專利名稱：熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端及其實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)換為電能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能量轉(zhuǎn)換的問題，特別涉及一種熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端及其實(shí) 現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)換為電能的方法。
背景技術(shù)：
在各類便攜電子終端廣為應(yīng)用的今天，人們面臨的挑戰(zhàn)是:如何隨時(shí)隨地 為這些電子終端充電，傳統(tǒng)的電池的供電能力十分有限，因此需要不斷地更換 電池，造成很大不便。且在廢棄后污染環(huán)境。
無論是座充還是旅充，都需要提供插座等，這就限制了各類便攜電子終端 充電的地點(diǎn)和場(chǎng)合。尤其在出差、外出旅行過程中很不方便，影響人們生活、 工作上的聯(lián)系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端，其應(yīng)
用將極大的方便終端用戶，針對(duì)手機(jī)還可以避免手機(jī)通話產(chǎn)生的熱量影響移動(dòng)
終端壽命的問題。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端，包括-電源管理模塊，用于為終端電池進(jìn)行充電并為終端各功能模塊提供電源； 溫度檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)終端的溫度，并提供溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)給CPU模塊； CPU模塊，用于執(zhí)行數(shù)據(jù)及信令的處理，并根據(jù)終端輸入的指令或溫度
檢測(cè)數(shù)據(jù)啟動(dòng)熱能/電能轉(zhuǎn)換模塊；及
熱能/電能轉(zhuǎn)換模塊，用于將收集到的熱能轉(zhuǎn)換為電能并輸入到所述電源
管理模塊，由所述電源管理模塊對(duì)終端電池進(jìn)行充電并提供給終端使用。
上述熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端，其特征在于，所述熱能/電能轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)一
步包括
熱能收集區(qū)域，用于收集熱能并利用金屬的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電子的轉(zhuǎn)移；電子傳遞區(qū)域，連接所述熱能收集區(qū)域，用于傳遞所述熱能收集區(qū)域產(chǎn)生 的電子到電子收集區(qū)域；及
電子收集區(qū)域，連接所述電子傳遞區(qū)域，用于收集所述電子傳遞區(qū)域傳遞 的電子，并將電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的電能輸入給所述電源管理模塊。
上述熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端，其特征在于，所述熱能收集區(qū)域、電子傳遞 區(qū)域和電子收集區(qū)域?yàn)閷訝钸B接的方環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其中所述熱能收集區(qū)域?yàn)榻K端 金屬外殼四側(cè)面構(gòu)成的方環(huán)狀，所述電子傳遞區(qū)域?yàn)橘N附于所述熱能收集區(qū)域 內(nèi)側(cè)的薄膜方環(huán)狀，所述電子收集區(qū)域?yàn)橘N于所述電子傳遞區(qū)域內(nèi)側(cè)的方環(huán) 狀。
上述熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端，其特征在于，所述熱能收集區(qū)域?yàn)榻K端的金 屬外殼，該金屬外殼內(nèi)側(cè)局部貼附有作為電子傳遞區(qū)域的半導(dǎo)體材料層，所述 電子收集區(qū)域貼裝于終端電路板上或鑲嵌于芯片的上方并與所述半導(dǎo)體材料 層和所述電源管理模塊電性連接。
上述熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端，其特征在于，所述電源管理模塊還連接一大 容量的電容，用于在終端的電池電量充滿時(shí)，儲(chǔ)存多余的電能。
上述熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端，其特征在于，所述熱能收集區(qū)域?yàn)槭謾C(jī)的金 屬外殼，所述電子傳遞區(qū)域?yàn)榘雽?dǎo)體材料，所述電子收集區(qū)域?yàn)槔浣饘俦砻妗?br> 上述熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端，其特征在于，所述半導(dǎo)體材料為單一元素制 成的半導(dǎo)體材料或化合物半導(dǎo)體材料，所述單一元素制成的半導(dǎo)體材料為硅、
