[发明专利]一种基于汽车振动的俘能装置

说明书

本发明公开一种基于汽车振动的俘能装置，所述俘能装置包括：壳体，设置在汽车挡风玻璃上；弹性装置，弹性装置设置在所述壳体上，根据汽车车身、发动机以及地面轮胎反馈的振动而振动；电磁俘能组件，与弹性装置相连，根据弹性装置的振动而振动，并产生电磁俘能；压电俘能组件，设置在壳体上，与电磁俘能组件对应设置，在所述电磁俘能组件的振动激励下产生压电俘能；能量管理电路，设置在壳体上，分别与电磁俘能组件、压电俘能组件相连，接收并分配电磁俘能和压电俘能。本发明通过设置压电俘能组件和电磁俘能组件构成压电‑电磁结构，根据汽车反馈的振动而产生电能用于ETC电子标签等低功耗装置供电，以实现自主不间断供电、安全、高效、低成本。

技术领域

本发明涉及汽车电子新能源和发电技术领域，特别是涉及一种基于汽车振动的俘能装置。

背景技术

不停车电子收费系统(Electronic Toll Collection,简称ETC)是利用微波或红外或射频技术、电子技术、计算机技术、通信和网络技术、信息技术、传感技术、图象识别技术等高新技术的设备和软件所组成的先进系统，以实现车辆无需停车即可自动收取道路通行费用。它主要由电子标签和路边设备组成，ETC的电子标签安放在汽车前风挡玻璃上，通过短程通信完成路边设备对电子标签信息的一次读写，即完成收(付)费交易所必须的信息交换手续。它是缓解收费站交通堵塞“瓶颈”的有效手段，提高了道路通行能力并减少了环境污染，所以各国把ETC作为智能交通领域最先投入应用的系统来开发。

目前对ETC电子标签的供电都采用一次性锂电池供电，锂电池固封在ETC电子标签中。锂电池经过一段时间使用后，电池电量减弱，ETC电子标签变得不灵敏，会经常因出现与路边设备之间通信不连续，造成信号中断不能读卡，从而导致收费站闸口不能自动抬杆而耽误了通行，失去了ETC电子标签应有的便捷功能。目前ETC电子标签的供电电池与ETC电子标签是固封为一体的，在ETC电子标签锂电池电量不足时无法更换或更换困难且成本较高。

另外，在夏天，当车窗都关闭的情况下车内温度会非常高，甚至可以达到80摄氏度。ETC电子标签直接放置在汽车内部，虽然大部分锂电池的工作温度范围较宽，但是在夏天如果长时间放置在封闭车内也会因其温度过高引起爆炸。这样，ETC电子标签内的锂电池在夏天就成为了汽车的主要安全隐患。

如何克服上述问题，寻找一种替代锂电池为ETC电子标签供电成为ETC系统亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于汽车振动的俘能装置，通过设置压电-电磁俘能结构将振动机械能转换成电能用于ETC电子标签、行车记录仪等低功耗装置供电，以实现自主不间断供电、安全、高效、低成本。

为实现上述目的，本发明提供一种基于汽车振动的俘能装置，所述俘能装置包括：

壳体，设置在汽车挡风玻璃上；

弹性装置，所述弹性装置一端设置在所述壳体上，用于根据行驶过程中汽车车身、发动机以及地面轮胎反馈的振动而振动；

电磁俘能组件，与所述弹性装置另一端相连，用于根据所述弹性装置的振动而振动，并产生电磁俘能；

压电俘能组件，设置在所述壳体上，与所述电磁俘能组件对应设置，用于在所述电磁俘能组件的振动激励下产生压电俘能；

能量管理电路，设置在所述壳体上，分别与所述电磁俘能组件、所述压电俘能组件相连，用于接收并分配所述电磁俘能组件发送的电磁俘能和所述压电俘能组件发送的压电俘能。

可选的，所述俘能装置还包括：

储能组件，与所述能量管理电路相连，用于存储所述能量管理电路发送的所述电磁俘能和所述压电俘能。

可选的，所述储能组件为充电电池或超级电容。

可选的，所述电磁俘能组件包括：