一种用于无电池胎压监测发射仪的发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于无电池胎压监测发射仪的发电装置，包括两个磁回路组件1、一个线圈组件2和一个外壳3；磁回路组件包括一个永磁体11、两个导磁片12和一个簧片支架13；线圈组件2包括线圈21、骨架22和簧片23；两个磁回路组件旋转对称地固定在外壳内，两者之间的导磁片两两相隔形成两个用于密集通过磁力线的磁隙，线圈组件依靠簧片被弹性地卡在两侧磁回路组件的簧片支架的孔内，使线圈能沿簧片厚度方向做弹性的往复运动，线圈同时切割两个磁隙的磁力线发电且产生的感应电动势相位相同而叠加。本实用新型专利技术具有体积小、发电效率高的特点，结构紧凑，适用于无电池胎压监测仪的研制和生产。

A kind of power generation device for the transmitter without battery tire pressure monitoring

【技术实现步骤摘要】
一种用于无电池胎压监测发射仪的发电装置
本技术属于汽车配件领域，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。
技术介绍
目前市场上的胎压监测仪产品几乎都采用包括耐高温锂电池在内的一次性电池作为供电电源。胎压监测仪的一个重要技术发展方向就是无电池产品型号，所谓无电池就是无需内置一次性电池，而是利用汽车行驶时伴随轮胎转动产生的动能，自我发电来为胎压监测仪产品的电路提供电能，虽然这种产品存在一个缺点即车辆跑起来才会工作，但这并不实质妨碍胎压监测的核心功能，相反，由于终生不用更换电池的好处，将给这种产品带来广阔的市场应用前景。与转化声能为电能、转化压力为电能、空间无线输电等其他获取电能的方式相比，经典的电磁感应发电方式是最有可能进入实用的发电技术，该技术的原理是利用轮胎转动提供的颠振动能，采用线圈切割磁力线来产生断续形式的交流电，然后通过变压器升压、整流、存储、积累等环节获得集成电路芯片可短时间稳定工作的电能。当前采用电磁感应发电的技术的实现上，基本上以线圈内置活塞运动的永磁体为主，特点是线圈不动而永磁体做活塞运动使线圈切割磁力线，或者说使线圈内的磁通量发生变化，从而在线圈中产生感应电流，这种比较简单的实现方案存在一些缺点，比如磁力线回路比较散，活塞运动路径过长，因而产品体积比较大。本技术的专利技术人从光驱的激光头结构获得灵感，认为如果让空心线圈夹在永磁体中间做往复运动，同样可以使得线圈切割磁力线发电，由于永磁体固定不动，就能对永磁体发出的磁力线更好地进行约束，从而制造出性能更好，体积更小的发电装置。电磁感应发电总体来说是效率较高的一种方式，如果开发无电池的胎压监测仪，也存在一个容易忽视的问题，就是由于体积比较小，电磁感应发电的电压比较低，后级一般还需要用升压变压器把这种脉冲形式的交流电压升高以便于进一步做整流、储存积累方面的处理后，才能为其他电路部分供电，使用升压变压器会带来额外的麻烦，包括体积、成本和装配。如果某种方式的发电电压比较高，那么就可以省掉升压变压器，这无疑是很有吸引力的。
技术实现思路
