[发明专利]轮胎内自由运动的无电池汽车胎压监测发射器

权利要求书

1.轮胎内自由运动的无电池汽车胎压监测发射器，其特征在于，包括：外壳、动能采集装置、发电装置和电路板；所述外壳的形状为圆球形或流线形，由两个空心半球在装配阶段胶合或热熔而成，外壳为动能采集装置、发电装置和电路板提供安装空间，采用高弹性的硬塑料制成，外壁上设有用于平衡内外气压的透气孔；动能采集装置用于收集来源于轮胎内壁的滚动动能、颠振动能、晃动动能或触地冲击动能，收集的动能以弹簧压缩能、弹簧摆动能、摆锤惯性能等形式存在，分别以弹簧弹力、磁吸牵引力、转轴扭力等形式释放出来，带动发电装置把动能转换为交流电能；所述电路板除了包括集成了胎压传感器/微控制器/无线发射器的胎压监测芯片和天线外，还包括用于积累和储存电能的储能元件、用于把发电装置产生的交流电转换为脉动直流电并给储能元件充电的整流充电装置、用于输出稳定直流电压的线性稳压器、用于当检测到储存的电能达到胎压监测芯片工作所需最低能量时通过启动线性稳压器来使胎压监测芯片工作的电能检测器。

2.根据权利要求1所述的无电池汽车胎压监测发射器，其特征在于，所述流线形包括纺锤形、棒槌形、橄榄球形、鹅卵形。

3.根据权利要求1所述的无电池汽车胎压监测发射器，其特征在于，所述整流充电装置包括用于把交流电整流为脉冲直流电的整流桥、用于限制充电电压和泄放多余电能的稳压二极管；所述储能元件包括电解电容和超级电容；所述电能检测器包括复位芯片、时序控制芯片、执行电能检测任务的单片机。

4.根据权利要求1~3任一项所述的无电池汽车胎压监测发射器，其特征在于，所述动能采集装置包括配重块、弹簧和牵引磁铁；起稳定姿态作用的配重块被固定于外壳的内壁上；弹簧的一端与配重块固定连接，弹簧另一端和牵引磁铁固定连接；牵引磁铁为轴向充磁的永磁体；所述发电装置为电磁感应式发电机，内部设有径向充磁的圆柱形磁转子和感应线圈；当滚动动能、颠振动能、晃动动能或触地冲击动能存在时，牵引磁铁的磁极与电磁感应式发电机内部的磁转子的磁极异性相吸形成牵引力，通过这种磁吸形式的牵引力带动电磁感应式发电机的磁转子正转或者反转，从而使感应线圈切割磁力线发出交流电。

5.根据权利要求1~3任一项所述的无电池汽车胎压监测发射器，其特征在于，所述动能采集装置包括摆锤、齿轮组和支架；所述发电装置为电磁感应式发电机，内部设有径向充磁的圆柱形磁转子和感应线圈；电磁感应式发电机和齿轮组分别被固定在支架的两侧，支架进一步被固定在外壳的内壁上；当晃动动能或触地冲击动能存在时，由于存在惯性，所述摆锤带动齿轮组的输入轴正转或反转，齿轮组为加速齿轮，其输出轴带动电磁感应式发电机发电。

6.根据权利要求1~3任一项所述的无电池汽车胎压监测发射器，其特征在于，所述动能采集装置包括配重块、尼龙圆筒、弹簧；起稳定姿态作用的配重块被固定于外壳的内壁上，尼龙圆筒的一端与配重块固定连接，另一端封闭；所述弹簧为压缩弹簧；所述发电装置包括轴向充磁磁铁和固定在尼龙圆筒外壁的感应线圈；所述弹簧和轴向充磁磁铁被搁置于具有光滑内壁的尼龙圆筒内，弹簧位于配重块和轴向充磁磁铁之间，弹簧与轴向充磁磁铁相吸，触地冲击动能存在时，两者在尼龙圆筒内短暂地共轴直线往复运动，磁铁的运动使感应线圈切割磁力线产生电能；作为一种等同的替换方案，允许所述弹簧被另一块磁性稍小的磁铁替换，只要把这块小磁铁固定在配重块上且调整其安装方向使其对所述轴向充磁磁铁产生互斥力，就可以使用这种互斥力来代替弹簧。