本公開(kāi)涉及車(chē)輛天線(xiàn)總成和用于冷卻所述車(chē)輛天線(xiàn)總成的裝置。

背景技術(shù)：

車(chē)輛可具有包括以進(jìn)行內(nèi)部通信或外部通信為目的的天線(xiàn)總成的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)的安裝位置可能使系統(tǒng)受到環(huán)境危害。這些危害可影響它們的性能。危害之一可包括惡劣的溫度。對(duì)暴露到高溫下的先前的解決方案是在天線(xiàn)總成中包括用于匯集(pool)水的腔室。此外，車(chē)輛的移動(dòng)通過(guò)對(duì)流為通信系統(tǒng)提供一些冷卻，但所述冷卻僅發(fā)生在一段時(shí)間的高速移動(dòng)之后。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種車(chē)輛可包括安裝在車(chē)頂?shù)碾姵睾吞炀€(xiàn)總成。一對(duì)導(dǎo)熱板和夾在所述導(dǎo)熱板之間的半導(dǎo)體可響應(yīng)于所述導(dǎo)熱板中的一個(gè)上的惡劣溫度而從所述電池汲取電流。所述半導(dǎo)體可被配置為誘發(fā)溫度差，使得所述導(dǎo)熱板中的一個(gè)的溫度低于所述導(dǎo)熱板中的另一個(gè)的溫度并且低于所述天線(xiàn)總成的溫度。一對(duì)導(dǎo)熱板和夾在所述導(dǎo)熱板之間的半導(dǎo)體可響應(yīng)于所述導(dǎo)熱板之間的溫度差而為電池產(chǎn)生電流。所述天線(xiàn)總成可采用采用魚(yú)翅形狀。所述天線(xiàn)總成可包括光伏太陽(yáng)能面板，該光伏太陽(yáng)能面板限定將電流提供給電池的天線(xiàn)總成的外部。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種天線(xiàn)總成，所述天線(xiàn)總成包括：天線(xiàn)和電子器件，被安裝到車(chē)輛的頂部；一對(duì)導(dǎo)熱板，所述導(dǎo)熱板中的一個(gè)而非兩者與所述天線(xiàn)總成接觸；以及半導(dǎo)體，夾在所述導(dǎo)熱板之間并被配置為響應(yīng)于通過(guò)所述半導(dǎo)體的電流，在所述導(dǎo)熱板之間誘發(fā)溫度差以從所述天線(xiàn)總成吸走熱。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述半導(dǎo)體被配置為誘發(fā)溫度差，使得所述導(dǎo)熱板中的一個(gè)的溫度小于所述導(dǎo)熱板中的另一個(gè)的溫度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述板和半導(dǎo)體形成帕爾帖冷卻器。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述半導(dǎo)體被進(jìn)一步配置為使得溫度差的大小隨著電流的大小的增加而增加。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述天線(xiàn)總成還包括備用電池，所述備用電池與車(chē)輛的輔助電池分開(kāi)并被配置為供應(yīng)電流。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述天線(xiàn)總成具有魚(yú)翅形狀。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述天線(xiàn)總成包括限定所述天線(xiàn)總成的外部的太陽(yáng)能面板。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述太陽(yáng)能面板包括與電池電連接的光伏電池單元。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述太陽(yáng)能面板包括與電池電連接的一對(duì)導(dǎo)熱導(dǎo)電板和夾在所述導(dǎo)熱導(dǎo)電板之間的半導(dǎo)體，并且所述半導(dǎo)體被配置為響應(yīng)于所述導(dǎo)熱導(dǎo)電板之間的溫度差而為電池產(chǎn)生電流。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述天線(xiàn)總成還包括控制器，所述控制器被配置為響應(yīng)于天線(xiàn)總成的溫度達(dá)到閾值，對(duì)所述半導(dǎo)體供電直到所述溫度降到所述閾值以下為止。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種車(chē)輛，所述車(chē)輛包括：電池；天線(xiàn)總成，被安裝到車(chē)輛的頂部并包括與所述電池電連接的光伏發(fā)電器裝置；一對(duì)導(dǎo)熱板，所述導(dǎo)熱板中僅一個(gè)而非兩者與所述天線(xiàn)總成接觸；以及半導(dǎo)體，夾在所述導(dǎo)熱板之間并被配置為響應(yīng)于通過(guò)所述半導(dǎo)體的電流，在所述板之間誘發(fā)溫度差以從所述天線(xiàn)總成吸走熱。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述半導(dǎo)體被配置為誘發(fā)溫度差，使得所述導(dǎo)熱板中的一個(gè)的溫度小于所述導(dǎo)熱板中的另一個(gè)的溫度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述導(dǎo)熱板和半導(dǎo)體形成帕爾帖冷卻器。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述車(chē)輛還包括與所述電池電連接的另一對(duì)導(dǎo)熱導(dǎo)電板和夾在所述另一對(duì)導(dǎo)熱導(dǎo)電板之間的另一半導(dǎo)體，所述另一半導(dǎo)體被配置為響應(yīng)于所述另一對(duì)導(dǎo)熱導(dǎo)電板之間的溫度差而為所述電池產(chǎn)生電流。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述另一對(duì)導(dǎo)熱導(dǎo)電板中的一個(gè)被設(shè)置在光伏發(fā)電器上。

