车轴发电装置、自供电传感器和车辆状态信息监控装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了车轴发电装置、自供电传感器和车辆状态信息监控装置，车轴发电装置包括导磁齿盘和发电单元；所述导磁齿盘具有至少一个凸出齿部或均匀间隔设置的多个凸出齿部；所述导磁齿盘固定于车轴上；所述发电单元包括壳体，以及固定于壳体内的电磁感应线圈以及分别设置于所述电磁感应线圈两侧的N极永磁体和S极永磁体；所述发电单元设置于距所述导磁齿盘的外侧预定距离的位置。本发明专利技术可以应用于任何供电不便的车辆设备的供电，可以在无外部供电的情况下实现发电、车辆状态检测、车辆状态系统监控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，尤其涉及车轴发电装置、自供电传感器和车辆状态信息监控装置。
技术介绍
车辆的安全性是其性能的重要指标。在进行车辆的安全性设计时通常需要采用对车辆多种状态参数进行测量的传感器。然而，在某些情况下，对传感器的供电可能存在困难。例如，存在需要对现有车辆的特定部位进行监测而该部位之前并未设计有电力供应的情况。再例如，在铁路应用方面，铁路运行速度的不断提升使得安全方面的信息监测变得越来越重要，但目前部分铁路货运列车上并未提供电源供应，因此电子传感器没有在货运列车上得到普及使用，导致货运列车的安全信息化水平与客运列车相比差距十分巨大。因此迫切需要一种在无外部供电电源、无任何电缆连接的车辆部件上实现车辆状态监测的装置。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了车轴发电装置、自供电传感器和车辆状态信息监控装置。本专利技术提供的车轴发电装置包括导磁齿盘和发电单元；所述导磁齿盘具有至少一个凸出齿部或均匀间隔设置的多个凸出齿部；所述导磁齿盘固定于车轴上；所述发电单元包括壳体，以及固定于壳体内的电磁感应线圈以及分别设置于所述电磁感应线圈两侧的N极永磁体和S极永磁体；所述发电单元设置于距所述导磁齿盘的外侧预定距离的位置。所述车轴发电装置还具有以下特点：所述发电单元还包括与所述电磁感应线圈电信号连接的整流稳压电源，或者，还包括与所述整流稳压电源电信号连接的电池储能单元。所述车轴发电装置还具有以下特点：所述凸出齿部的宽度为第一距离与容忍误差距离之差至第一距离与容忍误差距离之和的范围内的值，或者为第二距离与容忍误差距离之差至第二距离与容忍误差距离之和的范围内的值，或者为第三距离与容忍误差距离之差至第三距离与容忍误差距离之和的范围内的值；所述第一距离为所述N极永磁体上距所述电磁感应线圈距离最远的一侧至所述电磁感应线圈上距所述N极永磁体距离最远的一侧的距离；所述第二距离为所述S极永磁体上距所述电磁感应线圈距离最远的一侧至所述电磁感应线圈上距所述S极永磁体距离最远的一侧的距离；所述第三距离为所述N极永磁体、所述S极永磁体的宽度与所述电磁感应线圈的宽度之和。所述车轴发电装置还具有以下特点：所述导磁齿盘的凸出齿部的最外侧为弧形结构，所述发电单元的壳体上距离所述导磁齿盘最近的一侧为弧形结构，且所述凸出齿部的弧形结构与所述发电单元的弧形结构平行。所述车轴发电装置还具有以下特点：所述发电单元固定于车辆轴承的承载鞍的外侧；所述导磁齿盘通过螺栓固定于所述车轴的端部或者中间部，或者，所述导磁齿盘是一体形成的车轴端部的一部分。本专利技术提供的一种自供电传感器包括：所述车轴发电装置，还包括物理敏感器件以及与物理敏感器件电信号连接的信号采集电路；其中，所述信号采集电路与所述整流稳压电源和所述电池储能单元电信号连接。所述自供电传感器还具有以下特点：所述物理敏感器件为温度敏感元件，所述信号采集电路用于测量所述温
度敏感元件的输出值并计算所对应的温度值；或者，所述物理敏感器件为霍尔效应半导体器件，所述信号采集电路用于测量所述物理敏感器件电压或电流的变化频率，计算所对应的车轴转速值和行驶里程；或者，所述物理敏感器件为振动感应器件，所述信号采集电路用于测量振动信号的强度和频谱用于车轴故障诊断；或者，所述物理敏感器件为声音感应器件，所述信号采集电路用于测量声音信号的强度和频谱用于车轴故障诊断。所述自供电传感器还具有以下特点：所述物理敏感器件为霍尔效应半导体器件；所述信号采集电路用于测量所述物理敏感器件电压或电流的变化频率，计算所对应的车轴转速值和行驶里程；还用于通过车轴转速和车轮周长可以算出当前车轮的转速，测量车辆行驶速度，通过对车辆行驶速度和当前车轮的转速进行比较，判断车轮实际转速是否小于当前车辆行驶速度所对应的理论转速值，判断是否发生车轮抱死。本专利技术提供的一种车辆状态信息监控系统，所述系统包括所述自供电传感器，还包括与所述信号采集电路电连接的无线信号传输模块；所述无线信号传输模块，用于对所述信号采集电路所生成的信号进行无线传输。所述车辆状态信息监控系统还具有以下特点：所述系统还包括：与所述信号采集电路、所述电池储能单元和所述整流稳压电源均电连接的有线电路接口；所述有线电路接口，用于进行信号和电能的有线传输。