CN206277898U - 一种压电式自供电胎压监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种压电式自供电胎压监测装置,涉及轮胎压力监测技术领域,包括壳体、发电机组、能量转换装置、电池组、胎压监测装置;由于装置中的部件均在壳体内部,安装时只需要将壳体固定安装在轮胎外部的轮毂上,此设计简化了安装工艺,使安装更加简单;工作时壳体为整体装置提供一个密闭的空间,保证整体装置工作的稳定性;本装置设有发电机组,可以利用车辆运动过程中轮胎的振动进行发电,为胎压监测装置提供电源,不再需要外部电源,另本装置中设有电池组可以将多余的电量进行储存,此种设计可以保证装置整体时刻有电源供应,胎压监测装置能够不间断地对胎压进行监测,从而保证监测数据的完整性。
Description
技术领域
本实用新型涉及轮胎压力监测技术领域,特别是涉及一种压电式自供电胎压监测装置。
背景技术
车辆的胎压监测装置,用于实时监测车辆行驶过程中轮胎的压力,并对轮胎压力升高或降低造成爆胎事故的发生进行预警,提醒驾驶员人采取有效应对措施,以确保车辆的安全稳定行驶,从而避免造成人员伤亡与经济损失。
目前车辆上所使用的胎压监测装置,或安装在轮胎内部,或使用电池供电。将胎压监测装置装在轮胎内部,车辆行驶过程中所产生的随机振动对监测装置造成破坏时,会损坏轮胎或产生附加动载荷;且其加工制造要求与轮胎生产协同,工艺复杂。 使用电池供电的胎压监测装置,由于电池寿命有限,当其电量不足时需要更换;对于电池与监测装置一体的,甚至需要更换整个监测装置;致使其存在胎压监测数据不完整、使用寿命较短等缺陷。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提供一种压电式自供电胎压监测装置,解决装置安装难度大、工作不稳定、出现电量供应不足导致监测数据不完整的问题,具有安装简单、工作稳定、不需要外部电源、监测数据完整的特点。
为解决上述技术问题,本实用新型所采取的技术方案是:一种压电式自供电胎压监测装置,包括壳体、发电机组、能量转换装置、电池组、胎压监测装置;发电机组、能量转换装置、电池组和胎压监测装置固定安装在壳体的内部,壳体安装在轮胎外部的轮毂上;发电机组中的发电机为悬臂梁式发电机;发电机组和能量转换装置连接,能量转换装置和电池组连接,电池组和胎压监测装置连接,电池组为胎压监测装置提供电源。
优选地,壳体和轮毂为螺纹连接或焊接。
优选地,壳体和轮毂的接触面为曲面,接触部分壳体和轮毂的曲率相同。
优选地,悬臂梁式发电机包括金属基板、上层压电片、下层压电片、振子、电极;金属基板位于上层压电片和下层压电片中间,上层压电片和下层压电片互相平行,振子安装在金属基板一端,电极在金属基板另一端的上层压电片和下层压电片的端部引出。
优选地,发电机组包括支座、第一发电机和第二发电机,第一发电机和第二发电机为臂长不等的悬臂梁式发电机,第一发电机和第二发电机安装后相互平行。
优选地,能量转换装置包括整流滤波电路和稳压滤波电路。
优选地,胎压监测装置包括压力传感器、处理器、无线发射器和接收器,压力传感器和轮胎的内胎接触,压力传感器的输出端和处理器的输入端连接,处理器的输出端和无线发射器的输入端连接,接收器安装在驾驶室内。
优选地,接收器包括液晶显示屏和闪光灯。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本实用新型通过设计一种压电式自供电胎压监测装置,包括壳体、发电机组、能量转换装置、电池组、胎压监测装置;发电机组、能量转换装置、电池组和胎压监测装置固定安装在壳体内部,壳体安装在轮胎外部的轮毂上;由于装置中的部件均在壳体内部,安装时只需要将壳体固定安装在轮胎外部的轮毂上,此设计简化了安装工艺,使安装更加简单;由于本装置中的所有部件均安装在壳体内部,工作时壳体为整体装置提供一个密闭的空间,保证整体装置工作的稳定性;本装置设有发电机组,可以利用车辆运动过程中轮胎的振动进行发电,为胎压监测装置提供电源,不再需要外部电源,另本装置中设有电池组可以将多余的电量进行储存,此种设计可以保证装置整体时刻有电源供应,胎压监测装置能够不间断的对胎压进行监测,从而保证监测数据的完整性。
