專利名稱：使用多個熱電產(chǎn)生器充熱電的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明多方面涉及一種使用熱電產(chǎn)生器對電源裝置充電的方法和設(shè)備， 更具體地講，涉及一種使用多個熱電產(chǎn)生器產(chǎn)生的電來有效地對電源裝置充 電的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
熱量和電流的流動相互影響的物理現(xiàn)象被稱為熱電效應(yīng)。塞貝克效應(yīng) (Seebeck effect)和帕爾帖效應(yīng)(Peltier effect)是熱電效應(yīng)的例子。熱電效 應(yīng)發(fā)生在結(jié)合有具有不同熱電性能的金屬或半導(dǎo)體的電路中。此外，通過使 用電路的熱能和電能的轉(zhuǎn)換被稱為熱電轉(zhuǎn)換。根據(jù)塞貝克效應(yīng)，熱能轉(zhuǎn)換為 電能，或根據(jù)珀爾貼效應(yīng)，電能轉(zhuǎn)換為熱能。
利用熱電轉(zhuǎn)換，可從熱通量產(chǎn)生電，或可使用電流產(chǎn)生熱吸收或熱輻射。 熱電轉(zhuǎn)換是直接轉(zhuǎn)換，因此在能量轉(zhuǎn)換期間不產(chǎn)生過多的浪費。此外，由于 不需要使用像馬達或渦輪機的驅(qū)動單元，所以基于熱電轉(zhuǎn)換的裝置的保養(yǎng)和 維修很方便。因此，熱電轉(zhuǎn)換正作為高效能源技術(shù)而被加強應(yīng)用。
使用塞貝克效應(yīng)執(zhí)行熱電轉(zhuǎn)換的模塊被稱為熱電產(chǎn)生器(TEG )。在TEG 中，當(dāng)TEG的 一側(cè):帔加熱并且另 一側(cè)^皮冷卻時，熱能/人加熱側(cè)流向冷卻側(cè)， TEG轉(zhuǎn)換能量以產(chǎn)生電流。例如，當(dāng)TEG的一側(cè)被附于中央處理單元(CPU) 并且另一側(cè)被附于散熱器(如，冷卻風(fēng)扇)時，產(chǎn)生熱能從CPU到散熱器的 流動，TEG將熱能轉(zhuǎn)換為電，從而產(chǎn)生電流。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的多方面提供一種使用多個熱電產(chǎn)生器中產(chǎn)生的電來有效地對電 源裝置充電的設(shè)備和方法。本發(fā)明的多方面提供一種具有用于執(zhí)行上述方法的計算機程序的計算機 可讀介質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，存在一種熱電充電裝置，所述熱電充電裝置包括 多個熱電產(chǎn)生器，通過將由多個熱源產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)換為電來產(chǎn)生電；選擇單 元，在不同時間將多個熱電產(chǎn)生器中產(chǎn)生的電發(fā)送到充電單元；充電單元， 根據(jù)選擇單元的發(fā)送，使用多個熱電產(chǎn)生器產(chǎn)生的電對電源裝置充電。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，選擇單元可包括電存儲單元，分別存儲在多個 熱電產(chǎn)生器的每個熱電產(chǎn)生器中產(chǎn)生的電；比較單元，確定分別存儲在電存 儲單元中的電是否達到預(yù)定電壓或更大電壓；開關(guān)單元，基于比較單元的比 較結(jié)果，在不同時間將達到預(yù)定電壓或更大電壓的電發(fā)送到充電單元。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，比較單元可包括多個比較器，確定在電存儲單 元中存儲的電的電壓是否達到預(yù)定電壓或更大電壓，并根據(jù)確定結(jié)果輸出多 個控制信號。開關(guān)單元包括多個金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管，根據(jù) 所述多個控制信號，在不同時間將在電存儲單元中存儲的電中達到預(yù)定電壓 或更大電壓的電連接到充電單元。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，熱電充電裝置還可包括交織控制單元，產(chǎn)生用 于控制開關(guān)單元的多個交織信號，使得達到預(yù)定電壓或更大電壓的電在不同 時間被發(fā)送到充電單元。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供了一種充熱電的方法，所述方法包括通過 將多個熱源中產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)換為電來產(chǎn)生電；控制充電的順序，使得在不同 時間使用產(chǎn)生的電對電源裝置充電；根據(jù)充電順序?qū)︻A(yù)定電源裝置充電。