一种不断电胎压传感器及汽车内胎制造技术

本实用新型专利技术涉及胎压传感器或汽车内胎领域，一方面公开了一种不断电胎压传感器包括：依次连接的压力传感器芯片、控制器、可充电式电池、整流及充电电路和充电线圈；此外，所述控制器还连接有射频发射器。其中，所述充电线圈用于产生感应电流，经过整流及充电电路为可充电式电池充电。另一方面公开了一种汽车内胎，该汽车内胎设置有上述不断电胎压传感器的全部部件。本实用新型专利技术的优点在于：很好的利用了电动汽车刹车时的回收电能，通过电磁感应的方式对胎压传感器进行无线充电；由于汽车在行驶过程中频繁的刹车动作，使得本实用新型专利技术可以随时的补充电能，实现不断电的工作。此外，本实用新型专利技术还具有结构简单、功能可靠、造价成本低和普及性好等特点。

A Continuous Electric Tire Pressure Sensor and Automobile Inner Tube

【技术实现步骤摘要】
一种不断电胎压传感器及汽车内胎
本技术涉及胎压传感器或汽车内胎领域，具体公开了一种不断电胎压传感器及汽车内胎。
技术介绍
汽车的胎压传感器安装在汽车的轮胎内，具有高精度的温度传感芯片以及压力传感芯片，用于实时检测汽车轮胎内的气压和温度；并通过无线射频的方式传输到驾驶室内的接收装置，进而提醒驾驶员轮胎内气压不正常的情况，保障行车安全。由于胎压传感器安装在轮胎内，导致其具有拆卸不易的特点，因此大多数胎压传感器为一次性使用产品，待其电池电量耗尽时抛弃。目前现有的技术中具有公开的可以进行无线充电的胎压传感器。如，通过设置于车轮附近且与蓄电池连接的通电线圈产生磁场，进而利用与充电单元连接的线圈切割所述磁场进行补充电能；以及如，通过永磁体产生磁场，进而利用与充电单元连接的线圈切割所述磁场进行补充电能；上述两种方式中，通电线圈方式需要使用蓄电池中的电能为所述充电单元补充电能；永磁体方式，虽然并不额外消耗电能，但当其放置于车轮附近或挡泥板附近时，因为永磁体个数以及与车轮距离的限制，其效率较低，且容易受到外物撞击而损坏、失效。
技术实现思路
针对上述情况，根据本技术的一个方面公开了一种不断电胎压传感器，包括：依次连接的压力传感器芯片、控制器、可充电式电池、整流及充电电路和充电线圈；其中，所述压力传感器芯片用于检测轮胎的胎压；所述控制器用于控制与其相连的硬件；所述可充电式电池用于为所述控制模块供电；所述充电线圈设于所述轮胎腔内，且其法线指向轮毂中心，用于与所述轮毂上设置的用于回收电能的轮毂线圈耦合而产生电流；所述整流及充电电路用于对所述充电线圈产生的电流进行整流后为所述可充电式电池充电。优选的，所述充电线圈在所述轮胎转动时，可与所述轮毂线圈做同步圆周运动。更优选的，所述充电线圈具体通过切割所述轮毂线圈产生的磁场而产生感应电流。优选的，所述不断电胎压传感器还包括：射频发射器；所述射频发射器与所述控制器连接，用于产生并发射射频信号。更优选的，所述射频发射器还连接有天线。优选的，所述控制器为：单片机、ARM、MCU或CPU。优选的，所述不断电胎压传感器还包括：温度传感器芯片；所述温度传感器芯片与所述控制器连接，用于检测轮胎内气体的温度。优选的，所述可充电式电池为：可充电锂电池。根据本技术的另一个方面公开了一种汽车内胎，所述汽车内胎的内部设有上述任意一项所述的不断电胎压传感器。优选的，不断电胎压传感器的充电线圈平铺于所述汽车内胎靠近轮毂一侧的内壁上。本技术的优点在于：很好的利用了电动汽车刹车时的回收电能，通过电磁感应的方式对胎压传感器进行无线充电；由于汽车在行驶过程中频繁的刹车动作，使得本技术可以随时的补充电能，实现不断电的工作；此外，本技术还具有结构简单、功能可靠、造价成本低和普及性好等特点。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：附图1示出了一种不断电胎压传感器可选实施例的组成示意图。附图2示出了一种设有轮毂线圈的轮毂的结构示意图。附图3示出了不断电胎压传感器的安装位置示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。如图1所示，为一种不断电胎压传感器可选实施例的组成示意图。其中，所述不断电胎压传感器包括：MCU、压力传感器芯片、射频发射器、天线、可充电锂电池、整流及充电电路以及充电线圈。其中，所述射频发射器与所述天线连接，用于产生并发射射频信号；所述MCU分别与所述压力传感器芯片、射频发射器以及可充电锂电池连接，用于控制压力信号的采集以及射频信号的产生及发射；所述可充电锂电池依次连接有整流及充电电路以及充电线圈。其中，所述充电线圈用于切割电动汽车中轮毂线圈产生的磁场，从而产生感应电流；所述整流及充电电路用于接收所述感应电流，对其进行整流后为可充电锂电池充电。