相机模块电源制造技术

本公开涉及相机模块电源。用于车辆的相机模块包括相机单元和用于将相机单元产生的热量转换成电力的热电转换器。电连接到热电转换器的电转换器选择性地将由热电转换器产生的电力路由到相机单元。

Camera module power supply

【技术实现步骤摘要】
相机模块电源
本专利技术涉及相机模块，并且更具体地，涉及将相机模块产生的热量再循环到相机模块的备用电源中的相机模块。
技术介绍
车辆相机和传感器系统用于各种应用中以辅助车辆的操作。该系统可以包括一个或多个印刷电路板(PCB)、软件、传感器，无线发射器和其他电子组件，以捕获车辆周围环境的图像，以便随后进行处理和分析。这些系统由车辆供电并在使用中产生热量。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，一种用于车辆的相机模块，包括相机单元和用于将由相机单元产生的热量转换成电力的热电转换器。电连接到热电转换器的电转换器选择性地将由热电转换器产生的电力路由到相机单元。在本专利技术的另一方面，一种为车辆的相机模块供电的方法，包括捕获由相机模块产生的热量。该热量被转化为电力。电力用于为相机模块供电。从下面的详细描述和附图中可以得到其他目的和优点以及对本专利技术的更全面的理解。附图说明图1是根据本专利技术第一实施例的相机模块的示意图。图2是图1的相机模块中的热能存储装置的前视图。图3A是图1的相机模块中的热电转换器的顶视图。图3B是沿图3A-3A的线3B-3B的剖视图。图4是图3A的热电转换器的示意图。图5是图1的相机模块的一部分的电路图。图6是根据本专利技术第二实施例的相机模块的示意图。具体实施方式本专利技术涉及一种相机模块，并且更具体地，涉及一种将相机模块产生的热量再循环到相机模块的备用电源中的相机模块。在图1中示出了根据本专利技术的相机模块10。在一个示例中，相机模块10是车辆电子系统的一部分，例如高级驾驶员辅助(ADAS)系统。相机模块10包括车辆相机单元32，例如前置相机单元、后置相机单元和/或侧置相机单元。相机单元32包括图像处理单元34，用于从相机单元获取和处理图像数据，以帮助驾驶员操作车辆。相机单元32可包括一个或多个印刷电路板(PCB)、图像处理芯片、RF收发器、传感器、模拟电路、(一个或多个)控制器以及将其互连的其他电子组件(未示出)。主电源40将电信号41提供给相机单元32。主电源40可以是车辆电池。当相机单元32操作时，其组件(例如图像处理单元34)产生热量(一般由箭头42指示)，热量从模块向外辐射。相机模块10包括一系列组件，用于将热量42转换或再循环到相机模块的备用或后备电源中。换句话说，可以将热量42重新用于操作相机单元32的电力。相机模块10包括位于辐射热42的路径内的热能存储装置或模块60，用于捕获和消散所产生的热量。热能存储模块60可以构成显热存储模块(当产生的热量42预期为可变时)或潜热存储模块(当产生的热量预期恒定或基本恒定时)。热能存储模块60是具有显热还是潜热结构取决于相机单元32的操作性质，例如恒定或可变。热能存储模块60可以是例如能够捕获和消散由相机单元32产生的热量的散热器、金属盖或热垫。如图2所示，热能存储模块60是散热器。散热器60从第一端62延伸到第二端64。散热器60包括位于第一端62的基座61。多个凸起或翅片66从基座61延伸到第二端64。突起66围绕基座62布置成阵列并且彼此平行地延伸。突起66通过填充有空气的间隙或通道68彼此间隔开。突起66的长度、横截面等可以彼此相同或不同。散热器60由具有高导热率的材料形成，例如铝等金属。散热器60的基座62在热量42的直接路径中邻近相机单元32。从相机单元32发出的热量42到达基座61并通过其传导到凸起66。然后热量42从突起66辐射到通道68中，最终以箭头50所示的方式从散热器60的第二端64传导出去。热电转换器或发电机80(图1)被定位成邻近散热器60的第二端64并在热量50的直接路径中。热电转换器80(也称为塞贝克发电机)是固态设备，其通过塞贝克效应将热通量直接转换为电力。热电发电机80是固态模块，被设计用于在大量热循环中提供DC电力。热电发电机80具有可以超过200℃的连续热侧操作能力。用于本专利技术的示例性热电发电机由德克萨斯州达拉斯的II-VIMarlow销售，例如热电发电机模块TG12-2.5-01LS。在图3A-3B所示的一个示例中，热电发电机80由配置为热电电路的不同塞贝克系数的材料构成。材料或设备的塞贝克系数是其产生每单位温度电压的能力(以V/℃表示)。热电发电机80从第一侧或端82延伸到第二侧或端84。热电发电机80包括由一对间隔开的板86、87形成的介电基板，板86、87限定内部空间88。板86、87可以由例如陶瓷制成，并且限定一对彼此背对的对立的外表面90、92。一系列半导体元件100、102固定到内部空间88内的基板86上。半导体元件100是P型半导体芯块(pellet)。半导体元件102是N型半导体芯块(pellet)。半导体元件100、102通过导体条104彼此串联电连接。负极端子线96通过焊料、粘合剂等在110处固定到电连接到N型半导体元件102之一的导体接头108上。正极端子线98通过焊料、粘合剂等在110处固定到电连接到P型半导体元件100之一的导体接头108上。半导体元件100、102彼此并联热连接。半导体芯块100、102可以是例如碲化铋或碲化锑。基板86可以由例如氧化铝形成。热电转换器80形成直接通过热量发电的电路(如图4所示)。如上所述，两种不同的热电材料(即N型半导体元件100和P型半导体元件102)在其端部分别电连接到负极端子线96和正极端子线98。当两个半导体元件100、102之间存在超过预定阈值(例如，约1℃-5℃)的温差时，介电电流将在电路中流动。电流幅度通常与半导体元件100、102之间的温差成正比，因此，温差越大，产生的输出电流越高。考虑到这一点，基板86的表面90与散热器60的第二端64对齐并且非常靠近散热器60的第二端64。因此，从散热器60发出的热量50到达基板86的表面90。热量50通过基板86传导，从而在表面90、92之间产生热梯度。结果，介电电流产生并从热电转换器80输出，作为总体由图4中箭头52表示的信号。热电转换器80电连接到电转换器114。在一个示例中，电转换器114是DC到DC转换器，用于将输入信号52从一个电压转换为另一个电压。参考图5，电转换器114可以包括集成电路(IC)116和变压器T，以执行输入信号52的升压转换，其为例如1：100的量级。IC116包含用于设定电转换器114的输入-输出比的组件(未示出)。可以在热电转换器80和电转换器114之间提供电容器C1，用于对输入信号52进行滤波。电容-电阻网络C2-R-C3接收来自变压器T的输入，并向IC116提供所需的输出信号。变压器T的次级绕组SW向用于通过VAUX引脚为IC116供电的电荷泵和整流器电路(未示出)馈电。电转换器114包括电连接到相机单元32的一系列输出，用于向其发送电信号54、55。VLDO引脚被设计为首先处于调节状态，以便尽快为相机单元32上的低功率微处理器供电。例如，VLDO引脚可用于在相机单元32的启动期间向相机单元32提供信号54，其可持续约10ms。转换器114的主输出电容器C4被充电至由VS1和VS2引脚编程的电压，例如2.35V、3.3V、4.1V或5.0V，用于经由信号54为相机单元32上的传感器、模拟电路、RF收发器等供电。当模块30中的任何传感器是活动的并且在发送时，VO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的相机模块，包括：相机单元；热电转换器，用于将相机单元产生的热量转换成电力；以及电转换器，电连接到所述热电转换器，用于选择性地将由所述热电转换器产生的电力路由到所述相机单元。

