基于压电陶瓷的汽车轮胎压力监测系统无源化研究

【摘要】： 目前,无源化研究是汽车轮胎压力监测系统研制的一个热点课题。利用压电陶瓷发电是TPMS无源化的一个研究方向。本文以理论分析为指导,以实验测试、验证的方法,设计了适于为TPMS供电的压电发电装置,并试制了样机。主要内容如下: 1.对压电陶瓷及压电振子的基本理论进行研究与分析,为下一步压电振子发电能力的分析提供理论基础。 2.利用压电振子发电能力测试系统测试压电振子的支撑方式、压电振子的几何尺寸、压电振子自由端质量块、外界激励的频率与振幅等因素对压电振子发电能力的影响程度。为压电发电装置的设计提供实验依据。 3.在掌握了压电振子发电特性的基础上,根据汽车行驶时的特点,提出压电振子在车轮中的几种放置方式。通过实验测试、分析比较的方法优选出一种合理的压电发电装置。 4.提出三种可行的电量存储方式,经过分析比较,优选超级电容作为压电发电能量收集存储元件。并通过实验研究来获得超级电容的充放电特性。并制作了适于在起亚赛拉图和奥迪A6两种车型上安装的压电发电装置。