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，控制充電順序的步驟可包括分別存儲每個熱源 產(chǎn)生的電；確定存儲的電是否達到預(yù)定電壓或更大電壓；基于確定結(jié)果布置 充電的順序，使得在不同時間使用達到預(yù)定電壓或更大電壓的電對電源裝置 充電。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，確定的步驟可包括確定在電存儲單元中分別存 儲的電的電壓是否達到預(yù)定電壓或更大電壓，并基于確定結(jié)果產(chǎn)生多個控制 信號。布置充電順序的步驟可包括基于所述多個控制信號布置充電的順序， 使得在不同時間使用達到預(yù)定電壓或更大電壓的電對電源裝置充電。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種其上實現(xiàn)有用于執(zhí)行上述充熱電的方法 的計算機程序的計算機可讀記錄介質(zhì)。本發(fā)明的另外方面和/或優(yōu)點將在下面的描述中部分地闡明，并且從描述 中部分是清楚的，或者通過本發(fā)明的實施可以被理解。


通過下面結(jié)合附圖對實施例進行的描述，本發(fā)明的這些和/或其他方面和
優(yōu)點將會變得清楚和更易于理解，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的熱電充電設(shè)備的示意圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的熱電充電設(shè)備的示意圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的熱電充電設(shè)備的示意圖4示出根據(jù)本發(fā)明實施例的交織信號和存儲的電的電壓；
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的使用熱電對電源裝置充電的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在對本發(fā)明實施例進行詳細的描述，其示例表示在附圖中，其中，相 同的標(biāo)號始終表示相同部件。下面通過參照附圖對實施例進行描述以解釋本 發(fā)明。
兩個或兩個以上發(fā)熱裝置(如，CPU或圖形處理單元(GPU))可布置 在電子裝置(如，臺式計算機)中，當(dāng)上述熱電產(chǎn)生(TEG)單元被附于所 述發(fā)熱裝置時，臺式計算機中產(chǎn)生的熱量可被轉(zhuǎn)換為電以用作新能量。在2008 年8月22日提交的第12/196,789美國專利申請中找到這種TEG單元的組合 的例子，該申請的公開包含于此，以資參考。然而，通過轉(zhuǎn)換在不同發(fā)熱裝 置中產(chǎn)生的熱量而產(chǎn)生的電具有不同的功率，因此，不能同時用于對電源裝 置充電。因此，需要一種通過有效地控制在多個TEG單元產(chǎn)生的電來對電源 裝置充電的設(shè)備和方法。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的熱電充電設(shè)備100的示意圖。參照圖1，熱 電充電裝置100包括TEG單元110、 120和130、選4奪單元140、充電單元150、 控制單元160和電源裝置170。
TEG單元110、 120和130將多個熱源(未顯示)中產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)換為 電。如在背景技術(shù)中所描述的，根據(jù)塞貝克效應(yīng)將多個熱源中產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn) 換為電能，從而產(chǎn)生電流。例如，臺式計算機包括產(chǎn)生熱能的至少兩個芯片， 如，CPU和GPU。 TEG單元110、 120和130中的一個可被附于CPU, TEG
8單元IIO、 120和130中的另一個可被附于GPU， TEG單元110、 120和130 中的另一個可被附于計算機中的另一芯片。因此，執(zhí)行熱電轉(zhuǎn)換的多個TEG 單元IIO、 120和130被附于芯片以將熱能轉(zhuǎn)換為電能。然而，應(yīng)當(dāng)理解，設(shè) 備100可用于其它裝置，如，便攜式電子媒體播放器、車輛、服務(wù)器和使用 多個內(nèi)部裝置產(chǎn)生需要被排放的熱量的其它便攜式或非便攜式裝置。
