压电自供能智能车轮的结构设计与实验研究

作者：李一博^*; 郑晓雷; 芮小博; 刘悦; 陈曦

来源：仪器仪表学报, 2019, 40(06): 122-130.

DOI：10.19650/j.cnki.cjsi.J1904982

• 智能车轮
• 轮辐
• 压电
• 自供能

为了解决智能车轮中的无线传感器的自供能问题,提出一种压电自供能智能车轮,增强了现有车轮能量收集技术的实用性和安全性。压电悬臂梁固定于轮辐中,利用旋转中自由端质量块的重力作用产生周期性激励,为了避免直接对辐条产生碰撞,设计了安全限幅结构。通过建立系统的机电动力学模型,针对R16尺寸的轮辋进行了装置的参数设计,搭建实验平台进行负载优化并研究了限幅间距对收集性能的影响。为了全面评估压电自供能智能车轮的性能,在实车上进行了样机实验。结果表明,本收集装置在50～70 km/h可获得64. 3～866. 0μW的能量,为建立无需维护的自供能智能车轮系统提供了可能。

• 单位
  天津大学; 精密测试技术及仪器国家重点实验室