[发明专利]一种驱动发动机活塞无线传感模块的无源化装置

说明书

本发明公开了一种驱动发动机活塞无线传感模块的无源化装置，属于发动机领域，该装置由温差发电模块和电路调理控制模块组成。温差发电模块包括集热片、高温端半导体发电片组、低温端半导体发电片组、散热片、耐高温防护层及耐高温线束组成，电路调理控制模块包括放大器、稳压器、电容、输出电压调理器和调理盒等组成，本发明提出的驱动发动机活塞无线传感模块的无源化装置利用燃料燃烧释放的热量进行高效温差发电，通过对半导体发电片布置、电路设计和控制，完成对无线传感模块的不同需求高效供电，实现发动机活塞各类无线遥测装置的无源化，同时促进了能源的多级利用。

技术领域

本发明属于发动机领域，更具体地，涉及一种驱动发动机活塞无线传感模块的无源化装置。

背景技术

随着发动机智能化程度的不断提高，智能感知技术和相关MEMS传感装置需求越来越受到广泛关注和应用。活塞作为发动机燃烧室重要部件之一，其热负荷、结构强度及工作可靠性状态和性能受到诸多发动机厂家、零部件厂和研发单位重视，测量评估活塞工作状态不仅可以实时监测其工作状态，同时也为活塞产品设计、升级改造和智能化发动机发展奠定重要基础。

发动机活塞为运动件，且其温度较高，存在油和气的恶劣环境，对其相关参数测量存在一定的困难，目前使用硬度塞法对其热负荷、四连杆机构引线测量温度场和应力场等可靠性测量研究，但在其测量精度、引线方式和测量装置可靠性方面存在诸多问题。随着科技和材料的发展，目前以活塞无线测量方法为主，但大部分传感装置工作需要供电，此时外部电池提供能量的弊端较为明显，同时也大大削减了活塞无线测量的便捷性。因此，设计开发一套发动机活塞无线传感模块的无源化装置需求迫切，同时也通过发动机内部能量，实现能源的多级利用。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种驱动发动机活塞无线传感模块的无源化装置，由此解决现有无线测量技术测量活塞温度时，需要外部电池提供能量的弊端，同时造成发动机内能量浪费的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种驱动发动机活塞无线传感模块的无源化装置，包括：温差发电模块及电路调理控制模块；

所述温差发电模块，用于在活塞工作时，利用燃料燃烧释放出的热量产生温度差，基于所述温度差产生电压；

所述电路调理控制模块，用于对所述电压进行放大处理得到放大且稳定的目标电压，以由所述目标电压驱动无线传感模块。

优选地，所述温差发电模块包括：集热片、高温端半导体发电片组、低温端半导体发电片组、散热片、第一防护层、第二防护层及耐高温线束；

其中，在活塞内腔上端，由紧贴活塞部分向外依次是所述集热片、所述高温端半导体发电片组及所述第一防护层；

在活塞裙内壁面下端，由紧贴活塞部分向外依次是所述散热片、所述低温端半导体发电片组及所述第二防护层；

所述耐高温线束连接所述高温端半导体发电片组及所述低温端半导体发电片组。

优选地，多个高温端半导体发电片组成所述高温端半导体发电片组，多个低温端半导体发电片组成所述低温端半导体发电片组；

所述高温端半导体发电片采用中温发电材料，所述低温端半导体发电片采用低温发电材料，其中，所述中温发电材料的工作温度在300-500℃；所述低温发电材料的工作温度在100-200℃。

优选地，所述高温端半导体发电片组对称固定在所述活塞的内顶上，且远离冷却液的地方；所述低温端半导体发电片组放置于活塞裙内壁面下端，且靠近冷却液区域。

优选地，所述高温端半导体发电片组及所述低温端半导体发电片组采用串联和/或并联的方式，以实现所述温差发电模块输出最高电压和最高功率。