選擇單元140在不同時間將在多個熱電產(chǎn)生單元110、 120和130的每個 中產(chǎn)生的電連接到充電單元150。圖1所示的多個熱電產(chǎn)生單元110、 120和 130連接到相應(yīng)的熱源(未顯示)以產(chǎn)生電。在多個熱源(例如，多個芯片) 中產(chǎn)生的熱能的量彼此不同，因此熱電產(chǎn)生單元IIO、 120和130的每個中產(chǎn) 生的電也具有不同的功率。盡管顯示三個熱電產(chǎn)生單元110、 120和130, ^f旦 應(yīng)當(dāng)理解，可使用其他數(shù)量的熱電產(chǎn)生單元。因此，如果在多個熱電產(chǎn)生單 元IIO、 120和130中產(chǎn)生的電被同時用于對電源裝置充電，則由于不同功率 的電之間的干擾，所以充電的效率可能會下降。為了防止這種情況，在不同 時間將在熱電產(chǎn)生單元110、 120和130的每個中產(chǎn)生的電發(fā)送到充電單元 150。然而，盡管描述為不同，但應(yīng)當(dāng)理解的是，在熱電產(chǎn)生單元110、 120
雖然并未在所有方面都需要，但選擇單元140可從在多個TEG單元110、
電單元150。換句話說，在不同時間從在多個TEG單元110、 120和130中產(chǎn) 生的電中，將預(yù)定電壓或更大電壓的電發(fā)送到充電單元150。預(yù)定電壓是指 充電單元150對電源裝置170充電所需的電壓。然而，應(yīng)當(dāng)理解，可使用其 他標(biāo)準(zhǔn)來確定發(fā)送哪個電。
充電單元150使用在多個熱電產(chǎn)生單元110、 120和130中產(chǎn)生的電來對 電源裝置170充電，多個熱電產(chǎn)生單元IIO、 120和130通過選擇單元140連 接到充電單元150。在不同時間使用在多個TEG單元110、 120和130中產(chǎn)生 的達到預(yù)定電壓或更大電壓的電以對電源裝置170充電。電源裝置170可以 是諸如存儲化學(xué)能的二次電池的裝置，但不限于此。
為了在多個TEG單元110、 120和130已經(jīng)存儲達到或超過預(yù)定電壓的 電壓時控制TEG單元110、 120和130的放電，控制單元160協(xié)調(diào)放電。例 如，控制單元160產(chǎn)生多個交織信號以控制選擇單元140，使得選擇單元140 在不同時間將在多個熱電產(chǎn)生單元110、 120和130中產(chǎn)生的電發(fā)送到充電單
9元150。控制單元160產(chǎn)生多個時分交織信號以控制選擇單元140，使得不是 同時而是在不同時間將在多個熱電產(chǎn)生單元110、 120和130中產(chǎn)生的電發(fā)送 到充電單元150。雖然不限于此，但控制單元160可以是計算機和/或一個或 多個處理器。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的熱電充電設(shè)備的示意圖。圖2詳細示出選擇 單元140。參照圖2，選擇單元140包括多個電存儲單元210、 220和230、 多個比較單元240、 250和260以及開關(guān)單元270。
電存儲單元210存儲由熱電產(chǎn)生單元IIO產(chǎn)生的電；電存儲單元220存 儲由熱電產(chǎn)生單元120產(chǎn)生的電；電存儲單元230存儲由熱電產(chǎn)生單元130 產(chǎn)生的電。這里，將熱電產(chǎn)生單元1 IIO產(chǎn)生的電作為例子。選擇單元140 不直接將熱電產(chǎn)生單元1 IIO產(chǎn)生的電發(fā)送到充電單元150，而是在控制單元 160的控制下首先將電存儲到電存儲單元1 210中，然后通過開關(guān)單元270將 電發(fā)送到充電單元150。雖然不限于此，但電存儲單元210、 220和230可以 是電容器、二次電池或其他能量存儲裝置。
通過在熱電產(chǎn)生單元1 110中將熱能轉(zhuǎn)換為電能所產(chǎn)生的電可能不穩(wěn)定。 如果這種不穩(wěn)定的電被直接發(fā)送到充電單元150并用于充電，則充電效率可 能下降。例如，當(dāng)使用熱電產(chǎn)生單元1 IIO將CPU中產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為電能 時，熱電產(chǎn)生單元l IIO產(chǎn)生的電在CPU操作時較大，這是因為在CPU操作 時存在大量熱能。相反，當(dāng)CPU不操作時，熱電產(chǎn)生單元1 IIO產(chǎn)生的電較 小，這是因為在CPU不操作時產(chǎn)生的熱量較少。因此，根據(jù)CPU是否操作， 從熱電產(chǎn)生單元1 110產(chǎn)生的電具有不同功率。因此，不直接通過開關(guān)單元 270將具有不同功率的電發(fā)送到充電單元150。相反，能量首先被存儲在電存 儲單元1 210中，然后通過開關(guān)單元270被發(fā)送到充電單元150。
