弹性部110两侧末端中的任一位置。
[0038]如上所述，弹性部110随着轮毂200和轮胎300之间的间距变化而进行伸缩，由此弹性部100产生弹性力。该弹性力对设置在弹性部110末端的压电元件施加压力，如上所述，压电元件120从弹性部110受到压力，从而产生电力。压电元件120与车辆电池电连接，由此压电元件120中产生的电力，通过弹性部110或另设的电线集电，传递到电池，从而实现充电。展开说明的话，通常弹性部110由金属材质而成，而能够进行导电，因此可将弹性部110自身用作导体来进行集电，也可以在压电元件120上连接另设的电线来进行集电。在将车辆车轮集电的电力传递到电池的过程中，使用电线的情况下，会存在因车轮旋转导致电线缠绕的问题。因此为了防止此现象，可以在从车轮的集电部接收电力的电线上设置防止缠绕的结构，或者利用车辆部件大部分均由能够进行导电的金属材质而成的特点，可以使用通过车辆连接部分的部件进行导电，并在不发生缠绕的部分连接电线等的结构。只要是这种能够将通过压电元件120收集的电力传递到电池的结构，则在不脱离本发明技术思想的范围内，可以使用任一结构。
[0039]如上所述，本发明实施例的车辆充电装置100可以只由弹性部110和压电元件120构成。另一方面，由弹性部110作用的压力施加在压电元件120表面时，因接触面积小，可能压力不能均匀分布在压电元件120的整个面上进行施加，并且，因上述问题，可能压电元件120外表皮受到冲击导致破损。因此，本发明实施例的车辆充电装置100，如图1、图2、图3等所示，可以设置在压电元件120外侧一面，或如图4所示，还可以包括设置在两面，并将施加的压力传递到压电元件120的压力施加板130。具体地，压力施加板130具有将由弹性部110和轮胎300传递的压力分散到压力施加板130整个板面的作用，由此能够使压力向压电元件120面积方向均匀分布并传递，压电元件120的发电特性更加优秀。因为压力施加板130可以均匀分散压力，所以可防止过大压力传递到压电元件120的一部分上，从而通过具备压力施加板130，能够获得降低压电元件120破损危险的附加效果。
[0040]并且，如图5所示，压电元件120可以配置在轮胎300内部。通常轮胎300内部为由多个层构成的结构，通过使压电元件120设置在轮胎300内部，从而能够实现稳定的配置。这种情况下，压力施加板130可以与压电元件120 —同设置在轮胎300内部，或者可以设置在轮胎300外部，以便能够从外部容易掌握压电元件120的位置。
[0041]如图2至图5所示，所述车辆充电装置100中，所述压电元件120可以设置在所述弹性部Iio的靠所述轮毂200侧的末端及靠所述轮胎300侧的末端的一侧或两侧中任意位置，所述压电元件120也可以设置在所述轮胎300内部，并且，所述压力施加板130可以设置在所述压电元件120 —面或两面等能够进行多种变更。换言之，图2至图5并非限定本发明，如所述压电元件120设置在所述弹性部110两侧，且所述压力施加板130设置在所述压电元件120两面等，只要不脱离本发明技术思想的范围，所述车辆充电装置100能够进行多种变更。
[0042]图6示出本发明车辆充电装置的实施例的工作原理。如图6所示，在与地面接触的位置，轮胎300受到从地面垂直方向的力。通过轮胎300从地面受到的力300，使轮毂200和轮胎300的间距自然缩小。此时，如图6所示，在车辆充电装置100在该方向上并排设置的情况下，随着轮毂200和轮胎300的间距缩小，弹性部110收缩，由此从弹性部110作用弹性力，向设置在弹性部110 —侧末端的压电元件120施加压力。与地面直接接触，引起变形并产生压力的部分是轮胎300，所以为了更有效地传递压力，如图1及图6所示，优选压电元件120设置在弹性部110的轮胎300侧的末端。
[0043]车辆行驶，车轮会连续做旋转运动，此时，一个车辆充电装置100每旋转一圈受到一次这样的压力，并产生电力。因为车辆行驶时，车轮必定旋转，因此通过车轮旋转产生电力的本发明实施例的车辆充电装置100，与以往利用悬架装置所具备的压电元件的辅助充电装置相比，具有更多发展机会，与以往相比得到能够大幅增加发电量的效果。
[0044]为了进一步增大这样的效果，本发明实施例的车辆充电装置100，如图1及图6所示，优选在所述轮毂200上放射状配置多个。由此，车轮每旋转一次，就会进行与充电装置100的数量相应的充电，能够进一步增大发电量。
[0045]本发明不限定于所述实施例，其不仅适用范围广泛，在不脱离权利要求书中所保护的本发明主旨，在本发明所属的【技术领域】中，只要拥有常识的人均能够进行多种变更。
[0046]工业实用性
[0047]根据本发明，具有在通过发电机进行充电的车辆电池上还增加辅助充电的效果。当然由此从车辆电池向各种车辆部件的电力供给能够更稳定。
[0048]并且，根据本发明，具有车辆运行时不受行驶条件限制，能够稳定产生预定水平以上的电力的优异效果。因此，考虑本发明的辅助充电效果，可以降低电池要求性能，其结果，还能够得到进一步小型化电池的效果。
【权利要求】
1.一种车辆充电装置，其包括:弹性部，介于轮毂和轮胎之间，以实现能够在车辆的轮毂及轮胎半径方向上伸缩；压电元件，其设置在所述弹性部一侧或两侧末端，接收来自所述弹性部的压力，从而产生电力，与所述车辆的电池连接，由所产生的电力对所述电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的车辆充电装置，还包括压力施加板，其设置在所述压电元件外侧一面或两面，将所施加的压力传递到所述压电元件。
3.根据权利要求1所述的车辆充电装置，所述压电元件设置在所述弹性部的靠所述轮胎侧末端、靠所述轮毂侧末端或两侧末端中的任一位置。
4.根据权利要求1所述的车辆充电装置，所述压电元件以所述轮胎中心为中心，放射状配置有多个。
5.根据权利要求1所述的车辆充电装置，所述压电元件设置在所述轮胎内部。
6.根据权利要求1所述的车辆充电装置，所述压电元件所产生的电力，通过所述弹性部或另设的电线集电，传递到所述电池。
7.一种具备车辆充电装置的车辆，其具备电池和车辆充电装置，所述车辆充电装置包括:弹性部，介于轮毂和轮胎之间，以实现能够在车辆轮毂及轮胎半径方向上伸缩；压电元件，设置在所述弹性部一侧或两侧末端，接收来自所述弹性部的压力，从而产生电力，与所述电池连接，由所产生的电力对所述电池进行充电，其中，所述压电元件中产生的电力，通过所述弹性部或另设的电线集电，传递到所述电池。
【文档编号】B60R16/02GK103889786SQ201280051445
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年9月28日 优先权日:2011年11月9日
【发明者】蔡济玄 申请人:Sk新技术株式会社