[发明专利]充气轮胎的转速感应装置、估算系统及估算方法

说明书

本发明涉及纳米新能源技术领域，尤其涉及一种充气轮胎的转速感应装置、估算系统及估算方法。本发明的充气轮胎的转速感应装置包括设置在轮胎内部的信号输出模块以及与其电性连接的能量模块和转速感应模块；转速感应模块包括至少一个作为感应单元安装在轮胎的胎面内表面周向中心线上的摩擦纳米发电机，感应单元在周期性经过轮胎的接地印迹时产生交流电且电信号特征与轮胎转速存在特定关联。以上充气轮胎的转速感应装置能够以简单、可靠的结构对轮胎转速进行感应。本发明的充气轮胎的转速估算系统、充气轮胎的转速估算方法，用于估算本发明的充气轮胎的转速感应装置所在的轮胎转速。

技术领域

本发明属于纳米新能源技术领域，特别地，涉及一种充气轮胎的转速感应装置、估算系统及估算方法。

背景技术

现有的用于感应充气轮胎转速的方案，大抵是在轮胎外部、轮胎转轴上设置若干常见的传感器，通过以上传感器对轮胎的转速进行感应，此处对传感器的灵敏度和可靠性要求高，且传感器的工作环境恶劣、容易受到损伤、外界环境影响导致精确程度有限；同时，至少需要布置电源和控制单元以实现对传感器进行供电和控制，也就需要布置用于电性连接的线路以及用于信号连接的设施(有线或无线)，结构复杂。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种充气轮胎的转速感应装置，能够替代常见的传感器对充气轮胎的转速进行感应，且结构简单、可靠。

本发明还提出了一种充气轮胎的转速估算系统、一种充气轮胎的转速估算方法，用于估算本发明的充气轮胎的转速感应装置所在的轮胎转速。

本发明的充气轮胎的转速感应装置，用于感应轮胎的转速，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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；