本实用新型专利技术涉及一种轮胎发电装置，尤其用于汽车轮胎发电装置。所述的轮胎发电装置包括主轴、滑环、导电装置、压电元件、外轮胎、弹性支撑体、内腔、橡胶胎、蓄电池和电能转换器。在外轮胎的内部设有橡胶胎，TPU发泡弹性颗粒充满橡胶胎的空间，在外轮胎的截面位置设置2个以上的压电元件，并且沿着外轮胎的内部圆周方向设置2个以上压电元件，将压电元件串联或并联产生的电能量输送到电能转换器中，将电能量输送到蓄电池中，实现了利用压电元件产生的电能量驱动汽车行驶，或者为汽车空调、循环风、照明、音响以及充电等提供电能。可以显著地降低石油资源等能源消耗，节能减排，保护环境，造福人类。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种轮胎发电装置，尤其用于汽车轮胎发电装置。
技术介绍
目前国内外汽车的保有量已经超过11亿辆，随着人们的生活水平的提高，汽车的数量也快速增长，能源消耗也快速增长，汽车大多使用汽油、柴油发动机驱动，汽油、柴油等是从石油中提炼的，石油是不可再生资源，石油资源越来越少，资源面临枯竭，人类对石油的依赖度愈来愈强，如果能将汽车转动时轮胎产生的能量利用起来，可以节约大量的石油资源，减少污染物排放，有利于保护环境，其意义是不可估量的。为了降低石油资源的消耗，将不可再生的石油资源多留给子孙后代，人们进行了大量的研宄和积极的探索，其中关于轮胎发电的专利也有很多，但是真正可以实际应用的专利技术还需要很长的路才能成为现实。人们普遍采用的轮胎发电技术是利用压电元件形变产生的能量，把能量收集起来，但是轮胎中的压电元件的形变小，产生的电压是毫伏级的，收集的电压低，功率小，收集方式相对困难，收集的能量不足以推动汽车行驶。
技术实现思路
本技术为了解决上述问题，提供一种轮胎发电装置，在外轮胎的截面位置设置2个以上的压电元件，并且沿着外轮胎的内部圆周方向设置2个以上压电元件，压电元件沿着轮胎圆周内部布置，利用压电元件形变产生的电能量，把能量收集起来，压电元件形变大，产生的电压高，收集的方式合理，能量收集的效率高，功率大。本技术为解决上述技术问题采取的技术方案是:所述的轮胎发电装置包括主轴、滑环、导电装置、压电元件、外轮胎、弹性支撑体、内腔、橡胶胎、轮辋、导线A、导线B、导线C、导线D、蓄电池、车架和电能转换器。在外轮胎的内部设有橡胶胎，橡胶胎截面是封闭的不规则环形，将TPU制成TPU发泡弹性颗粒，放入外轮胎里面的橡胶胎里面，将无数个TPU发泡弹性颗粒采用胶粘剂或表面热熔的工艺将其粘合在一起，TPU发泡弹性颗粒充满橡胶胎的空间，TPU发泡弹性颗粒之间有空隙，经过加压或加热消除空隙，或保留少量空隙，形成弹性支撑体，压电元件、橡胶胎、弹性支撑体和外轮胎形成一个整体轮胎，在内腔内部充气。在外轮胎的截面位置设置2个以上的压电元件，并且沿着外轮胎的内部圆周方向设置2个以上压电元件，压电元件位于外轮胎和橡胶胎之间，压电元件粘贴在外轮胎内部表面上，位置处于水平位置和两个侧面，外轮胎和地面的接触时，汽车自重施加在外轮胎上，外轮胎受到外力的作用有变形，压电元件也同时受到外力的作用产生变形并产生电能量，外轮胎套装在轮辋上，导电装置中设有电刷，滑环包括左盘和右盘，左盘和右盘之间有绝缘层，两个电刷分别和滑环的左盘、右盘接触，导电装置固定在车架上；4个以上的压电元件串联或并联组成压电模块，将压电模块产生的电能量输送到电能转换器中，滑环和主轴同轴装配并随主轴同步旋转，导线A、导线B分别与电能转换器、滑环的左盘和右盘电连接，电刷通过导线C、导线D和蓄电池电连接，将电能量输送到蓄电池中，压电元件的形变越大，产生的能量越高，压电元件数量越多，产生的能量越大，压电元件材料特性越好，产生的能量越大。所述的轮胎发电装置还包括制动盘、制动器、轮毂，在制动盘一侧的滑环和导电装置，将上述轮胎中电能转换器的电能量输送到蓄电池中，为汽车提供补充能源，上述轮胎是所述汽车轮胎中的任意一个或其中的几个或全部，采用一个蓄电池，将每个轮胎发出的电能量通过导线C、导线D和蓄电池并联，同时为蓄电池充电。