[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，是对线圈式电磁感应发电技术在胎压检测应用领域的改进，包括线包、永磁体、空心圆管，巧妙地利用了空心圆管的圆柱形内壁和永磁体外圆相切的约束关系形成可变重力支撑点，使永磁体具有动能和势能转换的能力，在不使用弹簧的情况下易于在空心圆管内小角度滚动，从而使发电装置易于吸收轮胎内存在的晃动动能，并在后续来回翻滚中不断释放出来，持续高效地切割转动的磁力线发电；本实用新型的特点是构思巧妙、结构极简、成本极低，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是采用内置一次性电池的方式为胎压测量集成电路和无线数据发射电路提供电能，由于夏天炎热的天气和滚烫的地面温度，使得轮胎内气温轻易能超过70℃，这就要求一次性电池能够耐受较高的温度，导致电池的成本较高；数年的后电力耗尽后还需要更换新的电池，因此研制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，即所谓的无电池胎压监测发射仪。

关于这种内置的发电装置，公开的典型技术是把永磁体在线圈内做活塞运动以通过切割磁力线发电，为此有的方案还增加了弹簧，使得永磁体能更好地吸收动能并为发电而做功，这种技术本身没有问题，但存在一个缺陷，就是活塞运动的路径比较长，尺寸比较大，这是源于该方案线圈切割磁力线的方式不是最佳，比较好的切割磁力线的方式是线圈切割旋转的磁力线发电，从市场上直流电机可见一窥，它们无论是发电还是做机械功，都鲜有活塞形式的，因此这种简单地把永磁体在线圈内做活塞运动的发电结构并不是一个优化方案。

在胎压监测仪应用中，普通的活塞做功方式的发电装置需要三个元件，一个是线圈，一个是永磁体，还有弹簧。弹簧的作用是使装置能更多地吸收颠振能量，并以永磁体的动能方式保存起来在后续的往复过程中逐步把动能释放出来，增加持续发电的时间，弹簧也使得往复变得容易，可见在这种发电结构中，弹簧是一个很重要的构件，但是弹簧除了会占用空间外，还势必被永磁体吸引且不好固定，本实用新型提供一种极简的发电结构，这种结构只需要线圈和永磁体，不需要弹簧，而是利用圆柱形内壁和圆柱形永磁体的底面圆边线之间相切的巧妙配合关系，使得永磁体同样具有易于吸储能量的能力，并且来回小幅度滚动使得线圈持续切割以转动的磁力线发电，如前面所提到的，磁力线旋转运动的方式优于活塞那种磁力线直线运动。

实用新型内容

提出一种极简结构的电磁感应发电装置，能用于无电池胎压监测发射仪内自发电装置的开发和生产，具有结构简单，体积小，发电效率较高，成本低的显著优点。

先阐述一下本实用新型背后的基本原理。在一头稍高一头稍低的空心圆管内放一枚硬币，硬币放在较高的一端，其直径稍小于空心圆管的内径，用手拨动一下硬币，硬币就会在圆管内翻着跟头滚动到空心圆管的低处，似乎圆管很适合硬币在其内部滚动。为了更详细研究，我们把空心圆管放水平，静止时，硬币将会在圆管内也保持水平状态，其正面或反面朝上，当轻轻拨动一下硬币后，可以看到硬币的重心基本保持不动，但是硬币会在空心圆管内来回地小幅度滚来滚去，这里所谓小幅度滚动意思是不会转过90°后翻跟头，硬币在空心圆管内滚动很多次才能停下来，好像硬币两侧有隐形的弹簧推拉一样，或者说圆管有助于硬币处于不稳定的晃动状态，下面我们结合附图分析一下。