[发明专利]一种基于压电材料的汽车发动机振动俘能装置

权利要求书

1.一种基于压电材料的汽车发动机振动俘能装置，其特征是设置：

压电俘能器(1)，用于收集汽车发动机(6)的无效振动能量并转化为电能作为压电俘能器(1)的输出电压；所述压电俘能器(1)包括环形压电陶瓷(10)和片形压电陶瓷(13)，所述环形压电陶瓷(10)安装在发动机前悬置系统(15)中，所述片形压电陶瓷(13)安装在发动机后悬置系统(16)中；所述环形压电陶瓷(10)和片形压电陶瓷(13)是以压电陶瓷材料PZT为材质；

充电保护电路(2)，用于接收并检测来自所述压电俘能器(1)的输出电压，滤除所述输出电压中的高电压和过低电压后产生交流输出信号，并输出至后续电路控制系统(3)；

所述电路控制系统(3)，用于接收来自所述充电保护电路(2)的交流输出信号，经变压、整流、滤波和稳压以直流信号输出；

脉冲转化器(4)，用于接收来自所述电路控制系统(3)的直流信号，通过电压特性调整输出脉冲信号，以所述脉冲信号对汽车蓄电池(5)进行充电。

2.根据权利要求1所述的基于压电材料的汽车发动机振动俘能装置，其特征是：所述环形压电陶瓷(10)粘接在发动机前悬置系统中前置橡胶主簧(8)与金属骨架(9)之间；所述片形压电陶瓷(13)粘接在发动机后悬置系统中后置橡胶主簧(12)与金属基座(11)之间。

3.根据权利要求1所述的基于压电材料的汽车发动机振动俘能装置，其特征是：所述充电保护电路(2)包括分压电阻R1、稳压二极管D1和D2、二极管D3和D4，以及直流电源V1和V2；变压器T的初级端的端点a与电阻R1的一端相连接，变压器T的初级端的端点b与压电俘能器(1)的一端连接，所述分压电阻R1的另一端与所述压电俘能器(1)的另一端连接，形成分压电阻R1与压电俘能器(1)的串联连接；稳压二极管D1的阴极接端点a，稳压二极管D1的阳极与稳压二极管D2的阳极相连接，稳压二极管D2的阴极与二极管D3的阳极以及直流电源V1的负极共同连接，二极管D3的阴极接直流电源V2的正极，直流电源V2的负极与二极管D4的阳极共同接入所述端点b，二极管D4的阴极接直流电源V1的正极，以所述变压器T的次级端的端点c和端点d的输出信号作为后续电路控制系统(3)的输入信号。

4.根据权利要求3所述的基于压电材料的汽车发动机振动俘能装置，其特征是：所述电路控制系统(3)包括二极管D5、D6和D7，电容C1、C2、C3、C4和C5、输出电阻R2以及三端稳压器W；所述变压器T的次级端的端点c与二极管D5的阴极及电容C1的一端共同连接，二极管D5的阳极与二极管D6的阴极、电容C2以及电容C3的一端共同连接，二极管D6的阳极与电容C1的另一端以及二极管D7的阴极共同连接，电容C3的另一端与二极管D7的阳极、电容C4的一端以及三端稳压器W的第一端口共同连接，三端稳压器W的第二端口与电容C5的一端及输出电阻R2的一端共同连接至端点f，输出电阻R2的另一端与电容C4的另一端、电容C5的另一端以及三端稳压器W的第三端口共同连接至端点e，端点d和端点e接地，以端点e和端点f的输出信号作为后续脉冲转化器(4)的输入信号。

5.根据权利要求4所述的基于压电材料的汽车发动机振动俘能装置，其特征是：设置所述脉冲转化器(4)的一个脉冲周期为1080毫秒，占空比为0.898。