CN104124900A - 一种计算机热电转换装置 - Google Patents

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黄初指
郑军荣
袁文谦
李铭剑
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Quanzhou Power Supply Co of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Quanzhou Power Supply Co of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种计算机热电转换装置，包括：热端与计算机的发热元件热导接的温差发电元件、输入端与温差发电元件输出端连接的蓄电池、分别与USB接口、蓄电池输出端和板载电源连接的切换线路，计算机热电转换装置将计算机发热元件的热能转换为电能，为USB接口进行继电式供电，可以减少计算机风扇损耗的电能同时为计算机上的芯片降温，具有巨大的商业价值和环保价值。

Description

一种计算机热电转换装置
技术领域
本发明涉及一种计算机热电转换装置，利用计算机上的芯片发热产生的热能转换为电能，运用可编程继电器为USB接口进行继电式供电。
背景技术
目前全球能源危机的大环境下，如何提高能源利用率，已经成为各国的重要研究方向，数据表明我国能源利用率仅有33％左右。计算机是21世纪应用最广泛的设备之一，其所消耗的能源和散发热能是不可忽视的，有效利用主板上芯片的热量是实现节能环保的一个重要发展主题，对于高温余热，采用热电转换方法是最佳的选择方案之一。
热电转换是利用物理学的温差电的塞贝克效应，在19世纪由科学家塞贝克首先发现，即两种不同的金属构成闭合回路，当两个接头存在温差时，回路中将产生极微小的电流，直到在20世纪开始采用半导体材料作为温差电材料，才开始有其实用价值。
计算机上的芯片产生了高热，目前主要通过风扇等常规散热手段。来降低了芯片的热量，没有有效地回收利用芯片所产的热能，对于USB接口的供电依旧停留在板载电源供电。
发明内容
本发明是针对现有技术的不足，提供一种节能环保的计算机热电转换装置，该装置通过温差发电元件将计算机发热元件的热能转换为电能，为USB接口进行供电，减少散热风扇损耗的电能同时为芯片降温，从而达到起到节能环保作用。
本发明的目的通过如下技术方案来实现：
一种计算机热电转换装置，其特征在于：包括热端与计算机的发热元件热导接的温差发电元件、输入端与温差发电元件输出端连接的蓄电池、分别与USB接口、蓄电池输出端和板载电源连接的切换线路，所述切换线路可根据蓄电池电压信号选择性切换蓄电池或板载电源为USB接口供电。
进一步的，所述蓄电池为锂电池。
进一步的，所述切换线路包括连接在蓄电池输出端与USB接口之间的第一线路、连接在板载电源与USB接口之间的第二线路、串接在第一、第二线路上的可编程继电器。
进一步的，当锂电池储能不足或者其他情况无法供电时，可编程继电器自动切换到第二线路。
进一步的，所述发热元件为CPU芯片、显卡芯片、南桥芯片或北桥芯片中的至少一种。
进一步的，所述温差发电元件的热端为导热贴片，冷端为半导体贴片。
进一步的，所述温差发电元件的冷端与散热器热导接，散热器上设有风扇。
进一步的，所述温差发电元件的热端与芯片散热面贴合。
进一步的，所述计算机可以是：台式机、笔记本、平板电脑、微型计算机及终端设备中的任意一种。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明在计算机工作时，计算机芯片温度升高，通过温差发电元件将计算机芯片的热能转换为电能，为USB接口进行供电。减少散热风扇损耗的电能同时为芯片降温。具有节能环保等优点有巨大的市场价值和环保价值。
2、选用锂电池具有体积小，可反复充放电等优点
3、通过可编程继电器串联在第一、第二线路上，在锂电池与板载电源间切换，避免了在锂电池储能不足时影响USB接口的工作。
4、温差发热元件的冷端与散热器受热面热导接，散热器可以有效降低冷端与热锻的温差，具有提高温差发电元件的效率以及发电量等优点
附图说明
图1是具体实施方式的计算机热电转换装置示意图。
具体实施方式
如图1所示一种计算机热电转换装置包括：温差发电元件2、锂电池1、USB接口6、板载电源7、切换线路5。具体连接方式如下：
温差发电元件的热端21通过导热硅脂与计算机cpu芯片的散热面热导接，温差发电元件的冷端22通过导热硅脂与散热器的受热面热导接，散热器配设有风扇，锂电池1输入端与温差发电元件2输出端连接。切换线路5包括连接在蓄电池输出端与USB接口之间的第一线路、连接在板载电源与USB接口之间的第二线路、串接在第一、第二线路上的4个可编程继电器51，其中，第一、第二线路均包括正、负极接线，正、负极接线上分别串接上述的可编程继电器51。
具体工作方式为：当计算机工作时，cpu芯片的散热面发出热量通过导热贴片作为温差发电元件热端21，与温差发电元件的冷端22形成温差发电，温差发电元件的冷端22与散热器受热面热导接，增大了高温部与低温部的温差，提高发电效率，所得到的电能通过锂电池1存储并供给USB接口6使用。在温差较小锂电池1储能不足时，切换线路自动切换到第二线路，由板载电源7供电，以保证USB接口6的持续工作。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (9)

1.一种计算机热电转换装置，其特征在于：包括热端与计算机的发热元件热导接的温差发电元件、输入端与温差发电元件输出端连接的蓄电池、分别与USB接口、蓄电池输出端和板载电源连接的切换线路，所述切换线路可根据蓄电池电压信号选择性切换蓄电池或板载电源为USB接口供电。
2.根据权利要求1所述一种计算机热电转换装置，其特征在于：所述蓄电池为锂电池。
3.根据权利要求1所述一种计算机热电转换装置，其特征在于：所述切换线路包括连接在蓄电池输出端与USB接口之间的第一线路、连接在板载电源与USB接口之间的第二线路，串接在第一、第二线路上的可编程继电器。
4.根据权利要求1所述一种计算机热电转换装置，其特征在于：所述温差发电元件的热端为导热贴片，冷端为半导体贴片。
5.根据权利要求1或2或3或4所述一种计算机热电转换装置，其特征在于：所述温差发电元件的冷端与散热器热导接，散热器上设有风扇。
6.根据权利要求5所述一种计算机热电转换装置，其特征在于：所述散热器为散热翅片。
7.根据权利要求1或2或3或4所述一种计算机热电转换装置，其特征在于：所述温差发电元件的热端与芯片散热面贴合。
8.根据权利要求1或2或3或4所述一种计算机热电转换装置，其特征在于：所述发热元件为CPU芯片、显卡芯片、南桥芯片和北桥芯片中的至少一种。
9.如权利要求1或2或3或4所述计算机热电转换装置，其特征在于所述计算机可以是：台式机、笔记本、平板电脑、微型计算机及终端设备中的任意一种。
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