汽车越来越被人们普遍使用的同时，行车安全越来越受关注，轮胎的胎压和温度是影响行车安全的重要因素。胎压报警器（简称TPMS）能够全天候测量和监视胎内压力和温度值，并且短时间间断地把测得的胎压和温度反馈给驾驶人，从而提前预知危险，防止爆胎。目前市场上常见的TPMS为电池供电、使用寿命短、稳定性差、拆换不方便。本文利用压电效应原理，通过行车时产生的振动能转变为电能，进行自供电。本文在项目组已有关于轮胎胎压报警器压电自供电结构的研究的基础上，设计制造多晶片悬臂梁压电振子作为中介把机械能转变为电能，旨在解决单晶片和双晶片悬臂梁发电模型处于二阶共振区附近时出现的正负电荷相互抵消的问题，并实现宽频发电和能量收集。在建模与公式计算验证、模态仿真与实验数据相结合对比的基础上，对行车状态下的多晶片压电自供电发电装置进行结构设计和数据实验采集，主要从以下方面入手：压电陶瓷晶片作为压电振子的核心元件，首先分析其参数、机械能和电能间相互转换的工作原理和性能，给出压电陶瓷等效电路。压电陶瓷晶片与铍青铜基板粘合在一起组成压电振子，并进一步分析多晶片压电振子性能，根据其不同谐振条件和激励方式下的振动特点，得出本文适用的悬臂梁支撑方式和惯性激励方式，建立悬臂梁压电振子发电模型，得出单晶片和双晶片压电悬臂梁发电电量和电压表达式。传统的单晶片压电振子由于陶瓷晶片的面积较大，在振动发电时会出现正负电荷相互抵消现象，为了避免正负电荷相互抵消带来的发电量降低的问题，本文建立4块压电陶瓷晶片组成的多晶片压电悬臂梁发电模型，通过施加惯性谐波激励产生响应，并给出其边界条件，计算出电量表达公式，建立多晶片压电悬臂梁动态模型，在理想条件下分析其振动方程，根据悬臂梁边界条件得出特征值表达式与固有振型。建立压电振子几何尺寸约束，得出4种比较可行的电极连接方式。在对多晶片压电振子模型建立和理论分析的基础上，需要对多晶片压电振子宽频发电能力和电能收集能力进行仿真分析和试验。本文通过ANSYS仿真分析和试验数据相结合的方法，得出并比较不同位置的压电陶瓷晶片的发电状况，通过增加质量块来提高发电能力。通过分析和数据比较选用普通电容器作为储电容器，通过对压电振子在轮辋上不同安装方式下的性能分析，本文选用以压电振子长度方向沿滚动方向且陶瓷表面平行于轮辋作为安装方式。在理论分析的基础上，进行多晶片压电发电装置结构设计和安装设计，尤其是壳体设计，既要保证安装空间内空间足够也要保证尽可能体积小，以方便拆卸轮胎。本文结构采用两个压电振子并联方式，模拟假设不同车速下的轮胎振动频率，通过激振器施加对应不同速度下频率的外界激励，分析得出激励频率过高过低都不利于发电，在一定范围内频率高时有利于发电。由于车速高低、速度变化时的加速度和路况都对轮胎的振动效果影响很大，通过试验对不同车速、不同路况下进行多晶片压电发电装置发电能力试验，数据对比分析得出，车速提高、车速变化越频繁和路况越是凹凸不平，多晶片压电发电装置的供电能力越强。