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热电能量收集系统技术方案

技术编号:9601295 阅读:102 留言:0更新日期:2014-01-23 05:53
一种装置,包括结构和能量收集器件。所述结构经配置具有第一部件和第二部件。能量收集器件被形成为结构的一部分。能量收集器件经配置当第一部件与第二部件之间出现温度差时生成电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热电能量收集系统
本公开一般地涉及能量,并且具体地涉及能量收集器件。更具体地,本公开涉及利用热电能量收集器件从热能生成电能的方法和装置。
技术介绍
电气器件通常被用在执行各种功能的不同的平台上。例如,传感器、照明元件、路由器、开关和/或其他类型器件可以存在于飞行器上。这些器件使用电力起作用。电线通常被用于将这些器件连接到电源。此外,电池也可以与这些类型的器件一起使用。布线的使用往往是不期望的。布线增加了设计、安装、维护和升级器件的成本。当器件使用电池时,电池具有被选择来向所述器件充足提供电力某一期望时间段的大小。进一步地,这些电池可能需要定期更换和/或充电。而且,电池的成本和维护可能比期望的更大。一个解决方案包括使用能量收集器件。能量收集器件是从硬件器件外面的源生成能量的硬件器件。例如,这些外部源可以是太阳能、热能、风能、盐度梯度、动能和/或其他合适类型的源。能量收集器件使用这些源并生成供其他器件使用的电能。例如,能量收集器件可以被用于生成用于电气器件的能量。能量收集器件的一个例子是太阳能电池。太阳能电池将光转换为电能。这些器件生成电流形式的电能,其可以被存储在电池中,稍后使用,或可以被另一器件直接使用。当电池被用于存储时,这些电池可以比电气器件依赖电池作为唯一电源时的电池更小。能量收集器件的其他类型包括热电能量收集器件。这些类型的器件使用温度梯度生成电能。作为另一个例子,振动能可以被悬臂压电梁转换为电流。这些类型的器件对于可能需要电池或电线连接到电力源的电子器件是特别有用的。不过,能量收集器件仍然可能占用更多空间,并且比期望的增加了更多复杂性或成本。因此,具有解决了上述讨论的至少一些问题的方法和装置将是有利的。
技术实现思路
在一个有利实施方式中,装置包括结构和能量收集器件。所述结构经配置具有第一部件和第二部件。所述能量收集器件被形成为所述结构的一部分。所述能量收集器件经配置当第一部件与第二部件之间出现温度差时生成电流。在一个实施方式中,装置可以包括具有第一部件和第二部件的结构,以及被形成为所述结构的一部分的能量收集器件,其中所述能量收集器件经配置当所述第一部件与第二部件之间出现温度差时生成电流。所述装置的一个方面可以进一步包括在所述结构的第一部件中形成的能量收集器件的第一部分,以及在所述结构的第二部件中形成的能量收集器件的第二部分。在另一方面,所述能量收集器件可以进一步包括被形成为所述结构的一部分的导电段,其中所述导电段的第一部分被形成为所述结构的第一部件的一部分,以及所述导电段的第二部分被形成为所述结构的第二部件的一部分,其中温度差足以引起所述导电段生成电流,并且其中所述导电段中的导电段包括第一金属区段和第二金属区段以及结点,其中所述第一金属区段中的第一金属不同于所述第二金属区段中的第二金属,所述第一金属区段与所述第二金属区段在所述结点相联。在另一方面,所述装置可以进一步包括在所述结构上形成的元件,其中所述元件增加了从所述结构的第一部件到所述结构的第二部件的热传递,以及其中所述元件包括柔性元件和刚性元件中的至少一个。在另一方面,所述装置可以进一步包括物件,其中所述物件经配置引起所述结构的第一部件与第二部件之间的温度差,以及其中所述结构与所述物件相联。在另一方面,所述物件可以是导电的,以及所述结构由电介质材料构成,所述电介质材料经配置电绝缘于所述结构的导电段。在另一方面,所述装置可以进一步包括被电连接到所述导电段的电气器件,其中所述导电段向所述电气器件提供电流。在另一方面,所述电气器件可以选自传感器、照相机、电容、温度计、开关、风扇、泵、电池、射频器件以及无线接入端口中的一个。在另一方面,所述结构可以进一步由导电材料构成,并且其中在所述导电段被形成为所述结构的一部分之前,电介质材料在所述导电段的位置之间的若干区域中被沉积在所述结构上。在另一方面,所述导电段可以在选自所述结构的表面上和所述结构的内部中的一个的位置。在另一方面,所述导电段可以通过以下的至少一种形成:将第一金属喷射在所述结构的表面上,将第二金属喷射在所述结构的表面上,化学气相沉积,电子束外延,分子束外延,将第一金属印制在所述结构的表面上,将第二金属印制在所述结构的表面上,将第一金属的粉末形式烧结在所述结构的表面上,以及将第二金属的粉末形式烧结在所述结构的表面上。在另一个有利实施方式中,电流生成系统可以包括结构,所述结构经配置以在所述结构的第一部件与所述结构的第二部件之间生成温度梯度的方式导热,以及被形成为所述结构的一部分的若干热电堆,其中当所述第一部件与第二部件之间存在期望的温度梯度时,所述若干热电堆生成电流。在一个方面,所述电流生成系统可以进一步包括被形成为所述结构的第一部件的一部分的所述若干热电堆的第一部分,以及被形成为所述结构的第二部件的一部分的所述若干热电堆的第二部分。在另一方面,所述热电堆可以进一步包括在所述结构的表面上形成的导电段,其中所述导电段的第一部分被形成为所述结构的第一部件的一部分,以及所述导电段的第二部分被形成为所述结构的第二部件的一部分,其中所述期望的温度梯度足以引起所述导电段生成电流,并且其中所述导电段中的导电段包括第一金属区段和第二金属区段,其中所述第一金属区段中的第一金属不同于所述第二金属区段中的第二金属,以及所述第一金属区段与所述第二金属区段相联。在另一有利实施方式中,一种制造电流生成系统的方法,所述方法可以包括形成具有第一部件和第二部件的结构,以及形成能量收集器件作为所述结构一部分,其中所述能量收集器件经配置当所述第一部件与第二部件之间存在温度差时生成电流。在一个方面,形成能量收集器件作为所述结构的一部分的步骤可以进一步包括,在所述结构上的位置中沉积若干材料,以便形成能量收集器件,其中所述若干材料通过以下的至少一种沉积:喷射所述若干材料,化学气相沉积,电子束外延,分子束外延,以及烧结所述若干材料的粉末形式,并且其中所述位置选自所述结构的表面上和所述结构的内部中的一个。在另一方面,所述生成电流的方法可以进一步包括,将能量收集器件附接到物件,所述能量收集器件被形成在具有第一部件和第二部件的结构上,从所述能量收集器件接收电流,以及利用从所述能量收集器件接收的电流,向电气系统供电。在另一方面,所述方法可以进一步包括,附接能量收集器件的是发动机的排气歧管。在另一方面,所述电气系统可以进一步包括传感器件,其利用从所述能量收集器件接收的电流运行。在另一方面,所述方法可以进一步包括,所述第一部件具有比所述第二部件更高的温度,以及其中所述结构经配置将热能从所述第一部件向所述第二部件传递。根据本公开的一个方面,提供装置,其包括:具有第一部件110、208和第二部件112、210的结构106、200,以及形成为结构106、200的一部分的能源收集器件108、201,其中所述能源收集器件108经配置当第一部件110与第二部件112之间出现温度差时生成电流。有利地,所述能源收集器件的第一部分在所述结构的第一部件中形成,以及所述能源收集器件的第二部分在所述结构的第二部件中形成。有利地,所述能源收集器件包括:被形成为所述结构的一部分的导电段,其中所述导电段的第一部分被形成为所述结构的第一部件的一部分,以及所述导电段的第二部本文档来自技高网
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热电能量收集系统

