[实用新型]一种改进型汽车悬架用滚动压迫俘能装置

说明书

[技术领域]

本实用新型涉及压电俘能装置技术领域，具体地说是一种改进型汽车悬架用滚动压迫俘能装置。

[背景技术]

随着能源危机加剧，节能是汽车设计必须考虑的问题之一。而振动能量回收是降低能耗和减少使用成本的一个有效方法。振动能量俘获装置能够回收路面不平引起的悬架振动能量，且同时抑制振动，既是可控的阻尼器也是能量发生器。

目前振动能量回收技术主要分为三种类型：(1)利用电磁换能装置将振动机械能转换为电能的电磁式；(2)利用静电发生器将振动机械能转换为电能的静电式；(3)利用压电材料的压电效应将振动机械能转换为电能压电式。通过比较压电式、电磁式和静电式等能量回收方法的能量密度，发现压电式能量回收方法具有更大的功率密度。而且，压电式俘能装置结构简单，便于系统模块化、集成化和微型化，有利应用于工程实践。

常用的压电材料是锆钛酸铅(PZT)，还有一种常用的压电材料是聚偏氟乙稀(PVDF)，PVDF比PZT更柔韧。通过对机械能量回收的研究情况进行了综合研究，认为能量回收装置的设计具有非常关键的作用。有人设计了一种Cymbal压电俘能装置，在压电圆片两侧分别粘接一个蝶形金属帽，与叠堆结构相比，金属帽结构能使压电片上的应力分布更加均匀，从而提高压电俘能装置的俘能效率。也有人设计了一种按压式圆盘压电俘能装置，该俘能装置通过压力变化触发压电发电。还有人设计了一个独特的运动机械装置，称为机械运动整流器，能将上下振动转换为单向旋转，研究结果表明该设计在高频时候能够提高60％的俘能效率。又有人设计制作了集成到减振器的压电俘能装置，但该装置只能在减振器压缩状态俘获能量，也未采用俘能效率更高的压电俘能结构，而且俘能装置在结构上与减振器串联，占用空间大，减少了减振器有效行程。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种改进型汽车悬架用滚动压迫俘能装置，克服了现有压电俘能装置俘能效率低、占用空间大的问题，同时实时俘获能量大小，也反应了车辆振动状况信息，可以用于汽车控制。

为实现上述目的设计一种改进型汽车悬架用滚动压迫俘能装置，包括压电套1，所述压电套1由压电材料环2和两块凸形弹性金属片3组成，所述弹性金属片3对称设置在压电材料环2的内外两侧，所述压电套1设有多个，所述多个压电套1套装在减振器内缸4的外壁，所述压电套1的外壁设有滚珠轴套5，所述滚珠轴套5安装在减振器外缸6的内壁，所述滚珠轴套5内嵌若干按一定距离分布的滚珠7，所述滚珠7压迫弹性金属片3的凸起部分。

还包括电控模块，所述压电套1与电控模块电联接，所述多个压电套1之间串联连接。

所述压电套1的压电材料环2为环形套筒结构，所述弹性金属片3的上下两端处贴合于压电材料环2上，所述弹性金属片3的中部设有凸起部。

所述压电套1与减振器内缸4的外壁之间套设有压电套衬底8。

所述压电材料环2采用锆钛酸铅或聚偏氟乙稀制成。

本实用新型同现有技术相比，结构新颖、简单，设计合理，通过将压电套套装在减振器内缸的外壁，该压电套由压电材料环和两块凸形弹性金属片组成，并在减振器外缸的内壁安装有滚珠轴套，滚珠轴套内嵌若干按一定距离分布的滚珠，从而当减振器内缸与减振器外缸发生相对运动时，滚珠组合压迫压电套组合，俘获车辆振动产生的能量，俘获的能量可通过电控模块处理后供汽车利用，同时实时俘获能量大小也反应了车辆振动状况信息，可以用于汽车控制。

[附图说明]

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中单个压电套的结构示意图；

图3是图2中A-A剖面图；

图4是本实用新型中压电套受滚动压迫示意图；

图5是本实用新型的电控原理图；

图中：1、压电套  2、压电材料环  3、弹性金属片  4、减振器内缸  5、滚珠轴套  6、减振器外缸  7、滚珠  8、压电套衬底。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：