[发明专利]一种轮胎振动能量收集装置

权利要求书

1.一种轮胎振动能量收集装置，其特征在于，包括通过导线（4）连接的能量收集装置（1）、处理电路（2）和能量储存器（3）；

能量收集装置（1）包括多个悬臂梁结构；悬臂梁结构包括由上盖板（6）和下底板（8）合围的工作腔，工作腔中设有与下底板（8）连接的悬臂梁（7），悬臂梁（7）上设有压电材料层和质量块；轮胎滚动中胎面与路面接触变形引起悬臂梁（7）的弯曲，悬臂梁（7）随轮胎变形并产生往复的变形，悬臂梁（7）的变形引起压电材料内部产生应力和形变，并在其表面产生电压信号，再通过导线将电压信号导出；

处理电路（2）通过导线（4）接收电压信号，并对其进行的滤波、整流处理后，存储于能量储存器（3）中。

2.如权利要求1所述的轮胎振动能量收集装置，其特征在于，所述的多个悬臂梁结构中每个悬臂梁分别具有不同的尺寸和共振频率，分别实现不同频率段的能量收集；多个悬臂梁组合使用，实现宽振动频率范围内的能量收集。

3.如权利要求1所述的轮胎振动能量收集装置，其特征在于，所述的悬臂梁结构采用鱼骨型和互补型布置；

鱼骨型采用对称式布置，将具有不同共振频率的悬臂梁分别布置于两个工作腔内；

互补型也采用对称式布置，将具有不同共振频率的悬臂梁布置于一个工作腔内。

4.如权利要求1所述的轮胎振动能量收集装置，其特征在于，该轮胎振动能量收集装置采用MEMS微加工工艺制作。

5.如权利要求1所述的轮胎振动能量收集装置，其特征在于，所述的压电材料选择ZnO、SiO₂、LiNbO₃或PZT压电材料制作。

6.如权利要求1所述的轮胎振动能量收集装置，其特征在于，所述的导线材料采用Al。

7.如权利要求1所述的轮胎振动能量收集装置，其特征在于，所述的能量储存器采用电容式储能器。

8.如权利要求1所述的轮胎振动能量收集装置，其特征在于，所述的能量储存器中能量供应给轮胎监测用器件使用。

9.如权利要求8所述的轮胎振动能量收集装置，其特征在于，所述的轮胎监测用器件包括无源式传感器和无线发射器。

10.如权利要求1所述的轮胎振动能量收集装置，其特征在于，所述的能量储存器中能量供应给无源式无线传感器供电使用，无源式无线传感器利用储能器供应的电能完成对轮胎状态的监测，并将监测结果发送给车辆诊断系统。