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作品名称：压电俘能——面向汽车轮胎的自发电装置
学校名称：山东理工大学
参赛队伍：智创生活
参赛学生：李学昊赵玉祥韩启龙
指导老师：宋汝君

详细说明

本项目产品功能有三：

（1）汽车行驶过程中轮胎内的压电陶瓷片受到挤压，压电陶瓷片行驶过程中持续发电，为汽车提供大量电能，大幅提高汽车燃油的使用率，节能减排。

（2）轮胎内的压电陶瓷片检测轮胎的胎压、温度、磨损等情况，分析数据并发送到车机，方便车主实时监测轮胎使用情况，避免安全事故发生。

（3）压电陶瓷作为优良的传感器材料，行驶过程中能采集汽车行驶信息，通过云数据计算，为未来无人驾驶技术和人工智能汽车提供理论数据支持。

项目产品的结构构成：

机械部分：

本发明项目机械部分包括轮毂（1）、压电陶瓷片（2）、螺栓（3）、外轮定制橡胶带（4）、定制弹簧钢圈（5）、；所述外轮定制橡胶带（4）上带有6个对称分布的T形卡槽，装配时紧贴于汽车轮胎内侧；所述压电陶瓷片（2）共有6对，材料类型为锆钛酸铅高灵敏度1型压电陶瓷（简称P-41），靠近外轮定制橡胶带（4）端呈T形；所述定制弹簧钢圈（2）有一切口，切口两端部分加厚，切口处有两个螺纹孔，定制弹簧钢圈紧贴于轮毂（1），钢圈上分布着6个对应凹槽；所述轮毂（1）为非特定型号，可用市场其他轮毂替换。图3-1-1为本发明项目装配体三维结构图：

电路部分：

如图中3-1-2所示，Cf1和Rf1分别为电荷放大电路的反馈参数，D1是桥式整流电路，它将压电振子产生的交流电转换成直流电；电容 C1为超级电容器用来存储电能；且电容C1、电感L、电阻R4构成了LC滤波电路，使输出的直流电趋于平稳；晶体管Q1和场效应管Q2以及芯片U1组成稳压电路，将输出的电压稳定在 5V 附近；其中芯片U1与电阻R5、R6构成取样电路；D2是稳压二级管； R2的阻值较大，提供高阻抗；电容C2，C3的值较小，可起到滤波的作用。各元器件的具体数值还得经过试验调试确定。