發(fā)布時間：2023-05-23 20:14

　　隨著智能輪胎的發(fā)展,輪胎內實時的傳感器數據成為高汽車安全性的關鍵因素,傳統(tǒng)的內置電池的供電方式無法滿足智能輪胎傳感器系統(tǒng)數據實時傳輸的頻率要求和電能需求。在輪胎內部設計能夠持續(xù)產生電能的裝置成為研究的主流,目前已有文獻的輪胎內能量回收裝置大多基于壓電效應、電磁感應和電容效應等,但發(fā)電功率多數為微瓦級。本文出的輪胎內能量回收裝置采用機電一體化設計,目標在于為智能輪胎實時傳感器系統(tǒng)供持續(xù)的電能,實現毫瓦級別的平均能量回收功率。本輪胎內機電能量回收裝置安裝在輪輞和胎面之間,采用齒輪齒條、滑塊導軌的傳動機構,設計單向軸承的機械整流機構實現單向旋轉并簡化整流電路,此外應用飛輪儲能結構穩(wěn)定裝置發(fā)電輸出。本文對出的能量回收裝置進行了可行性理論驗證、精細化和輕量化結構設計、數學建模、仿真結果分析與參數優(yōu)化、裝置受力與車輪動平衡分析等,從理論仿真層面分析裝置的可行性和能量回收特性。進一步加工樣機并設計校核實驗臺架,進行臺架試驗。實驗結果與仿真結果呈現相同的裝置發(fā)電規(guī)律與特性:能量回收裝置所供的電壓、功率隨車速或車輪載荷的高而增大;裝置發(fā)電具有周期性規(guī)律,單向軸承和飛輪的設計使得發(fā)電波形呈現單向平穩(wěn)的特點...

【文章頁數】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 研究現狀
        1.2.1 輪胎內傳感器研究現狀
        1.2.2 輪胎內能量回收無源供電系統(tǒng)
        1.2.3 能量回收裝置總結與對比
    1.3 課題研究內容與研究方法
        1.3.1 課題研究內容
        1.3.2 課題研究方法
第2章 輪胎內機電能量回收系統(tǒng)設計
    2.1 裝置初步設計及可行性分析
    2.2 裝置具體實現和三維建模裝配
    2.3 電路機電一體化設計
    2.4 本章小結
第3章 裝置數學建模及發(fā)電性能仿真
    3.1 裝置數學建模仿真
        3.1.1 輪胎變形的數學模型
        3.1.2 力和扭矩的傳遞模型
        3.1.3 微型發(fā)電機的數學模型
        3.1.4 電路系統(tǒng)的數學模型
    3.2 裝置發(fā)電性能仿真與分析
        3.2.1 裝置及模型的參數優(yōu)化
        3.2.2 發(fā)電性能與車速的關系
        3.2.3 發(fā)電性能與載荷的關系
        3.2.4 電路設計的效果分析
    3.3 本章小結
第4章 裝置受力分析及動平衡設計
    4.1 關鍵零部件受力分析及強度校核
    4.2 裝置的動平衡分析
        4.2.1 裝置靜平衡分析
        4.2.2 裝置動平衡分析
    4.3 本章小結
第5章 臺架設計與實驗結果分析
    5.1 實驗目的
    5.2 臺架設計
    5.3 數據采集系統(tǒng)設計
    5.4 實驗結果
    5.5 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 論文工作總結
    6.2 未來展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果



本文編號：3822286