电能转换器包括依次电连接的整流模块、蓄能模块、DC-DC升压模块和稳压模块，压电模块在外界压力作用下，产生电能量，其电压和电流都呈交变特性，蓄电池充电需要稳定的直流电源，因此需要整流模块将其转化为直流电能量。由于压电元件产生的电量过小，且电量不稳，所以使用蓄能模块将其电能暂时收集起来，使电能趋于稳定，之后通过DC-DC升压模块将直流电压升高，功率放大，通过稳压模块实现直流稳压输出，实现对蓄电池充电。将蓄电池里的电能提供给电动机，控制器控制电动机带动变速器驱动汽车行驶，或者为汽车空调、循环风、照明、音响以及充电等提供电能。所述的无数个是指I万个以上。本技术的有益效果是:本技术不需要对汽车结构进行太大改动，只是设置滑环、压电元件、导电装置、电能转换器、蓄电池等部件，即能实现轮胎发电，简单可行，结构合理，制造成本低廉。本技术实现了利用压电元件产生的电能量驱动汽车行驶，或者为汽车空调、循环风、照明、音响以及充电等提供电能。可以显著地降低石油资源等能源消耗，节省能源大约20%以上，节能减排，保护环境，将不可再生的石油资源多留给子孙后代，造福人类。本技术和现有电动汽车、混合动力车等技术相比较，最大优势是，不论是上坡还是下坡，只要汽车行驶，轮胎就可以发电，都可以将白白浪费掉的轮胎转动能量合理回收利用，同时减轻了汽车发动机工作负荷。【附图说明】图1是本技术【具体实施方式】一的结构示意图。图2是本技术【具体实施方式】二的结构示意图。图3是本技术【具体实施方式】三的结构示意图。图4是本技术【具体实施方式】四的结构示意图。图5是本技术【具体实施方式】五的结构示意图。图6是本技术【具体实施方式】六的结构示意图。图7是本技术【具体实施方式】七的结构示意图。图8是图1的W局部放大图。图9是本技术的电气流程图。图10是本技术的控制器控制蓄电池给电动机供电原理图。图中:1、主轴，2、滑环，2-1、左盘，2-2、右盘，3、电刷，4、导电装置，5、制动盘，6、制动器，7、轮毂，8、压电元件，9、外轮胎，9-1、TPU发泡弹性颗粒，9-2、空隙，9-3、橡胶胎A，9-4、内腔A，9-5、内腔B，9-6、橡胶胎B，9-7、内腔C，9-8、橡胶胎C，9-9、内腔，9-10、橡胶胎，9-11、内腔E，9-12、内腔F，9-13、弹性支撑体，9-14、橡胶胎D，9-15、橡胶胎E，9-16、橡胶胎F，9-17、内腔G，9-18、弹性支撑体A，9_19、弹性支撑体B，9_20、弹性支撑体C，9_21、弹性支撑体D，10、轮辋，12、蓄电池，13、车架，14、电能转换器，15、导线A，16、导线B，17、导线C，18、导线D，19、压电模块，20、整流模块，21、蓄能模块，22、DC-DC升压模块，23、稳压模块，24、控制器，25、电动机。【具体实施方式】【具体实施方式】一:如图1、8、9、1所示，所述的轮胎发电装置包括主轴1、滑环2、导电装置4、压电元件8、外轮胎9、弹性支撑体9-13、内腔9-9、橡胶胎9-10、轮辋10、导线A15、导线B16、导线C17、导线D18、蓄电池12、车架13和电能转换器14。在外轮胎9的内部设有橡胶胎9-10，橡胶胎9-10截面是封闭的不规则环形，将TPU制成TPU发泡弹性颗粒9-1，放入外轮胎9里面的橡胶胎9-10里面，将无数个TPU发泡弹性颗粒9-1采用胶粘剂或表面热熔的工艺将其粘合在一起，TPU发泡弹性颗粒9-1充满橡胶胎9-10的空间，TPU发泡弹性颗粒9-1之间有空隙9-2，经过加压或加热消除空隙9_2，或保留少量空隙9-2，形成弹性支撑体9-13，压电元件8、橡胶胎9-10、弹性支撑体9_13和外轮胎9形成一个整体轮胎；弹性支撑体9-13可以起到辅助支撑外轮胎9的作用，当压电元件8处于受力状态时，和内部本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