Con el desarrollo de neumáticos inteligentes, el sistema de monitoreo de presión de neumáticos (TPMS) se ha convertido en una característica de seguridad estándar en los automóviles. Sin embargo, el TPMS existente tiene una capacidad limitada para monitorear la presión de los neumáticos en tiempo real debido a la baja salida de potencia del dispositivo de suministro de energía pasivo. Este trabajo presenta un diseño conceptual para un nuevo recolector de energía para TPMS (NEH-TPMS) basado en una estructura mecánica para recuperar energía. El movimiento de la estructura mecánica es impulsado por la deformación del neumático en contacto con el suelo. La energía se recupera y se libera mediante un resorte espiral para llevar a cabo las funciones de generación de energía y carga. Se crean modelos matemáticos basados en los movimientos del NEH-TPMS. Los resultados de la simulación indican que la capacidad de generación de energía del NEH-TPMS es mayor que la de los recolectores de energía existentes y puede satisfacer los requisitos de suministro de energía del TPMS. Este trabajo utiliza análisis de elementos finitos y análisis jerárquico para optimizar la forma del NEH-TPMS. Los parámetros del resorte espiral se optimizan utilizando recocido simulado y algoritmos genéticos. El NEH-TPMS se ha mejorado para proporcionar una mayor capacidad de almacenamiento de energía. Finalmente, se construyó un prototipo para verificar la viabilidad de la estructura. Los resultados experimentales son consistentes con los resultados simulados. Este NEH-TPMS ofrece un medio eficiente para mejorar la eficiencia de generación de energía del dispositivo de suministro de energía pasivo para el TPMS.