附圖說(shuō)明

圖1是車(chē)輛和天線(xiàn)總成的透視圖；

圖2是包括天線(xiàn)總成和電池的車(chē)輛的示意圖；

圖3是具有太陽(yáng)能面板的天線(xiàn)總成的橫截面?zhèn)纫晥D；

圖4描繪了被配置為從電池汲取能量的熱電器件；

圖5描繪了被配置為產(chǎn)生電力的熱電器件。

具體實(shí)施方式

在此描述本公開(kāi)的實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，所公開(kāi)的實(shí)施例僅為示例并且其它實(shí)施例可采取各種和可替代的形式。附圖不一定按比例繪制；一些特征可被夸大或縮小以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式利用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的，參考任一附圖示出和描述的各種特征可與一幅或更多其它附圖中示出的特征組合以形成未明確示出或描述的實(shí)施例。示出的特征的組合為典型應(yīng)用提供代表性實(shí)施例。然而，與本公開(kāi)的教導(dǎo)一致的特征的各種組合和變型可期望用于特定應(yīng)用或?qū)嵤┓绞健?/p>

現(xiàn)代車(chē)輛需要通信系統(tǒng)以用于緊急通知、遠(yuǎn)程信息處理、娛樂(lè)、遠(yuǎn)程車(chē)門(mén)解鎖、無(wú)線(xiàn)因特網(wǎng)、智能電話(huà)應(yīng)用通信和其它輔助活動(dòng)。用于通信系統(tǒng)的天線(xiàn)總成可以放置在車(chē)輛的許多不同的位置和方位上。這些方位中的一些可使天線(xiàn)總成遭受有害的或惡劣的環(huán)境。例如，天線(xiàn)總成可被安裝在車(chē)輛的頂部上，而這種安裝可將天線(xiàn)暴露到炎熱沙漠或凍土地帶的環(huán)境。極端溫度可影響天線(xiàn)總成的性能。

此外，在事故之后運(yùn)轉(zhuǎn)的通信系統(tǒng)會(huì)是有益的。然而，這樣的通信系統(tǒng)在事故期間可能變成與主電源斷開(kāi)連接。例如，假設(shè)主電源是位于車(chē)輛前部的電池。在前端碰撞中，所述電池可能變得無(wú)法為通信系統(tǒng)提供電力。在此公開(kāi)的某些實(shí)施例可為天線(xiàn)總成提供可持續(xù)的并且方便可用的冷卻，該冷卻不需要車(chē)輛移動(dòng)(例如，對(duì)流冷卻)，并/或提供與車(chē)輛的常用供電總線(xiàn)(supplybus)隔開(kāi)的專(zhuān)用自充電電池電源，用于額外的冷卻和保護(hù)。這可以使得天線(xiàn)總成在危險(xiǎn)環(huán)境中以及在事故之后運(yùn)轉(zhuǎn)。

天線(xiàn)總成可包括具有單極、雙極或其它波傳播構(gòu)造的天線(xiàn)。所述天線(xiàn)總成可采用許多不同的形狀和尺寸(例如，魚(yú)翅形、傳統(tǒng)的桅桿形、玻璃安裝構(gòu)造、蜂針形、葉片形)。所述天線(xiàn)總成還可包括連接到天線(xiàn)的收發(fā)器。所述收發(fā)器可使用電磁波譜上的任何頻率來(lái)傳遞信息。例如，所述系統(tǒng)可使用無(wú)線(xiàn)電頻帶中的電磁輻射。天線(xiàn)總成還可包括用于為傳輸創(chuàng)建或準(zhǔn)備數(shù)據(jù)的處理器或處理器陣列。這些系統(tǒng)的可操作性可在暴露到極端溫度或惡劣環(huán)境時(shí)劣化。

