CN104331137A - 一种利用废热发电的散热器 - Google Patents

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徐花
张静雅
肖亚韪
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Abstract

本发明公开了一种利用废热发电的散热器，包含设置在散热器上的温差发电片、以及用于控制整个散热器智能工作的控制系统；所述控制系统包含与微控制模块连接的电源模块、散热器风扇、用于检测电脑高温面的第一温度传感器、用于检测电脑低温面的第二温度传感器；本发明噪声小、振动小、运行稳定；本发明自我智能调节，抗干扰能力强；能够实现笔记本的电脑废热能量的存储；能够实现在不增加外部电源的情况下，存储的能量能使笔记本电脑散热器正常工作，并且还能保证笔记本电脑不会太高而导致硬件的损坏。

Description

一种利用废热发电的散热器
技术领域
本发明涉及一种散热器，尤其涉及一种利用废热发电的散热器，属于节能减排领域。
背景技术
笔记本不像台式电脑拥有足够的空间去散热，因此对于散热这块而言，笔记本是相对比 较脆弱的，随着笔记本使用用户不断增多，很多朋友对于笔记本的保养也变得越来越重视起 来，春去夏来，即将迎来又一年的夏天，对于夏日的到来很多朋友都在为笔记本散热问题而烦恼，笔记本散热器的使用量越来越多，然而，市面上所看到的笔记本电脑散热器大多是通过USB接口连接到笔记本电脑供电，这样不仅增加了电脑负载，相对噪声也比较大。
现在的社会，随着能源危机日趋严重，资源的浪费，节能减排是人人追求的目标。人们的环境保护意识在不断提高，在发展新能源的同时，努力提高能源利用率也是一个方向。当前，半导体温差发电技术以其各种优点越来越引起人们的关注。该技术已经被应用于工业余热、废热的回收利用、航天辅助电力系统等。
笔记本电脑在长时间的工作过程时，笔记本的CPU及其他部件的高速运转会产生大量的热量，而且，随着目前笔记本电脑硬件配置的逐渐升级，在提升性能的同时，笔记本电脑的整体发热量也在不断上升。为了解决这个问题，人们设计了散热底座。然而，市面上所看到的笔记本电脑散热器大多是通过USB接口连接到笔记本电脑供电，或者利用电池供电。这样不仅增加了笔记本的负载，噪声也相对比较大，但是，却还没有设计出利用电脑废热为其进行供电。
例如申请号为“201410194224.0 ”的一种多功能可调控笔记本散热器，其散热框转动连接在支撑底座U型开口之间，散热框的外形与支撑底座的内侧面相配合，散热框在与支撑底座的两个侧边所对应的端面上转动连接有支撑架，支撑底座在与支撑架对应的位置设置棘轮结构，散热框壳体内部的底面上设置滑轨，滑轨经过笔记本散热口所对应的散热框上的位置，风扇与滑轨形成滑动副，并通过松紧装置与散热框连接，散热框的顶部开口处设置上盖板；接线盒设置在散热框内，并与散热框滑动连接；该发明风扇的位置可调，可针对性的对笔记本发热量较大的位置进行散热，收纳盒的设置能够保证电脑使用环境的整洁；多功能接线盒的设置满足功能多样化的需求。该发明虽然更好的进行笔记本散热，但是仍然通过USB接口连接到笔记本电脑供电，或者利用电池供电。
又如申请号为“201420217398.X”的一种笔记本电脑散热器，包括外壳，外壳底部设有风扇和支撑腿，风扇的进风口处设有无纺布，无纺布与外壳由热熔胶连接；外壳上的风扇设有五个，中间一个，四个边角各一个；外壳上设有两条USB接线，一条用于中间的风扇，另一条用于四个边角风扇；外壳上盖及风扇的进出口处均为镂空结构。该实用新型通过无纺布的引入，可以有效的隔绝空气中游离的粉尘对笔记本电脑的影响，空气在通过进风口时，首先会由无纺布对空气中游离的粉尘进行过滤，然后相对洁净的空气，会通过出风口对笔记本进行降温；而且无纺布的引入还可以有效增大风阻，降低出风口与笔记本之间的风压，降低紊流对笔记本产生的影响，大大提高散热器的散热性能。该实用新型虽然更好的进行笔记本散热，但是仍然通过USB接口连接到笔记本电脑供电，或者利用电池供电。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足，提供了一种散热效果优越，噪声小，且能够有效维持笔记本电脑温度不会太高，实现笔利用笔记本废热发电的散热器。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种利用废热发电的散热器，包含设置在散热器上的温差发电片、以及用于控制整个散热器智能工作的控制系统；所述控制系统包含与微控制模块连接的电源模块、用于检测电脑高温面的第一温度传感器、用于检测电脑低温面的第二温度传感器，所述温差发电片连接电源模块，用于将产生的电能存储到电源模块供散热器使用；所述微控制模块包含一参数对比单元，所述第一温度传感器与第二温度传感器实时检测笔记本高温面和低温面的温度差，同时将温度差上传至微控制模块，通过参数对比单元分析处理进而发送指令调节散热器风扇的转速。
优选的，所述温差发电片和电源模块之间还设有稳压电路，用于将温差发电片产生的电能转换成散热器工作所需额定电压后传输至电源模块内。优选的，所述温差发电片的型号为TEF162。