比較單元1 240確定在電存儲單元1 210中存儲的電是否達到預(yù)定電壓或 更大電壓，并根據(jù)該確定將控制信號發(fā)送到開關(guān)單元270。控制信號用于控 制開關(guān)單元270,從而只有達到預(yù)定電壓或更大電壓的電才被發(fā)送到充電單 元150。當(dāng)電存儲單元1 210中存儲的電達到預(yù)定電壓或更大電壓時，開關(guān)單 元270基于比較單元1 240中產(chǎn)生的控制信號將電存儲單元1 210中存儲的電 發(fā)送到充電單元150。當(dāng)電存儲單元1 210中存儲的電凈皮釋放并且低于預(yù)定電 壓時，比較單元1 240再次將控制信號發(fā)送到開關(guān)單元270，開關(guān)單元270斷 開電存儲單元1 210和充電單元150,使得熱電產(chǎn)生單元1 110中產(chǎn)生的電被再次存儲在電存儲單元1 210中。
在熱電產(chǎn)生單元2 120和3 130中產(chǎn)生的電也被分別存儲在相應(yīng)的電存儲 單元2 220、 3 230中，并通過開關(guān)單元270被發(fā)送到充電單元150。比較單 元2和3 (250、 260)分別確定在電存儲單元2和3 (220、 230)中存儲的電 是否達到預(yù)定電壓或更大電壓以將控制信號發(fā)送到開關(guān)單元270。
如上所述，當(dāng)在電存儲單元1210、 2 220和3 230中存儲的所有或多個 電達到預(yù)定電壓或更大電壓時，開關(guān)單元270在不同時間將電連接到充電單 元150?？刂茊卧?60產(chǎn)生交織信號并將其發(fā)送到開關(guān)單元270，從而在電存 儲單元1 210、 2 220和3 230中存儲的電在不同時間被發(fā)送到充電單元150。 開關(guān)單元270基于在多個比較單元240、 250和260中產(chǎn)生的多個控制信號以 及在控制單元160中產(chǎn)生的交織信號，僅對存儲的達到預(yù)定電壓或更大電壓 的電進行時分，以在不同時間將其發(fā)送到充電單元150。稍后將參照圖4對 交織信號進行詳細描述。
圖3是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的熱電充電設(shè)備的示意圖。圖3詳細示出 圖2所示的電存儲單元210、 220和230、比較單元240、 250和260以及開 關(guān)單元270的例子。
電存儲單元210、 220和230在相應(yīng)的電容器C" C2和C3中分別存儲熱 電產(chǎn)生單元IIO、 120和130產(chǎn)生的電。例如，電存^l單元1 210在電容器d 中存儲熱電產(chǎn)生單元1 IIO產(chǎn)生的電。電存儲單元1 210還包括電阻器R,，其 中，以使最大功率可被發(fā)送到充電單元150的方式來設(shè)置電阻器R,的電阻和 電容器G的電容。換句話說，電阻器R,的電阻被設(shè)置為與熱電產(chǎn)生單元1 110 的內(nèi)部電阻相等，從而最大功率被發(fā)送到充電單元1 210,根據(jù)交織信號的邏 輯高時間TH和邏輯低時間T^在適當(dāng)?shù)臅r間段內(nèi)完成電容器C,的放電或充電 的方式來設(shè)置電容，稍后將參照圖4對此進行描述。
以相同的方式，確定電存儲單元2 220的電阻器R2和3 230的電阻器 R3的電阻以及電容器C2和C3的電容。熱電產(chǎn)生單元IIO、 120和130中產(chǎn) 生的電能和內(nèi)部電阻彼此不同，因此，可為電存儲單元210、 220和230的每 個確定不同的電阻和電容。然而，應(yīng)當(dāng)理解，在其他方面電阻和電容可以相 同，無需每個都不同。
比較單元240、 250和260將節(jié)點1、 2和3的電壓(即，在電存儲單元 210、 220和230的每個中存儲的電壓)與參考電壓進行比較，以確定節(jié)點l、2和3的電壓是否大于參考電壓Ref。如上參照圖2的比較單元240、 250和
為此，比較單元240、 250和260分別包括比較器242、 252和262。比較器 242、 252和262將電存儲單元210、 220和230中存儲的相應(yīng)的電壓與參考 電壓Ref進行比較。如所示出的那樣，開關(guān)單元270包括開關(guān)單元1 272、開 關(guān)單元2 274和開關(guān)單元3 276。雖然使用電路進行了顯示，但應(yīng)當(dāng)理解的是， 根據(jù)本發(fā)明的多方面，可使用與處理器或計算機一起使用的軟件和/或固件來 實現(xiàn)開關(guān)單元272、 274和276中的一個或所有開關(guān)單元，開關(guān)單元272、 274 和276中的一個或所有開關(guān)單元可與控制單元160結(jié)合，其中，用通過處理 器和/或計算機執(zhí)行的軟件和/或固件來實現(xiàn)控制單元160。
