專利名稱：胎壓傳感器電能自動(dòng)無(wú)線補(bǔ)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及胎壓傳感器供電技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于胎壓傳感器電能自動(dòng)無(wú)線補(bǔ)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有胎壓傳感器其工作所需電能，多是通過(guò)將電池安裝在車胎內(nèi)部，一旦安裝，需要專用設(shè)備和專業(yè)人員才能對(duì)其拆裝和更換。因此，為了避免頻繁更換，要求胎壓傳感器供電的電池必須具備大容量、高可靠、長(zhǎng)壽命等性能。而大容量和長(zhǎng)壽命的電池也必然會(huì)增大體積和加大重量以及增加成本。由于胎壓傳感器安裝在車輪的某一邊，增加了體積和重量的電池會(huì)使車輪的重心產(chǎn)生偏移。汽車高速行駛時(shí)，這種車胎重心微小的偏移會(huì)造成車輪的擺動(dòng)，給行車安全帶來(lái)隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供胎壓傳感器電能自動(dòng)無(wú)線補(bǔ)系統(tǒng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)布局合理，采用小型充電電池為胎壓傳感器提供靜態(tài)電能，通過(guò)外部電能發(fā)射裝置補(bǔ)充電能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)小體積、輕量化、長(zhǎng)壽命工作。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:胎壓傳感器電能自動(dòng)無(wú)線補(bǔ)系統(tǒng)，所述的傳感器系統(tǒng)分為與胎壓傳感器一體的無(wú)線電能接收裝置和固定在車輪附近的無(wú)線發(fā)射電能裝置，與胎壓傳感器一體的無(wú)線電能接收裝置安裝在輪輞的氣門嘴上，無(wú)線發(fā)射電能裝置受控于車身控制器BCM并固定在車身上，發(fā)射電路線圈靠近氣門嘴。所述的胎壓傳感器包括氣門嘴、電路板、無(wú)線接收線圈、電能管理模塊、信號(hào)采集傳感器、RF輸出。所述的無(wú)線接收線圈、電能管理模塊、信號(hào)采集傳感器、無(wú)線接收線圈安裝在PCB上，PCB固定于氣門嘴尾端。所述的PCB上的無(wú)線接收線圈與發(fā)射電路線圈的軸向保持平行。所述的電能管理模塊由高頻電壓轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)能、穩(wěn)壓、充電電池、電能檢測(cè)、充電請(qǐng)求、電能接收電路組成。與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果如下:本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)小體積、輕量化、長(zhǎng)壽命工作。系統(tǒng)根據(jù)車輛的停車和行駛狀態(tài)，以及胎壓傳感器消耗電能的多少，自動(dòng)檢測(cè)內(nèi)部電池的缺失量，同時(shí)向車身控制器BCM發(fā)出補(bǔ)充充電請(qǐng)求。車身控制器則根據(jù)胎壓傳感器電池的工作狀態(tài)、胎內(nèi)溫度高低、無(wú)線電能轉(zhuǎn)換效率等因素，控制補(bǔ)充電能的時(shí)段、電磁波發(fā)射強(qiáng)度以及補(bǔ)充電能時(shí)間的長(zhǎng)短。在“按需補(bǔ)充”的原則下，使系統(tǒng)的能量消耗最低，無(wú)線補(bǔ)充電能的效率最高。

[0012]圖1為本實(shí)用新型的電能接收裝置圖；圖2為本實(shí)用新型的電能接收裝置圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)附圖，胎壓傳感器電能自動(dòng)無(wú)線補(bǔ)系統(tǒng)，傳感器系統(tǒng)分為與胎壓傳感器一體的無(wú)線電能接收裝置和固定在車輪附近的無(wú)線發(fā)射電能裝置，與胎壓傳感器一體的無(wú)線電能接收裝置安裝在輪輞的氣門嘴上。無(wú)線發(fā)射電能裝置受控于車身控制器BCM并固定在車身上，發(fā)射電路線圈靠近氣門嘴。胎壓傳感器包括氣門嘴、電路板、無(wú)線接收線圈、信號(hào)采集傳感器、RF輸出等電路，其中高頻電壓轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)能、穩(wěn)壓、充電電池、電能檢測(cè)、充電請(qǐng)求、電能接收電路為一個(gè)電能管理模塊，無(wú)線接收線圈、電能管理模塊、信號(hào)采集傳感器、無(wú)線接收線圈安裝在PCB上，PCB固定于氣門嘴尾端，氣門嘴前端與車輪輪輞固定，并提供車胎充、放氣通道。為了讓車輪的無(wú)線充電胎壓傳感器獲取最多的無(wú)線電波，PCB上的無(wú)線接收線圈與發(fā)射線圈的軸向保持平行。通常情況下胎壓傳感器工作的電源來(lái)自于系統(tǒng)內(nèi)部的充電電池。當(dāng)信號(hào)采集電路偵測(cè)到電池電量不足時(shí)，向充電請(qǐng)求電路發(fā)出補(bǔ)充電量請(qǐng)求。ECU收到補(bǔ)充電量的申請(qǐng)之后確認(rèn)電池電量，同時(shí)檢測(cè)輪胎內(nèi)的溫度、胎壓、加速度參數(shù)。當(dāng)ECU比對(duì)胎內(nèi)參數(shù)，滿足補(bǔ)充電能條件后(汽車行駛狀態(tài)、胎壓、胎內(nèi)溫度在報(bào)警值以下，高頻電壓轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)能電路工作正常時(shí))，通過(guò)RF電路向系統(tǒng)主機(jī)BCM發(fā)出充電請(qǐng)求信號(hào)以及缺電輪胎代碼，同時(shí)還將當(dāng)前輪胎內(nèi)的電池電壓、溫度、胎壓、加速度等信號(hào)報(bào)告BCM。