鍺及硒中任意之一種；所述化合物半導(dǎo)體材料為砷化鎵、磷化錮、銻化錮、碳
化硅及硫化鎘中任意之一種。
進(jìn)一步的，本發(fā)明還提供了一種終端實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)換電能的方法，用于包括
電源管理模塊、溫度檢測(cè)模塊、CPU模塊及熱能/電能轉(zhuǎn)換模塊的終端，其特
征在于，該方法包括
溫度檢測(cè)步驟，用于檢測(cè)終端的溫度，并提供溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)給所述CPU 模塊；
能量轉(zhuǎn)換啟動(dòng)步驟，用于根據(jù)終端輸入的指令或溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)啟動(dòng)熱能/ 電能轉(zhuǎn)換功能；
熱能/電能轉(zhuǎn)換步驟，用于將收集到的熱能轉(zhuǎn)換為電能并輸入到所述電源 管理模塊，由所述電源管理模塊對(duì)終端電池進(jìn)行充電并提供給終端使用。上述熱能轉(zhuǎn)換為電能的方法，其特征在于，所述熱能/電能轉(zhuǎn)換步驟進(jìn)一 歩包括
熱能收集歩驟，通過熱金屬的終端外殼收集熱能并利用金屬的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生 電子的轉(zhuǎn)移；
電子傳遞步驟，通過半導(dǎo)體材料傳遞所述熱能收集步驟產(chǎn)生的電子到一種
冷金屬材料的電子收集區(qū)域；及
電子收集步驟，通過所述冷金屬材料收集所述電子，并將電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的 電能輸入給所述電源管理模塊。
上述熱能轉(zhuǎn)換為電能的方法，其特征在于，還進(jìn)一步包括一多余電能儲(chǔ)存 步驟，用于通過和所述電源管理模塊連接的一電容，在終端的電池電量充滿時(shí)， 儲(chǔ)存多余的電能。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端，有效利用廣義的 熱能包括各種電子設(shè)備工作過程時(shí)產(chǎn)生的熱能，并將其轉(zhuǎn)化為終端所需要的電 能，極大的方便了終端用戶，針對(duì)手機(jī)還可巧妙的避免了手機(jī)通話時(shí)間長(zhǎng)而溫 度上升影響手機(jī)壽命的問題。


圖1為本發(fā)明的熱能轉(zhuǎn)換為電能的結(jié)構(gòu)原理圖； 圖2為本發(fā)明中熱能/電能轉(zhuǎn)換模塊的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖； 圖3為本發(fā)明中熱能/電能轉(zhuǎn)換模塊的另一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖； 圖4為本發(fā)明提供的終端實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)換電能的方法流程圖5為圖4中熱能轉(zhuǎn)換為電能步驟S403的具體實(shí)現(xiàn)流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的進(jìn)行詳細(xì)的描述，以進(jìn)一步了解 本案之目的、方案及功效，但并非作為對(duì)本案權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。
圖1為本發(fā)明的熱能轉(zhuǎn)換為電能的結(jié)構(gòu)原理圖，如圖1所示，本發(fā)明提 供的熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端至少包括電源管理模塊101，用于為終端各功能 模塊提供電源；溫度檢測(cè)模塊102，用于檢測(cè)終端的溫度，并提供溫度檢測(cè)數(shù) 據(jù)給CPU模塊103; CPU模塊103，用于執(zhí)行數(shù)據(jù)及信令的處理，并根據(jù)終
6端輸入的指令或溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)啟動(dòng)熱能/電能轉(zhuǎn)換模塊104;及熱能/電能轉(zhuǎn)換 模塊104，用于將收集到的熱能轉(zhuǎn)換為電能并輸入到所述電源管理模塊101， 由所述電源管理模塊101對(duì)終端電池進(jìn)行充電并提供電源給終端使用。溫度檢
測(cè)模塊102進(jìn)一步包括一偏置電阻R1和熱敏電阻R2，其中偏置電阻R1是為 防止終端電流過大，電源管理模塊IOI為電阻R1提供2.85V的電壓；熱敏電 阻R2為對(duì)溫度很敏感的電阻，當(dāng)溫度升高時(shí)，其電阻減少，電流增大，從而 CPU模塊根據(jù)電流的大小來判斷溫度的高低。