例如，當(dāng)節(jié)點1的電壓高于參考電壓Ref時，比較器1 242將12V的電 壓V—drv施加到開關(guān)單元1 272。當(dāng)節(jié)點1的電壓低于參考電壓Ref時，比較 器1 242將0V施加到開關(guān)單元1 272。由比較器1 242施加到開關(guān)單元1 272 的電壓被用作控制信號，該控制信號使得開關(guān)單元1 272選擇性地將電存儲 單元1 210的電壓傳送到充電單元150。電阻器Rc用于對施加到比較器1 242 的正極端的電壓進行精密調(diào)整，并且可被省略。例如，通過增加電阻Rc，可 減小施加到比較器1 242的正極端的電壓。
以同樣的方式，比較器2 252和比較器3 262將相應(yīng)節(jié)點2和3的電壓與 參考電壓Ref進行比較，以將預(yù)定控制信號發(fā)送到開關(guān)單元2 274和3 276。
開關(guān)單元272、 274和276選擇性地將節(jié)點1、 2和3的電壓連接到充電 單元150。雖然并未在所有方面都需要，但金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體 管，優(yōu)選金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)，被用于選擇性地將電 存儲單元210、 220和230中存儲的電壓連接到充電單元150。然而，應(yīng)當(dāng)理 解，可使用其他開關(guān)裝置選擇性地施加所述電壓。
至于開關(guān)單元1 272，比較器1 242的電壓被施加到MOSFET的柵極G。 換句話說，當(dāng)節(jié)點1的電壓高于參考電壓Ref時，比較器1 242將12V電壓 施加到開關(guān)單元1 272,然后12V電壓^皮施加到MOSFET的柵才及G。因此， 源極S和漏極D相互連接，電存儲單元1 210中存儲的電壓被發(fā)送到充電單 元150。然而，相反，如果節(jié)點1的電壓低于參考電壓Ref，比較器1 242將 0V施加到開關(guān)單元1 272， OV還被施加到MOSFET的柵極G，源極S和漏 極D之間的連接被斷開并且電存儲單元1 210的電壓未被發(fā)送到充電單元
12150。
開關(guān)單元272、 274和276的每個中存在的電阻器Rx和Ry用于防止阻 尼，而與MOSFET的開關(guān)無關(guān)。電容器Cz,、 Cz2和Cz3是用于準(zhǔn)確調(diào)整開關(guān) 單元272、 274和276的開關(guān)時間的電容器。此外，每個開關(guān)單元中的二極管 阻止充電單元或其他電存儲單元中的電流回流。然而，應(yīng)當(dāng)理解，除了顯示 的元件之外或代替顯示的元件，電子元件的其他組合可用于防止阻尼、調(diào)整 開關(guān)時間和/或阻止回 流。
雖然開關(guān)單元1 272執(zhí)行開關(guān)，但電存儲單元210、 220和230中存儲的 電可由160控制單元控制，使得在不同時間電被發(fā)送到充電單元150。換句 話說，開關(guān)單元1 272不僅可通過比較器1 242施加的控制信號來調(diào)整開關(guān)定 時，而且可通過控制單元160產(chǎn)生的交織信號來調(diào)整開關(guān)定時，以控制在多 個存儲單元210、 220和230具有達到或超過參考電壓Ref的能量時的電傳輸 的定時。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明實施例的交織信號和存儲的電的電壓。參照圖3和 圖4,由控制單元160施加到開關(guān)單元272、 274和276的多個交織信號為在 不同時間具有第 一邏輯狀態(tài)的多個脈沖信號。第 一邏輯狀態(tài)是指邏輯高狀態(tài)， 第二邏輯狀態(tài)是指邏輯低狀態(tài)。然而，在本發(fā)明的其他實施例中，盡管具有 相反的邏輯狀態(tài)但可獲得同樣效果。節(jié)點1的電壓只有當(dāng)由控制單元160發(fā) 送到開關(guān)單元1 272的交織信號1是邏輯高狀態(tài)時電存儲單元1 210中存儲的 電被發(fā)送到充電單元150而下降。即使當(dāng)由比較器1 242發(fā)送到開關(guān)單元1 272 的控制信號為12V時，如果由控制單元160施加到開關(guān)單元1 272的交織信 號1為邏輯低，則邏輯低的電壓也被施加到MOSFET的柵極G，因此，電流 不從源級S流動到漏極D。換句話說，如果由比較器1 242施加到開關(guān)單元1 272的控制信號為12V,并且由控制單元160施加到開關(guān)單元1 272的交織信 號1為邏輯高，則邏輯高電壓被施加到MOSFET的柵極G，因此，電流可從 源級S流動到漏4及D。
