[发明专利]智能车轮能量采集器

说明书

公开用于接近车辆的车轮的可旋转组件的能量采集器的系统和方法。在一些实施例中，一种能量采集器系统包含：衬底，其具有配置成与车轮的表面接触且介接的第一表面，和与所述第一表面相对的第二表面；压电组件，其配置成响应于机械应变被施加在所述压电组件上而产生能量，其中所述压电组件配置成在经历所述机械应变时变形以便接触所述第二表面的至少一部分。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年7月24日提交的美国临时申请第62/878,225号的优先权权益，所述申请的内容以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本申请大体上涉及传感器系统，且更特定地涉及用于接近车辆车轮的可旋转组件的能量采集器的系统和方法。

背景技术

在汽车传感器系统领域中，对用以补充现有电子安全系统的高级感测应用的需求引起了相当大的关注。例如，这包含测量温度、压力、加速度以及作用在轮胎、车轮和汽车上的力(静态和动态)。所有这些传感器都增大了对功率的需求，以更频繁地操作和发射数据。驱动这些传感器的当前电源(例如，锂离子电池)的容量有限，且展现例如耐用性低、难以替换以及最显著的，在环境影响方面的可持续性较差的缺点。随着功率负载增大，这些电源将进一步经受加速的放电循环，从而导致频繁或过早替换整个传感器模块。这可能会增大用户的总体拥有成本和维护成本。

相关技术的前述实例和与其相关的限制旨在是说明性的而非排它性的。在阅读本说明书并研究图式之后，相关技术的其它限制将变得显而易见。

发明内容

本文中所公开的示范性实施例是针对解决与现有技术中呈现的问题中的一或多个相关的问题，以及提供在结合附图参考以下详细描述时将易于显而易见的额外特征。根据各种实施例，本文中公开示范性系统、方法、装置以及计算机程序产品。然而，应理解，这些实施例是作为实例而非限制呈现，且阅读本发明的所属领域的一般技术人员将显而易见可对所公开实施例进行各种修改而仍保持在本发明的范围内。

在某些实施例中，一种系统包含：衬底，其包括：在三个维度上弯曲的第一表面，其中第一表面配置成与车轮的轮辋介接，和在三个维度中的至少两个上弯曲的第二表面；以及配置成响应于机械应变而产生能量的压电组件，其中压电组件接触车轮，且其中压电组件配置成在经历机械应变时变形且接触第二表面。

在某些实施例中，压电组件包括多个层。

在某些实施例中，压电组件包括：拉伸负载背衬层、压电材料层以及电极层。

在某些实施例中，电极层包括配置成连接到互连件的电极。

在某些实施例中，电极形成为网状结构。

在某些实施例中，相比拉伸负载背衬层，电极层更接近第二表面。

在某些实施例中，压电材料层介于拉伸负载背衬层与电极层之间。

在某些实施例中，三个维度是沿着衬底的长度、宽度以及高度。

在某些实施例中，一种系统包含：车轮，其包括仅在两个维度上弯曲的分段表面；以及配置成响应于机械应变而产生能量的压电组件，其中压电组件是平坦的且接触车轮，且其中压电组件配置成在经历机械应变时变形且接触分段表面。

在某些实施例中，车轮包含轮辋，其中分段表面为沿着轮辋的凹坑的部分。

在某些实施例中，压电组件包括介于两个电极层之间的压电材料层。

在某些实施例中，两个电极层包括不同网状结构。

在某些实施例中，压电组件配置成在经历机械应变时顺应分段表面。

在某些实施例中，压电组件包括为以下材料中的至少一种的压电材料：晶体和半导体材料或聚合物和有机材料。