使用热电转换供电的方法和设备技术

本发明专利技术公开了一种使用热电转换供电的方法和设备，该方法和设备包括具有以下功能的供电设备：当装置使用存储在将外部功率供应到装置的第一电源单元中的电功率来操作时，所述供电设备将从装置的多个热源产生的热能转换为电；将所获得的电存储在第二电源单元中；将所存储的电供应到装置。因此，可循环利用当装置操作时产生的热能，从而使装置中的耗电量最小化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的多个方面涉及一种使用热电转换供电的方法和设备，更具体地 说，涉及一种通过利用热电转换将热能转换为电能来循环利用在装置中产生 的热能的方法和设备。
技术介绍
诸如塞贝克效应(Seebeck effect)或珀尔帖效应(Pelitier effect)的物理现象 被称为热电效应，这些物理现象表明热流和电流互相影响。在通过组合具有 不同热电性质的金属或半导体制造的电路中出现这些热电效应。此外，通过 使用这样的电路从热能到电能的转换(反之亦然)称为热电转换。热能根据塞贝 克效应转换为电能，或者电能根据珀尔帖效应转换为热能。使用热电转换使得可以从热流产生电能，或从电流产生吸热或放热反应。 由于许多原因，热电转换已被认为是高效的能量利用技术，例如，由于热电 转换是直接从一种形式到另一种形式的能量转换，所以可防止在能量转换过 程中输出过量的废产物，并且由于不需要具有物理运动部件的传统发电机(例 如电机或涡轮)，所以也可提供对利用该现象的装置的方便的操作和维护。利用塞贝克效应执行热电转换的模块被称作热电发电机(TEG)或热发电机。当TEG的 一侧的表面被加热并且另 一侧的表面被冷却时，热能从被加热侧的表面向被冷却侧的表面流动，并且TEG将热能转换为电流。例如，如果TEG的一侧的表面附着到计算机的中央处理单元(CPU)并且TEG的另一侧的表面附着到散热器(例如冷却风扇)，则热能从CPU流动到散热器，并且TEG 将热能转换为电流。具体地说，随着近来CPU的操作时钟频率提高以改善计算机的性能，不 仅计算机产生的热量增加，而且计算机的耗电量增加。因此，需要开发能够 通过循环利用电子装置(例如计算机)产生的热能来减少耗电量的供电方法和设备。
技术实现思路
本专利技术的多个方面提供了 一种供电方法和设备，该方法和设备通过有效 地循环利用由装置中包括的至少 一 个单元产生的热能，能够使装置中的耗电 量最小化。根据本专利技术的一方面， 一种供电设备包括热电转换单元，当装置使用 来自第一电源单元的电操作时，热电转换单元将从装置的至少一个热源产生 的热转换为电；充电单元，将通过热电转换单元获得的电充入到第二电源单 元；功率控制单元，控制第一电源单元和第二电源单元，以基于装置的操作 模式将第一电源单元或第二电源单元的电供应到装置。根据本专利技术的一方面，如果装置切换为等待模式，则功率控制单元可控 制第 一 电源单元和第二电源单元，以将第 一电源单元或第二电源单元的电供 应到装置。根据本专利技术的一方面，如果装置被切换为等待模式并且第二电源单元中 的电量等于或大于预定值，则功率控制单元可控制第 一电源单元和第二电源 单元，以将第二电源单元的电供应到装置。根据本专利技术的一方面，如果装置被切换为等待模式，并且第二电源单元 中的电量小于预定值，则功率控制单元可控制第一电源单元和第二电源单元， 以将第 一 电源单元的电供应到装置。根据本专利技术的一方面，充电单元可包括阻挡单元，具有分别连接到多 个热电发电机的多个二极管，所述多个二极管阻止每个热电发电机产生的电 流向其他热电发电机；电转换单元，将由各个热电发电机产生的具有不同功 率水平的电转换为具有相同电压的电。根据本专利技术的另一方面， 一种供电方法包括以下步骤如果装置使用来 自第 一电源单元的电来操作，则将从装置的至少一个热源产生的热转换为电； 将转换的电存储在第二电源单元中；控制第一电源单元和第二电源单元，以 基于装置的操作模式将第一电源单元或第二电源单元的电供应到装置。根据本专利技术的一方面，如果装置切换为等待模式，则控制第一电源单元 和第二电源单元的步骤可包括控制第一电源单元和第二电源单元以将第一 单元或第二电源单元的电供应到装置。