簡言之，即使當(dāng)在電存儲單元l 210中存儲的電的電壓達到預(yù)定電壓或 更大電壓時，也僅在交織信號1為邏輯高的時間th期間將電存儲單元1 210 中存儲的電發(fā)送到充電單元150，在交織信號1為邏輯低的時間TY期間不將 電存儲單元1 210中存儲的電發(fā)送到充電單元150?？紤]Th和IY來確定電存 儲單元1 210的電容器c,,電存儲單元1 210的電在th內(nèi)被釋放，電壓v丁h被產(chǎn)生以確定在Tt內(nèi)被充分存儲。因此，如圖4所示，由于電容器d的電 被反復(fù)存儲或釋放，所以根據(jù)節(jié)點1的電壓Th和TY反復(fù)上升或下降。
以相同的方式，交織信號2被發(fā)送到開關(guān)單元2 274，交織信號3被發(fā)送 到開關(guān)單元3 276。如圖4所示，交織信號2和交織信號3在不同時間為邏輯 高信號，圖4示出根據(jù)交織信號修改的節(jié)點2和節(jié)點3的電壓。
此外，預(yù)定延遲時間被設(shè)置為在交織信號為邏輯高的時間之間。例如， 通過將預(yù)定延遲時間設(shè)置為在交織信號1為邏輯高的時間和交織信號2為邏 輯高的時間之間，防止電存儲單元1 210中存儲的電和電存儲單元2 220中存 儲的電被同時發(fā)送到充電單元150。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的充熱電的流程圖。參照圖5,在操作510, 熱電充電裝置將多個熱源產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為電。通過使用利用塞貝克效應(yīng)將 熱能轉(zhuǎn)換為電能的多個熱電產(chǎn)生器(TEG )，多個熱源產(chǎn)生的熱能被轉(zhuǎn)換為電。
在操作520，熱電充電裝置控制充電的順序，以在不同時間使用產(chǎn)生的 電對電源裝置充電。雖然并未在所有方面都需要，但多個熱源產(chǎn)生的電具有 不同的功率，并且不是同時而是在不同時間用所述電對電源裝置充電。
為此，多個熱源產(chǎn)生的電被分別存儲在多個電存儲單元中，并且使用比 較器確定存儲的電是否達到預(yù)定電壓或更大電壓。然后，充電的順序被布置 為在不同時間使用不同功率的電對電源裝置充電。如圖3和圖4的例子所示， 充電的順序被布置為使用4姿熱電產(chǎn)生單元1 110、熱電產(chǎn)生單元2 120和熱電 產(chǎn)生單元3 130的順序存儲的電對電源裝置充電。通過使用用于控制充電順 序的由多個比較器產(chǎn)生的多個控制信號以及在不同時間具有第 一 邏輯狀態(tài)的 多個交織信號來控制MOS晶體管，可控制充電的順序以在不同時間使用預(yù)定 電壓或更大電壓的電，其中，所述多個比較器用于確定存儲的電是否達到預(yù) 定電壓或更大電壓。如上所述，MOS晶體管可優(yōu)選為MOSFET,但不限于此。
在操作530,熱電充電裝置根據(jù)在操作520控制的充電順序?qū)︻A(yù)定電源 裝置充電。在不同時間使用通過在多個熱電產(chǎn)生單元中轉(zhuǎn)換熱能產(chǎn)生的電來 對電源裝置充電。
根據(jù)本發(fā)明的多方面，可通過順序地使用在多個熱電產(chǎn)生器中產(chǎn)生的不 同功率的電不存在漏電的情況來有效地對電源裝置充電。
盡管參照本發(fā)明示例性實施例具體表示和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在形式和細節(jié)上進行各種改變。應(yīng)該理解，示例性實施例只是解 釋的目的，并不應(yīng)該被理解為限制性目的。因此，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求 限定，而不是由本發(fā)明的詳細描述限定，落入該范圍內(nèi)的所有的不同被認(rèn)為 是包含在本發(fā)明中。本發(fā)明也可實現(xiàn)為計算機、處理器和/或控制器可讀計算 機可讀記錄介質(zhì)上的計算機可讀代碼。所述計算機可讀記錄介質(zhì)為任何可存 儲其后能由計算機系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲裝置。所述計算機可讀記錄介
質(zhì)的例子包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、 CD-ROM、磁 帶、磁性介質(zhì)、軟盤和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲裝置。所述計算機可讀記錄介質(zhì)也可分 布于網(wǎng)絡(luò)連接的計算機系統(tǒng)上，以便所述計算機可讀代碼以分布方式被存儲 并被執(zhí)行。