所述天線(xiàn)總成可能需要電力來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。電池可被用來(lái)將電力提供給收發(fā)器或處理器中的一個(gè)或兩者。電池可以是車(chē)輛的起動(dòng)機(jī)、照明和點(diǎn)火電池(sli：起動(dòng)機(jī)、照明和點(diǎn)火)。在許多車(chē)輛中使用的sli電池可能在事故后不可用。在這些緊急事件期間或在主電源由于其它原因變得不可用時(shí)，第二電池可被用來(lái)將電力提供到天線(xiàn)總成。任何類(lèi)型的電池(包括電解液、陽(yáng)極材料、陰極材料的不同組合)或它們的組合可對(duì)天線(xiàn)總成供電。此外，電容器還可被用來(lái)取代或補(bǔ)充電池。一些常見(jiàn)電池可包括鎳氫電池、鉛酸電池和鋰離子電池。第二電池可以非常小并納入到天線(xiàn)總成或設(shè)置在附近的較大的、獨(dú)立的單元中。例如，盤(pán)形手表電池可提供緊急電力而增加極小的重量或尺寸。

該第二電池可以使用車(chē)輛的電力系統(tǒng)或其它系統(tǒng)(諸如，太陽(yáng)能面板)進(jìn)行再充電。所述太陽(yáng)能面板可包括用于產(chǎn)生直流電的光伏器件與熱電器件的組合。例如，包括光伏器件和熱電器件的一體的太陽(yáng)能電池單元可被設(shè)置在天線(xiàn)總成上。此外，光伏電池單元可被設(shè)置在與天線(xiàn)總成上，與熱電器件分開(kāi)。使用一組異種摻雜的半導(dǎo)體，光伏可用于產(chǎn)生電流。任何類(lèi)型的半導(dǎo)體材料可用于從太陽(yáng)輻射產(chǎn)生電流。例如，硅可被用作半導(dǎo)體。已知的或其它合適的許多類(lèi)型的材料和晶體結(jié)構(gòu)可用于提供最多的能量傳遞(發(fā)電)和熱消減。

關(guān)于熱電器件，許多不同的導(dǎo)體和半導(dǎo)體構(gòu)造能夠從熱能產(chǎn)生電能。例如，兩個(gè)配對(duì)的異種導(dǎo)體或半導(dǎo)體可產(chǎn)生直流電。此外，在板之間存在溫度差時(shí)，夾在兩個(gè)熱導(dǎo)體之間的兩個(gè)異種半導(dǎo)體可產(chǎn)生直流電?？梢允褂猛ㄟ^(guò)溫度差產(chǎn)生電力的任何其它已知的或者不然的話(huà)合適的器件。此外，可以使用任何類(lèi)型的導(dǎo)體或半導(dǎo)體?？梢允褂糜糜谒霭宓娜魏晤?lèi)型的導(dǎo)熱材料。例如，包含銅或鋁的金屬板可被用于提供有效的熱傳導(dǎo)?？墒褂萌魏晤?lèi)型的半導(dǎo)體材料產(chǎn)生電流。例如，交替成對(duì)摻雜的硅可提供異種自由電子以產(chǎn)生電流?？蓱?yīng)用產(chǎn)生的電流來(lái)對(duì)電池再充電。太陽(yáng)能面板還可將電力直接提供給天線(xiàn)總成。

光伏或熱電發(fā)電器都可被設(shè)置在天線(xiàn)總成上，以提供避免惡劣環(huán)境的熱防護(hù)和太陽(yáng)能輻射防護(hù)。在防護(hù)天線(xiàn)因極端的溫度和輻射而減損的同時(shí)，這可為天線(xiàn)總成提供電力源。即使當(dāng)事故使車(chē)輛的sli電池或牽引電池不可用時(shí)，所述能源將是可用的。