上述熱能/電能轉(zhuǎn)換模塊104進(jìn)一步包括熱能收集區(qū)域401，用于收集熱 能并利用金屬的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電子的轉(zhuǎn)移；電子傳遞區(qū)域402，連接所述熱能收 集區(qū)域401，用于傳遞所述熱能收集區(qū)域401產(chǎn)生的電子到電子收集區(qū)域403; 及電子收集區(qū)域403，連接所述電子傳遞區(qū)域402，用于收集所述電子傳遞區(qū) 域傳遞的電子，并將電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的電能輸入給所述電源管理模塊101。
圖2為本發(fā)明中熱能/電能轉(zhuǎn)換模塊104的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖，如圖2所 示，熱能收集區(qū)域401、電子傳遞區(qū)域402和電子收集區(qū)域403為層狀連接的 方環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其中熱能收集區(qū)域401為終端金屬外殼四側(cè)面構(gòu)成的方環(huán)狀，電 子傳遞區(qū)域402為貼附于所述熱能收集區(qū)域401內(nèi)側(cè)的方環(huán)狀，所述電子收集 區(qū)域403為貼于所述電子傳遞區(qū)域402內(nèi)側(cè)的方環(huán)狀。電子收集區(qū)域403連接 電源管理模塊101，并將電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的電能輸入給電源管理模塊101。
圖3為本發(fā)明中熱能/電能轉(zhuǎn)換模塊104的另一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖，如圖3 所示，熱能收集區(qū)域401、電子傳遞區(qū)域402和電子收集區(qū)域403依次連接， 熱能收集區(qū)域401為終端的金屬外殼，該金屬外殼內(nèi)側(cè)局部貼附有作為電子傳 遞區(qū)域402的半導(dǎo)體材料層，所述電子收集區(qū)域403貼裝于終端電路板上或鑲 嵌于芯片的上方并與所述半導(dǎo)體材料層和所述電源管理模塊電性連接。
再次參考圖2和圖3，電源管理模塊101還進(jìn)一步連接一大容量的電容 105，用于在終端的電池電量充滿時(shí)，儲(chǔ)存多余的電能。
在本發(fā)明中，作為熱能收集區(qū)域401的手機(jī)金屬外殼的材料為銻，銅，鋼， 鐵，鋁，銀等容易受熱的材料。作為電子傳遞區(qū)域402的半導(dǎo)體材料為單一元 素制成的半導(dǎo)體材料或化合物半導(dǎo)體材料。單一元素制成的半導(dǎo)體材料可以為 硅、鍺及硒中任意之一種；化合物半導(dǎo)體材料可以為砷化鎵、磷化錮、銻化錮、 碳化硅及硫化鎘中任意之一種。作為電子收集區(qū)域403的冷金屬材料可以選擇導(dǎo)電不導(dǎo)熱的晶體材料，這 種材料由鈷、銻兩種金屬構(gòu)成，并且填充了鉈原子，有良好的導(dǎo)電性，卻能阻 止熱量的傳遞，即它為電的良導(dǎo)體而非熱的良導(dǎo)體。通常情況下， 一種晶體 的導(dǎo)電性能與其導(dǎo)熱性能是密切"同歩"的，即兩種特性要么都好要么都差，而 這種晶體是由鈷、銻兩種金屬構(gòu)成的極其微小的"籠子"結(jié)構(gòu)搭建成框架，每個(gè) 小"籠子"中間由單個(gè)鉈原子填充，微小的"籠子"之間聯(lián)結(jié)非常松散。 一種晶體 材料的導(dǎo)熱性，來自于原子整齊劃一的振動(dòng)。而新型晶體的微小"籠子"結(jié)構(gòu)使 整個(gè)材料在受熱時(shí)，鉈原子只能各自在可能的方向隨機(jī)來回振動(dòng)，而不能形成 整齊劃一的陣式振蕩，這樣就阻止了熱量的傳遞。但電流的傳導(dǎo)過程主要依靠 金屬電子的流動(dòng)，因而不受影響。與傳統(tǒng)材料相比，其導(dǎo)電性強(qiáng)、導(dǎo)熱性差的 特性十分明顯。
.圖4為本發(fā)明提供的終端實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)換電能的方法流程圖，如圖4所示，
并再次參考圖l，本發(fā)明提供的終端實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)換電能的方法，用于包括電源
管理模塊101、溫度檢測(cè)模塊102、 CPU模塊103及熱能/電能轉(zhuǎn)換模塊104的
終端，包括以下步驟
步驟S401，檢測(cè)終端的溫度，并提供溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)給CPU模塊；
步驟S402，根據(jù)終端輸入的指令或溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)啟動(dòng)熱能/電能轉(zhuǎn)換功能；
步驟S403，將收集到的熱能轉(zhuǎn)換為電能并輸入到電源管理模塊，由電源
管理模塊提供給終端使用。
