[发明专利]热电能量收集系统

说明书

技术领域

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。

背景技术

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，具有考虑了上述讨论的至少一些问题以及可能的其他问题的方法和装置将是有利的。

发明内容

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。