系統(tǒng)主機(jī)的BCM收到電量信息和胎內(nèi)動(dòng)態(tài)信息后，BCM控制無(wú)線發(fā)射裝置向電能接收裝置發(fā)送10-30秒斷續(xù)的充電測(cè)試脈沖。電能接收裝置將接收到的充電脈沖轉(zhuǎn)換成充電電壓后施加在電池上，同時(shí)觀測(cè)電池電壓的微小變化，可以依據(jù)dV/dt測(cè)算出高頻電壓轉(zhuǎn)換電路的效率以及電池內(nèi)阻等參數(shù)并反饋給電能發(fā)射裝置。BCM根據(jù)輪胎反饋的信息計(jì)算電池的電能維持時(shí)間、電能缺失的多少等因素自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)射裝置的發(fā)射功率的大小和電能發(fā)送時(shí)間。當(dāng)?shù)缆奉嶔ぬ翰徽Ｒ约巴＼嚮蛴捎跍囟纫蛩爻潆娹D(zhuǎn)換效率不高時(shí)，電能發(fā)射裝置將避開(kāi)此段時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)充充電。電能接收裝置的前端電路是無(wú)線接收線圈構(gòu)成的LC諧振回路，LC回路的諧振頻率與發(fā)射裝置的無(wú)線電波頻率一致。當(dāng)ECU比對(duì)胎內(nèi)參數(shù)滿足補(bǔ)充電能條件，后LC諧振回路啟動(dòng)并準(zhǔn)備接收無(wú)線電能信號(hào)。無(wú)線接收線圈的LC回路的元件產(chǎn)生諧振，諧振后的電路二端將會(huì)產(chǎn)生較高的高頻諧振電壓，將這部分高頻電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換為直流電壓并使用超級(jí)電容進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存。與此同時(shí)，電能接收裝置電路對(duì)高頻轉(zhuǎn)換電路的工作狀態(tài)和儲(chǔ)能情況進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)接收的高頻電壓過(guò)低或電壓轉(zhuǎn)換效率過(guò)低時(shí)，無(wú)線發(fā)射電能裝置將停止補(bǔ)充電能，以確保補(bǔ)充電能過(guò)程的有效和防止過(guò)量補(bǔ)充。
權(quán)利要求1.胎壓傳感器電能自動(dòng)無(wú)線補(bǔ)系統(tǒng)，其特征在于:所述的胎壓傳感器電能自動(dòng)無(wú)線補(bǔ)系統(tǒng)分為與胎壓傳感器一體的無(wú)線電能接收裝置和固定在車輪附近的無(wú)線發(fā)射電能裝置，與胎壓傳感器一體的無(wú)線電能接收裝置安裝在輪輞的氣門嘴上，無(wú)線發(fā)射電能裝置受控于車身控制器BCM并固定在車身上，發(fā)射電路線圈靠近氣門嘴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胎壓傳感器電能自動(dòng)無(wú)線補(bǔ)系統(tǒng)，其特征在于:所述的胎壓傳感器包括氣門嘴、電路板、無(wú)線接收線圈、電能管理模塊、信號(hào)采集傳感器、RF輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的胎壓傳感器電能自動(dòng)無(wú)線補(bǔ)系統(tǒng)，其特征在于:所述的無(wú)線接收線圈、電能管理模塊、信號(hào)采集傳感器、無(wú)線接收線圈安裝在PCB上，PCB固定于氣門嘴尾端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的胎壓傳感器電能自動(dòng)無(wú)線補(bǔ)系統(tǒng)，其特征在于:所述的PCB上的無(wú)線接收線圈與發(fā)射電路線圈的軸向保持平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的胎壓傳感器電能自動(dòng)無(wú)線補(bǔ)系統(tǒng)，其特征在于:所述的電能管理模塊由高頻電壓轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)能、穩(wěn)壓、充電電池、電能檢測(cè)、充電請(qǐng)求、電能接收電路組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了胎壓傳感器電能自動(dòng)無(wú)線補(bǔ)系統(tǒng)，傳感器系統(tǒng)分為與胎壓傳感器一體的無(wú)線電能接收裝置和固定在車輪附近的無(wú)線發(fā)射電能裝置，與胎壓傳感器一體的無(wú)線電能接收裝置安裝在輪輞的氣門嘴上，無(wú)線發(fā)射電能裝置受控于車身控制器BCM并固定在車身上，發(fā)射電路線圈靠近氣門嘴。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)布局合理，采用小型充電電池為胎壓傳感器提供靜態(tài)電能，通過(guò)外部電能發(fā)射裝置補(bǔ)充電能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)小體積、輕量化、長(zhǎng)壽命工作。
文檔編號(hào)H02J7/00GK203026965SQ20122032441
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者許永華, 衛(wèi)修明, 梅煒煒, 項(xiàng)巍, 縱波, 楊肅 申請(qǐng)人:合肥昌輝汽車電子有限公司