該方法還包括一多余電能儲(chǔ)存步驟，用于通過和所述電源管理模塊連接的
一電容，在終端的電池電量充滿時(shí)，儲(chǔ)存多余的電能。
圖5為本發(fā)明提供的終端實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)換電能的方法中步驟S403的實(shí)現(xiàn)步
驟，如圖5所示，步驟S403進(jìn)一步包括
步驟S501,通過熱金屬的終端外殼收集熱能并利用金屬的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電
子的轉(zhuǎn)移；
步驟S502，通過半導(dǎo)體材料傳遞上述步驟S501中產(chǎn)生的電子到一種冷金 屬材料的電子收集區(qū)域；及
步驟S503，通過冷金屬材料收集上述步驟502中傳遞的電子，并將電子 轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的電能輸入給所述電源管理模塊。
本發(fā)明提供的熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端可以是手機(jī)、MP3、 MP4、數(shù)碼相機(jī)等多種電子設(shè)備。本發(fā)明的應(yīng)用可以在終端的按鍵中增設(shè)一個(gè)能量轉(zhuǎn)換快捷 鍵，以方便用戶操作，也可以只在終端的功能菜單中增設(shè)能量轉(zhuǎn)換功能選項(xiàng)。
綜上描述，本發(fā)明在終端設(shè)備中實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)換為電能的功能，這里的熱能 為廣義的熱能，例如可以把手機(jī)用隔水袋放入熱水中，人的體溫，以及各種設(shè) 備的廢熱、余熱等等，由于熱能幾乎無處不在(尤其是夏天)，所以本發(fā)明的 應(yīng)用將極大的方便了各種終端用戶，另外，手機(jī)在通話時(shí)間很長(zhǎng)的時(shí)候會(huì)造成 手機(jī)發(fā)熱而溫度上升，而應(yīng)用了本發(fā)明可巧妙的避免了手機(jī)通話過熱問題，即 把相應(yīng)的熱能轉(zhuǎn)換為電能而加以利用。
雖然本發(fā)明己以一較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，在 不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明 作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的 權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端，其特征在于，包括電源管理模塊，用于為終端電池進(jìn)行充電，并為終端各功能模塊提供電源；溫度檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)終端的溫度，并提供溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)給CPU模塊；CPU模塊，用于執(zhí)行數(shù)據(jù)及信令的處理，并根據(jù)終端輸入的指令或溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)啟動(dòng)熱能/電能轉(zhuǎn)換模塊；及熱能/電能轉(zhuǎn)換模塊，用于將收集到的熱能轉(zhuǎn)換為電能并輸入到所述電源管理模塊，由所述電源管理模塊對(duì)終端電池進(jìn)行充電并提供給終端使用。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端，其特征在于，所述熱 能/電能轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)一步包括熱能收集區(qū)域，用于收集熱能并利用金屬的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電子的轉(zhuǎn)移； 電子傳遞區(qū)域，連接所述熱能收集區(qū)域，用于傳遞所述熱能收集區(qū)域產(chǎn)生的電子到電子收集區(qū)域；及電子收集區(qū)域，連接所述電子傳遞區(qū)域，用于收集所述電子傳遞區(qū)域傳遞的電子，并將電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的電能輸入給所述電源管理模塊。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端，其特征在于，所述熱 能收集區(qū)域、電子傳遞區(qū)域和電子收集區(qū)域?yàn)閷訝钸B接的方環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其中所 述熱能收集區(qū)域?yàn)榻K端金屬外殼四側(cè)面構(gòu)成的方環(huán)狀，所述電子傳遞區(qū)域?yàn)橘N 附于所述熱能收集區(qū)域內(nèi)側(cè)的薄膜方環(huán)狀，所述電子收集區(qū)域?yàn)橘N于所述電子 傳遞區(qū)域內(nèi)側(cè)的方環(huán)狀。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端，其特征在于，所述熱 能收集區(qū)域?yàn)榻K端的金屬外殼，該金屬外殼內(nèi)側(cè)局部貼附有作為電子傳遞區(qū)域 的半導(dǎo)體材料層，所述電子收集區(qū)域貼裝于終端電路板上或鑲嵌于芯片的上方 并與所述半導(dǎo)體材料層和所述電源管理模塊電性連接。 '