在经典电磁感应发电原理的基础上，针对现有线圈活塞式发电装置的不足，使用逆向思维提出一种新的发电装置结构，能用于无电池胎压监测发射仪所用的自发电装置的开发和生产，具有发电效率高，体积小的特点。目前提出的发电装置都是保持线圈固定不动而永磁体相对运动的方式来发电，该结构的核心技术就是永磁体如何运动以获得高效率的发电，如果反其道而行之，干脆使永磁体保持固定不动，而线圈相对活动，那么就能采用更大、更多的永磁体，这意味着更强的磁场和更高的发电电压；进一步地，如果对永磁体发出的磁力线进行约束，使得磁力线形成一个回路，那么只要在回路中留出两个缺口，让线圈在缺口处上下颠簸切割密集的磁力线，就能高效地使磁通量变化，并且线圈运动的行程很小。本技术的基本原理是使用两个永磁体，在导磁体的帮助下构成回字形的磁路，在磁路的中心线处预留两处磁隙缺口，在缺口处放置处于弹性往复运动状态的、用于切割磁力线发电的线圈，由于磁隙的磁力线非常集中，磁通变化量大，因此获得较高的断续形式的交流电，后续电路可把该交流电进行调理、存储，为胎压检测集成电路芯片和无线数据发射芯片供电。在滚动的轮胎中，存在颠振现象，路面的不平、轮胎的转向和轮胎的离心力使得这种颠振既有沿着轮胎辐条方向的径向振动，也有围绕轮胎内壁某点的旋动，如果把本技术制成的装置作为无电池胎压监测发射仪的自发电装置，当后者被放在轮胎内部被颠振，本装置就能获得颠振动能，只要这种颠振动能使具有弹性连接的线圈产生切割磁力线的振动，那么本技术就能很好地发电。为实现对线圈活塞式永磁体发电结构的改进，达到发电效率更高、装置体积更小的目标，促进无电池胎压监测发射仪产品的开发，提出新型发电装置，本新型发电装置采用以下技术方案：一种用于无电池胎压监测发射仪的发电装置，被安装在无电池胎压监测发射仪内，为其提供自发电的电能，包括两个磁回路组件、一个线圈组件和一个外壳；每个磁回路组件包括一个永磁体、两个导磁片和一个簧片支架，两个导磁片分别对称地贴在永磁体的两个磁极并在它的侧面伸出，中央开孔的簧片支架贴在永磁体的侧面；两个磁回路组件短距离相隔且旋转对称地固定于所述的外壳内，两个磁回路组件之间的导磁片的伸出部分两两相隔并形成两个用于密集通过磁力线的磁隙，如此，两个磁回路组件通过两个永磁体、四个导磁片和两个磁隙构造了一个完整的、磁阻较低的磁力线回路；线圈组件包括线圈、骨架和簧片，线圈绕制在中央开孔的骨架上，簧片为长而薄的弹性条，居中穿过骨架的开孔被固定；线圈组件位于两个磁回路组件之间，线圈组件依靠簧片的两端被弹性地卡在两侧磁回路组件的簧片支架的开孔内，使线圈能沿簧片厚度方向做弹性的往复运动。当发电装置随轮胎转动时，由于轮胎在路面的颠振和转向，线圈组件吸收颠振动能后在两个磁回路组件的中央沿簧片厚度方向做弹性的往复运动，此时，线圈同时切割两个磁隙的密集磁力线产生感应电动势而发电，产生的感应电动势因相位相同而叠加。其中，所述的旋转对称指的是两个磁回路组件的永磁体的极性相反，使得任何一个永磁体的磁力线从N极发出，相继经过两个导磁片后进入另一个永磁体的S极，因此，这里的旋转对称不是我们理解的镜像对称。两个磁回路组件中永磁体的磁力线路径为回字形，主要磁通在导磁体和磁隙流过，次要磁通从空中发散后返回各自磁体的配对磁极。我们就是要在磁隙处采用线圈切割磁力线发电，因为磁隙处的磁力线比较密集。在机械术语中，有时旋转对称被称为中心对称。其中，导磁片采用软磁性材料制成，包括纯铁、软磁合金、铁氧体，优先选用电工铁DT4系列。其中，所述线圈采用自粘漆包线绕制，自粘漆包线优先选择醇粘漆包线，线径为0.01mm~0.1mm，匝数不低于1500，线圈可以通过模具直接绕制在线圈骨架上，也可以先绕制成空心线圈再粘贴到骨架上。其中，所述骨架采用不导磁的轻质材料制成，优先采用塑料，骨架的主要作用是固定簧片，使得线圈组件能弹性地通过簧片与磁回路组件相活动连接。