此外，本技术的工作过程还包括，在MCU的控制下，周期性的将所述压力传感器芯片中的胎压信号传递给射频发射器，最后由与射频发射器相连的天线发送给本技术以外的接收装置。上述中，所述不断电胎压传感器还以使用同时具有压力传感器芯片和温度传感器芯片的传感模块替代，在检测胎压的同时，对汽车内胎中气体的温度进行检测；其好处是，当压力传感器芯片或温度传感器芯片二者之一出现故障时，可通过未发生故障的芯片的数据进行辅助判断；缺点是造价比起单一压力传感器芯片的造价更高，且相应的体积更大；因此，在基于目前传感器芯片稳定的性能以及造价和体积的考虑，本实施例中采用了单一的压力传感器芯片对胎压进行监测。所述MCU还可以由单片机、ARM或者CPU替代，在综合考虑了使用效果以及成本的基础上，本实施例中选用了MCU实现对与其相连硬件的控制。所述可充电锂电池还可以由镍铬电池或镍氢电池替代，其中，同等体积的镍氢电池要比镍铬电池和锂电池重，而镍铬电池具有记忆效应，在充电前，当电池的电量没有被完全放尽时，将会引起电池容量的降低；所以，本实施例中选用了重量较轻且充电性能更好的锂电池。下面将结合以下附图对不断电胎压传感器的安装位置以及工作过程进行说明：如图2所示，为一种设有轮毂线圈的轮毂的结构示意图。其中，1为轮毂，2为永磁体，3为定子支架，4为轮毂线圈，5为轴承，6为轴，7为内胎，8为外胎。其中，定子支架3固定在轴6上，轮毂线圈4缠绕于定子支架3上，永磁体2固定于轮毂1上，则轮毂电机的电能回收过程为，当汽车刹车时，使得轮毂线圈4成为导通的回路(正常行驶时轮毂线圈4不构成导通回路，因而无发产生感应电流)，此时由于轮毂线圈切割永磁体的磁场将产生感应电流，通过电能回收装置中的其它部分收集所述感应电流后完成电能的回收。本技术的不断电胎压传感器可选的放置于内胎7内，具体如下：如图3所示，为不断电胎压传感器的安装位置示意图。其中，1为轮毂，2为永磁体，3为定子支架，4为轮毂线圈，6为轴，9为不断电胎压传感器模组(即除充电线圈以外的部分)，10为充电线圈。由图所示，当汽车轮胎转动时，设置于轮毂1上的永磁体2以及设置于内胎内部的充电线圈10将依次经过所述轮毂线圈4，并恰好与所述轮毂线圈4所围成的区域相对；当所述永磁体2经过轮毂线圈4时，轮毂线圈4切割永磁体2的磁场，产生感应电流，此时轮毂线圈4自身也将产生磁场；当充电线圈10经过轮毂线圈4时，充电线圈10则因切割轮毂线圈4产生的磁场而产生感应电流，进而可通过整流及充电电路为所述可充电锂电池充电。图3中，充电线圈在图中所示情况仅为显示其空间位置关系，实际上，充电线圈10被平铺的设置于靠近轮毂一侧内胎的内壁上，其围成区域的投影平面的法向量指向轮毂中心。另外，本技术还公开了一种设置有所述不断电胎压传感器全部部件的汽车内胎。内胎中胎压传感器的充电线圈的设置方式(不包括个数)可选的如图3所示。本技术很好的利用了电动汽车刹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不断电胎压传感器，其特征在于，包括：依次连接的压力传感器芯片、控制器、可充电式电池、整流及充电电路和充电线圈；其中，所述压力传感器芯片用于检测轮胎的胎压；所述控制器用于控制与其相连的硬件；所述可充电式电池用于为控制模块供电；所述充电线圈设于轮胎腔内，且其法线指向轮毂中心，用于与所述轮毂上设置的用于回收电能的轮毂线圈耦合而产生电流；所述整流及充电电路用于对所述充电线圈产生的电流进行整流后为所述可充电式电池充电。

【技术特征摘要】
1.一种不断电胎压传感器，其特征在于，包括：依次连接的压力传感器芯片、控制器、可充电式电池、整流及充电电路和充电线圈；其中，所述压力传感器芯片用于检测轮胎的胎压；所述控制器用于控制与其相连的硬件；所述可充电式电池用于为控制模块供电；所述充电线圈设于轮胎腔内，且其法线指向轮毂中心，用于与所述轮毂上设置的用于回收电能的轮毂线圈耦合而产生电流；所述整流及充电电路用于对所述充电线圈产生的电流进行整流后为所述可充电式电池充电。2.根据权利要求1所述的不断电胎压传感器，其特征在于，所述充电线圈在所述轮胎转动时，可与所述轮毂线圈做同步圆周运动。3.根据权利要求2所述的不断电胎压传感器，其特征在于，所述充电线圈具体通过切割所述轮毂线圈产生的磁场而产生感应电流。4.根据权利要求1所述的不断电胎压传感器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：于强，安春璐，
申请(专利权)人：歌尔科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37