雖然已表示和描述了本發(fā)明的一些實施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解， 在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定其范圍的本發(fā)明的原理和精神的情況 下，可以對這些實施例進行改變。
權(quán)利要求
1、一種與熱源一起使用的熱電充電設(shè)備，包括熱電產(chǎn)生器，將由相應(yīng)的熱源產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)換為電；選擇單元，在相應(yīng)的不同時間選擇性地發(fā)送產(chǎn)生的將被存儲的電；充電單元，根據(jù)選擇單元的發(fā)送，使用選擇性發(fā)送的電對電源裝置充電。
2、 如權(quán)利要求1所述的熱電充電設(shè)備，其中，選擇單元包括 電存儲單元，分別存儲在相應(yīng)的熱電產(chǎn)生器中產(chǎn)生的電；電壓或更大電壓；開關(guān)單元，當(dāng)比較單元的比較結(jié)果指示電存儲單元存儲達到預(yù)定電壓或送到充電單元，當(dāng)比較單元的比較結(jié)果指示電存儲單元存儲小于預(yù)定電壓的 電時，不從其他電存儲單元發(fā)送電。
3、 如權(quán)利要求2所述的熱電充電設(shè)備，其中，比較單元包括多個比較壓或更大電壓，并根據(jù)確定結(jié)果為每個電存儲單元輸出控制信號，開關(guān)單元包括多個MOS晶體管，根據(jù)多個控制信號，在相應(yīng)的不同 時間將從在電存儲單元中存儲的電中確定為達到預(yù)定電壓或更大電壓的電連 接到充電單元。
4、 如權(quán)利要求3所述的熱電充電設(shè)備，其中，MOS晶體管包括MOSFET。
5、 如權(quán)利要求3所述的熱電充電設(shè)備，還包括交織控制單元，產(chǎn)生用 于控制開關(guān)單元的多個交織信號，使得達到預(yù)定電壓或更大電壓的電在相應(yīng) 的不同時間從相應(yīng)的電存儲單元被發(fā)送到充電單元。
6、 如權(quán)利要求5所述的熱電充電設(shè)備，其中，交織控制單元在相應(yīng)的不 同時間產(chǎn)生第 一邏輯狀態(tài)的所述多個交織信號，當(dāng)信號為第 一邏輯狀態(tài)并且 在電存儲單元中存儲的電達到預(yù)定電壓或更大電壓時，開關(guān)單元將電從一個 電存儲單元發(fā)送到充電單元。
7、 如權(quán)利要求6所述的熱電充電設(shè)備，其中，開關(guān)單元控制MOS晶體 管，使得基于所述多個控制信號和所述多個交織信號，確定為達到預(yù)定電壓 或更大電壓的電在不同時間^t發(fā)送到充電單元。
8、 如權(quán)利要求1所述的熱電充電設(shè)備，其中，熱電充電設(shè)備被布置在計 算機中，發(fā)熱元件包括相應(yīng)的處理器，相應(yīng)的熱電產(chǎn)生器連接到所述相應(yīng)的 處理器，以使用處理器產(chǎn)生的熱量來產(chǎn)生電。
9、 一種充熱電的方法，所述方法包括 將多個熱源產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)換為電；控制充電的順序，使得在相應(yīng)的不同時間使用產(chǎn)生的電對電源裝置充電； 根據(jù)控制的充電順序?qū)﹄娫囱b置充電。
10、 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，控制充電順序的步驟包括 分別存儲每個熱源產(chǎn)生的電； 確定分別存儲的電是否達到預(yù)定電壓或更大電壓；基于確定結(jié)果布置充電的順序，使得在相應(yīng)的不同時間使用分別存儲的 被確定為達到預(yù)定電壓或更大電壓的電對電源裝置充電，并且當(dāng)分別存儲的 電被確定為低于預(yù)定電壓時，不對電源裝置充電。
11、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中確定的步驟包括確定分別存儲的電的電壓是否達到預(yù)定電壓或更大電 壓，并基于確定結(jié)果產(chǎn)生多個控制信號，布置充電順序的步驟包括基于所述多個控制信號布置充電的順序，使 得在相應(yīng)的不同時間使用被確定為達到預(yù)定電壓或更大電壓的電對電源裝置 充電。
12、 如權(quán)利要求IO所述的方法，其中，基于所述多個控制信號和多個交 織信號來布置充電順序，交織信號控制發(fā)送，使得被確定為達到預(yù)定電壓或 更大電壓的多個分別存儲的電在不同時間被發(fā)送到充電單元。
