[发明专利]轮胎内自由运动的无电池汽车胎压监测发射器

说明书

本发明属于汽车配件领域，公开了一种轮胎内自由运动的无电池汽车胎压监测发射器，包括：外壳、动能采集装置、发电装置和电路板；所述外壳由两个空心半球组成，外壁上设有透气孔；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，发电装置通过电磁感应发电方式把动能转换为交流电能；电路板除包括胎压监测芯片和天线外，还包括储能元件、整流充电装置、线性稳压器、电能检测器。经过动能采集‑>动能释放‑>发电‑>充供电等四个环节，解决了为胎压监测芯片供电的多方面技术问题，并且根据动能采集方式不同提供了多个优选的具体实施方案，本发明结构简单、可靠性高、使用简单、成本低，有较强的市场竞争力。

技术领域

本发明属于汽车配件领域，涉及一种轮胎内自由运动的无电池汽车胎压监测发射器。

背景技术

现有汽车胎压监测发射器通常具有内置式和外置式两种类型，一般安装在轮胎气门嘴上，通过窄带无线传输把胎压数据传输到配套的显示控制装置或者汽车中控台，这些产品通常采用纽扣电池（比如CR2450）供电，由于纽扣电池容量存在限制，用户需要定期更换价格不菲的耐高温电池。从目前的情况看，中档价格的内置式产品的更换电池的周期约为2~3年，更换时需要扒胎和做动平衡，甚为不便。有的产品把高容量的电池集成在传感器上，能用更长的时间比如7年以上，但是当电池用完后必须连同传感器一起更换，令用户破费不少；假定中档价格的内置式产品的更换周期为3年，那么按15年的汽车使用期来算，需要更换4次，每次更换4颗电池，每颗电池15元，用户累计需要花费240元更换16颗电池，增加不少维护费用的同时还搭进去不少维修工时。这些换下来的电池有可能被用户被随意丢弃，虽然现代的电池都是无汞电池，但并不能保证完全不含对环境影响的其他重金属，因此还是会对环境有一定的影响。对于外置式产品而言，更换电池的周期更短，为了减少电池的高度以尽可能减少外置式胎压检测器体积和离心力，降低对动平衡的影响，中国专利CN102122718A提供了外置式胎压监测系统专用环形锂锰电池及其制备方法。

如果能发明一种不用电池的汽车胎压监测发射器，仅仅从汽车前进的动能中获取电能，那么将避免更换电池的麻烦，节省用户金钱，并且对环境生态有很大的好处。事实上，这种技术有不少：中国专利CN1702952A提供使用压电振子转换电能来实现自供电的技术，压电振子采用了多个串联和并联的压电陶瓷片制成，压电振子实际上固定在轮毂上；中国专利CN1978227A提供了一种无电池胎压监测系统，包括一个在轮胎内设置一个风扇的发电装置，利用胎内空间之空气推动产生电力；中国专利CN201677706U提供一种自发电的方式，使用了一个小型发电机固定在车轮上，通过风力推动叶轮来发电，并在车轮上装有用于保护风力叶轮的挡板；中国专利CN103171377A提供了使用压电装置供电的胎压监测无源传感器，压电装置安装在轮毂上并可随车轮滚动产生电压；中国专利CN205168193U提供一种设有旋转发电装置的车轮，采用一种通过壳体的固定机构固定在车轮上的旋转发电装置，使用偏心机构带动发电机发电；中国专利CN205097841提供一种基于WIFI充电的胎压监测发射器装置，采用基于WIFI充电的原理为线路板供电；中国专利CN205239028U提供一种电磁感应式胎压传感器，在气门嘴上安装有感应线圈，在刹车片上的磁铁，当轮胎转动时，感应线圈通过切割磁铁所产生的磁力线来产生脉动感生电动势。