无线胎压监测系统供电电源的研究

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1、分类号：TM154密级：UDC：621.3编号：201221401005河北工业大学硕士学位论文无线胎压监测系统供电电源的研究论文作者：杨立彪学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：电气工程指导教师：安金龙职称：副教授ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEngineeringTHERESEARCHOFWIRELESSTIREPRESSUREMONITORINGSYSTEMPOWERSUPPLYbyYangLibi

2、aoSupervisor:AssociateProf.AnJinlongNovember2014河北工业大学硕士学位论文摘要现代经济的发展带动了汽车工业长足的进步，也为汽车的安全行驶带来更高要求。司机们最担心的便是轮胎在高速行驶时的爆胎现象，这也是高速公路上发生交通事故的一个重要原因。所以及时发现胎压的异常现象，并发出报警指令是非常必要的。TirePressureMonitoringSystem（TPMS）技术的一个关键问题是电源问题，只有良好的电源供给才能保证装置持续、稳定、正常地工作。但是装置工作环境的特殊性，限制的了

3、电源的供给。因此传统的有源TPMS技术存在诸多的问题，无源TPMS才是未来发展的重要方向。本文采用一种新型的无源TPMS供电系统，利用轮胎高速旋转所具有的巨大惯性能量进行发电。首先将轮胎所蕴含的转动惯性能量进行分离，其次利用电磁感应定律通过闭合线圈将能量转化，最后达到收集电能的目的。本文共包括两部分。第一部分通过有限元仿真软件进行仿真。通过圆形管和管内固体的相对运动，达到转动惯性能量分离的目的。在封闭圆形管内添加永磁体、磁阻较大的304小钢珠、润滑液体。通过有限元仿真软件对流固耦合问题进行分析。使用流体主要是利用其润滑性，

4、也可使用固体润滑剂-石墨粉。然后仿真分析运动的固体（永磁体）以某一速度通过封闭线圈产生感应电动势。第二部分搭建试验台。模型在直流电机带动下观察流固耦合的相关现象即圆形PVC管和内部固体之间的相对运动现象，改变转动速度、外加负载观察发电波形，计算发电功率，分析比较整体实验的发电效果。关键词：TPMS供电系统转动惯性能量无源化I无线胎压监测系统供电电源的研究ABSTRACTWiththedevelopmentofmoderneconomy,thedevelopmentofautomobileindustryischanging

5、,whichneedhigherrequestforthesafetyofthecardriving.Inahighspeedingcar,thedriversworryaboutthetireblowoutphenomenon.Itisalsoanimportantreasonfortheaccidentonthehighway.Sofindingtirepressureanomaliesintime,andreportingthealarmcommandareverynecessary.Powersupplyisake

6、yproblemintheTPMStechnologyandonlythegoodpowersupplycanmakethedeviceworksteadyandnormally.Buttheparticularworkingenvironmentofthedevicelimitsthepowersupply.SothetraditionalactiveTPMStechnologyhasmanyproblems,passiveTPMSistheimportantdirectionofthedevelopmentinthef

7、uture.AnewtypeofpassiveTPMSpowersupplysystemisadopted.Weusethehugeinertialenergythatthetireshavetogenerateelectricitywhentheyaredrivinginhighspeed.Firstly,weseparatetherotationalenergyfromthetire.Secondly,weusethelawofelectromagneticinductiontoconservetheenergythr

8、oughtheclosedcoils.Lastly,wereachthepurposeofcollectingelectricity.Thispaperincludestwoparts.Thefirstpartisthetheoryofsimulationthroughthefiniteelements