[发明专利]基于智能材料的新型能量采集轮胎装置及其方法

权利要求书

1. 一种基于智能材料的新型能量采集轮胎装置，其特征在于包括气门嘴（7）、控制电路板（8）、胎压监测系统传感器（9）、轮毂（10）、能量采集轮胎（11）；轮毂（10）外设有能量采集轮胎（11），轮毂（10）上设有气门嘴（7），气门嘴（7）端部设有控制电路板（8）、胎压监测系统传感器（9），能量采集轮胎（11）的横截面从外到内包括胎面（1）、尼龙带束层（2）、钢丝带束层（3）、帘线层（4）、压电纤维（5）、气密层（6）。

2. 根据权利要求1所述的一种基于智能材料的新型能量采集轮胎装置，其特征在于所述的控制电路板（8）的控制电路为：变压器T输入端连接压电纤维（5）引出的导线，输出端连接全桥整流电路，整流电路包括四个整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4，整流二极管D1的阳极和整流二极管D4的阴极和变压器T的一端相连接，整流二极管D2的阳极和整流二极管D3的阴极和变压器T的另一端相连接，整流二极管D3和整流二极管D4共阳极连接并接地，整流二极管D1和整流二极管D2共阴极连接滤波电容C1的一端,滤波电容的C1的另一端连接整流二极管D3的阳极，滤波电容C1的一端串联一个滤波电阻R1后与滤波电容C2的一端相连，滤波电容C1的另一端直接于滤波电容C2的另一端相连接，滤波电容C2的一端串联一个限流电阻Rs后再与稳压二极管Dz的阳极相连，滤波电容C2的另一端直接与稳压二极管Dz的阴极相连。

3. 一种采用权利要求1所述装置的基于智能材料的新型能量采集方法，其特征在于压电纤维（5）嵌于轮胎尼龙带束层（2）内部，在车辆行驶过程中，轮胎的振动将引起轮胎内部压电纤维（5）的振动，该压电纤维材料在外部振动的情况下产生应力，由于压电纤维材料的力电耦合性能，在压电纤维（5）表面产生电荷，从而将轮胎振动的能量转化成电能，再通过控制电路板（8）给胎压监测传感器（9）供电，通过四个整流二极管的整流作用，将交流电压转换成脉动直流电压，再通过两个滤波电容和滤波电阻的滤波作用，将脉动直流电压转化成直流电压，最后通过限流电阻Rs和稳压二极管Dz的调节输出一个1V-5V的稳定直流电压,实现将新型智能回收轮胎振动的能量采集并供电给胎压监测传感器（9）。