其中，所述簧片采用不导磁的金属带制成，包括铍铜、磷青铜、不锈钢，优先采用铍铜，簧片使线圈组件具有弹性，而弹性有助于从轮胎中获取颠振动能后持续发电。本技术带来的有益效果是：1）由于永磁体保持固定不动，其形状、尺寸、数量等设计限制被放宽，因此可以使用两个永磁体来增加磁场，并且每个永磁体可以体积更大，尺寸更长，使线圈切割的磁力线更加密集，发电效率提高，进一步地将使发电电压更高；2）使用了4个导磁片，每个导磁片使永磁体的磁场转向90°，从而磁力线旋转360°后形成一个完美的磁力线回路，结构紧凑新颖，通过两个磁回路组件的方式设计了磁力线十分密集的磁隙，并且在此设置切割磁力线的线圈，目的是把磁力线引导至最佳切割位置以利于线圈切割磁力线，漏磁较少，线圈组件做弹性往复运动的距离很短，只有约三个导磁片的高度；此外，两个磁隙处线圈的感应电动势同相叠加，提高了发电的效率，只要发电效率高，就再本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无电池胎压监测发射仪的发电装置，被安装在无电池胎压监测发射仪内，为其提供自发电的电能，其特征在于，包括两个磁回路组件（1）、一个线圈组件（2）和一个外壳（3）；每个磁回路组件（1）包括一个永磁体（11）、两个导磁片（12）和一个簧片支架（13），两个导磁片（12）分别对称地贴在永磁体（11）的两个磁极并在它的侧面伸出，中央开孔的簧片支架（13）贴在永磁体（11）的侧面；两个磁回路组件（1）短距离相隔且旋转对称地固定于所述的外壳（3）内，两个磁回路组件（1）之间的导磁片（12）的伸出部分两两相隔并形成两个用于密集通过磁力线的磁隙；线圈组件（2）包括线圈（21）、骨架（22）和簧片（23），线圈（21）绕制在中央开孔的骨架（22）上，簧片（23）为长而薄的弹性条，居中穿过骨架（22）的开孔被固定；线圈组件（2）位于两个磁回路组件（1）之间，线圈组件（2）依靠簧片（23）的两端被弹性地卡在两侧磁回路组件（1）的簧片支架（13）的开孔内，使线圈（21）能沿簧片（23）厚度方向做弹性的往复运动，受到颠振时，线圈（21）同时切割两个磁隙的密集磁力线产生感应电动势而发电，产生的感应电动势因相位相同而叠加。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于无电池胎压监测发射仪的发电装置，被安装在无电池胎压监测发射仪内，为其提供自发电的电能，其特征在于，包括两个磁回路组件（1）、一个线圈组件（2）和一个外壳（3）；每个磁回路组件（1）包括一个永磁体（11）、两个导磁片（12）和一个簧片支架（13），两个导磁片（12）分别对称地贴在永磁体（11）的两个磁极并在它的侧面伸出，中央开孔的簧片支架（13）贴在永磁体（11）的侧面；两个磁回路组件（1）短距离相隔且旋转对称地固定于所述的外壳（3）内，两个磁回路组件（1）之间的导磁片（12）的伸出部分两两相隔并形成两个用于密集通过磁力线的磁隙；线圈组件（2）包括线圈（21）、骨架（22）和簧片（23），线圈（21）绕制在中央开孔的骨架（22）上，簧片（23）为长而薄的弹性条，居中穿过骨架（22）的开孔被固定；线圈组件（2）位于两个磁回路组件（1）之间，线圈组件（2）依靠簧片（23）的两端被弹性地卡在两侧磁回路组件（1）的簧片支架（13）的开孔内，使线圈（21）能沿簧片（23）厚度方向做弹性的往复运动，受到颠振时，线圈（21）同时切割两个磁隙的密集磁力线产生感应...

【专利技术属性】
技术研发人员：向英特，
申请(专利权)人：向英特，
类型：新型
国别省市：山东;37