[發明專利]自供電無線氧傳感器

在審

• 申請號: 201710194823.6
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106841534A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 蘇巖;王耀東;何彪;姜震宇;朱振華;解方喜;洪偉;李小平
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;H04W4/00
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙)22212
• 代理人: 李榮武

1.自供電無線氧傳感器，包括溫差發電裝置(1)、集成穩壓電路(2)、超級電容蓄能裝置(3)、升壓降壓DC/DC電路(4)、氧傳感器(5)、信號采集裝置(6)、無線發射裝置(7)、無線接收裝置(8)，其特征在于：

所述的溫差發電裝置(1)包括熱電模塊(9)、壓緊裝置(10)、散熱肋片(11)、排氣管道(12)；

所述的溫差發電裝置(1)、集成穩壓電路(2)、超級電容蓄能裝置(3)、升壓降壓DC/DC電路(4)依次相連，升壓降壓DC/DC電路(4)的輸出端分別和氧傳感器(5)、信號采集裝置(6)、無線發射裝置(7)相連；

所述的信號采集裝置(6)分別和氧傳感器(5)、無線發射裝置(7)相連，無線接收裝置(8)和汽車ECU相連；

所述的集成穩壓電路(2)、超級電容蓄能裝置(3)、升壓降壓DC/DC電路(4)、氧傳感器(5)、信號采集裝置(6)、無線發射裝置(7)封裝在一起，組成氧傳感器模塊(13)。

2.按照權利要求1所述的自供電無線氧傳感器，其特征在于，所述的熱電模塊(9)安裝在排氣管道(12)的外表面上，熱電模塊(9)的熱端和排氣管道(12)的外表面緊密貼合，熱電模塊(9)的冷端上安裝有散熱肋片(11)，熱電模塊(9)的形狀為半圓環形，尺寸和排氣管道(12)相匹配。

3.按照權利要求1所述的自供電無線氧傳感器，其特征在于，所述的熱電模塊(9)所用材料為碲化鉍合金半導體材料。

4.按照權利要求1所述的自供電無線氧傳感器，其特征在于，所述的氧傳感器模塊(13)通過壓緊裝置(10)、散熱肋片(11)、排氣管道(12)上的螺紋孔安裝到排氣管道(12)內部，同時對熱電模塊(9)進行壓緊，壓緊裝置(10)、散熱肋片(11)、排氣管道(12)上的螺紋孔的尺寸取決于氧傳感器(5)。

5.按照權利要求1所述的自供電無線氧傳感器，其特征在于，所述的溫差發電裝置(1)利用發動機高溫尾氣與外界空氣之間的溫度差來實現熱能到電能的轉化，溫差發電裝置(1)產生的電能經過集成穩壓電路(2)、超級電容蓄能裝置(3)、升壓降壓DC/DC電路(4)分別為氧傳感器(5)、信號采集裝置(6)、無線發射裝置(7)供電。

6.按照權利要求1所述的自供電無線氧傳感器，其特征在于，所述的集成穩壓電路(2)是由運算放大器組成的同相輸入恒壓源，通過調節可調電阻能夠改變輸出電壓值，穩定由溫差變化造成的溫差發電裝置輸出電壓波動，進而給超級電容蓄能裝置(3)穩壓充電。

7.按照權利要求1所述的自供電無線氧傳感器，其特征在于，所述的升壓降壓DC/DC電路(4)是基于Buck-Boost升降壓斬波電路設計的，升壓降壓DC/DC電路(4)穩定超級電容蓄能裝置(3)的輸出電壓，用于匹配負載需求。

8.按照權利要求1所述的自供電無線氧傳感器，其特征在于，所述的氧傳感器(5)獲取氧濃度信號后，經信號采集裝置(6)處理，再通過無線發射裝置(7)將氧濃度信號發出，汽車ECU通過無線接收裝置(8)獲得氧濃度信號。