專利名稱：便攜式電子設(shè)備的電能自給方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種便攜式電子設(shè)備的電能自給方法及系統(tǒng)，特別涉及一種利用能源轉(zhuǎn)換裝置與電子組件組成的系統(tǒng)，在便攜式電子設(shè)備中擷取電子組件運行所產(chǎn)生的熱能并將該熱能轉(zhuǎn)換為電子設(shè)備運行時所需的電能，并存儲在便攜式電子設(shè)備的儲能組件中。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展和電子產(chǎn)品消費的普及，如便攜式計算機(jī)、移動電話、PDA及ipod等掌上計算機(jī)和各種MP3播放機(jī)等，為使用者提供了在繁忙且快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)環(huán)境中許多的方便與實時性，特別是在獲取各種信息和通訊上更為便利。但這些電子產(chǎn)品的使用，主要依賴所配置或內(nèi)置的可充電式電池提供工作電力支持，即使不斷的提高電池的蓄電容量并降低耗電量以獲得較長使用時間，但使用者在戶外的使用時間越來越長，換言之，這些消費性電子產(chǎn)品蓄電電池總會耗用殆盡。當(dāng)在戶外使用時，即使攜帶充電器也無可用之地。且消費性電子產(chǎn)品的電池大都不能使用通用性或一般消費性電池代替使用。因此如果能便利獲得充電電源，就可以延長使用時間，更不需要利用外部電力充電，但目前公知的便攜式計算機(jī)與消費性電子產(chǎn)品都無法達(dá)到此項功能。
公知的各種消費性電子產(chǎn)品，尤其是具有高速運算功能的便攜式計算機(jī)，通常是在一個近似封閉的電子設(shè)備機(jī)殼內(nèi)將執(zhí)行各種運算的電子組件，如集成電路或其它電子組件固定在一電路基板如印刷電路板上，再安設(shè)在電子設(shè)備機(jī)殼中。隨著電子電路技術(shù)及集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，電子組件在運算和處理速度上越來越快，相對于高速的運算處理過程，使得電子組件產(chǎn)生大量的熱量，因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員還必須發(fā)展散熱技術(shù)或裝置以達(dá)到更好的散熱效果。
熱能是可被利用的重要能源之一，以往在各種計算機(jī)中，特別是便攜式計算機(jī)，都在盡力獲得好的散熱效果。但是，同時也不斷的在浪費可利用的能源。且本領(lǐng)域技術(shù)人員考慮如何將空間內(nèi)熱量發(fā)散到大自然，相對也會造成大自然環(huán)境的溫室效應(yīng)而使溫度不斷增高，造成對環(huán)境的危害。因此，如果能將電子組件所產(chǎn)生的熱量進(jìn)一步利用或轉(zhuǎn)換為其他能源，不僅可以解決電子組件產(chǎn)生熱量的問題，還能實現(xiàn)環(huán)保的能源再利用，更不需要各種散熱裝置，使計算機(jī)特別是便攜式計算機(jī)在體積方面更輕薄。但是公知各種計算機(jī)特別是便攜式計算機(jī)或其它的消費性電子產(chǎn)品，都無法解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的特征在于提供一種便攜式電子設(shè)備的電能自給方法，擷取并收集所述便攜式電子設(shè)備中的電子組件運行時所產(chǎn)生的第一能源；將所述第一能源轉(zhuǎn)換為便攜式電子設(shè)備運行所需要的第二能源；將所述第二能源存儲并用于便攜式電子設(shè)備的啟動與運行。
本發(fā)明的另一特征在于提供一種便攜式電子設(shè)備的電能自給系統(tǒng)，該系統(tǒng)內(nèi)置在電子設(shè)備中，利用收集并能將第一能源轉(zhuǎn)換為第二能源的一轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)置于電子設(shè)備中并與電子組件呈熱傳導(dǎo)連接。所述轉(zhuǎn)換裝置在電子設(shè)備內(nèi)經(jīng)電池啟動運行后，可隨時擷取并收集運行中電子組件產(chǎn)生的廢棄能源，如熱能，通過能源轉(zhuǎn)換生成可利用的第二能源，如電能，并用于電子設(shè)備中電池充電存儲或使用，形成電子設(shè)備自給式熱電轉(zhuǎn)換供應(yīng)的能量循環(huán)利用。即在電池由外部電力進(jìn)行初始充電后，不再需要外部電力充電。