附图说明
图1是本实用新型一种压电式自供电胎压监测装置的安装示意图。
图2是本实用新型一种压电式自供电胎压监测装置的整体结构示意图。
图3是本实用新型一种压电式自供电胎压监测装置的内部结构示意图。
图4是本实用新型一种压电式自供电胎压监测装置的内部结构主视图。
图5是本实用新型一种压电式自供电胎压监测装置的内部结构俯视图。
图6是本实用新型发电机组的示意图。
图7是本实用新型发电机的结构示意图。
图8是本实用新型发电机的等效电路图。
图9是本实用新型能量转换装置的电路图。
图10是本实用新型监测装置的原理框图。
图中:1、壳体;2、发电机组;3、能量转换装置;4、电池组;5、胎压监测装置;6、轮胎;7、轮毂;201、支座;202、第一发电机;203、第二发电机;221、金属基板;222、上层压电片;223、下层压电片 ;224、振子;225、电极。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示,为本实用新型一种压电式自供电胎压监测装置的安装示意图,本装置中的部件均安装在壳体1内部,只需要将壳体1安装在轮胎6外部的轮毂7上即可完成整体装置的安装,此设计使装置安装更加简单,方便快捷;除此之外壳体1为装置提供一个密闭的空间,保护装置不受外界环境的干扰,增强了装置的稳定性。
壳体1和轮毂7之间的连接为螺纹连接或焊接,可以保证整体装置固定安装在轮毂7上,防止使用过程中出现装置脱落现象,增强装置使用的稳定性。
壳体1和轮毂7的接触面为曲面,接触部分壳体1和轮毂7的曲率相同,此种设计可以保证装置和轮毂7达到无缝连接,使装置在轮毂7上达到固定安装,防止出现脱落现象。
如图2至图5所示, 一种压电式自供电胎压监测装置,包括壳体1、发电机组2、能量转换装置3、电池组4、胎压监测装置5;发电机组2、能量转换装置3、电池组4和胎压监测装置5固定安装在壳体1的内部,发电机组2中的发电机为悬臂梁式发电机;发电机组2和能量转换装置3连接,能量转换装置3和电池组4连接,电池组4和胎压监测装置5连接,电池组4为胎压监测装置5提供电源。
如图6所示,为本实用新型发电机组2的示意图,包括支座201、第一发电机202和第二发电机203,支座201固定安装在壳体1的内壁上,第一发电机202和第二发电机203的一端固定安装在支座201上,第一发电机202和第二发电机203为臂长不等的悬臂梁式发电机,第一发电机202和第二发电机203安装后相互平行,同时第一发电机202和第二发电机203之间保证一定空间以便电机能够产生振动进行发电。
如图7所示,为发电机的结构示意图,发电机为悬臂梁式发电机,包括金属基板221、上层压电片222、下层压电片223、振子224、电极225;发电机工作过程中,由振子224引起金属基板221振动,使上层压电片222和下层压电片223变形产生电能,并由电极225导出传送至能量转换装置3,如图8所示为发电机的等效电路图。
如图9所示,为本实用新型能量转换装置3的电路图,包括整流滤波电路和稳压滤波电路;流滤波电路包括桥式整流电路Q1、电解电容C1、电容C2,桥式整流电路Q1对发电机组2产生的电动势进行整流,且经电解电容C1、电容C2滤波;稳压滤波电路包括三端稳压器IC1、电解电容C3、电容C4,三端稳压器IC1进行稳压后,由电解电容C3、电容C4两端进行再次滤波。
如图10所示,为本实用新型监测装置的原理框图,包括压力传感器、处理器、无线发射器和接收器,压力传感器和轮胎6的内胎接触,压力传感器的输出端和处理器的输入端连接,处理器的输出端和无线发射器的输入端连接,接收器安装在驾驶室内。
工作时,压力传感器采集内胎的胎压并将数据传送至处理器,处理器中预先设定标准胎压值范围,处理器将压力传感器采集的胎压值和标准胎压值进行比较,当采集到的胎压值超出或低于标准胎压值的范围时,处理器判定为胎压异常,并将异常报警信号通过无线发射器发送至接收器。
接收器包括液晶显示屏和闪光灯,当胎压异常时,接收器接收报警信息,液晶显示屏显示具体胎压值,同时闪光灯进行闪烁报警,此种设计可以使人员及时接收轮胎6胎压的异常信息并进行处理,防止意外发生。