根据本专利技术的一方面，如果装置切换为等待模式并且第二电源单元中的电量等于或大于预定值，则控制第一电源单元和第二电源单元的步骤包括控制第一电源单元和第二电源单元以将第二电源单元的电供应到装置。 根据本专利技术的一方面，如果装置切换为等待模式并且第二电源单元中的电量小于预定值，则控制第一电源单元和第二电源单元的步骤包括控制第 一电源单元和第二电源单元以将第一电源单元的电供应到装置。根据本专利技术的另一方面， 一种计算机可读介质具有记录在其上的用于供 电设备执行上述将电从多个电源供应到装置的方法的计算机程序。根据本专利技术的另 一方面， 一种具有在操作过程中产生热的组件的电子设 备包括第一电源，将主电功率供应到电子设备，以在正常模式下操作电子 设备；第二电源，在等待模式下将辅助电功率供应到电子设备，辅助电功率 比主电功率小；供电设备，将在正常模式过程中由至少一个组件产生的热的 热能循环利用为电，在正常模式过程中将所述电充入到第二电源，并在等待 模式过程中控制第二电源将所充入的电作为辅助电功率供应到电子设备。根据本专利技术的另 一方面， 一种向具有在其操作过程中产生热的组件的电 子设备供电的方法，所述方法包括以下步骤将来自第一电源的主电功率供 应到电子设备，以在正常模式下操作电子设备；在正常模式过程中将由至少 一个组件产生的热的热能循环利用为电；在正常模式过程中对第二电源充电； 在等待模式过程中控制第二电源将所充入的电作为辅助电功率供应到电子设 备，辅助电功率比主电功率小。本专利技术的附加方面和/或优点将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地 通过描述将是明显的，或者可以通过实现本专利技术来了解。附图说明通过下面结合附图对多个方面进行的描述，本专利技术的这些和/或其它方面 和优点将会变得明显且更容易理解，其中图1是根据本专利技术一方面的供电设备的框图2是图1中示出的充电单元的框图3是图1中示出的功率控制单元的框图4是示出根据本专利技术 一 方面的供电方法的流程图5是示出根据本专利技术另 一 实施例的供电方法的流程图。具体实》4方式现在将详细描述本专利技术的多个方面，其示例在附图中示出，其中，相同 的标号始终表示相同的元件。下面将通过参照附图描述这些方面来解释本专利技术。图1是根据本专利技术一方面的供电设备100(在下文中，称为设备100)的框图。参照图1,设备100包括热电转换单元110、充电单元120和功率控制单 元130。热电转换单元110将由装置]40的至少一个热源(未示出)产生的热转换 为电。如上所述，塞贝克效应允许通过将从这样的热源产生的热能转换为电 能(电或电流)来获得电。例如，计算机包括至少一个发出热能(或热)的芯片， 例如中央处理单元(CPU)和图形处理单元(GPU)。在这种情况下，可通过将热电发电机(TEG)附着到所述至少一个芯片上执行热电转换，来将热能转换为电純f化。装置140可以是设备100外部的单独的电子装置，如图1所示，或者可 以是与设备100 —起包括在电子装置中的电路，例如计算机主板。装置140 的热源可以是装置140的产生指定的热量或在指定时间量内达到指定的温度 的任何部分。在装置140利用从第一电源单元150获得的功率工作的同时，从装置140 的至少一个热源产生的能量被热电转换单元IIO转换为电能。第一电源单元 150是向装置140供应操作装置140所需要的电功率(例如外部电功率)的装 置。第一电源单元150可以是逆变器，例如，将交流电(AC)转换为直流电(DC) 的AC/DC逆变器。换言之，第一电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与装置一同使用并控制将电从第一电源单元和第二电源单元供应到装置的供电设备，所述供电设备包括：　热电转换单元，当装置使用来自第一电源单元的电操作时，热电转换单元将从装置的至少一个热源产生的热转换为电；　充电单元，将通过热电转换 单元获得的电充入到第二电源单元；　功率控制单元，控制第一电源单元和第二电源单元，以将第一电源单元或第二电源单元的电供应到装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐光允，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]