专利名称：一种基于轮胎压力变化的胎压供能装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种车辆发电供能领域的胎压供能装置，具体是一种基于轮胎压力变化的胎压供能装置。
背景技术：
近年来，随着车辆发电供能的研究开发越来越得到重视，特别是能适应不同应用背景、绿色环保的问题。传统的车辆发电供能包含有机械传动装置，对于使用轮胎压力的变化作为能量来源的话，这种方式的发电效率很低，并且故障率与维护率都比较高，在实际应用中受到了 一定的限制。中国申请号CN 201110259455. 1，申请公开号CN 102338053 A，该专利中公开了一种轮胎压力发电机构，该技术方案要点是，包括轮胎本体设置有至少被分成两段且密封的压力腔，每段压力腔均设有活塞组件，活塞组件包括活塞缸、活塞和活塞杆，活塞组件的活塞杆相对压力腔的另一端联动连接有传动组件，传动组件联动连接有发电机齿轮，发电机齿轮连接有发电机，发电机连接有送电组件。虽然这种方法可以发电，但是系统相对复杂，能量有一部分损耗在机械传动中，发电效率受到了限制。中国申请号CN 201110035645. 5，申请公开号CN 102192113 A，该专利中公开了一种弹性触发压电装置及其应用，是将弹簧的一端A端与轮胎上的轮辋连接来定位在轮辋上，另一端B端与传导线的一端连接，使轮胎内气体压力的能量转变为机械能量储存在处于压缩状态的弹簧中，与地面接触的重力驱动处于压缩状态的弹簧释放机械能量去对压电元件接触产生输出电荷来提供电能。这种方法利用了轮胎滚动的能量发电，但是直接采集的不是由于轮胎压力变化的能量，并且可能会对轮胎造成机械损伤，在实际应用中会受到一定的限制。综上，虽然车辆发电供能得到了一定的研究，但是文献中未见报道基于轮胎压力变化的胎压供能装置。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种基于轮胎压力变化的胎压供能装置，可以通过该装置把轮胎内部压力变化的能量转化为电能，实现胎压供能。本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括弹性气囊、压电振动薄膜、薄膜上表面电极连线、薄膜下表面电极连线、固定点、气嘴。所述的弹性气囊是指一个密封的具有一定内部压力的弹性封闭装置。所述的弹性气囊的体积为轮胎内部体积的O. 1_60%。所述的弹性气囊的压力为轮胎内部压力的20-300%。所述的弹性气囊的气囊壁的厚度为O. 01-20毫米。所述的弹性气囊的形状可以根据需要调整，以不与轮胎外壁接触为准则。所述的压电振动薄膜是具有压电性质的薄膜，典型的是聚偏氟乙烯(PVDF)。
所述的压电振动薄膜紧贴在弹性气囊表面，二者之间的距离为O. 1-800微米。所述的压电振动薄膜的厚度为O. 1-3000微米。所述的压电振动薄膜上下表面具有电极连接点，用来连接薄膜上、下表面的电极连线。所述的压电振动薄膜上下表面的电极连接点的形状和数量可以根据需要设计。所述的薄膜上表面电极连线是指用来连接压电振动薄膜上表面的电极连线。所述的薄膜上表面电极连线的数量与直径可以根据需要调整。所述的薄膜下表面电极连线是指用来连接压电振动薄膜下表面的电极连线。所述的薄膜下表面电极连线的数量与直径可以根据需要调整。所述的固定点是用来把装置固定在轮胎中心的模块。所述的气嘴是轮胎用来充气的模块。所述的气嘴的内层与外层绝缘，内层与外层分别作为薄膜上、下表面的电极连线的连接点，把电能传输到轮胎外部。当车辆开动时，轮胎内部气压会随着路况的变化发生变化。轮胎内部的弹性气囊的内部总量是固定的，当轮胎内部气压发生变化时，弹性气囊的体积会随之发生变化，从而驱动压电振动薄膜发生形变，产生电位差。通过上、下表面的电极连线把电能从气嘴引出轮胎内部，供用电部件使用。综上，本发明结构简单，可以使用弹性气囊与压电振动薄膜从轮胎压力的变化中采集电能，实现胎压供能。
图1为本发明结构示意图。
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例1如图1所示，本实施例所述的基于轮胎压力变化的胎压供能装置包括弹性气囊1、压电振动薄膜2、薄膜上表面电极连线3、薄膜下表面电极连线4、固定点5、气嘴6。本实施例中，所述的弹性气囊I是指一个密封的具有一定内部压力的弹性封闭装置。本实施例中，所述的弹性气囊I的体积为轮胎内部体积的O.1-60%ο本实施例中，所述的弹性气囊I的压力为轮胎内部压力的20-300%。本实施例中，所述的弹性气囊I的气囊壁的厚度为O. 01-20毫米。本实施例中，所述的弹性气囊I的形状可以根据需要调整，以不与轮胎外壁接触为准则。本实施例中，所述的压电振动薄膜2是具有压电性质的薄膜，典型的是聚偏氟乙烯(PVDF)。