本专利技术可以应用于任何供电不便的车辆设备的供电，可以在无外部供电的情况下实现发电、车辆状态检测、车辆状态系统监控。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本申请一个实施方式的车轴发电装置的示意图；图2是根据本申请一个实施方式的车轴发电装置的安装方式示意图；图3是根据本申请一个实施方式的自供电传感器的示意图；图4是根据本申请一个实施方式的车辆状态信息监控系统的示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。下面结合附图对本专利技术进行详细描述。图1为根据本申请一个实施方式的车轴发电装置的示意图。如图所示，车轴发电装置包括导磁齿盘100和发电单元200。导磁齿盘100具有至少一个凸出齿部或均匀间隔设置的多个凸出齿部；导磁齿盘100固定于车轴300上。发电单元200包括壳体1，以及固定于壳体1内的电磁感应线圈4以及分别设置于电磁感应线圈4两侧的N极永磁体2和S极永磁体3；发电单元200设置于距导磁齿盘100的外侧预定距离的位置。导磁齿盘100作为车轴发电装置的转子部分设置于车轴300的一端并能够与车轴300同心转动，发电单元200作为车轴发电装置的定子部分安装于导磁齿盘100外侧的固定部位。N极永磁体2和S极永磁体3分别布置在电磁感应线圈4的两侧。当车轴300转动时，导磁齿盘100相对于发电单元200转动。另一种实施例中，导磁齿盘100的凸出齿部的最外侧为弧形结构，发电
单元200的壳体上距离导磁齿盘100最近的一侧为弧形结构，且凸出齿部的弧形结构与发电单元200的弧形结构平行，即凸出齿部的弧形结构上每个点在其法线方向上与所述发电单元200的弧形结构的距离均相同。另一种实施例中，导磁齿盘100的内侧设置有一个或多个螺栓孔，用于将导磁齿盘100固定在车辆车轴端部，使其能够随车轴一起同心转动。另一个实施例中，导磁齿盘100可通过直接将车轴200的轴端部件外轮廓加工成类似形状而形成，导磁齿盘100是一体形成的车轴端部的一部分。另一个实施例中，导磁齿盘100可设置在车轴200的中间部位而非端部。导磁齿盘100具有一个或多个凸出齿部，以使得同一时刻仅将一个永磁体的磁场导入电磁感应线圈4，凸出齿部的宽度为第一距离与容忍误差距离之差至第一距离与容忍误差距离之和的范围内的值，或者为第二距离与容忍误差距离之差至第二距离与容忍误差距离之和的范围内的值，或者为第三距离与容忍误差距离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车轴发电装置，其特征在于，包括导磁齿盘和发电单元；所述导磁齿盘具有至少一个凸出齿部或均匀间隔设置的多个凸出齿部；所述导磁齿盘固定于车轴上；所述发电单元包括壳体，以及固定于壳体内的电磁感应线圈以及分别设置于所述电磁感应线圈两侧的N极永磁体和S极永磁体；所述发电单元设置于距所述导磁齿盘的外侧预定距离的位置。

【技术特征摘要】
1.一种车轴发电装置，其特征在于，包括导磁齿盘和发电单元；所述导磁齿盘具有至少一个凸出齿部或均匀间隔设置的多个凸出齿部；所述导磁齿盘固定于车轴上；所述发电单元包括壳体，以及固定于壳体内的电磁感应线圈以及分别设置于所述电磁感应线圈两侧的N极永磁体和S极永磁体；所述发电单元设置于距所述导磁齿盘的外侧预定距离的位置。2.如权利要求1所述的车轴发电装置，其特征在于，所述发电单元还包括与所述电磁感应线圈电信号连接的整流稳压电源，或者，还包括与所述整流稳压电源电信号连接的电池储能单元。3.如权利要求1或2所述的车轴发电装置，其特征在于，所述凸出齿部的宽度为第一距离与容忍误差距离之差至第一距离与容忍误差距离之和的范围内的值，或者为第二距离与容忍误差距离之差至第二距离与容忍误差距离之和的范围内的值，或者为第三距离与容忍误差距离之差至第三距离与容忍误差距离之和的范围内的值；所述第一距离为所述N极永磁体上距所述电磁感应线圈距离最远的一侧至所述电磁感应线圈上距所述N极永磁体距离最远的一侧的距离；所述第二距离为所述S极永磁体上距所述电磁感应线圈距离最远的一侧至所述电磁感应线圈上距所述S极永磁体距离最远的一侧的距离；所述第三距离为所述N极永磁体、所述S极永磁体的宽度与所述电磁感应线圈的宽度之和。4.如权利要求1或2所述的车轴发电装置，其特征在于，所述导磁齿盘的凸出齿部的最外侧为弧形结构，所述发电单元的壳体上距离所述导磁齿盘最近的一侧为弧形结构，且所述凸出齿部的弧形结构与所述发电单元的弧形结构平行。5.如权利要求1或2所述的车轴发电装置，其特征在于，所述发电单元固定于车辆轴承的承载鞍的外侧；所述导磁齿盘通过螺栓固定于所述车轴的端部或者中间部，或者，所述导磁齿盘是一体形成的车轴端部的一部分。6.一种自供电传感器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨仕清，郑建平，陈飞，
申请(专利权)人：世纪中桥实业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11