Piezoelektrischer Bimorph als Lösung für ein batterieloses intelligentes Reifendruckkontrollsystem (TPMS)

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Ausgabedatum: 9. April 08

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Morgan Electro Ceramics, der führende Hersteller elektrokeramischer Materiallösungen, hat einen piezoelektrischen Bimorph entwickelt, der sich für die Verwendung im Reifendruckkontrollsystem (TPMS – Tyre Pressure Monitoring System) bei Fahrzeugen eignet. Der piezoelektrische Bimorph ermöglicht den Herstellern des Reifendruckkontrollsystems die Konstruktion eines selbstverstärkenden (batterielosen) Fernfühlers für exaktes Messen des Reifendrucks, ohne jegliche Belange hinsichtlich Standzeit und Entsorgung im Zusammenhang mit Batterien.

Die Energie rückführenden Bimorphe des Unternehmens basieren auf der etablierten piezoelektrischen Technologie, wonach die Bewegung des Rads und der Druck des Reifens beim Auftreffen auf den Boden dafür sorgen, dass der Bimorph sich biegt und unter Spannung steht, welche dann in Elektroenergie umgewandelt wird. Bimorphe erzeugen genügend Elektroenergie, um ein Funksignal, das nützliche Daten über den Reifendruck an einen Empfänger im Auto übermittelt, mit Energie zu versorgen.

„In den USA ist es jetzt Vorschrift, alle neuen Autos mit einem Reifendruckkontrollsystem auszustatten,“ so Ian Edwards, Generaldirektor bei Morgan Electro Ceramics, Ruabon. „Das hat was mit Sicherheitsvorkehrungen in Bezug auf Reifen mit zu geringem Luftdruck zu tun, betrifft aber auch den Kraftstoffverbrauch und die Lebenserwartung der Reifen. Zurzeit werden die Fühler und Funksender von Batterien mit Energie versorgt, jedoch haben die Batterien nur eine begrenzte Lebensdauer und müssen während der Lebensdauer des Fahrzeugs ersetzt und entsorgt werden. Unsere piezoelektrischen Bimorphe sorgen für betriebssicheres Arbeiten, das für die Lebensdauer des Fahrzeugs anhält, und reduzieren dafür enorm die laufenden Kosten und verringern die Umweltverschmutzung.“

Piezoelektrische Bimorphe unterstützen auch die Entwicklung eines intelligenten Reifendruckkontrollsystems, das in der Lage wäre mehr Daten über den Reifen und den Zustand der Straße zu sammeln und mit anderen Systemen im Fahrzeug zu kommunizieren.

Die piezoelektrische Bimorph-Komponente ist in den Größen von 15 bis 45 mm Länge und 2 bis 15 mm Breite erhältlich und kann entsprechend den Angaben des Kunden konstruiert und hergestellt werden. Für das Einbauen in einen Reifen zusammen mit der Versorgung mit elektrischen Kontakten für eine einfache Vernetzung mit der Elektronik kann die Bimorph-Komponente befestigt und von einem Plastikgehäuse umhüllt sein. Das Unternehmen stellt die Bauteile in seiner Niederlassung in Ruabon, GB, her und arbeitet mit einem weltweit führenden Originalhersteller von Fahrzeugen zusammen, um die nächste Generation des Reifendruckkontrollsystems zu entwickeln.

Aufgrund der piezoelektrischen Eigenschaften sind die Materialien von Morgan Electro Ceramics für die Verwendung in Messwertgebern und Fühlern bestens geeignet. Sie sind bei zahlreichen Fahrzeuganwendungen zu finden, wie z. B. der Parkhilfe, dem Auswuchten, dem Klopfsensor im Motor und den Zündanlagen.

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