一种自供电的轮胎胎压监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轮胎监测技术领域，具体涉及一种自供电的轮胎胎压监测系统。
【背景技术】
[0002]有数据表明，由爆胎引起的车祸在恶性交通事故中所占的比例非常高，而所有会造成爆胎的因素中，胎压不足为首要因素。
[0003]当胎压过高时，会减小轮胎与地面的接触面积，而此时轮胎所承受的压力相对提高，轮胎的抓地力会受到影响。另外，当车辆经过沟坎或颠簸路面时，轮胎内没有足够空间吸收震动，除了影响行驶的稳定性和乘坐舒适性外，还会造成对悬挂系统的冲击力度加大，由此也会带来危害。同时,在高温时爆胎的隐患也会相应的增加。
[0004]轮胎压力监测设备(Remotetire pressure monitoring system,简称 TPMS)的主要功能是自动监测行驶车辆轮胎气压，对压力过高、漏气和欠压进行报警，以预防由于汽车轮胎爆裂或欠压引发的交通事故、避免欠压引起的油耗增加和轮胎磨损加剧。TPMS系统主要由安装在驾驶室的“监视器”和安装在每个轮胎里的检测发射模块构成。现有的检测发射模块包括:具有压力、温度信号采集与处理功能的装置、RF射频发射芯片、电池和天线，其功能是检测轮胎内部压力信号与温度信号并将其发射出去，监视器则接收检测发射装置发射的信号并显示与报警。然而现有技术存在如下问题:由于轮胎压力监测设备主要由电池进行供电，因此需要定期更换电池，在电池能量耗尽时无法报警而形成安全隐患。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种自供电的轮胎胎压监测系统，以解决现有技术中因电池耗尽无法正常供电带来的安全隐患以及更换电池步骤繁琐的问题。
[0006]本发明提供一种自供电的轮胎胎压监测系统，包括:固定装置、轮胎监测模块、储能装置和至少一个发电装置；
[0007]固定装置安装于轮胎内部的轮毂上，轮胎监测模块、储能装置和至少一个发电装置固定安装于固定装置上；
[0008]发电装置依靠轮毂转动和/或震动进行发电，并向储能装置的输入端输送电能；
[0009]储能装置对发电装置输送的电能进行存储，并且储能装置的输出端为轮胎监测模块提供电能；
[0010]轮胎监测模块在储能装置提供的电能下工作，监测轮胎内的压力和温度，并发送压力信号和温度信号。
[0011]进一步，本发明的轮胎胎压监测系统还包括:稳压整流滤波单元；
[0012]发电装置通过稳压整流滤波单元与储能装置电连接；稳压整流滤波单元将发电装置输送的电能进行稳压、整流和滤波处理后输送至储能装置的输入端。
[0013]进一步，本发明的轮胎胎压监测系统，固定装置包括:连接带和锁紧结构；
[0014]连接带的两端通过锁紧结构连接在一起并环绕在轮毂的外侧凹槽上；连接带的长度与轮毂的外侧凹槽的周长相适应；连接带由多个弧形板两两之间通过连接件连接构成；弧形板的弧度与轮毂的弧度相适应；每个发电装置固定安装于弧形板上。
[0015]进一步，本发明的轮胎胎压监测系统，连接件为铰链连接副。
[0016]进一步，本发明的轮胎胎压监测系统，发电装置包括:支撑桶、连接杆、撞球和至少一个发电机；
[0017]至少一个发电机铺设于支撑桶的内部端面和/或内部柱面上，至少一个发电机串联和/或并联在一起后形成两个信号输出端；
[0018]撞球位于支撑桶内部，支撑桶通过连接杆固定连接于弧形板上；
[0019]当轮毂转动和/或震动时，撞球在支撑桶的内部自由活动而碰撞挤压发电机，使得发电机从两个信号输出端输出电能，两个信号输出端与储能装置的输入端电连接。
[0020]进一步，本发明的轮胎胎压监测系统，连接杆为中空结构，中空结构与支撑桶内部连通，从中空结构中引出与两个信号输出端分别相连的两个电极引线，储能装置的输入端与两个电极引线连接。
[0021]进一步，本发明的轮胎胎压监测系统，至少一个发电装置中的支撑桶的长度分别被设置为适用于轮胎的不同速度范围。