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端，其特征在于，所述電源管理模塊還連接一大容量的電容，用于在終端的電池電量充滿時(shí)，儲(chǔ)存 多余的電能。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端，其特征在于，所 述熱能收集區(qū)域?yàn)槭謾C(jī)的金屬外殼，所述電子傳遞區(qū)域?yàn)榘雽?dǎo)體材料，所述電子收集區(qū)域?yàn)槔浣饘俦砻妗?br> 7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端，其特征在于，所述半 導(dǎo)體材料為單一元素制成的半導(dǎo)體材料或化合物半導(dǎo)體材料，所述單一元素制 成的半導(dǎo)體材料為硅、鍺及硒中任意之一種；所述化合物半導(dǎo)體材料為砷化鎵、磷化錮、銻化錮、碳化硅及硫化鎘中任意之一種。
8、 一種終端實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)換電能的方法，用于包括電源管理模塊、溫度檢測(cè)模塊、CPU模塊及熱能/電能轉(zhuǎn)換模塊的終端，其特征在于，該方法包括溫度檢測(cè)步驟，用于檢測(cè)終端的溫度，并提供溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)給所述CPU 模塊；能量轉(zhuǎn)換啟動(dòng)步驟，用于根據(jù)終端輸入的指令或溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)啟動(dòng)熱能/ 電能轉(zhuǎn)換功能；熱能/電能轉(zhuǎn)換步驟，用于將收集到的熱能轉(zhuǎn)換為電能并輸入到所述電源 管理模塊，由所述電源管理模塊對(duì)終端電池進(jìn)行充電并提供給終端使用。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱能轉(zhuǎn)換為電能的方法，其特征在于，所述熱 能/電能轉(zhuǎn)換步驟進(jìn)一步包括熱能收集步驟，通過熱金屬的終端外殼收集熱能并利用金屬的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生 電子的轉(zhuǎn)移；電子傳遞步驟，通過半導(dǎo)體材料傳遞所述熱能收集步驟產(chǎn)生的電子到一種 冷金屬材料的電子收集區(qū)域；及電子收集步驟，通過所述冷金屬材料收集所述電子，并將電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的 電能輸入給所述電源管理模塊。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱能轉(zhuǎn)換為電能的方法，其特征在于，還進(jìn)一 步包括一多余電能儲(chǔ)存步驟，用于通過和所述電源管理模塊連接的一電容，在 終端的電池電量充滿時(shí)，儲(chǔ)存多余的電能。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱能轉(zhuǎn)換為電能的終端及其實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)換為電能的方法，該終端包括電源管理模塊，用于為終端電池進(jìn)行充電，并為終端各功能模塊提供電源；溫度檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)終端的溫度，并提供溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)給CPU模塊；CPU模塊，用于執(zhí)行數(shù)據(jù)及信令的處理，并根據(jù)終端輸入的指令或溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)啟動(dòng)熱能/電能轉(zhuǎn)換模塊；及熱能/電能轉(zhuǎn)換模塊，用于將收集到的熱能轉(zhuǎn)換為電能并輸入到所述電源管理模塊，由所述電源管理模塊對(duì)終端電池進(jìn)行充電并提供給終端使用。
文檔編號(hào)H02N11/00GK101604939SQ20081011474
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2008年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月11日
發(fā)明者李圣國(guó) 申請(qǐng)人:浪潮樂金數(shù)字移動(dòng)通信有限公司