輪胎發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種輪胎發(fā)電裝置，尤其用于汽車輪胎發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外汽車的保有量已經(jīng)超過11億輛，隨著人們的生活水平的提高，汽車的數(shù)量也快速增長，能源消耗也快速增長，汽車大多使用汽油、柴油發(fā)動機驅(qū)動，汽油、柴油等是從石油中提煉的，石油是不可再生資源，石油資源越來越少，資源面臨枯竭，人類對石油的依賴度愈來愈強，如果能將汽車轉(zhuǎn)動時輪胎產(chǎn)生的能量利用起來，可以節(jié)約大量的石油資源，減少污染物排放，有利于保護(hù)環(huán)境，其意義是不可估量的。為了降低石油資源的消耗，將不可再生的石油資源多留給子孫后代，人們進(jìn)行了大量的研宄和積極的探索，其中關(guān)于輪胎發(fā)電的專利也有很多，但是真正可以實際應(yīng)用的專利技術(shù)還需要很長的路才能成為現(xiàn)實。人們普遍采用的輪胎發(fā)電技術(shù)是利用壓電元件形變產(chǎn)生的能量，把能量收集起來，但是輪胎中的壓電元件的形變小，產(chǎn)生的電壓是毫伏級的，收集的電壓低，功率小，收集方式相對困難，收集的能量不足以推動汽車行駛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型為了解決上述問題，提供一種輪胎發(fā)電裝置，在外輪胎的截面位置設(shè)置2個以上的壓電元件，并且沿著外輪胎的內(nèi)部圓周方向設(shè)置2個以上壓電元件，壓電元件沿著輪胎圓周內(nèi)部布置，利用壓電元件形變產(chǎn)生的電能量，把能量收集起來，壓電元件形變大，產(chǎn)生的電壓高，收集的方式合理，能量收集的效率高，功率大。
[0004]本實用新型為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:
[0005]所述的輪胎發(fā)電裝置包括主軸、滑環(huán)、導(dǎo)電裝置、壓電元件、外輪胎、彈性支撐體、內(nèi)腔、橡膠胎、輪輞、導(dǎo)線A、導(dǎo)線B、導(dǎo)線C、導(dǎo)線D、蓄電池、車架和電能轉(zhuǎn)換器。
[0006]在外輪胎的內(nèi)部設(shè)有橡膠胎，橡膠胎截面是封閉的不規(guī)則環(huán)形，將TPU制成TPU發(fā)泡彈性顆粒，放入外輪胎里面的橡膠胎里面，將無數(shù)個TPU發(fā)泡彈性顆粒采用膠粘劑或表面熱熔的工藝將其粘合在一起，TPU發(fā)泡彈性顆粒充滿橡膠胎的空間，TPU發(fā)泡彈性顆粒之間有空隙，經(jīng)過加壓或加熱消除空隙，或保留少量空隙，形成彈性支撐體，壓電元件、橡膠胎、彈性支撐體和外輪胎形成一個整體輪胎，在內(nèi)腔內(nèi)部充氣。
[0007]在外輪胎的截面位置設(shè)置2個以上的壓電元件，并且沿著外輪胎的內(nèi)部圓周方向設(shè)置2個以上壓電元件，壓電元件位于外輪胎和橡膠胎之間，壓電元件粘貼在外輪胎內(nèi)部表面上，位置處于水平位置和兩個側(cè)面，外輪胎和地面的接觸時，汽車自重施加在外輪胎上，外輪胎受到外力的作用有變形，壓電元件也同時受到外力的作用產(chǎn)生變形并產(chǎn)生電能量，外輪胎套裝在輪輞上，導(dǎo)電裝置中設(shè)有電刷，滑環(huán)包括左盤和右盤，左盤和右盤之間有絕緣層，兩個電刷分別和滑環(huán)的左盤、右盤接觸，導(dǎo)電裝置固定在車架上；4個以上的壓電元件串聯(lián)或并聯(lián)組成壓電模塊，將壓電模塊產(chǎn)生的電能量輸送到電能轉(zhuǎn)換器中，滑環(huán)和主軸同軸裝配并隨主軸同步旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)線A、導(dǎo)線B分別與電能轉(zhuǎn)換器、滑環(huán)的左盤和右盤電連接，電刷通過導(dǎo)線C、導(dǎo)線D和蓄電池電連接，將電能量輸送到蓄電池中，壓電元件的形變越大，產(chǎn)生的能量越高，壓電元件數(shù)量越多，產(chǎn)生的能量越大，壓電元件材料特性越好，產(chǎn)生的能量越大。
[0008]所述的輪胎發(fā)電裝置還包括制動盤、制動器、輪轂，在制動盤一側(cè)的滑環(huán)和導(dǎo)電裝置，將上述輪胎中電能轉(zhuǎn)換器的電能量輸送到蓄電池中，為汽車提供補充能源，上述輪胎是所述汽車輪胎中的任意一個或其中的幾個或全部，采用一個蓄電池，將每個輪胎發(fā)出的電能量通過導(dǎo)線C、導(dǎo)線D和蓄電池并聯(lián)，同時為蓄電池充電。
[0009]電能轉(zhuǎn)換器包括依次電連接的整流模塊、蓄能模塊、DC-DC升壓模塊和穩(wěn)壓模塊，壓電模塊在外界壓力作用下，產(chǎn)生電能量，其電壓和電流都呈交變特性，蓄電池充電需要穩(wěn)定的直流電源，因此需要整流模塊將其轉(zhuǎn)化為直流電能量。由于壓電元件產(chǎn)生的電量過小，且電量不穩(wěn)，所以使用蓄能模塊將其電能暫時收集起來，使電能趨于穩(wěn)定，之后通過DC-DC升壓模塊將直流電壓升高，功率放大，通過穩(wěn)壓模塊實現(xiàn)直流穩(wěn)壓輸出，實現(xiàn)對蓄電池充電。