13、 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，多個交織信號在不同時間具有第 一邏輯狀態(tài)。
14、 一種與連接有相應(yīng)的熱電產(chǎn)生器的熱源一起使用的熱電充電設(shè)備， 電充電設(shè)備包括選擇系統(tǒng)，選擇性地發(fā)送產(chǎn)生的將被存儲的電，從而在與一個熱電產(chǎn)生 器的電不同的時間發(fā)送另一熱電產(chǎn)生器的電；充電單元，使用從選擇系統(tǒng)接收的選擇性地發(fā)送的電對電源裝置充電。
15、 如權(quán)利要求14所述的熱電充電設(shè)備，其中，選擇系統(tǒng)包括選擇單元，確定哪個熱電產(chǎn)生器產(chǎn)生了至少達到預(yù)定電壓的電； 他熱電產(chǎn)生器的發(fā)送。
16、 如權(quán)利要求15所述的熱電充電設(shè)備，還包括存儲單元，用于存儲 熱電產(chǎn)生器產(chǎn)生的電；比較單元，在存儲單元存儲了至少達到預(yù)定電壓的電 時，指示選擇單元其中，為每個熱電產(chǎn)生器設(shè)置存儲單元和比較單元。
17、 如權(quán)利要求16所述的熱電充電設(shè)備，其中，存儲單元中的至少一個 包括用于存儲電的電容器。
18、 如權(quán)利要求16所述的熱電充電設(shè)備，其中，比較單元中的至少一個在存儲的電為至少達到預(yù)定電壓時發(fā)送指示信號，并在存儲的電低于所述預(yù) 定電壓時發(fā)送另一指示信號。
19、 如權(quán)利要求15所述的熱電充電設(shè)備，其中，控制單元確定指示有多 少熱電產(chǎn)生器產(chǎn)生了至少達到預(yù)定電壓的電的數(shù)量，根據(jù)確定的數(shù)量創(chuàng)建交 織信號，并使用創(chuàng)建的交織信號選擇性地允許在不同時間發(fā)送產(chǎn)生的電。
20、 如權(quán)利要求14所述的熱電充電設(shè)備，其中，選擇系統(tǒng)檢測哪個熱電 產(chǎn)生器產(chǎn)生了至少達到預(yù)定電壓的電，并選擇性地發(fā)送僅從產(chǎn)生了至少達到 預(yù)定電壓的電的熱電產(chǎn)生器產(chǎn)生的電。
21、 一種充熱電的方法，所述方法包括使用由熱電產(chǎn)生器從多個熱源產(chǎn)生的熱量產(chǎn)生的電，確定充電順序以使 用產(chǎn)生的電對電源裝置充電，使得在與使用來自第二熱源的熱量產(chǎn)生的電不 同的時間存儲使用來自第 一熱源的熱量產(chǎn)生的電；控制電的發(fā)送，以根據(jù)確定的充電順序?qū)﹄娫囱b置充電。
22、 如權(quán)利要求21所述的方法，其中確定充電順序的步驟包括確定哪個熱電產(chǎn)生器產(chǎn)生了至少達到預(yù)定電 壓的電；到預(yù)定電壓的電的熱電產(chǎn)生器產(chǎn)生的電，并防止被確定為產(chǎn)生了低于預(yù)定電 壓的電的其他熱電產(chǎn)生器的發(fā)送。
23、 如權(quán)利要求22所述的方法，還包括對于每個熱電產(chǎn)生器，將熱電 產(chǎn)生器產(chǎn)生的電存儲在存儲單元中；從比較單元發(fā)送信號，所述比較單元在 存儲單元存儲了至少達到預(yù)定電壓的電時發(fā)送所述信號，其中，確定哪個熱 電產(chǎn)生器產(chǎn)生了至少達到預(yù)定電壓的電的步驟包括檢測所述信號。
24、 如權(quán)利要求21所述的方法，其中，確定順序的步驟包括 確定指示有多少熱電產(chǎn)生器產(chǎn)生了至少達到預(yù)定電壓的電的數(shù)量， 根據(jù)確定的數(shù)量創(chuàng)建交織信號，使用創(chuàng)建的交織信號確定充電的順序，以選擇性地允許在不同時間發(fā)送 產(chǎn)生的電。
25、 一種計算機可讀記錄介質(zhì)，其上實現(xiàn)有用于使用一個或多個計算機 執(zhí)行如權(quán)利要求21所述的方法的計算機程序。
全文摘要
一種使用多個熱電產(chǎn)生器充熱電的方法和設(shè)備。所述方法包括通過將多個熱源中的每個熱源產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)換為電來產(chǎn)生電，通過在不同時間將產(chǎn)生的電連接到充電單元來對電源裝置充電，從而使用多個熱電產(chǎn)生器產(chǎn)生的電來有效地對電源裝置充電。
文檔編號H02N3/00GK101582595SQ20091000779
公開日2009年11月18日 申請日期2009年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者徐光允 申請人:三星電子株式會社