1.一种自发电机动车车轮状态监测系统,其特征在于:包括依次连接的车轮状态监测单元、中控单元和远程监控单元;
所述车轮状态监测单元包括自发电装置、三相全桥整流模块、第一DC/DC模块、胎温监测模块、胎压监测模块、车轮传感模块、车轮MCU以及无线射频发射器;所述自发电装置、三相全桥整流模块以及第一DC/DC模块依次连接;所述第一DC/DC模块与所述胎温监测模块、胎压监测模块、车轮传感模块、车轮MCU和无线射频发射器连接;所述车轮MCU与所述胎温监测模块、胎压监测模块和车轮传感模块连接;所述车轮MCU与所述无线射频发射器连接;
所述胎温监测模块用于监测胎温以及温升率;所述胎压监测模块用于监测胎压;所述车轮传感模块包括三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁感应仪;所述三轴加速度计用于感知车轮三维加速度;所述三轴陀螺仪用于感知车轮三维角速度;所述三轴磁感应仪用于感知车轮三维地磁强度;
所述自发电装置产生三相交流电,经三相全桥整流模块整流后,输入到第一DC/DC模块进行滤波、稳压后,为胎温监测模块、胎压监测模块、车轮传感模块、车轮MCU以及无线射频发射器提供工作电源;
所述中控单元包括车载电源、第二DC/DC模块、无线射频接收器、车内信号显示报警模块、中控MCU以及4G无线远程模块;所述车载电源与所述第二DC/DC模块连接;所述第二DC/DC模块与所述无线射频接收器、车内信号显示报警模块、中控MCU以及4G无线远程模块连接;所述中控MCU与所述无线射频接收器、车内信号显示报警模块连接;所述无线射频接收器与所述无线射频发射器连接;所述中控MCU通过串口与所述4G无线远程模块进行双向通信;所述车载电源为所述无线射频接收器、车内信号显示报警模块、中控MCU以及4G无线远程模块提供工作电源;
所述远程监控单元包括数据透传云平台和远程监控中心;所述数据透传云平台通过虚拟串口与所述远程监控中心进行双向通信;
所述胎温监测模块将监测到的胎温以及温升率传输到车轮MCU,所述胎压监测模块将监测到的胎压传输到车轮MCU,所述车轮传感模块将监测到的车轮三维加速度参数、车轮三维角速度参数及车轮三维地磁强度参数传输到车轮MCU;所述车轮MCU将接收到的温度、温升率、胎压、车轮三维加速度参数、车轮三维角速度参数及车轮三维地磁强度参数信号依次通过无线射频发射器、无线射频接收器传输到中控MCU,所述中控MCU将接收到的信号数据通过串口及4G无线远程模块上传至互联网,所述数据透传云平台与互联网进行通信,实时接收互联网传输过来的信号数据,然后将接收到的信号数据通过虚拟串口发送至远程监控中心进行融合分析,若分析结果偏离设定值时,生成预警信号,所述预警信号依次通过虚拟串口、数据透传云平台、互联网、4G无线远程模块及串口送回中控MCU,最后传输至车内信号显示报警模块,向驾驶员发出预警;
所述自发电装置安装于汽车轮毂中心,所述自发电装置包括永磁体磁轴、三相电枢绕组、自发电装置外壳以及连接件;所述永磁体磁轴两端设有磁轴偏心铁块;所述自发电装置外壳通过连接件与轮毂中心固定连接;所述自发电装置外壳上固定连接有两个滚珠支撑轴承;所述两个滚珠支撑轴承分别与所述永磁体磁轴两端连接;所述三相电枢绕组固定在所述自发电装置外壳上,所述三相电枢绕组采用九极三相结构,所述三相电枢绕组随所述轮毂一起做圆周运动,当所述三相电枢绕组与所述轮毂一起旋转时,所述三相电枢绕组切割永磁体磁感线,产生三相交流电;
所述胎温监测模块包括若干个温度传感器,所述若干个温度传感器沿车胎呈周向设置且每两个所述温度传感器的间隔为60°。
2.根据权利要求1所述的一种自发电机动车车轮状态监测系统,其特征在于:所述远程监控中心利用车轮三维加速度参数、车轮三维角速度参数和车轮三维地磁强度参数计算获得车轮运动姿态参数;所述远程监控中心利用车轮加速度信号,经信号处理获得车轮制动参数;
所述远程监控中心利用车轮运动姿态参数、车轮制动参数及轮胎压力、温度、温升率参数进行数据融合分析,获得车轮安全性能的变化趋势;
当所述车轮运动姿态参数、车轮制动参数以及车轮安全性能的变化趋势偏离设定值时,所述远程监控单元经互联网及4G无线远程通信模块向车内的中控MCU返回预警信号,然后传输到车内信号显示报警模块,向驾驶员发出预警。
3.根据权利要求2所述的一种自发电机动车车轮状态监测系统,其特征在于:所述车轮三维加速度参数包括:车轮切向加速度、侧向加速度和向心加速度。
4.根据权利要求2所述的一种自发电机动车车轮状态监测系统,其特征在于:所述车轮三维角速度参数包括:车轮侧倾角速度、旋转角速度和航向角速度。
5.根据权利要求2所述的一种自发电机动车车轮状态监测系统,其特征在于:所述车轮运动姿态参数包括:车轮侧倾角、车轮旋转角、车轮航向角、车轮垂向加速度、车轮三维加速度和车轮三维角速度。
6.根据权利要求2所述的一种自发电机动车车轮状态监测系统,其特征在于:所述车轮制动参数包括:车轮制动减速度和左右车轮制动减速度平衡的不相等度。
7.根据权利要求1所述的一种自发电机动车车轮状态监测系统,其特征在于:所述永磁体磁轴采用偏心结构,在重力作用下自然朝下,不随车轮做圆周运动。