终端散热系统及方法_2

文档序号:8398752阅读:来源:国知局
吸收热量。热电材料布局在CPU、射频模块、电池、屏幕等发热源。
[0043]本发明实施例的所述一种基于温差电效应半导体手机散热系统工作流程如图5所示,包括以下步骤:
[0044]第一步:使用热电材料组成回路,热电材料的一端固定在CPU、射频模块、电池、屏幕等发热源,另外一头固定在手机结构件靠近外部环境的边缘。
[0045]第二步:在回路中接入电容电路。
[0046]第三步:当发热源发出热量后,会在回路中产生电流,电流流入电容后储存起来。
[0047]第四步:判断电容的电量是否充满,如果判断为是,执行第五步,否则,执行第三
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少;
[0048]第五步:当电容的电量充满后,通过温度跳变开关,断开电容与热能转电能电路的连接,电容接入半导体制冷电路进行放电。
[0049]第六步:将P型和N型半导体材料组成的PN结串联起来,并且构成回路。
[0050]第七步:将PN结串联起来的半导体回路布局在CPU、射频模块、电池、屏幕背面等发热源。
[0051]第八步:将电容的正极连接到半导体回路的N端,将电容的负极连接到半导体回路的P端。
[0052]第九步:当电容充满电后,开始放电,放电的过程中,由于直流电从N端流向P端,会吸热,实现主动制冷。
[0053]第十步:判断电容的电量是否放完,如果判断为是,则执行第十一步,否则,执行第九步。
[0054]第十一步:跳变温度开关将电容电路接入热能转电能电路。
[0055]综上所述,借助于本发明实施例的技术方案,通过温差电效应,首先将手机产生的热量转换为电能储存起来,当电容充满电后会放电,直流电通过制冷电路后会吸热,实现主动制冷的目的,解决了现有技术中手机散热量大引起的问题,能够通过能源回收利用的方式,实现了终端散热系统的主动制冷。
[0056]方法实施例
[0057]根据本发明的实施例,提供了一种终端散热方法,用于上述终端散热系统,图6是本发明实施例的终端散热方法的流程图,如图6所示,根据本发明实施例的终端散热方法包括如下处理:
[0058]步骤601,热电转换电路中的发电热电材料在其不同部位具有温差时产生电流,其中,发电热电材料的不同部位分别固定于终端中的发热源和冷源;
[0059]步骤602,热电转换电路中的电容将电流进行存储,并向制冷电路中的制冷热电材料进行放电;
[0060]步骤603,制冷电路中的制冷热电材料在电流通过时进行吸热,其中,制冷热电材料固定于终端中的发热源。
[0061]优选地,上述方法进一步包括:在连接于热电转换电路和制冷电路的双向开关达到预定温度后,断开热电转换电路,闭合制冷电路,在双向开关低于预定温度后,闭合热电转换电路,断开制冷电路,或者,在电容充电完成后,断开热电转换电路,闭合制冷电路,在电容放完电量后,闭合热电转换电路,断开制冷电路。
[0062]才外,还可以通过与电容并联的限流电阻控制流经电容的电流大小。
[0063]其中,上述发电热电材料包括:N型半导体热电材料;制冷热电材料包括:由P型半导体热电材料和N型半导体热电材料组成的PN结热电材料,PN结热电材料在通过电流时,该电流由N型半导体热电材料流向P型半导体热电材料。终端中的发热源包括:终端的中央处理器、射频、电池、和/或屏幕;终端中的冷源包括:能够接触到终端外部环境的结构件。
[0064]以下对本发明实施例的上述技术方案进行详细说明。
[0065]第一步,本发明实施例首先选用热能转换为电能的热电材料,热电材料必须具备热电转换效率高、转换灵敏、体积小等特征。本实施例以半导体为例,选用N型半导体热电材料,让热电材料构成回路,N型半导体的电流会从热源流向冷源。将回路的一端固定在CPU、射频模块、电池、屏幕背面等发热源,回路的另外一端固定在结构件靠近外部环境边缘的冷源端。
[0066]第二步:在N型半导体回路中接入电阻和电容电路,电阻和电容并联,用来将热量转换的电能储存在电容里。本发明实施例中选用的电容是超级电容。
[0067]第三步:当发热源发出热量后,由于塞贝克效应,会在回路中产生电流,在N型半导体热电材料中,电流会从发热源流向冷源,当电流流经电容电路后,电荷会在电容中储存起来。
[0068]第四步:当电容的电量充满后,通过跳变开关,断开电容与热能转电能电路的连接,电容接入半导体制冷电路进行放电。
[0069]第五步:开始构建半导体制冷电路,首先选择帕尔贴效应敏感的P型和N型半导体。将P型和N型半导体材料组成的PN结串联起来,并且构成回路。
[0070]第六步:将PN结串联起来的半导体回路布局在CPU、射频模块、电池、屏幕背面等发热源。当制冷电路进行制冷的时候,会将发热源的热量吸取。
[0071]第七步:将超级电容的正极开关连接到半导体回路的N端,将电容的负极开关连接到半导体回路的P端。
[0072]第八步:当电容充满电后,跳变开关将电容从热能转电能电路中断开,接入半导体制冷电路。电容接入半导体制冷电路后开始放电,放电的过程中,直流电从N端流向P端,由于帕尔贴效应效应,PN节会吸热,实现主动制冷。