【技术特征摘要】
2017.12.22 US 15/851,7721.一种用于车辆的相机模块，包括：相机单元；热电转换器，用于将相机单元产生的热量转换成电力；以及电转换器，电连接到所述热电转换器，用于选择性地将由所述热电转换器产生的电力路由到所述相机单元。2.如权利要求1所述的相机模块，还包括电连接到所述电转换器的存储单元，用于存储由所述热电转换器产生的电力。3.如权利要求2所述的相机模块，其中，当所述相机单元不产生热量时，所述电转换器将电力从所述存储单元路由到所述相机单元。4.如权利要求2所述的相机模块，其中，所述电转换器在所述相机模块的启动期间将电力从所述存储单元路由到所述相机单元。5.如权利要求2所述的相机模块，其中，所述存储单元包括可充电电池。6.如权利要求1所述的相机模块，其中，所述存储单元包括电容器。7.如权利要求1所述的相机模块，其中，所述电转换器包括用于将电力从热电发电机路由到所述相机单元的集成电路和用于提高来自所述热电发电机的电力的电压的变压器。8.如权利要求7所述的相机模块，其中，所述变压器将所述电压提高100倍。9.如权利要求1所述的相机模块，还包括热能存储模块，用于捕获由所述相机单元产生的热量并且电连接到所述热电转换器。10.根据权利要求9所述的相机模块，其中，所述热能存储模块包括散热器，所述散热器包括用于将热量导向所述热电发电机的多个凸起。11.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·R·卡沙拉，K·科沙瓦玛萨姆，
申请(专利权)人：TRW汽车美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US