CN101799125A - 热转电省电式led照明设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热转电省电式LED照明设备，包括至少一个LED照明装置，所述热转电省电式LED照明设备还包括将所述LED照明装置的热能转化为电能的至少一个热电转化装置、以及将所述热电转化装置产生的电能存储起来的储电装置。本发明将LED照明装置产生的热能加以利用，既节约了能源，又减少了热能的散发，对改善全球变暖现象起到一定作用，有利于环境保护。

Description

热转电省电式LED照明设备

技术领域

本发明涉及一种热转电省电式LED照明设备。

背景技术

能源的问题已经迫在眉梢，解决办法只有寻找新能源和节约已有的能源，而节约能源有两种管道，一是减少能源使用，二是回收已经废弃的能源。LED(发光二极管)照明设备在使用过程中，LED光源会散发出大量的热量，需要将这些热量散发出去，避免引起LED照明设备的工作不稳定以及缩短其工作寿命。在现有技术中，这些热量仅仅是作为废弃能源被白白的散发到周围环境中，如果能够将这些废热回收，即使降低1℃将其转换为有用的电力，则一方面减少了热能的释放，对改善全球暖化现象将有帮助；另一方面还节约了电能。热电芯片可以回收废热且产生电力，可应用的范围十分广泛，其一般包括位于同一闭合回路的第一热电导体和一第二热电导体，所述第一热电导体和第二热电导体为不同导体，两个热电导体具有一热接头端和一冷接头端，当热接头端和冷接头端的温度不同时，就会在导体中产生一个温差电动势，从而产生电能。

发明内容

本发明目的是提供一种热转电省电式LED照明设备，其能将LED光源散发的热能转变为电能，符合当今节能环保的要求。

本发明的技术方案是：一种热转电省电式LED照明设备，包括至少一个LED照明装置，所述热转电省电式LED照明设备还包括将所述LED照明装置的热能转化为电能的至少一个热电转化装置、以及将所述热电转化装置产生的电能存储起来的储电装置。

在上述热转电省电式LED照明设备中，每个LED照明装置配置一个热电转化装置，可以利用LED光源产生的热量启动所述热电转化装置，其启动的原理有Seebeck效应、Peltier效应与Thomson效应。因为其产生的电流会受温差变化而变化，所以一般是先将产生的电能回馈到储电装置——一般为储电电池——中储存起来，再根据应用做整流或变压处理。

进一步的，在上述热转电省电式LED照明设备中，所述LED照明装置包括LED光源、与LED光源接触的导热上基板以及散热组件，所述热电转化装置包括位于同一闭合回路的第一热电导体和第二热电导体，所述第一热电导体和第二热电导体的热接头端与导热上基板导热连接，所述第一热电导体和第二热电导体的冷接头端与所述散热组件绝缘导热连接。LED光源发光时会产生热能，热能被传递到导热性能良好的导热上基板上，使得导热上基板温度较高，进而使得两个热电导体与导热上基板接触的一端成为热接头端；LED照明装置的热量在散热组件被释放，使得散热装置的温度低于导热上基板的温度，进而使得两个热电导体与散热组件导热连接的一端成为冷接头端；因此热电转化装置装置的两个热电导体两端具有温度差，产生seebeck效应进而产生电能。其温度差每多1摄氏度会有0.03～0.05功率电力产生，温差愈大，会有更大的电力产生，但须注意热应力的问题衍生。通过本发明热电转化装置产生的电能至少占系统所有电源的15％～30％，可以用于进行电源管理，控制所有LED灯源的开启、关闭及明亮度，其中电源管理的主控制器可以包含数种不同的电源调控模式，以电压调控的方式进行电源管理及路灯组件的亮度控制。

进一步的，在上述热转电省电式LED照明设备中，所述第一热电导体为P型半导体材料，所述第二热电导体为N型半导体材料，所述第一热电导体和第二热电导体的热接头端通过导热上基板电导通，所述第一热电导体和第二热电导体的冷接头端分别通过导电导热的第一下基板和第二下基板与所述散热组件导热连接，所述第一下基板与所述第二下基板之间电绝缘设置。

进一步的，在上述热转电省电式LED照明设备中，所述导热上基板与散热组件之间于第一热电导体、第二热电导体、第一下基板和第二下基板之间的空隙处以及周围填设有绝缘固化UV胶，使得第一热电导体仅仅与导热上基板和第一下基板电导通，周围全部用绝缘固化UV胶绝缘填充，同样第二热电导体也仅仅与导热上基板和第二下基板电导通，周围也全部用绝缘固化UV胶绝缘填充。绝缘固化UV胶使得热转电装置与LED照明装置被牢靠封装固定在一起，并且该绝缘固化UV胶导热性能良好，使得导热上基板上的热量可以迅速被传导到散热组件上被散除。所述第一下基板和第二下基板与所述散热组件接触的一侧也涂布有一层所述绝缘固化UV胶，使得第一和第二下基板组件与散热组件导热但是绝缘。所述第一下基板和第二下基板分别具有伸出于绝缘固化UV胶外的第一外导电端和第二外导电端。LED照明装置工作时，就会在所述第一外导电端形成负极，在第二外导电端形成正极。

