随着生活水平的提高,汽车已经成为人们出行必备的交通工具。车辆的安全性能是保障人们生命财产的重要因素,轮胎的安全性能是其中最主要的指标之一。胎压监测系统(Tire Pressure Monitoring System,TPMS)可以实时地监视轮胎气压,目前已经在许多车辆中得到应用。现有的TPMS发射器使用电池供电,使用中带来许多不便。本文针对此问题提出了一种温差能量自收集的方法,利用发射器收集环境能量来实现传感器的自供电工作。论文的主要内容如下:论文首先分析了目前的TPMS使用电池供电的现状及存在的问题,归纳总结了TPMS能量收集技术原理、应用及发展趋势。通过对比现有直接式和间接式TPMS的优缺点,提出在直接式TPMS上增加能量收集功能,从而实现TPMS自供电与无源化。经过多种能量收集方式的比较分析,论文采用了温差能量收集方法来实现TPMS自供电。针对TPMS的常用功能和实际需求,在硬件研究中进行了胎压传感器的芯片选型、电路板优化设计等。在传感通讯方面,进行了RF接收芯片与接收器MCU选型、发射天线结构设计、通讯协议研究等;在软件方面,分别设计了接收器和发射器的软件模块,实现了发射器和接收器之间的双向通讯功能。为了提高温差发电器件的能量收集效率,深入研究了温差发电器件的机理并建立了更科学的数学模型,研究了温差发电器件的几何结构和材料自身的特性对能量收集效率和输出功率的影响,搭建了检测系统,并经过实验测试了温差发电器件的实际输出能力。针对温差发电器件的超低压微弱能量利用困难的问题,本文提出了一种间歇性驱动发射器的方法来充分利用微弱能量。通过对多种超低压升压电路设计方案进行比较分析,研究设计了超低压微弱能量管理电路。经过试验测试,该电路最低可以收集毫伏级别的电压,并成功驱动发射器工作。最后,在模拟的温差条件下测试了整个系统的工作性能,分析了整机的工作效率,并与目前使用的电池供电型TPMS的工作性能进行比较。经过对比研究,本文开发的应用于TPMS的温差能量收集技术,可以实现对温差能量的收集利用,并且成功驱动系统完成工作,其收集的能量满足正常的TPMS发射器的电能需求,具有一定的实际应用价值。