[0022]进一步，本发明的轮胎胎压监测系统，发电机包括摩擦发电机或者氧化锌压电发电机。
[0023]进一步，本发明的轮胎胎压监测系统，发电装置包括:摩擦发电机和质量块；
[0024]摩擦发电机的下端固设于弧形板上，摩擦发电机所在平面与弧形板所在平面垂直且摩擦发电机所在平面与轮毂的转动方向垂直；摩擦发电机内部具有摩擦界面，
[0025]进一步，本发明的轮胎胎压监测系统，构成摩擦界面的两个相对面中的一个面为悬臂梁，质量块固设于悬臂梁的上端，构成摩擦界面的两个相对面中的另一个面的高度保证质量块运动时不被阻挡；轮毂转动和/或震动使质量块带动悬臂梁运动，使得摩擦界面产生摩擦进而从摩擦发电机的两个信号输出端输出电能，信号输出端与储能装置的输入端电连接。
[0026]进一步，本发明的轮胎胎压监测系统，摩擦发电机的下端固设于支撑弧板上，支撑弧板固设于弧形板上。
[0027]进一步，本发明的轮胎胎压监测系统，轮胎监测模块包括:压力传感器、温度传感器、微控制器和无线发射单元；
[0028]微控制器连接压力传感器、温度传感器和无线发射单元，微控制器接收压力传感器发送的压力信号并经过处理后通过无线发射单元发出，微控制器接收温度传感器发送的温度信号并经过处理后通过无线发射单元发出。
[0029]进一步，本发明的轮胎胎压监测系统，轮胎监测模块集成在弧形面板上，弧形面板安装在多个弧形板中的其中一个上。
[0030]进一步，本发明的轮胎胎压监测系统，摩擦发电机为三层结构、四层结构或者五层结构，摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个相对面。
[0031]进一步，本发明的轮胎胎压监测系统，构成摩擦界面的两个相对面中的至少一个面上设有微纳结构。
[0032]本发明提供的自供电的轮胎胎压监测系统，不需电池进行供电，仅仅通过将车辆运动产生的机械能转换为电能，就可以使轮胎内部的轮胎监测模块正常工作，从而避免了现有技术中因电池耗尽无法正常供电带来的安全隐患以及更换电池步骤繁琐的问题。
【附图说明】
[0033]图1为本发明实施例的轮胎胎压监测系统的结构示意图；
[0034]图2为本发明实施例的轮胎截面结构示意图；
[0035]图3为本发明实施例的轮胎局部剖开立体示意结构和轮胎胎压监测系统设置一体的结构示意图；
[0036]图4为本发明实施例的轮胎胎压监测系统的电路示意图；
[0037]图5为本发明实施例的包括稳压整流滤波单元的轮胎胎压监测系统的电路示意图；
[0038]图6为本发明实施例的固定装置的结构示意图；
[0039]图7a为本发明实施例的一发电装置的立体结构示意图；
[0040]图7b为本发明实施例的一发电装置的正视剖面图；
[0041]图7c为本发明实施例的一发电装置的侧视剖面图；
[0042]图8为本发明实施例的一发电装置的工作原理示意图；
[0043]图9为本发明实施例的轮胎监测模块的电路示意图；
[0044]图10为本发明实施例的轮胎监测模块和弧形面板的结构示意图；
[0045]图1la为本发明实施例的包括另一发电装置的轮胎胎压监测系统的立体结构示意图；
[0046]图1lb为图1la轮胎胎压监测系统中包含的悬臂梁式摩擦发电机的立体结构示意图；
[0047]图12a为本发明示例一中的一摩擦发电机的正视剖面图；
[0048]图12b为本发明示例一中的另一摩擦发电机的正视剖面图；
[0049]图12c为本发明示例一中的摩擦发电机、质量块和悬臂梁的正视剖面图；
[0050]图13a为本发明示例二中的一摩擦发电机的正视剖面图；
[0051]图13b为本发明示例二中的另一摩擦发电机的正视剖面图；
[0052]图14为本发明示例三中的摩擦发电机的正视剖面图；
[0053]图15a为本发明示例四中的摩擦发电机的正视剖面图；
[0054]图15b为本发明示例四中的摩擦发电机、质量块和悬臂梁的正视剖面图。
【具体实施方式】