[发明专利]一种基于压电振动能量收集的电动车辆终端续航系统

说明书

本发明公开了一种基于压电振动能量收集的电动车辆终端续航系统，该系统包括：能量收集单元和能量收集电路单元，能量收集单元包括：固定块，固定块上固定有振动机座，振动机座上部四周设有压电振子，压电振子包括悬臂梁，悬臂梁的自由端设有质量块，悬臂梁上还设有下电极和上电极，下电极和上电极之间设有压电材料；能量收集电路单元包括：由开关模块、整流桥模块、滤波电容模块和蓄电池模块形成的双同步开关电感电路。本发明所提供的系统，根据共振原理和压电俘能原理，以电动车辆产生的振动为激振源使压电振子做受迫振动，产生电能，再通过能量收集电路单元为电动车辆的动力电池充电，实现俘能—蓄能一体化的终端节能辅助系统。

技术领域

本发明涉及电动车辆节能续航设施领域，具体涉及一种基于压电振动能量收集的电动车辆终端续航系统。

背景技术

现如今在汽车新能源发展的大趋势下，越来越多的汽车选择采用电气驱动，电动汽车有利用电能环保、噪音小、节能等优点，但是也存在一定的弊端，例如续航里程少，充电时间长等缺点。这样就使汽车的方便性大打折扣，严重影响行车方便快捷性。在续航方面，电动汽车充电桩数量少距离大，往往在车辆还没有行驶到充电处时，蓄电能量就已经见底。因此在续航方面如何解决“电动车辆最后一公里”，是电动汽车需要解决的难题。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于压电振动能量收集的电动车辆终端续航系统，实现了俘能-蓄能一体化的终端节能辅助系统。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于压电振动能量收集的电动车辆终端续航系统，该系统包括：能量收集单元和能量收集电路单元，所述能量收集单元包括：固定块，所述固定块上固定有振动机座，所述振动机座上部四周设有压电振子，所述压电振子包括悬臂梁，所述悬臂梁的自由端设有质量块，所述悬臂梁上还设有下电极和上电极，所述下电极和所述上电极之间设有压电材料，所述振动机座侧壁上设有输电线路，所述输电线路的一端分别与所述下电极和所述上电极电连接；

所述能量收集电路单元包括：由开关模块、整流桥模块、滤波电容模块和蓄电池模块形成的双同步开关电感电路，所述输电线路的另一端与所述开关模块电连接；

在电动车辆的激振源振动时，所述悬臂梁做受迫振动产生动能，所述压电材料将动能转化为电能，通过所述下电极和所述上电极流向所述能量收集电路单元，经所述双同步开关电感电路处理后储存在所述蓄电池模块中，所述蓄电池模块用于给电动车辆的动力电池充电。

进一步，如上所述的一种基于压电振动能量收集的电动车辆终端续航系统，所述固定块通过固定板和固定螺钉固定所述振动机座。

进一步，如上所述的一种基于压电振动能量收集的电动车辆终端续航系统，所述下电极和所述上电极均由铜质金属基板组成。

进一步，如上所述的一种基于压电振动能量收集的电动车辆终端续航系统，所述压电材料由压电复合材料PZT-PVDF薄片组成。

进一步，如上所述的一种基于压电振动能量收集的电动车辆终端续航系统，所述悬臂梁和所述质量块均由非导电材料制成。

进一步，如上所述的一种基于压电振动能量收集的电动车辆终端续航系统，所述能量收集电路单元还包括：负载模块，用于提供负载，所述负载模块并联在所述双同步开关电感电路中，所述负载模块由电阻组成。

进一步，如上所述的一种基于压电振动能量收集的电动车辆终端续航系统，所述开关模块由两个自动控制型闭触点开关组成。

进一步，如上所述的一种基于压电振动能量收集的电动车辆终端续航系统，所述整流桥模块由四个单向二极管组成，用于将输入的交流电转化成直流电后充入所述滤波电容模块。