[发明专利]形状记忆合金热力发动机和能量收集系统

权利要求书

1.一种与热区域和冷区域热连通的能量收集系统，包括：

与热区域热连通的热端热力发动机，包括：

至少两个可旋转带轮；

正时线缆，绕所述至少两个可旋转带轮的一部分设置并限定出一正时带轮比；

热端形状记忆合金(SMA)元件，绕所述至少两个可旋转带轮设置并限定出与所述正时带轮比不同的SMA带轮比，其中热端SMA元件具有热侧和冷侧；和

其中热端SMA元件的热侧与热区域直接热连通；

与冷区域热连通的冷端热力发动机，包括：

至少两个可旋转带轮；

正时线缆，绕所述至少两个可旋转带轮的一部分设置并限定出一正时带轮比；

冷端SMA元件，绕所述至少两个可旋转带轮设置并限定出与所述正时带轮比不同的SMA带轮比，其中冷端SMA元件具有热侧和冷侧；和

其中冷端SMA元件的冷侧直接与冷区域热连通；

中间热力发动机，包括：

至少两个可旋转带轮；

正时线缆，绕所述至少两个可旋转带轮的一部分设置并限定出一正时带轮比；

中间SMA元件，绕所述至少两个可旋转带轮设置并限定出与所述正时带轮比不同的SMA带轮比，其中中间SMA元件具有热侧和冷侧；和

其中中间SMA元件的热侧与热端SMA元件的冷侧热连通且中间SMA元件的冷侧与冷端SMA元件的热侧热连通。

2.如权利要求1所述的能量收集系统，其中中间热力发动机是第一中间热力发动机，且进一步包括第二中间热力发动机，包括：

至少两个可旋转带轮；

正时线缆，绕所述至少两个可旋转带轮的一部分设置并限定出一正时带轮比；

第二中间SMA元件，绕所述至少两个可旋转带轮设置并限定出与所述正时带轮比不同的SMA带轮比，其中第二中间SMA元件具有热侧和冷侧；和

其中中间SMA元件的热侧与第一中间SMA元件的冷侧热连通且第二中间SMA元件的冷侧与冷端SMA元件的热侧热连通。

3.一种能量收集系统，包括：

沿第一方向流动的热区域；

沿与第一方向基本相反的第二方向流动的冷区域；

第一热力发动机，具有热侧和冷侧，其中热侧与第一热温度下的热区域连通且冷侧与第一冷温度下的冷区域连通；

第二热力发动机，具有热侧和冷侧，其中热侧与不同于第一热温度的第二热温度下的热区域连通，且冷侧与不同于第一冷温度的第二冷温度下的冷区域连通；和

第三热力发动机，具有热侧和冷侧，其中热侧与不同于第一热温度和第二热温度下的第三热温度下的热区域连通，且冷侧与不同于第一冷温度和第二冷温度的第三冷温度下的冷区域连通。

4.如权利要求3所述的能量收集系统，

其中第一热温度比第二热温度大，且第二热温度比第三热温度大；和

其中第一冷温度比第二冷温度大，且第二冷温度比第三冷温度大。

5.如权利要求4所述的能量收集系统，

其中第一热温度和第一冷温度之间的第一温度差大致等于第二热温度和第二冷温度之间的第二温度差；和

其中第三热温度和第三冷温度之间的第三温度差通常等于第二温度差。