本实施例中，所述的压电振动薄膜2紧贴在弹性气囊表面，二者之间的距离为O. 1-800 微米。本实施例中，所述的压电振动薄膜2的厚度为O. 1-3000微米。本实施例中，所述的压电振动薄膜2上下表面具有电极连接点，用来连接薄膜上、下表面的电极连线。本实施例中，所述的压电振动薄膜2上下表面的电极连接点的形状和数量可以根据需要设计。本实施例中，所述的薄膜上表面电极连线3是指用来连接压电振动薄膜上表面的电极连线。本实施例中，所述的薄膜上表面电极连线3的数量与直径可以根据需要调整。本实施例中，所述的薄膜下表面电极连线4是指用来连接压电振动薄膜下表面的电极连线。本实施例中，所述的薄膜下表面电极连线4的数量与直径可以根据需要调整。本实施例中，所述的固定点5是用来把装置固定在轮胎中心的模块。本实施例中，所述的气嘴6是轮胎用来充气的模块。本实施例中，所述的气嘴6的内层与外层绝缘，内层与外层分别作为薄膜上、下表面的电极连线的连接点，把电能传输到轮胎外部。
本实施例的工作原理为一般情况下当车辆开动时，轮胎内部气压会随着路况的变化发生变化，轮胎内部的体积也会发生变化。但是轮胎内部的弹性气囊中的内部气体总量是固定的，当轮胎内部气压发生变化时，弹性气囊的体积会随之发生变化，从而驱动压电振动薄膜发生形变，产生电位差。接着通过上、下表面的电极连线把电能从气嘴引出轮胎内部，供用电部件使用。具体连接方式为上、下表面的电极连线分别连接气嘴的内层与外层，然后再从气嘴位置把电能传输到用电模块。如表I所示,本实施例的实际应用要求如表所示。表I基于轮胎压力变化的胎压供能装置的一组典型设计参数
权利要求
1.一种可基于轮胎压力变化的胎压供能装置，所述的装置包括弹性气囊1、压电振动薄膜2、薄膜上表面电极连线3、薄膜下表面电极连线4、固定点5、气嘴6。
2.根据权利要求1所述的可基于轮胎压力变化的胎压供能装置，其特征是，所述的弹性气囊是指一个密封的具有一定内部压力的弹性封闭装置，弹性气囊的体积为轮胎内部体积的 0.1-60%o
3.根据权利要求1所述的可基于轮胎压力变化的胎压供能装置，其特征是，所述的弹性气囊的压力为轮胎内部压力的20-300%。
4.根据权利要求1所述的可基于轮胎压力变化的胎压供能装置，其特征是，所述的弹性气囊的气囊壁的厚度为0. 01-20毫米。
5.根据权利要求1所述的可基于轮胎压力变化的胎压供能装置，其特征是，所述的压电振动薄膜是具有压电性质的薄膜，典型的是聚偏氟乙烯(PVDF)。
6.根据权利要求1所述的可基于轮胎压力变化的胎压供能装置，其特征是，所述的压电振动薄膜紧贴在弹性气囊表面，二者之间的距离为0. 1-800微米。
7.根据权利要求1所述的可基于轮胎压力变化的胎压供能装置，其特征是，所述的压电振动薄膜的厚度为0. 1-3000微米。
8.根据权利要求1所述的可基于轮胎压力变化的胎压供能装置，其特征是，所述的压电< >振动薄膜上下表面具有电极连接点，用来连接薄膜上、下表面的电极连线，并且上下表面的电极连接点的形状和数量可以根据需要设计。
9.根据权利要求1所述的可基于轮胎压力变化的胎压供能装置，其特征是，压电振动薄膜上下表面电极连线，用来连接薄膜上、下表面的电极连线点，并且上下表面的电极连接线的直径和数量可以根据需要设计。
10.根据权利要求1所述的可基于轮胎压力变化的胎压供能装置，其特征是，所述的固定点是用来把装置固定在轮胎中心的模块。
全文摘要
本发明公开一种可基于轮胎压力变化的胎压供能装置，所述的装置包括弹性气囊1、压电振动薄膜2、薄膜上表面电极连线3、薄膜下表面电极连线4、固定点5、气嘴6。本发明结构简单，可以使用弹性气囊与压电振动薄膜从轮胎压力的变化中采集电能，实现胎压供能，并且不对轮胎造成机械性的影响。
文档编号H02N2/18GK103036476SQ20121051434
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者康晓洋 申请人:昆山冠强软件科技有限公司, 康晓洋