[0010]將蓄電池里的電能提供給電動機，控制器控制電動機帶動變速器驅(qū)動汽車行駛，或者為汽車空調(diào)、循環(huán)風(fēng)、照明、音響以及充電等提供電能。
[0011]所述的無數(shù)個是指I萬個以上。
[0012]本實用新型的有益效果是:
[0013]本實用新型不需要對汽車結(jié)構(gòu)進(jìn)行太大改動，只是設(shè)置滑環(huán)、壓電元件、導(dǎo)電裝置、電能轉(zhuǎn)換器、蓄電池等部件，即能實現(xiàn)輪胎發(fā)電，簡單可行，結(jié)構(gòu)合理，制造成本低廉。
[0014]本實用新型實現(xiàn)了利用壓電元件產(chǎn)生的電能量驅(qū)動汽車行駛，或者為汽車空調(diào)、循環(huán)風(fēng)、照明、音響以及充電等提供電能。
[0015]可以顯著地降低石油資源等能源消耗，節(jié)省能源大約20%以上，節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境，將不可再生的石油資源多留給子孫后代，造福人類。
[0016]本實用新型和現(xiàn)有電動汽車、混合動力車等技術(shù)相比較，最大優(yōu)勢是，不論是上坡還是下坡，只要汽車行駛，輪胎就可以發(fā)電，都可以將白白浪費掉的輪胎轉(zhuǎn)動能量合理回收利用，同時減輕了汽車發(fā)動機工作負(fù)荷。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型【具體實施方式】一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本實用新型【具體實施方式】二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本實用新型【具體實施方式】三的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是本實用新型【具體實施方式】四的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5是本實用新型【具體實施方式】五的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6是本實用新型【具體實施方式】六的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖7是本實用新型【具體實施方式】七的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖8是圖1的W局部放大圖。
[0025]圖9是本實用新型的電氣流程圖。
[0026]圖10是本實用新型的控制器控制蓄電池給電動機供電原理圖。
[0027]圖中:1、主軸，2、滑環(huán)，2-1、左盤，2-2、右盤，3、電刷，4、導(dǎo)電裝置，5、制動盤，6、制動器，7、輪轂，8、壓電元件，9、外輪胎，9-1、TPU發(fā)泡彈性顆粒，9-2、空隙，9-3、橡膠胎A，9-4、內(nèi)腔A，9-5、內(nèi)腔B，9-6、橡膠胎B，9-7、內(nèi)腔C，9-8、橡膠胎C，9-9、內(nèi)腔，9-10、橡膠胎，9-11、內(nèi)腔E，9-12、內(nèi)腔F，9-13、彈性支撐體，9-14、橡膠胎D，9-15、橡膠胎E，9-16、橡膠胎F，9-17、內(nèi)腔G，9-18、彈性支撐體A，9_19、彈性支撐體B，9_20、彈性支撐體C，9_21、彈性支撐體D，10、輪輞，12、蓄電池，13、車架，14、電能轉(zhuǎn)換器，15、導(dǎo)線A，16、導(dǎo)線B，17、導(dǎo)線C，18、導(dǎo)線D，19、壓電模塊，20、整流模塊，21、蓄能模塊，22、DC-DC升壓模塊，23、穩(wěn)壓模塊，24、控制器，25、電動機。
【具體實施方式】
[0028]【具體實施方式】一:如圖1、8、9、1所示，所述的輪胎發(fā)電裝置包括主軸1、滑環(huán)2、導(dǎo)電裝置4、壓電元件8、外輪胎9、彈性支撐體9-13、內(nèi)腔9-9、橡膠胎9-10、輪輞10、導(dǎo)線A15、導(dǎo)線B16、導(dǎo)線C17、導(dǎo)線D18、蓄電池12、車架13和電能轉(zhuǎn)換器14。
[0029]在外輪胎9的內(nèi)部設(shè)有橡膠胎9-10，橡膠胎9-10截面是封閉的不規(guī)則環(huán)形，將TPU制成TPU發(fā)泡彈性顆粒9-1，放入外輪胎9里面的橡膠胎9-10里面，將無數(shù)個TPU發(fā)泡彈性顆粒9-1采用膠粘劑或表面熱熔的工藝將其粘合在一起，TPU發(fā)泡彈性顆粒9-1充滿橡膠胎9-10的空間，TPU發(fā)泡彈性顆粒9-1之間有空隙9-2，經(jīng)過加壓或加熱消除空隙9_2，或保留少量空隙9-2，形成彈性支撐體9-13，壓電元件8、橡膠胎9-10、彈性支撐體9_13和外輪胎9形成一個整體輪胎；彈性支撐體9-13可以起到輔助支撐外輪胎9的作用，當(dāng)壓電元件8處于受力狀態(tài)時，和內(nèi)部沒有填充彈性支撐體9-13的充氣輪胎相比較，壓電元件8的形變大，產(chǎn)生的電壓更高，能量轉(zhuǎn)換效率更高，并且可以保護(hù)壓電元件8，設(shè)置內(nèi)腔9-9的目的是便于和輪輞10安裝以及為