[实用新型]一种用于无电池胎压监测发射仪的发电装置

说明书

本实用新型公开了一种用于无电池胎压监测发射仪的发电装置，是对永磁体在线圈内做活塞运动发电结构的改进，包括线包1、永磁体2、空心管3和支撑体4，支撑体4为圆锥体或细棒，支撑体4的顶点顶住永磁体2，利用轮胎内存在的晃摆现象，使径向充磁的永磁体2在留有空隙的空心管3内线摆或者旋摆，这种摆动体现为永磁体2发出磁力线在空间的转动，线包1的线圈因此切割转动的磁力线发电；本实用新型的永磁体2为径向充磁且不做活塞运动，具有体积小，发电效率高的特点，适用于无电池胎压监测仪的研制和生产；安装该发电装置要考虑发射仪的重心。

技术领域

本实用新型属于汽车配件领域，公开了一种用于无电池胎压监测发射仪的发电装置，适用于无电池胎压监测仪的研制和生产。

背景技术

目前的胎压监测仪几乎都内置一次性电池的方式为胎压测量集成电路和无线发射装置提供工作电能。夏天炎热的天气和地表日晒的高温导致轮胎内气温很高，因此要求一次性电池能够耐受较高的温度，故电池成本较高，数年的后电力耗尽后还需花钱更换新的电池，因此开发无电池的胎压监测仪具有重要意义，市场前景广阔。

显而易见，利用汽轮胎转动本身提供的动能自发电产生电能是一个较佳的途径，轮胎转动时，附于轮胎的胎压监测仪会随着轮胎转动，轮胎在路面上的颠振将传递到胎压监测仪，如果胎压监测仪内置发电装置，把这种颠振动能转化为电能，就可以不再内置一次性电池了，这就是所谓的无电池胎压监测发射仪，通常会带有发射天线把胎压数据发射到位于驾驶室的接收器上。

把动能转化为电能有很多方式，有处于技术前沿的磁致伸缩发电结构、压电能量收集结构等，更有传统而经典的电磁线圈感应发电，电磁感应发电一种很好的低成本发电方式，关键在于发电的结构是否达到高效率、小体积、低成本。现有已公开的技术中，比较多的发电结构是永磁体在线圈内做往复运动，这正是电磁感应发电的原理演示性结构。在汽车轮胎转动情况下，只要采取某种方式使永磁体能够在线圈内做往复运动，那么就能通过线圈切割磁力线产生感应电压，这种感应电通常是断续式的交流电，然后通过升压、整流、逆变等处理后，变成稳定的直流电，给电容充电或内置可反复充电的电池充电，把电量存储起来，当存储的电量满足至少一次检测胎内气压需要的能量时，触发胎压测量电路部分工作并为其短暂供电，再通过无线数据发射电路部分把胎压数据传递到驾驶室的接收器。当存储的电能不足时，胎压检测集成电路暂时回到节能状态，待下一次供电充足时再重新工作。

上面提到的永磁体在线圈内做往复运动的发电结构存在一个明显且不易消除的缺点：永磁体的充磁方向必须是往复运动方向，如果永磁体为圆柱体的话，那就是轴向充磁，由于永磁体的磁力线收发于两个与往复路径垂直的端面，这样使得线圈切割磁力线的效率不高，因此永磁体需要较长的运动距离才能充分切割磁力线发电，因此发电效率不高。真正能用于产品开发的结构必须有更好的效率和更小的结构，若这种普通的技术如果直接用于产品设计将冒着很大的风险，很容易被其他新型改进技术所超越和击败，本文就提出一种更好的发电结构，虽然同样采用线圈和永磁体，但是工作机制完全不同，可直接应用于无电池胎压监测发射仪产品中的发电装置的设计开发。

实用新型内容

基于众所周知的线圈切割磁力线发电的基本原理，提出一种结构优异的新型电磁感应发电装置，用于无电池胎压监测发射仪内置发电装置的开发和生产，具有结构简单、体积小、生产成本低、效率高的优点。

现有的永磁体在线圈内做往复运动的发电结构存在发电效率不高的根本原因是线圈切割磁力线的方式不是最优，为了弥补这个问题，永磁体只好完全脱出线圈一段距离，然后再完全进入线圈并从相反方向脱出，往复运动的距离比较长，自然难以实现小型化，而小型化的发电装置又是无电池胎压监测发射仪的非常重要的考虑因素。因此，这种比较原始而初级的发电结构只能算是基础方案，不算是优选的实用方案。