[发明专利]充气轮胎的转速感应装置、估算系统及估算方法

权利要求书

1.一种充气轮胎的转速感应装置，用于感应轮胎转速，包括：设置在轮胎内部的能量模块、转速感应模块以及信号输出模块，所述信号输出模块分别与所述能量模块、所述转速感应模块电性连接；

所述转速感应模块包括至少一个摩擦纳米发电机，所述摩擦纳米发电机作为感应单元时固定安装在所述轮胎的胎面内表面的周向中心线上，并能够在所述轮胎转动时周期性经过所述轮胎的接地印迹区域以受压产生交流电，所述感应单元产生的交流电的电信号特征与所述轮胎的转速存在特定关联；

所述信号输出模块能够在所述能量模块的供能下将从所述转速感应模块处获得的交流电的电信号特征进行输出。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎的转速感应装置，其特征在于：所述摩擦纳米发电机包括柔性封装腔、分别固定设置在所述柔性封装腔两相对内壁上的两导电层、分别固定设置在两所述导电层远离所述柔性封装腔的面上的两摩擦层以及固定安装在两所述摩擦层之间且位于两所述摩擦层边角处的绝缘支撑层；两所述导电层彼此电性连接，两所述摩擦层彼此材质不同；

在两所述导电层的相对方向上，所述柔性封装腔受压时两所述摩擦层的中间区域能够接触并挤压摩擦，所述柔性封装腔所受压力减小时两所述摩擦层的中间区域逐渐脱离接触至相互远离。

3.根据权利要求2所述的充气轮胎的转速感应装置，其特征在于：所述绝缘支撑层包括弹簧和/或弹性聚合物；

和/或，

至少一个所述导电层包括一柔性基底层和一电极层，所述柔性基底层固定安装在所述柔性封装腔的内壁上，所述电极层固定安装在所述柔性基底层靠近所述摩擦层的面上。

4.根据权利要求3所述的充气轮胎的转速感应装置，其特征在于：至少一个所述柔性基底层与所述柔性封装腔为材质相同的一体绝缘结构；

和/或，两所述摩擦层中的任一摩擦层和与其邻近的一所述电极层为相同材质的一体导电结构。

5.根据权利要求1所述的充气轮胎的转速感应装置，其特征在于：至少一个所述导电层包括柔性基底和与所述柔性基底混合形成柔性导电膜层的的导电介质。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的充气轮胎的转速感应装置，其特征在于：所述能量模块包括至少一个所述摩擦纳米发电机，所述摩擦纳米发电机作为发电单元时固定安装在所述轮胎的胎面内表面和/或胎侧内表面上；所述发电单元经过接地印迹区域时受压产生交流电并能够将所述交流电供给至所述信号输出模块；

所述充气轮胎的转速感应装置还包括能量管理模块，所述能量模块、所述能量管理模块以及所述信号输出模块依次串联，所述能量管理模块能够将所述能量模块产生的交流电转化为直流电供给至所述信号输出模块。

7.根据权利要求6所述的充气轮胎的转速感应装置，其特征在于：固定安装在所述胎面内表面的若干所述摩擦纳米发电机在所述胎面内表面的周向中心线上等间隔分布；

和/或，固定安装在所述胎侧内表面的若干所述摩擦纳米发电机对称分布在所述胎面内表面两侧的所述胎侧内表面上，且位于同侧的所述摩擦纳米发电机等间隔地分布在与所述周向中心线平行的所述胎侧内表面的周向环线上。

8.一种充气轮胎的转速估算系统，用于估算轮胎转速，其特征在于，包括：权利要求1至7中任一项所述的充气轮胎的转速感应装置，还包括设置在车内与汽车的车载电源电性连接的估算模块，所述估算模块与所述信号输出模块信号连接，能够利用所述信号输出模块发送的电信号特征估算所述轮胎的转速。

9.根据权利要求8所述的充气轮胎的转速估算系统，其特征在于：所述充气轮胎的转速估算系统还包括车载电控系统，所述估算模块估算得到的所述轮胎转速超出预设范围时，所述车载电控系统能够对汽车的运行状态进行调整。