[发明专利]具有热电织物的能量收集垫

说明书

背景技术

本公开内容一般地涉及垫组合件，具体地涉及使用热电织物的能量收集垫组合件。

为了保持体内平衡，人体在睡眠期间产生热能和动能，其随后消散至环境。两种形式的能量可以通过数种方法来收集以发电(例如，用于小型电子设备、涓流充电电池等)。用于收集能量的目前方法效率低和/或不方便。

已经采用热电系统来尝试捕获能量。例如，已经注意到现有设计(例如，WO2014062187 A1)使用在垫内部周围间隔开的多个热电部件。由于传递到没有部件的区域的热不用于发电，所以部件之间的分离降低了有效性。部件数量的增加将降低垫舒适性，因为部件特征不是柔性的或不舒适。部件的稀疏定位导致与睡眠者在垫上的位置相关的功效的降低，因为睡眠者必须保持在部件上方的理想位置以产生最大的电力。例如，在WO2014062187 A1中部件的稀疏定位导致与睡眠者在垫上的位置相关的效率的降低。睡眠者必须保持在部件上方的理想位置以实现最大的电力产生。热电部件的刚性性质要求将它们较深埋进垫中以保持舒适性，这进一步降低了其效率。此外，刚性热电部件的制造昂贵，因此使其用于垫应用是不理想的。

因此，仍然需要在垫组合件中收集能量的改善系统、装置和方法。具体地，期望生产成本更低、更舒适、更容易集成并且可在大表面如垫上提供更好的分布式功能的系统、装置和方法。

发明内容

在一些方面中，能量收集垫可以包括：身体支承件，其具有被配置成支承睡眠者的近侧表面；和柔性热电织物，其包括至少一个p型层，该至少一个p型层与至少一个n型层耦接以提供至少一个p-n结。柔性热电织物可以配置成与身体支承件的近侧表面热连通，使得当近侧表面被加热时，柔性热电织物产生电流。

在另一些方面中，能量收集垫组合件可以包括：身体支承件，其具有配置成支承睡眠者的近侧表面；和用于收集热能和动能的柔性热电织物。柔性热电织物可以具有至少一个p型层，该至少一个p型层与至少一个n型层耦接以提供至少一个p-n结。此外，可以将柔性热电织物与身体支承件的近侧表面热连通，使得当近侧表面被加热时，柔性热电织物产生电流，并且可以将柔性热电织物沿着身体支承件的近侧表面设置，使得当动能被传递至身体支承件的近侧表面时，柔性能量收集织物产生电流。

上述和其他特征通过附图和具体实施方式来例示。

附图说明

结合附图根据以下详细描述将更充分地理解本公开内容，其中：

图1是可以形成柔性热电织物的展开的(expanded)热电装置的侧视图；

图2是示例性热电装置；

图3是示例性柔性热电织物的侧视图；

图4是包括柔性热电织物的示例性垫组合件的透视剖视图；

图5是包括柔性热电织物的示例性垫组合件的剖视图；

图6是示例性柔性热电织物的透视图；

图7是关于柔性热电织物的佩尔捷(Peltier)效应的图；以及

图8是关于柔性热电织物的塞贝克(Seebeck)效应的图。

具体实施方式

现在将描述某些示例性方面以提供对本文所公开的装置、系统、方法和/或套件的结构、功能、制造和用途的原理的整体理解。在附图中示出了这些方面的一个或更多个实例。本领域技术人员应理解，本文所公开的并在附图中示出的装置、系统、方法和/或套件在本质上是非限制性的和示例性的，并且本发明的范围仅由权利要求所限定。可以将与所描述的任一方面示出或描述的特征与其他方面的特征组合。这样的修改和变化旨在包括在本公开内容的范围内。

此外，在本公开内容中，类似编号的部件通常具有相似的特征，因此不一定完全阐述每个类似编号的部件的每一个特征。此外，就所公开的系统、装置和方法的描述中使用线形或圆形尺寸而言，这种尺寸不旨在限制可以结合这种系统、装置和方法使用的形状的类型。本领域技术人员将认识到，可以确定任何几何形状为这种线性和圆形尺寸的等同物。系统和装置及其部件的尺寸和形状可以至少取决于将使用的系统和装置的部件的尺寸和形状，以及将使用系统和装置的方法和过程。