采用上述技术方案后,由于装置中的部件均在壳体1内部,安装时只需要将壳体1固定安装在轮胎6外部的轮毂7上,此设计简化了安装工艺,使安装更加简单;由于本装置中的所有部件均安装在壳体1内部,工作时壳体1为整体装置提供一个密闭的空间,保证整体装置工作的稳定性;本装置设有发电机组2,可以利用车辆运动过程中轮胎6的振动进行发电,为胎压监测装置5提供电源,不再需要外部电源,另本装置中设有电池组4可以将多余的电量进行储存,此种设计可以保证装置整体时刻有电源供应,胎压监测装置5能够不间断的对胎压进行监测,从而保证监测数据的完整性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种压电式自供电胎压监测装置,其特征在于:包括壳体(1)、发电机组(2)、能量转换装置(3)、电池组(4)、胎压监测装置(5);发电机组(2)、电池组(4)、能量转换装置(3)和胎压监测装置(5)固定安装在壳体(1)的内部,壳体(1)安装在轮胎(6)外部的轮毂(7)上;发电机组(2)中的发电机为悬臂梁式发电机;发电机组(2)和能量转换装置(3)连接,能量转换装置(3)和电池组(4)连接,电池组(4)和胎压监测装置(5)连接,电池组(4)为胎压监测装置(5)提供电源。
2.根据权利要求1所述的一种压电式自供电胎压监测装置,其特征在于:所述壳体(1)和轮毂(7)为螺纹连接或焊接。
3.根据权利要求1所述的一种压电式自供电胎压监测装置,其特征在于:所述壳体(1)和轮毂(7)的接触面为曲面,接触部分壳体(1)和轮毂(7)的曲率相同。
4.根据权利要求1所述的一种压电式自供电胎压监测装置,其特征在于:所述悬臂梁式发电机包括金属基板(221)、上层压电片(222)、下层压电片(223)、振子(224)、电极(225);金属基板(221)位于上层压电片(222)和下层压电片(223)中间,上层压电片(222)和下层压电片(223)相互平行,振子(224)安装在金属基板(221)一端,电极(225)在金属基板(221)另一端的上层压电片(222)和下层压电片(223)的端部引出。
5.根据权利要求1所述的一种压电式自供电胎压监测装置,其特征在于:所述发电机组(2)包括支座(201)、第一发电机(202)和第二发电机(203),第一发电机(202)和第二发电机(203)为臂长不等的悬臂梁式发电机,第一发电机(202)和第二发电机(203)安装后相互平行。
6.根据权利要求1所述的一种压电式自供电胎压监测装置,其特征在于:所述能量转换装置(3)包括整流滤波电路和稳压滤波电路。
7.根据权利要求1所述的一种压电式自供电胎压监测装置,其特征在于:所述胎压监测装置(5)包括压力传感器、处理器、无线发射器和接收器,压力传感器和轮胎(6)的内胎接触,压力传感器的输出端和处理器的输入端连接,处理器的输出端和无线发射器的输入端连接,接收器安装在驾驶室内。
8.根据权利要求7所述的一种压电式自供电胎压监测装置,其特征在于:所述接收器包括液晶显示屏和闪光灯。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111361362A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-07-03 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种轮胎压力自动调节装置及调节方法 |
US10744828B2 (en) * | 2017-05-11 | 2020-08-18 | Hankook Tire Co., Ltd. | Tire including contact charging type self-power generation module |
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- 2016-12-23 CN CN201621425844.1U patent/CN206277898U/zh not_active Expired - Fee Related
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