[实用新型]汽车压电减振器发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车压电减振器发电系统，尤其涉及一种采用d33模式压电陶瓷进行汽车压电减振器发电的系统。

背景技术

随着世界经济发展，能源消耗剧增，依靠肆意攫取有限的不可再生能源并非长久之策，加上石油等重要能源带来的温室效应影响已到了不可忽视的地步，人类正面临着前所未有的能源危机。在这种时代背景下，开发绿色新能源和有效的节能方式，成为一种趋势。

在节能方面，汽车作为人类主要的代步工具，其踪迹遍布全球各个角落，消耗着50%的开采石油，每天排放出上千万吨二氧化碳温室气体。如何有效减少汽车能源消耗和温室气体排放已成为一个重要研究课题。

汽车减振器发电作为创新节能项目在最近几年才得到重视并开发。美国纽约州立大学的科学家开发出了一种新型发电减振器，这种由一个小型磁控管和一个空心线圈组成的减振器能够将汽车行驶过程中产生的颠簸和振动转化为电能。车辆试验显示，安装在一辆中型客车中的新型减振器，在车辆以60英里的时速在正常的道路上行驶时，可以产生100到400瓦的能量；在较为颠簸的道路上行驶则能产生1600瓦的能量；而将其在卡车和越野车上进行应用时，根据路面质量的不同可以产生 1到10千瓦的能量，这些由减振器产生的电能既能为汽车电池充电，也能为车辆上的其他电子设备提供电力支持，功率一般可达到250到350瓦。该装置的应用可大幅减少车辆发电机的负荷（普通车辆发电机的功率约为500到600 瓦）。如果按此计算，这种能量采集装置可以将普通燃油汽车的燃油经济性提高1%到4%，将油电混合动力汽车的燃油经济性提高8%。但这种减振器结构复杂，制作成本高，更换这种新型减振器所产生的成本，对普通载客汽车而言需3到4年才能收回成本，对卡车而言收回成本也要1到2年。另外，受路况影响，发电功率不稳定。

同时国内也有一些发电减振器的专利，比如中国专利申请号201010214760的“车辆液压发电减振器”。由阀路、液压缸、液压马达、发电机组成，通过减振器活塞运动，将油液泵入液压缸储存，再释放出来驱动液压马达工作，液压马达带动发电机发电。这种发电减振器结构较为简单，但其使用液压马达来带动发电机发电的方式，因为液压马达将静压能转换为转子动能的效率比较低，所以整体的发电效率必然降低。同时，外形结构决定了其难以安装以更换现有减振器，缺乏实用性。

发明内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种压电减振器发电系统，该发电系统自身结构简单、转化效率高、工作稳定、实用性强，而且其所用减振器与现有普通减振器外观结构无差异，更换成本低。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种汽车压电减振器发电系统，主要包括减振器动力系统、液压振动系统和压电换能系统，其中：

所述液压振动系统包括马达、转轴活塞和液压缸，该马达的动力轴承一端延伸出来并与转轴活塞相接成一同心轴，该转轴活塞密封活动套与液压缸通过管道连通，所述马达能够带动转轴活塞转动而使活塞在液压缸内产生简谐振动。 

所述压电换能系统包括压电叠堆、整流电桥和储能器，所述液压振动系统中液压缸中活塞的简谐振动能够对压电叠堆产生准简谐振动的压应力，在压电叠堆的每一层引出上下电极，相互形成串联、并联和串并联电路之一并依次电性连接整流电桥和储能器。

作为本实用新型的进一步改进，导向座活塞能够和活塞杆附缸产生相对运动，将该活塞杆附缸内油液泵入高压罐内的结构为：在所述活塞杆附缸和高压罐之间通过管道连通，并在该管道上设有仅能够使油液从所述活塞杆附缸流向高压罐的第一单向阀；在所述导向座活塞和活塞杆附缸相互靠近时，活塞杆附缸内压强增大；在所述导向座活塞和活塞杆附缸相互远离时，活塞杆附缸内压强减小。

作为本实用新型的进一步改进，所述活塞杆附缸和减振器缸筒之间通过管道连接，并在该管道之间设有仅能够使油液从减振器缸筒流向活塞杆附缸的第二单向阀。