【技术保护点】
一种装置,其包括:结构106、200,其具有第一部件110、208和第二部件112、210;以及能量收集器件108、201,其被形成为所述结构106、200的一部分,其中所述能量收集器件108经配置当所述第一部件110与所述第二部件112之间出现温度差时生成电流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.18 US 13/110,2501.一种热电能量收集装置,其包括:管,其被配置为允许流体流过所述管,所述流体的温度比所述管外面的外部温度高;结构,其包括与第二部件集成的第一部件,其中所述第一部件附接至所述管的第一外表面并且还贴合所述管的形状,其中所述第二部件相对于所述第一部件在所述第一部件与所述第二部件的交叉处形成弯角,以便所述第二部件从所述管的所述第一外表面径向向外延伸;和热电堆,其附接至所述结构,其中所述热电堆的第一部分在所述第一部件上形成和所述热电堆的第二部分在所述第二部件上形成,其中所述热电堆包括多个串联连接的热电偶,其中所述多个热电偶的第一多个结点位于所述第一部件上,并且其中所述多个热电偶的第二多个结点位于所述第二部件上。2.根据权利要求1所述的热电能量收集装置,其中所述第二部件包括鳍片,并且所述多个热电偶从所述第一部件连续延伸并延伸至弯角处的所述鳍片上。3.根据权利要求1所述的热电能量收集装置,其中所述结构包括金属。4.根据权利要求1所述的热电能量收集装置,其中所述管包括管道。5.根据权利要求1所述的热电能量收集装置,其进一步包括:被电连接到所述热电堆的电气器件。6.根据权利要求5所述的热电能量收集装置,其中所述电气器件选自传感器、照相机、电容、温度计、开关、风扇、泵、电池、射频设备以及无线接入端口中的一个。7.根据权利要求1所述的热电能量收集装置,其中所述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·J·米切尔T·A·拉森T·M·莱布K·S·卡拉汉H·V·弗莱彻三世
申请(专利权)人:波音公司
类型:
国别省市:

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