[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，包括线包1、永磁体2、空心圆筒3、导磁盖4、导磁环5、滑柱6和弹簧7，永磁体2上下端面均贴有导磁盖4，两者通过中心的通孔被穿在滑柱6上一起做活塞运动；线包1安装在两个导磁环5对称地扣在一起所形成的凹形环槽内，导磁环5被固定在空心圆筒3中段的内壁上，导磁环5和导磁盖4之间形成两个环形的磁隙，永磁体2和导磁盖4一起做活塞运动时，形成磁隙的磁面以及磁面之间的距离均存在变化，引起线包1中线圈的磁通量快速变化而发电；本实用新型具有发电效率高、体积小的优点，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

目前市场上的胎压监测仪基本上都采用锂电池供电，这种锂电池具有耐高温的要求，制造成本比较高，经过一定的时间还需要更换电池且更换费用不菲，虽然随着电池技术的发展，锂电池的能量密度越来越高，或许终生都不需要更换电池，但这并不意味着通过自发电来供电的胎压监测仪没有市场，相反，只要自发电技术成熟，成本降低，无需内置电池永远不需更换电池的无电池胎压监测发射仪必将获得一席之地并自成一种产品线。这里无电池意味着需要胎压监测仪产品包括有发电装置，利用轮胎转动产生的动能自发电，经过后级整流、储电等处理后，解决胎压监测仪中气压检测芯片和无线数据发射芯片的供电问题。

众所周知，电磁感应是最为基础的物理现象之一，这正是目前市场上很多大型的发电机的基础原理性技术，在胎压监测仪这类细分领域内，采用电磁感应发电比类似于压电转换、声能转换、电磁耦合等其他方式更有实用性，至少是在第一代的无电池胎压监测发电仪中应占有重要地位。电磁发电很经典，关键看结构如何更优，目前采用电磁感应发电最典型的结构就是永磁体简单地在线圈内做活塞运动使线圈切割磁力线发电，这种活塞运动的能量来源是车轮在颠簸的路面上的滚动。这种直接把磁永磁体放在线圈内做活塞运动发电是最容易想到的结构方案，但是该方案实用性欠缺，源于一个内在的缺点：如果采用径向充磁的话，在线圈内感应电压存在两股方向相反的抵消电压，发电效率不高，因此永磁体注定只能轴向充磁，当轴向充磁的永磁体在线圈内往复运动时，磁力线整体呈直线运动状态，由于磁力线的密集处在两个端面，从N极到S极的回路在空间比较发散，密集处的磁力线不是直接与线圈相交，永磁体必须在线圈做大幅度运动才行，直接结果是永磁体需要较大的活塞运动距离，这无形中增加了发电装置的尺寸，阻碍了该结构的实用化。

因此，本实用新型的发明人认为，需要对上述线圈内置活塞运动的永磁体发电结构进行改进，最佳的方式是使用到导磁材料对磁场导向和约束，使磁通变化更快，根据法拉第电磁感应定律，我们知道感应电动势的大小与磁通变化的速度成正比，这对自发电装置很重要，只要提高感应电压峰值，就能降低后级处理的难度；而且，磁场导向还可以降低活塞行程，原因是磁场导向会改变永磁体发出磁力线在空间的回路，进一步改变磁力线在空间的分布，磁力线经过精心设计后，活塞运动不需要太长的路径，就能达到和上述线圈活塞式结构同样的发电效果。

实用新型内容

针对永磁体在线圈内做活塞运动的发电结构存在的不足，分别使用低磁阻的导磁盖和导磁环对永磁体和线包进行包覆，从而对永磁体发出的磁力线进行导磁和约束，再利用活塞运动的位置关系使得磁力线回流路径切换，实现线包内线圈磁通变化率更加高效的目的，达到发电效率高且兼具小体积的效果。

为实现以上目的，使用以下技术方案：