进一步的，在上述热转电省电式LED照明设备中，所述热转电省电式LED照明设备包括若干个热电转化装置，所述若干热电转化装置可以根据需要，通过各自的第一外导电端和第二外导电端串联连接。

本发明优点是：

1、本发明将LED照明装置产生的热能加以利用，既节约了能源，又减少了热能的散发，对改善全球变暖现象起到一定作用，有利于环境保护。

附图说明

图1为本发明具体实施例的工作系统框图；

图2为本发明具体实施例的结构示意图；

图3为本发明具体实施例串联的结构示意图。

其中：1LED照明装置；11LED光源；12导热上基板；2热电转化装置；21第一热电导体；22第二热电导体；23第一下基板；231第一外导电端；24第二下基板；241第二外导电端；3储电装置；4绝缘固化UV胶；5主电源。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：一种热转电省电式LED照明设备，包括至少一个LED照明装置1，所述热转电省电式LED照明设备还包括将所述LED照明装置1的热能转化为电能的至少一个热电转化装置2、以及将所述热电转化装置2产生的电能存储起来的储电装置3。如图1所示，主电源5给LED照明装置1供电控制其发光并产生废热，热电转化装置2将废热转化为电能传送到储电装置3中存储，再同主电源5一起给LED照明装置1供电。

如图2所示，所述LED照明装置1包括LED光源11、与LED光源11接触的导热上基板12以及散热组件(图中未示出)，所述热电转化装置2包括位于同一闭合回路的第一热电导体21和第二热电导体22，所述第一热电导体21和第二热电导体22的热接头端与导热上基板12导热连接，所述第一热电导体21和第二热电导体22的冷接头端与所述散热组件绝缘导热连接。

所述第一热电导体21为P型半导体材料，所述第二热电导体22为N型半导体材料，所述第一热电导体21和第二热电导体22的热接头端通过导热上基板12电导通，所述第一热电导体21和第二热电导体22的冷接头端分别通过导电导热的第一下基板23和第二下基板24与所述散热组件导热连接，所述第一下基板23与所述第二下基板24之间电绝缘设置。本实施例中，所述的导热上基板、第一和第二下基板都为质量轻并且导热导电性能良好的铝板。

所述导热上基板12与散热组件之间于第一热电导体21、第二热电导体24、第一下基板23和第二下基板24之间的空隙处以及周围填设有绝缘固化UV胶4，所述第一下基板23和第二下基板24与所述散热组件接触的一侧也设有所述绝缘固化UV胶4，所述第一下基板23和第二下基板24分别具有伸出于绝缘固化UV胶4外的第一外导电端231和第二外导电端241。

如图4所示，所述热转电省电式LED照明设备包括两个热电转化装置2，所述若干热电转化装置2的通过各自的第一外导电端231和第二外导电端241串联连接。

本发明将LED照明装置产生的热能加以利用，既节约了能源，又减少了热能的散发，对改善全球变暖现象起到一定作用，有利于环境保护。

Claims (5)

1.一种热转电省电式LED照明设备，包括至少一个L ED照明装置(1)，其特征在于：所述热转电省电式LED照明设备还包括将所述LED照明装置(1)的热能转化为电能的至少一个热电转化装置(2)、以及将所述热电转化装置(2)产生的电能存储起来的储电装置(3)。

2.根据权利要求1所述的热转电省电式LED照明设备，其特征在于：所述LED照明装置(1)包括LED光源(11)、与LED光源(11)接触的导热上基板(12)以及散热组件，所述热电转化装置(2)包括位于同一闭合回路的第一热电导体(21)和第二热电导体(22)，所述第一热电导体(21)和第二热电导体(22)的热接头端与导热上基板(12)导热连接，所述第一热电导体(21)和第二热电导体(22)的冷接头端与所述散热组件绝缘导热连接。

3.根据权利要求2所述的热转电省电式LED照明设备，其特征在于：所述第一热电导体(21)为P型半导体材料，所述第二热电导体(22)为N型半导体材料，所述第一热电导体(21)和第二热电导体(22)的热接头端通过导热上基板(12)电导通，所述第一热电导体(21)和第二热电导体(22)的冷接头端分别通过导电导热的第一下基板(23)和第二下基板(24)与所述散热组件导热连接，所述第一下基板(23)与所述第二下基板(24)之间电绝缘设置。

4.根据权利要求3所述的热转电省电式LED照明设备，其特征在于：所述导热上基板(12)与散热组件之间于第一热电导体(21)、第二热电导体(24)、第一下基板(23)和第二下基板(24)之间的空隙处以及周围填设有绝缘固化UV胶(4)，所述第一下基板(23)和第二下基板(24)与所述散热组件接触的一侧也设有所述绝缘固化UV胶(4)，所述第一下基板(23)和第二下基板(24)分别具有伸出于绝缘固化UV胶(4)外的第一外导电端(231)和第二外导电端(241)。

5.根据权利要求4所述的热转电省电式LED照明设备，其特征在于：所述热转电省电式LED照明设备包括若干个热电转化装置(2)，所述若干热电转化装置(2)通过各自的第一外导电端(231)和第二外导电端(241)串联连接。

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