本發(fā)明提供了一種便攜式電子設(shè)備的電能自給方法，包括以下步驟1)電子組件以熱結(jié)合關(guān)系組成，收集所述便攜式電子設(shè)備中的電子組件運行時所產(chǎn)生的第一能源；2)，通過所述能源轉(zhuǎn)換媒介將所述第一能源轉(zhuǎn)換為便攜式電子設(shè)備運行所需要的第二能源；3)在一電力構(gòu)件中，利用所述第二能源為便攜式電子設(shè)備提供工作能源。
本發(fā)明提供了一種便攜式電子設(shè)備的電能自給系統(tǒng)，包括設(shè)置在便攜式電子設(shè)備內(nèi)的電子組件；能源轉(zhuǎn)換裝置，與所述電子組件以熱傳導(dǎo)方式連接，用于獲取所述電子組件運行時所產(chǎn)生的第一能源，如熱能，并將該第一能源轉(zhuǎn)換為第二能源，如電能。
安裝在便攜式電子設(shè)備內(nèi)提供工作電源及存儲電力的儲能組件；與所述能源轉(zhuǎn)換裝置及儲能組件相連接的充電電路，用于將獲得的電能存儲到所述儲能組件中。
在一優(yōu)選實施例中，內(nèi)置在便攜式電子設(shè)備的能源轉(zhuǎn)換裝置包括一熱收集器，與電子組件表面熱傳導(dǎo)連接，用于收集電子組件所生的熱能并儲存；一熱電轉(zhuǎn)換單元，連接熱收集器并獲得第一能源的熱能，然后轉(zhuǎn)換生成第二能源的電能；在一優(yōu)選實施例中，該能源轉(zhuǎn)換裝置中設(shè)置的熱收集器為納米級熱傳導(dǎo)組件與電子組件連接，如納米級高導(dǎo)熱材料或納米超導(dǎo)管。
附圖的簡要說明

圖1為本發(fā)明實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明實施例的電子組件與熱收集器的熱傳導(dǎo)連接的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例的運行流程圖。
附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下1-電子組件 2-儲能組件3-能源轉(zhuǎn)換裝置 4-充電電路5-熱傳導(dǎo)組件 31-熱收集器32-熱電轉(zhuǎn)換單元具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明優(yōu)選實施例的便攜式電子設(shè)備的電能自給系統(tǒng)，主要由配置在便攜式電子設(shè)備中的電子組件1、儲能組件2、能源轉(zhuǎn)換裝置3和充電電路4組成，通過熱結(jié)合傳遞及能源轉(zhuǎn)換技術(shù)，直接在便攜式電子設(shè)備內(nèi)進(jìn)行循環(huán)式能源轉(zhuǎn)換，自給發(fā)電并儲存在儲能組件中，提供便攜式電子設(shè)備運行所需的電源。
如圖1和圖2所示，在本具體實施例中，電子組件1配置在一消費性電子產(chǎn)品中，特別是非持續(xù)性與外部電力連接的便攜式計算機(jī)的電路板上。在本具體實施例中，電子組件1為高速運算的集成電路，其中以中央處理器產(chǎn)生的熱量最高。在便攜式電子設(shè)備利用儲能組件2存儲的電力啟動且持續(xù)運行下，電子組件1只要一啟動運行必然持續(xù)產(chǎn)生熱能，所產(chǎn)生的熱能即為本發(fā)明的系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換使用的第一能源。
儲能組件2配置在便攜式電子設(shè)備中，提供便攜式電子設(shè)備啟動與維持運行所需的工作電源。在本具體實施例中，儲能組件2采用可充電的電池或電池組。在本發(fā)明的系統(tǒng)中，儲能組件2所存儲的電力來源包括外部電力—作為儲能組件2第一次使用充電的電力來源和由能源轉(zhuǎn)換裝置3轉(zhuǎn)換生成的第二能源電力—作為第一次外部電力充電后的充電電力來源，充電運行來自與能源轉(zhuǎn)換裝置3電連接的充電電路4。
