燃油汽车具有严重的尾气排放问题,且需要消耗再生能源,电动汽车逐渐进入市场,但电动汽车续航能力差、充电时间长是影响电动汽车销量的根本原因,针对这类问题,如何增加电动汽车的续航能力是当前广大学者研究的重点,其中汽车行驶过程中产生的振动能量进行回收是提高电动汽车能量利用的有效途径,本文基于压电陶瓷技术对回收汽车振动能量展开研究,提出了一种基于压电效应的汽车振动能量收集装置,该装置可以将汽车在行驶过程中车身所产生的振动能量进行回收再利用,增加汽车的续航能力,减少充电周期。本文基于大量的文献检索,根据压电材料的发电原理,确定了压电振子的支撑方式、工作模式及俘能机理;在考虑了路面激励作为汽车振动的主要激励源,对汽车在行驶中的主要激励源路面不平度进行分析,基于白噪声法,使用Matlab仿真得到时域下的AH级路面高程曲线,对汽车进行四分之一系统二自由度建模,得到汽车的振动方程,使用Simulink进行仿真得到汽车在不同等级路面的垂直方向位移;基于此,建立了悬臂梁压电振子发电能力的仿真模型,分析了悬臂梁式压电振子的尺寸及材料参数对于产生电压的影响规律,确定压电振子的最佳尺寸与材料;结合压电振子的发电机理,分别对压电振子外接纯电阻与外接标准全桥整流电路时,对线性悬臂梁压电式振动能量俘获系统集中参数建模,确定了在不同的振动激励源的作用下,悬臂梁压电振子产生的电压和功率与其自身结构参数、振动激励特性(包括频率和振幅)、接口电路电学参数等密切相关,使用有限元分析软件ANSYS对悬臂梁压电振子产生的电压与其自身结构参数和振动激励特性的关系进行仿真研究,根据压电振子最佳发电效果确定其最优结构参数,给出了汽车振动能量回收装置总体方案设计。根据设计的汽车能量回收装置加工了实验样机,并搭建相应的实验平台,对汽车振动能量回收装置的发电特性进行测试,测试结果表明:随着车速的降低和路面等级的升高所产生的输出电压与输出功率逐渐降低,明了不同的路面等级、外接负载与外界激励频率都会对压电振子的压电特性产生影响,合理应用其影响关系,通过对汽车振动能量回收,可有效增加汽车的续航能力,减少充电周期。