[发明专利]具有形状记忆合金的分立部分的车辆能量收集装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年11月20日提交的第61/263,293的美国临时申请的权益，其全部内容作为参考合并于此。

技术领域

本申请总体涉及一种车辆，且特别地，涉及一种用于车辆和车辆附件的能量源。

背景技术

车辆传统上由驱动车辆的发动机和提供动力以便起动发动机和用于车辆附件的电池来供能。技术的进步和对驾驶员方便性的要求已经增加了车辆附件的数量，并增加了给车辆附件供能所需的在发动机和/或电池上负载，即动力需求。另外，车辆的动力源和部件产生大量的废热，即废热能，它们典型地耗散到大气中并且散失。

因此，亟需延长驾驶行程及增加车辆燃料效率的装置。所以，亟需增加车辆燃料效率并且降低车辆传统动力源即发动机和/或电池上的动力负载的系统，而且如果仅车辆废热的仅一小部分转化为可用的机械能和/或电能就能实现重大的车辆燃料经济性增益。

发明内容

一种能量收集系统包括具有第一温度的第一区域，和具有与第一温度不同的第二温度的第二区域。导管布置为至少部分地位于第一区域内。热机构造成将热能转换成机械能。热机包括形状记忆合金的多个分立元件，其每个响应于第一区域和第二区域之间的温度差具有在奥氏体和马氏体之间可变化的结晶相。热机的至少一个构件通过多个分立元件的结晶相变化而被驱动围绕第一轴线旋转。部件由用于热机的至少一个构件的旋转输出来驱动。

一种收集能量的方法包括将形状记忆合金的多个分立元件暴露于与具有第一温度的第一区域和具有不同于第一温度的第二温度的第二区域热交换接触。响应于第一区域和第二区域之间的温度差，形状记忆合金具有在奥氏体和马氏体之间可变化的结晶相。响应于诱导应力和形状记忆合金和伴随的形状记忆合金由于所述第一区域和第二区域之间的温度差引起的相变的组合，形状记忆合金的多个分立元件被扩展或收缩。响应于第一区域和第二区域之间的温度差，形状记忆合金的多个分立元件的至少一部分产生线性移位。由于多个分立元件的线性移位，热机的构件旋转，并且通过热机的构件的旋转驱动部件。

一种能量收集系统，包括具有第一温度的第一区域，和具有不同于第一温度的第二温度的第二区域。导管布置为至少部分地位于第一区域内。热机构造成将热能转换成机械能。热机包括形状记忆合金的多个分立元件，其每个响应于第一区域和第二区域之间的温度差具有在奥氏体和马氏体之间可变化的结晶相。第一轮确定第一轴线。第二轮定位成接近第一轮且绕第一轴线居中。多个分立元件的每个从第一轮的圆周上的一个位置延伸到第二轮的圆周上的第二位置。第一轮和第二轮受到多个分立元件的结晶相的变化被驱动围绕第一轴线旋转。车辆部件由于第一轮或第二轮的旋转而被驱动。

本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点，通过下文对用于实现本发明的优选实施例和最佳实施方式的详细描述，结合附图和随附权利要求变得明白。

本发明进一步提供如下解决方案：

1.一种能量收集系统，其包括：

具有第一温度的第一区域；

具有与所述第一温度不同的第二温度的第二区域；

构造成将热能转换成机械能的热机，其中所述热机包括：

形状记忆合金的多个分立元件，其每个具有响应于所述第一区域和第二区域之间的温度差在奥氏体和马氏体之间可变化的结晶相；和

所述热机的至少一个构件，其通过所述多个分立元件的所述结晶相变化被驱动围绕第一轴线旋转；以及

通过用于所述热机的至少一个构件的旋转输出驱动的部件。

2.根据解决方案1所述的能量收集系统，其特征在于，其还包括彼此间隔开的至少一对轮，其中所述多个分立元件在相对端处固定到所述至少一对中每个，并且其中所述多个分立元件关于所述至少一对的圆周隔开。

3.根据解决方案2所述的能量收集系统，其特征在于，所述至少一对轮可旋转地安装到与相应的多个分立元件成角度的支架，使得所述分立元件的所述结晶相使所述至少一对轮围绕彼此垂直的一对第二轴线旋转。

4.根据解决方案3所述的能量收集系统，其特征在于，所述至少一个构件是所述至少一对轮中的至少一个。

5.根据解决方案3所述的能量收集系统，其特征在于，所述至少一个构件是所述支架，其中所述支架通过所述至少一对轮的所述旋转被驱动围绕所述第一轴线旋转。

6.根据解决方案1所述的能量收集系统，其特征在于，所述热机还包括：

限定所述第一轴线的第一轮；

定位成接近所述第一轮且围绕所述第一轴线定位的第二轮；