能源轉(zhuǎn)換裝置3主要配置在便攜式電子設(shè)備中，作為電子組件1所生成的廢棄能源和儲能組件2所需的能源間的能源轉(zhuǎn)換裝置。能源轉(zhuǎn)換裝置3與電子組件1呈熱傳導(dǎo)結(jié)合關(guān)系連接，隨時收集電子組件1運行中所發(fā)散的熱能，作為轉(zhuǎn)換前的第一能源，收集的熱能通過能源轉(zhuǎn)換生成可利用的第二能源，如電能，通過充電電路4的電連接輸出并存儲在儲能組件2中，提供儲能組件的充電電力來源。
能源轉(zhuǎn)換裝置3，如圖3所示，在本具體實施例中包括一熱收集器31及一熱電轉(zhuǎn)換單元32。熱收集器31通過納米級熱傳導(dǎo)組件5與電子組件1表面呈熱傳導(dǎo)關(guān)系連接，如圖2所示，用于快速傳遞并收集電子組件1產(chǎn)生的廢棄熱能，并通過熱傳導(dǎo)連接將熱能傳遞到熱電轉(zhuǎn)換單元32進(jìn)行能源轉(zhuǎn)換。熱電轉(zhuǎn)換單元32為可將熱能轉(zhuǎn)換生成為電能的一構(gòu)件，可采用配置有納米熱電轉(zhuǎn)換材料的構(gòu)件或熱電轉(zhuǎn)換器等。
在本具體實施例中，熱收集器31為一個具有高效熱傳導(dǎo)的板形構(gòu)件，如微型化的太陽能熱收集板，在其表面設(shè)置有多個納米級熱傳導(dǎo)組件5，用于與電子組件1表面進(jìn)行熱傳導(dǎo)連接，如圖2所示，納米級熱傳導(dǎo)組件5可采用納米超導(dǎo)管或納米級高導(dǎo)熱材料制成。
熱收集器31的主要功能是提供熱電轉(zhuǎn)換單元32轉(zhuǎn)換生成電能所需要的第一能源；在本具體實施例中，還用于發(fā)散電子組件1所產(chǎn)生的熱能。
充電電路4與儲能組件2電連接，充電電路4的電源輸入端同時電連接一外部電力連接組件和能源轉(zhuǎn)換裝置3的能源輸出端，由此在電子組件1的運行下，可由能源轉(zhuǎn)換裝置3獲得熱能轉(zhuǎn)換生成的電能，直接作為儲能組件2存儲電力的電力來源。
關(guān)于本發(fā)明的具體實施例的結(jié)構(gòu)及運行方式，如圖1、圖2和圖3所示便攜式電子設(shè)備，利用第一次由外部電力存儲電力的儲能組件2提供啟動與運行所需的工作電源。便攜式電子設(shè)備中的電子組件1啟動后開始運行并在運算處理時產(chǎn)生熱能，且電子組件1只要運行就會持續(xù)產(chǎn)生高溫?zé)崮?，使用時間越長則越熱。當(dāng)電子組件1產(chǎn)生熱能時，能源轉(zhuǎn)換裝置3的熱收集器31通過納米級熱傳導(dǎo)組件5，傳導(dǎo)收集熱傳導(dǎo)連接的電子組件1的熱能，一方面取得可再利用的第一能源，降低能源浪費，同時也發(fā)散電子組件1產(chǎn)生的熱能。熱收集器31收集的第一能源的熱能，被傳遞到熱電轉(zhuǎn)換單元32進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，生成第二能源的電能并輸出。輸出的電能通過電傳遞經(jīng)充電電路4存儲到儲能組件2中，再由儲能組件2輸出存儲電力提供便攜式電子設(shè)備運行的電源，形成一能源循環(huán)與轉(zhuǎn)換再利用的電能自給系統(tǒng)。在便攜式電子設(shè)備中進(jìn)行并完成上述過程，直接擷取電子組件1的熱能轉(zhuǎn)換為電能，存儲到儲能組件2并提供啟動運行使用，即使在便攜式電子設(shè)備關(guān)閉使用后，下次開啟使用時仍可以由前次所轉(zhuǎn)換并存儲在儲能組件2中的電能提供啟動所需的工作電源，不需要再連接外部電力對儲能組件2充電。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是運用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運用于其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種便攜式電子設(shè)備的電能自給方法，其特征在于，包括以下步驟1)收集所述便攜式電子設(shè)備中的電子組件運行時所產(chǎn)生的第一能源；2)將所述第一能源轉(zhuǎn)換為便攜式電子設(shè)備運行所需要的第二能源；3)利用所述第二能源為便攜式電子設(shè)備提供工作能源。
