随着汽车数量的不断增长,交通事故日益频繁。其中,由于轮胎压力异常导致的轮胎故障是交通事故频发的一个重要原因。对于预防轮胎问题的最好方法就是提前了解轮胎的压力并对轮胎压力的安全性进行评估,轮胎压力监测系统(Tire Pressure Monitoring System,简称TPMS)应运而生。现有胎压监测系统采用电池供电,需要定期更换电池,给使用带来不便。针对上述的问题,本文提出了一种具有能量收集功能的轮胎压力监测系统。它能够实现对汽车轮胎胎压的实时监测,并且通过能量收集的方式实现自供电。论文首先对汽车轮胎胎压监测系统进行了功能需求的分析,对具有能量收集功能的TPMS系统进行了总体设计。在综合比较各类TPMS系统优缺点的基础上,选择了直接式外置TPMS系统,并在对胎压监测传感器能量收集的能量转换方式进行对比分析后,确定了电磁转换方式;其次进行了TPMS系统电路设计与优化。设计了胎压监测传感器和胎压显示报警器的硬件和软件模块,包括芯片选型、TPMS电路设计和通讯协议设计。进行了TPMS系统的通讯测试,验证了其通讯功能。提出了一种面向胎压监测传感器的电磁式振动能量收集结构,分别从理论基础、理论建模、结构设计和仿真优化等方面进行了研究;最后进行了能量收集器的收集效率实验和整机性能验证性实验。实验结果基本符合预期要求,为该种传感器在胎压监测中的实际应用打下基础。论文提出的具有能量收集功能的轮胎压力监测系统具有较高的实用性,为TPMS中无源化的研究开辟了新的研究途径,其研究成果将在汽车电子领域有着较大的应用价值。