夾住半導(dǎo)體的另外一對(duì)導(dǎo)熱板可用于改變天線(xiàn)總成的溫度。電流可被施加到具有異種摻雜的區(qū)段的半導(dǎo)體。電流可使該對(duì)導(dǎo)熱板的溫度不同，意味著所述導(dǎo)熱板中的一個(gè)可被冷卻而另一個(gè)可被加熱。冷卻的板可臨近天線(xiàn)總成放置或附連到天線(xiàn)總成，以從所述天線(xiàn)總成汲取熱。冷卻的板可確保天線(xiàn)總成在極端溫度下被充分冷卻，以提供通信系統(tǒng)的增加的可用性。加熱的板可被放置在通風(fēng)管中，該通風(fēng)管將熱從該區(qū)域疏散到大氣或?qū)岽鎯?chǔ)在車(chē)艙內(nèi)部?？蔀橥L(fēng)管提供風(fēng)扇以加大空氣流動(dòng)和熱傳遞。此構(gòu)造可為天線(xiàn)總成提供可持續(xù)的且方便可用的冷卻，并且不需要車(chē)輛移動(dòng)。

前面提及的熱電器件可被限定為帕爾帖(peltier)冷卻器或塞貝克發(fā)電器(seebeckgenerator)。帕爾帖冷卻器是通過(guò)將電流通過(guò)異種金屬或異種摻雜的半導(dǎo)體而在兩個(gè)板之間產(chǎn)生溫度差的一種類(lèi)型的熱電器件。塞貝克發(fā)電器在兩個(gè)金屬板之間存在溫度差時(shí)，利用塞貝克效應(yīng)從異種摻雜的半導(dǎo)體或金屬產(chǎn)生電流。盡管被描述為兩個(gè)單獨(dú)的元件，但是帕爾帖冷卻器和塞貝克發(fā)電器可作為具有兩種不同操作模式的單個(gè)單元實(shí)施。熱電器件可被放置在溫度差產(chǎn)生模式下以在兩個(gè)板之間產(chǎn)生溫度差，或者放置在發(fā)電模式下以利用所述板之間的溫度差來(lái)發(fā)電。雙模式單元的實(shí)施可降低成本并滿(mǎn)足尺寸需求。

現(xiàn)在參照?qǐng)D1，示出了車(chē)輛100。天線(xiàn)總成104可被安裝到車(chē)輛100的頂部。

現(xiàn)在參照?qǐng)D2，車(chē)輛100可包括天線(xiàn)總成104，該天線(xiàn)總成104可具有天線(xiàn)106和相關(guān)的電子器件108(被配置為與其它裝置內(nèi)部或外部通信)。天線(xiàn)106和電子器件108可被相鄰地定向在天線(xiàn)總成104內(nèi)或分開(kāi)地設(shè)置。天線(xiàn)106可被配置為從電子器件108發(fā)射信號(hào)或從另一通信裝置接收輻射的信號(hào)。天線(xiàn)總成104、天線(xiàn)106和電子器件108可與帕爾帖冷卻器或帕爾帖冷卻裝置110接觸或與帕爾帖冷卻器或帕爾帖冷卻裝置110布置在一起。帕爾帖冷卻器110可將冷卻提供到天線(xiàn)總成或周?chē)鷧^(qū)域以確保電子器件108和其它部件能夠?qū)⑿盘?hào)提供給天線(xiàn)106。帕爾帖冷卻器110可基于需要的冷卻量來(lái)調(diào)節(jié)汲取的電流。在冷卻器的板之間的溫度差增大時(shí)，帕爾帖冷卻器110可根據(jù)需要改變冷卻量。帕爾帖冷卻器110可保持休眠直到天線(xiàn)總成104或電子器件108的溫度達(dá)到特定溫度閾值為止。當(dāng)前使用的許多電子器件具有85℃的最大運(yùn)轉(zhuǎn)溫度。可將該閾值設(shè)置在80℃。