2.如權(quán)利要求1所述的便攜式電子設(shè)備的電能自給方法，其特征在于所述發(fā)熱電子組件運行時所產(chǎn)生的第一能源為熱能。
3.如權(quán)利要求1所述的便攜式電子設(shè)備的電能自給方法，其特征在于所述電子設(shè)備運行所需要的第二能源為電能。
4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的便攜式電子設(shè)備的電能自給方法，其特征在于進(jìn)一步包括儲存所述轉(zhuǎn)換后的第二能源。
5.一種便攜式電子設(shè)備的電能自給系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)置在便攜式電子設(shè)備中的電子組件；能源轉(zhuǎn)換裝置，與所述電子組件以熱傳導(dǎo)方式連接，用于獲取所述電子組件運行時所產(chǎn)生的第一能源，并將所述第一能源轉(zhuǎn)換為第二能源。
6.如權(quán)利要求5所述的便攜式電子設(shè)備的電能自給系統(tǒng)，其特征在于，所述第二能源為電能，并且所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于儲存所述電能的儲能組件；和與所述能源轉(zhuǎn)換裝置及儲能組件相連接的充電電路，用于將獲得的電能存儲到所述儲能組件中。
7.如權(quán)利要求5或6所述的便攜式電子設(shè)備的電能自給系統(tǒng)，其特征在于，所述能源轉(zhuǎn)換裝置包括一熱收集器，以熱傳導(dǎo)方式連接在電子組件表面，用于收集電子組件所生的第一能源并儲存；一熱電轉(zhuǎn)換單元，連接熱收集器獲得所收集的第一能源熱能，并將熱能轉(zhuǎn)換生成第二能源的電能輸出。
8.如權(quán)利要求7所述的便攜式電子設(shè)備的電能自給系統(tǒng)，其特征在于所述能源轉(zhuǎn)換裝置通過設(shè)置在所述熱收集器上的多個熱傳導(dǎo)組件與電子組件表面熱傳導(dǎo)連接，用于傳遞熱能并在熱收集器存儲熱能。
9.如權(quán)利要求8所述的便攜式電子設(shè)備的電能自給系統(tǒng)，其特征在于所述能源轉(zhuǎn)換裝置通過納米級熱傳導(dǎo)組件與電子組件熱傳導(dǎo)連接。
10.如權(quán)利要求9所述的便攜式電子設(shè)備的電能自給系統(tǒng)，其特征在于所述納米級熱傳導(dǎo)組件采用納米超導(dǎo)管或納米級高導(dǎo)熱材料中的任意一種。
11.如權(quán)利要求5-10所述的便攜式電子設(shè)備的電能自給系統(tǒng)，其特征在于所述儲能組件為可充電式電池或電池組。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種便攜式電子設(shè)備的電能自給方法及系統(tǒng)，所述方法為收集便攜式電子設(shè)備中的電子組件運行時所產(chǎn)生的第一能源；將第一能源轉(zhuǎn)換為便攜式電子設(shè)備運行所需要的第二能源；利用所述第二能源為便攜式電子設(shè)備提供工作能源。所述系統(tǒng)包括一收集并將第一能源轉(zhuǎn)換為第二能源的轉(zhuǎn)換裝置，在以電池為電源的電子設(shè)備中與電子組件以熱傳導(dǎo)方式連接。該轉(zhuǎn)換裝置在電子設(shè)備中收集運行中電子組件產(chǎn)生的第一能源，如熱能，并將其轉(zhuǎn)換為第二能源，如電能，用于電子設(shè)備中對電池充電存儲或使用，形成電子設(shè)備自給式熱電轉(zhuǎn)換供應(yīng)的能量循環(huán)。所述轉(zhuǎn)換裝置包括一熱收集器、一熱電轉(zhuǎn)換單元，通過一熱傳導(dǎo)裝置與電子組件連接。
文檔編號H02N11/00GK1707935SQ200410048120
公開日2005年12月14日 申請日期2004年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月11日
發(fā)明者崔惠民, 林國仁 申請人:珍通科技股份有限公司