[发明专利]车辆传动轴发电及故障监测预警系统

说明书

本发明涉及车辆监测技术领域，具体涉及一种车辆传动轴发电及故障监测预警系统，将压电发电元件设计于传动轴系统中振动能量集中的节点零件上，同时在传动轴轴管表面铺设压电薄膜，当传动轴工作产生变化的机械振动时，压电发电元件产生并输出电能供汽车电器设备使用或存储在蓄电池中。同时，在传动轴压电发电回路中并联接入传感器，将传动轴产生的电信号发送到整车通讯系统中；根据传动轴合理振动状态下所产生电能的电压、频率范围，设置标准参数区间，当传动轴发电参数超过标准值且持续一定时间时，可判断传动轴振动过度或状态异常，即可控制声光报警器、仪表指示等发出传动轴故障预警提示。

技术领域

本发明涉及车辆监测技术领域，具体涉及一种车辆传动轴发电及故障监测预警系统。

背景技术

随着新能源汽车的快速发展，电能已逐渐成为汽车需求的能源主体，是新能源车辆驱动、车载电气设备工作的基础条件。为了满足用户对续航里程的需求，通常从汽车电能的高效利用、回收及产生等主要途径寻求解决方案。汽车传动轴是汽车动力传递的重要零件，工作中常处于高转速、大扭矩的状态，由于路面起伏、负荷变化等原因会产生较大的振动能量，这一方面是对能量的损失，另一方面也提高了传动轴的故障率，车辆行驶过程中一旦传动轴故障，极易发生严重危害车辆、人员及他人的安全的事故。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明提供一种车辆传动轴发电及故障监测预警系统，其可基于传动轴振动发电反补汽车电能，同时利用发电信息对传动轴状态是否正常进行监测和故障预警。

本发明采用的技术方案在于：

一种车辆传动轴发电及故障监测预警系统，包括振动能量收集转化模块、信号采集模块、监测控制模块和警示模块，

所述振动能量收集转化模块设置在车辆传动轴系统中振动能量集中的零件上，用于将车辆行驶过程中传动轴系统产生的振动机械能转化为电能；

所述信号采集模块分别与所述振动能量收集转化模块和监测控制模块电连接，用于采集所述振动能量收集转化模块输出端的电信号，并将采集的电信号发送至监测控制模块；

所述监测控制模块与警示模块电连接，所述监测控制模块根据接收到的电信号判断所述传动轴系统的振动状态，并根据振动状态分析所述传动轴系统的工作状态，在其工作状态异常时向所述警示模块发送警示信息；

所述警示模块根据所接收的警示信息进行报警。

进一步地，所述振动能量收集转化模块包括压电发电组件，所述压电发电组件用于将车辆行驶过程中传动轴系统产生的振动机械能转化为交流电。

进一步地，所述压电发电组件集成于传动轴吊架内，具体的，所述压电发电组件设置于传动轴吊架的减振垫内部，所述减振垫设置于传动轴吊架的支撑盘与传动轴之间。

进一步地，所述压电发电组件包括压电发电片，所述压电发电片呈至少一层环形围绕所述传动轴布置于减振垫内部。

进一步地，所述压电发电组件包括压电薄膜，所述压电薄膜包裹于传动轴的轴管外表面。

进一步地，车辆传动轴发电及故障监测预警系统，还包括整流稳压组件、蓄电池，所述压电发电组件、整流稳压组件、蓄电池顺序连接，所述整流稳压组件、蓄电池还分别与车辆用电负载连接。

进一步地，所述信号采集模块包括传感器，用于至少采集压电发电组件输出的电压信号和频率信号。

进一步地，所述监测控制模块集成于整车控制系统或采用单独的控制器，根据传动轴合理振动状态下所产生电能的电压、频率范围，设置信号标准参数区间，当所采集的信号超过信号标准参数区间且持续时间超过预设的时间阈值时，可判断传动轴系统工作状态异常。