[0073]终端在发热的过程中,会重复第一步到第八步,实现热能转换为电能,再通过电能实现王动制冷。
[0074]综上所述,借助于本发明实施例的技术方案,通过温差电效应,首先将手机产生的热量转换为电能储存起来,当电容充满电后会放电,直流电通过制冷电路后会吸热,实现主动制冷的目的,解决了现有技术中手机散热量大引起的问题,能够通过能源回收利用的方式,实现了终端散热系统的主动制冷。
[0075]显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种终端散热系统,其特征在于,包括: 热电转换电路,包括由发电热电材料和电容组成的第一回路,所述发电热电材料的不同部位分别固定于终端中的发热源和冷源,所述热电材料用于在其不同部位具有温差时在所述第一回路中产生电流,所述电容用于存储所述热电材料产生的电流; 制冷电路,包括由制冷热电材料和所述电容组成的第二回路,所述制冷热电材料固定于所述终端中的发热源,所述电容用于通过所述第二回路向所述制冷热电材料放电,所述制冷热电材料在电流通过时吸收所述发热源释放的热量。
2.如权利要求1所述的终端散热系统,其特征在于,所述终端散热系统还包括:双向开关,连接于所述热电转换电路和所述制冷电路,用于在其达到预定温度后,断开所述热电转换电路,闭合所述制冷电路,在其低于所述预定温度后,闭合所述热电转换电路,断开所述制冷电路,或者,在所述电容充电完成后,断开所述热电转换电路,闭合所述制冷电路,在所述电容放完电量后,闭合所述热电转换电路,断开所述制冷电路。
3.如权利要求1所述的终端散热系统,其特征在于,所述热电转换电路进一步包括:限流电阻,与所述电容并联,用于控制流经所述电容的电流大小。
4.如权利要求1所述的终端散热系统,其特征在于,所述发电热电材料包括:N型半导体热电材料;所述制冷热电材料包括:由P型半导体热电材料和N型半导体热电材料组成的PN结热电材料,所述PN结热电材料在通过电流时,该电流由N型半导体热电材料流向P型半导体热电材料。
5.如权利要求1所述的终端散热系统,其特征在于,所述终端中的发热源包括:终端的中央处理器、射频、电池、和/或屏幕;所述终端中的冷源包括:能够接触到终端外部环境的结构件。
6.一种终端散热方法,基于权利要求1至5中任一项所述的终端散热系统,其特征在于,所述方法包括: 热电转换电路中的发电热电材料在其不同部位具有温差时产生电流,其中,所述发电热电材料的不同部位分别固定于终端中的发热源和冷源; 所述热电转换电路中的电容将所述电流进行存储,并向制冷电路中的制冷热电材料进行放电; 所述制冷电路中的所述制冷热电材料在电流通过时进行吸热,其中,所述制冷热电材料固定于所述终端中的发热源。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括: 在连接于所述热电转换电路和所述制冷电路的双向开关达到预定温度后,断开所述热电转换电路,闭合所述制冷电路,在所述双向开关低于所述预定温度后,闭合所述热电转换电路,断开所述制冷电路,或者,在所述电容充电完成后,断开所述热电转换电路,闭合所述制冷电路,在所述电容放完电量后,闭合所述热电转换电路,断开所述制冷电路。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括: 通过与所述电容并联的限流电阻控制流经所述电容的电流大小。
9.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述发电热电材料包括:N型半导体热电材料;所述制冷热电材料包括:由P型半导体热电材料和N型半导体热电材料组成的PN结热电材料,所述PN结热电材料在通过电流时,该电流由N型半导体热电材料流向P型半导体热电材料。
10.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述终端中的发热源包括:终端的中央处理器、射频、电池、和/或屏幕;所述终端中的冷源包括:能够接触到终端外部环境的结构件。
【专利摘要】本发明公开了一种终端散热系统及方法。该系统包括:热电转换电路,包括由发电热电材料和电容组成的第一回路,发电热电材料的不同部位分别固定于终端中的发热源和冷源,热电材料用于在其不同部位具有温差时在第一回路中产生电流,电容用于存储热电材料产生的电流;制冷电路,包括由制冷热电材料和电容组成的第二回路,制冷热电材料固定于终端中的发热源,电容用于通过第二回路向制冷热电材料放电,制冷热电材料在电流通过时吸收发热源释放的热量。借助于本发明的技术方案,能够实现终端散热系统的主动制冷。
【IPC分类】H05K7-20, F25B21-02
【公开号】CN104717871
【申请号】CN201310684252
【发明人】胥虎军, 霰毅, 胡波, 周超
【申请人】中兴通讯股份有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月13日
【公告号】WO2014180368A1
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