[实用新型]一种带有偏心重锤定子的轮胎自发电机

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车轮胎自发电机技术领域，尤其涉及一种带有偏心重锤定子的轮胎自发电机。

背景技术

汽车轮胎的工作状况是影响汽车安全性和经济性的重要因素，目前，轮胎压力监测系统(TPMS) 已经得到广泛应用，TPMS系统将一个由一次性池供电、有测量和无线通讯功能的胎压监测模块置于充气轮胎内部，监测模块实时地通过无线通讯将轮胎气压、温度等参数传输到驾驶室的接收、显示、报警装置，可以预见，将来还会有更多附属于轮胎的电子设备出现。

这些附属于轮胎的电子设备都随着轮胎一起旋转运动，不便于由外部供电，目前大多采用灌封在模块中的特种一次性电池供电，电池耗尽模块即整体报废，造成资源浪费，例如现有内置式胎压监测模块产品的电池实际使用寿命约2～4年，低于轮胎的寿命，虽然已有可以更换电池的改进型胎压监测模块出现，但更换模块或更换电池都必须拆解轮胎，费时费力。

针对上述问题，轮胎自发电技术方案被提出，该类方案利用压电发电或摩擦发电等技术将轮胎转动、震动或弹性变形的机械能转换为电能用作胎压监测模块等轮胎附属电子设备的工作电源，从而突破一次性电池对轮胎附属电子设备的服务年限和性能的限制，例如中华人民共和国知识产权局于2014年7月16日授权的、公告号为CN 203713439 U的专利文献，名称为《一种自供电的轮胎胎压监测系统》公开了一种安装在轮胎内部轮辋周围的摩擦和压电发电装置，以期实现胎压监测模块自供电，但是，该实用新型所提供的技术方案是一个围绕整个轮辋、由多种零部件构成的复杂机器，结构庞大，成本高昂，所述之摩擦和压电发电应用技术也还不够成熟。

实用新型内容

为克服上述不足，本实用新型提供一种采用传统的电磁感应发电原理，结构简单，安装方便，体积小，重量轻，成本低廉的轮胎自发电机。

本实用新型的方案如下：一种带有偏心重锤定子的轮胎自发电机，包括充气轮胎及其金属轮毂、安装在轮毂中心的电磁感应式自发电机，自发电机的转子与轮毂同轴安装并跟随轮毂同步旋转，自发电机的偏心重锤定子通过轴承套装在转子外周，定子的偏心重锤的重力分力产生的力矩与转子旋转发电时对于定子的电动力矩和摩擦力矩之和平衡，工作时，定子处于平衡位置而不跟随轮毂旋转。

       进一步，金属制成的自发电机外壳固定在轮毂的中心孔里，自发电机的转子套筒固定在自发电机外壳的底部并与轮毂的中心孔同轴；

所述的转子套筒内部安装有转子铁芯，转子铁芯上绕有转子线圈，转子线圈的一个输出端通过输出电缆沿着一条轮辐引向轮辋，转子线圈的另一输出端与转子套筒直接电气连接，即焊接于搭铁 接点；

自发电机的偏心重锤定子通过一对轴承套装在转子套筒上，可以自由旋转，偏心重锤定子的孔内固定有一对永久磁体。

进一步，所述的转子套筒由非铁磁性金属材料制成。

进一步，中心孔装饰盖嵌装在轮毂的中心孔里盖住自发电机。

进一步，所述之电磁感应式自发电机是永磁式单相交流发电机。

       进一步，所述的自发电机转子可以是带有铁芯的绕线式转子，也可以是永磁式定子。

进一步，所述之自发电机发出的交流电可以经过整流、滤波和稳压电路转换成稳定直流电。

本实用新型将传统的电磁感应发电机改造后安装汽车轮毂中心，随着车轮旋转即可自发电，给内置式胎压监测模块等轮胎附属电子设备提供能源，使得这些设备的服务年限和技术性能不再受到原先使用的一次性电池的限制；本实用新型所述之带有偏心重锤定子的自发电机，借助新颖的偏心重锤定子设计，将传统的电磁感应发电机技术运用到轮胎自发电技术新领域，与压电发电或摩擦发电等自发电专利技术相比，本实用新型的技术方案具有原理成熟，结构简单，成本低廉，体积小，重量轻等特征，可以较方便地安装在现有的汽车轮毂上。

附图说明

图1 是本实用新型的总体结构示意图；

图2是图1的A-A剖面图；

图3是图2的Ⅰ局部（自发电机）放大图；

图4是本实施例的工作原理示意图，其中，图4（a）是车轮不转动时自发电机的状态；

图4（b）是车轮顺时针转动时自发电机的状态；

图5 是本实施例的电气原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。