种轮胎发电装置，其特征在于：所述装置包括主轴(1)、滑环(2)、导电装置(4)、压电元件(8)、外轮胎(9)、弹性支撑体(9‑13)、内腔(9‑9)、橡胶胎(9‑10)、轮辋(10)、导线A(15)、导线B(16)、导线C(17)、导线D(18)、蓄电池(12)、车架(13)和电能转换器(14)；在外轮胎(9)的内部设有橡胶胎(9‑10)，橡胶胎(9‑10)截面是封闭的不规则环形，将TPU制成TPU发泡弹性颗粒(9‑1)，放入外轮胎(9)里面的橡胶胎(9‑10)里面，将无数个TPU发泡弹性颗粒(9‑1)采用胶粘剂或表面热熔的工艺将其粘合在一起，TPU发泡弹性颗粒(9‑1)充满橡胶胎(9‑10)的空间，TPU发泡弹性颗粒(9‑1)之间有空隙(9‑2)，经过加压或加热消除空隙(9‑2)，或保留空隙(9‑2)，形成弹性支撑体(9‑13)，压电元件(8)、橡胶胎(9‑10)、弹性支撑体(9‑13)和外轮胎(9)形成一个整体轮胎，在内腔(9‑9)内部充气；在外轮胎(9)的截面位置设置2个以上的压电元件(8)，并且沿着外轮胎(9)的内部圆周方向设置2个以上压电元件(8)，压电元件(8)位于外轮胎(9)和橡胶胎(9‑10)之间，压电元件(8)粘贴在外轮胎(9)内部表面上，位置处于水平位置和两个侧面，外轮胎(9)和地面的接触时，汽车自重施加在外轮胎(9)上，外轮胎(9)受到外力的作用有变形，压电元件(8)也同时受到外力的作用产生变形并产生电能量；外轮胎(9)套装在轮辋(10)上，导电装置(4)中设有电刷(3)，滑环(2)包括左盘(2‑1)和右盘(2‑2)，左盘(2‑1)和右盘(2‑2)之间有绝缘层，电刷(3)分别和滑环(2)的左盘(2‑1)、右盘(2‑2)接触，导电装置(4)固定在车架(13)上；4个以上的压电元件(8)串联或并联组成压电模块(19)，将压电模块(19)产生的电能量输送到电能转换器(14)中，滑环(2)和主轴(1)同轴装配并随主轴(1)同步旋转，导线A(15)、导线B(16)分别与电能转换器(14)、滑环(2)的左盘(2‑1)和右盘(2‑2)电连接，电刷(3)通过导线C(17)、导线D(18)和蓄电池(12)电连接，将电能量输送到蓄电池(12)中；所述装置还包括制动盘(5)、制动器(6)、轮毂(7)，在制动盘(5)一侧的滑环(2)和导电装置(4)，将上述轮胎中电能转换器(14)的电能量输送到蓄电池(12)中，为汽车提供补充能源，上述轮胎是所述汽车轮胎中的任意一个或其中的几个或全部，采用一个蓄电池(12)，将每个轮胎发出的电能量通过导线C(17)、导线D(18)和蓄电池(12)并联，同时为蓄电池(12)充电；电能转换器(14)包括依次电连接的压电模块(19)、整流模块(20)、蓄能模块(21)、DC‑DC升压模块(22)和稳压模块(23)，压电模块(19)在外界压力作用下，产生电能量，其电压和电流都呈交变特性，蓄电池(12)充电需要稳定的直流电源，因此需要整流模块(20)将其转化为直流电能量，由于压电元件(8)产生的电量过小，且电量不稳，所以使用蓄能模块(21)将其电能收集起来，使电能趋于稳定，之后通过DC‑DC升压模块(22)将直流电压升高，功率放大，通过稳压模块(23)实现直流稳压输出，实现对蓄电池(12)充电；将蓄电池(12)里的电能提供给电动机(25)，控制器(24)控制电动机(25)带动变速器驱动汽车行驶，或者为汽车空调、循环风、照明、音响以及充电提供电能。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩毅军，时丕林，刘桂红，
申请(专利权)人：大连华工创新科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21
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