天線(xiàn)總成104可包括或連接到電池、備用電池或輔助電池102。電池102可連接到車(chē)輛電力系統(tǒng)(未示出)或與車(chē)輛電力系統(tǒng)隔離。所述電池可被配置為將電力提供給帕爾帖冷卻器110，以允許帕爾帖冷卻器110利用它的熱電能力。電池102可被帕爾帖冷卻器110冷卻。電池102還可被配置為將電力提供給天線(xiàn)106、電子器件108或兩者。在緊急情況下或當(dāng)所述總成104由于其它原因與電力斷開(kāi)連接時(shí)，隔離的電池102能夠提供天線(xiàn)總成104所需的電力。天線(xiàn)總成104還可包括太陽(yáng)能面板130。太陽(yáng)能面板130可將能量提供給天線(xiàn)總成104或?qū)﹄姵?02再充電。例如，暴露到陽(yáng)光和熱的太陽(yáng)能面板130可產(chǎn)生電能以對(duì)電池102充電。在發(fā)生事故的情況下，電池102和太陽(yáng)能面板130可合作地或獨(dú)立地將電力提供給帕爾帖冷卻器110、電子器件108、天線(xiàn)106或它們的組合。太陽(yáng)能面板130可具有魚(yú)翅形狀以與天線(xiàn)總成的形狀配合。當(dāng)然，設(shè)想的每個(gè)實(shí)施例不必包括上面提及的每個(gè)元件。例如，天線(xiàn)總成104可以?xún)H包括用于冷卻天線(xiàn)總成104的帕爾帖冷卻器，而不具有電池或太陽(yáng)能面板。

現(xiàn)在參照?qǐng)D3，示出了太陽(yáng)能面板或光伏發(fā)電器裝置130的橫截面?zhèn)纫晥D。太陽(yáng)能面板130可包括層疊的蒙皮132、光伏發(fā)電器134和熱電器件136(如圖5所討論的，被配置為運(yùn)用塞貝克效應(yīng)生成直流電)。層疊的蒙皮132可提供保護(hù)免受環(huán)境的影響，并且光伏發(fā)電器134和熱電器件136可產(chǎn)生電流。

現(xiàn)在參照?qǐng)D4，熱電器件120可具有夾在熱板114與冷板116之間的一組異種摻雜的半導(dǎo)體112。如圖2中所示出的，熱電器件120可被配置為帕爾帖冷卻器110或帕爾帖冷卻裝置而為電子器件108提供冷卻。類(lèi)似地，如圖2所示，帕爾帖冷卻器110可被配置為冷卻整個(gè)天線(xiàn)總成104。熱電器件120可以從電池102汲取電流，從而在所述的一對(duì)的導(dǎo)熱導(dǎo)電板114與116之間建立溫度差。

現(xiàn)在參照?qǐng)D5，第二熱電器件136或被配置為具有雙運(yùn)轉(zhuǎn)模式的器件還可被配置為利用塞貝克效應(yīng)。當(dāng)半導(dǎo)體138被連接到具有溫度差的兩個(gè)板140和142時(shí)，塞貝克效應(yīng)使所述的兩個(gè)異種摻雜的半導(dǎo)體138產(chǎn)生電流。由熱電器件136產(chǎn)生的電流可將電能供應(yīng)給電池102或天線(xiàn)總成(未示出)。第二熱電器件136可被設(shè)置在太陽(yáng)能面板130上。

盡管被描述為兩個(gè)獨(dú)立的元件，但是帕爾帖冷卻器110和塞貝克器件136可實(shí)施為具有不同運(yùn)轉(zhuǎn)模式的單個(gè)器件。熱電器件可被設(shè)置在冷卻模式以冷卻天線(xiàn)總成104，以及在不需要冷卻或冷卻不可用時(shí)設(shè)置在發(fā)電模式而發(fā)電。單個(gè)雙模式器件的實(shí)施可降低成本并滿(mǎn)足尺寸需求。模式之間的切換可通過(guò)使用電流方向限制器件(例如，二極管)實(shí)現(xiàn)。

說(shuō)明書(shū)中使用的詞語(yǔ)為描述性而非限定的詞語(yǔ)，并且應(yīng)理解，在不脫離本公開(kāi)的精神和范圍的情況下可作出各種改變。如之前描述的，可組合各個(gè)實(shí)施例的特征以形成可能沒(méi)有明確描述或示出的本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例。雖然關(guān)于一個(gè)或更多個(gè)期望特性，各個(gè)實(shí)施例可被描述為提供優(yōu)點(diǎn)或優(yōu)于其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到，可以折衷一個(gè)或更多個(gè)特征或特性以實(shí)現(xiàn)期望的整體系統(tǒng)屬性，這取決于具體應(yīng)用和實(shí)施方式。這些屬性可包括但是不限于成本、強(qiáng)度、耐用性、生命周期成本、市場(chǎng)性、外觀(guān)、封裝、尺寸、可維護(hù)性、重量、制造性、易組裝性等。因此，關(guān)于一個(gè)或更多個(gè)特性被描述為不如其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施方式令人合意的實(shí)施例并不在本公開(kāi)的范圍之外，并且可能期望用于特定應(yīng)用。