优选的，所述电源模块为可充电锂电池。
优选的，所述微控制模块为单片机。
优选的，所述第一温度传感器和第二温度传感器的型号均为DS18B20。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、本发明噪声小、振动小、运行稳定；
2、本发明自我智能调节，抗干扰能力强；
3、能够实现笔记本的电脑废热能量的存储；
4、能够实现在不增加外部电源的情况下，存储的能量能使笔记本电脑散热器正常工作，并且还能保证笔记本电脑不会太高而导致硬件的损坏。
附图说明
图1是本发明的结构图；
图2是本发明结构原理图。
图中标号：1-温差发电片，2-控制系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
如图1所示，一种利用废热发电的散热器，包含设置在散热器上的温差发电片1、以及用于控制整个散热器智能工作的控制系统2；如图2所示，所述控制系统2包含与微控制模块连接的电源模块、用于检测电脑高温面的第一温度传感器、用于检测电脑低温面的第二温度传感器，所述温差发电片连接电源模块，用于将产生的电能存储到电源模块供散热器使用；所述微控制模块包含一参数对比单元，所述第一温度传感器与第二温度传感器实时检测笔记本高温面和低温面的温度差，同时将温度差上传至微控制模块，通过参数对比单元分析处理进而发送指令调节散热器风扇的转速，所述第一温度传感器为高温面传感器，所述第二温度传感器为低温面传感器。
其中，所述温差发电片和电源模块之间还设有稳压电路，用于将温差发电片产生的电能转换成散热器工作所需的电压后传输至电源模块内，所述温差发电片的型号为TEF162，所述电源模块为可充电锂电池，所述微控制模块为单片机，所述第一温度传感器和第二温度传感器的型号均为DS18B20。
 该系统通过温差电压片TEG162的高温面和电脑发热源接触，通过散热器带动TEG162低温面处的空气流动控制低温面温度，从而控制温差在预设的范围内。我们利用笔记本电脑废热转化为电能，再通过稳压电路将电能存储到锂电池中。存储的能量为整个电路提供能量来源，省去了单独为电路提供能量的部分。这样，一方面可以维持笔记本电脑的温度不会太高，另一方面又实现了笔记本电脑的废热回收利用。
本发明温差发电片利用贝塞尔效应：1821年，德国科学家赛贝尔发现在两种不同金属的连线，若将连线的一结点置于高温状态T2(热端)，而另一端处于开路且处于低温状态T1冷端，则在冷端存在开路电压ΔV，此种现象被称为赛贝尔效应，Seebeck电压ΔV与热冷两端的温度差ΔT成正比，即 ΔV=kΔT=k(T2- T1) ，其中k是塞贝克参数，由材料本身的电子能带结构决定的。
由ΔV=kΔT=k(T2- T1)，正常情况下笔记本电脑CUP温度在50～60度范围内时,环境温度根据季节不同，平均在0～10度左右，由ΔV=kΔT=k(T2- T1)，一年范围的平均温差电压为4～5V，电流为600mA，平均功率P=U×I，约为2.4—3W。如果经过5年，一台电脑回收的能量约是131.4度，那么世界有多少台笔记本电脑呢?所以这是很大的一部分能量。说明该方案可行性高。
本发明利用贝塞尔效应，温差电压片TEG162的高温面和笔记本电脑发热源接触，低温面接触低温面，通过温差发电，利用电脑废热转化为电能，再通过稳压电路将电能存储到锂电池中。同时利用温度传感器实时采集笔记本高温面和低温面的温度，实时将温度差上传至微控制模块，并且通过参数对比单元比较温度差，如果温度差过大，则控制散热器风扇加速转动，增加笔记本下的空气流动降低温度，降温差控制在正常范围内，如果温差较小，则控制散热器风扇降低转速，节约电能；从而控制温差在预设的范围内。温差发电片将产生的电能存储到可充电锂电池中；存储的能量为整个电路提供能量来源，省去了单独为电路提供能量的部分，本发明噪声小、振动小、运行稳定；本发明自我智能调节，抗干扰能力强；能够实现笔记本的电脑废热能量的存储；能够实现在不增加外部电源的情况下，存储的能量能使笔记本电脑散热器正常工作，并且还能保证笔记本电脑不会太高而导致硬件的损坏。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。 

Claims (6)

1.一种利用废热发电的散热器，其特征在于：包含设置在散热器上的温差发电片、以及用于控制整个散热器智能工作的控制系统；所述控制系统包含与微控制模块连接的电源模块、用于检测电脑高温面的第一温度传感器、用于检测电脑低温面的第二温度传感器，所述温差发电片连接电源模块，用于将产生的电能存储到电源模块供散热器使用；所述微控制模块包含一参数对比单元，所述第一温度传感器与第二温度传感器实时检测笔记本高温面和低温面的温度差，同时将温度差上传至微控制模块，通过参数对比单元分析处理进而发送指令调节散热器风扇的转速。
2.根据权利要求1所述的利用废热发电的散热器，其特征在于：所述温差发电片和电源模块之间还设有稳压电路，用于将温差发电片产生的电能转换成散热器工作所需额定电压后传输至电源模块内。
3.根据权利要求1所述的利用废热发电的散热器，其特征在于：所述温差发电片的型号为TEF162。
4.根据权利要求1所述的利用废热发电的散热器，其特征在于：所述电源模块为可充电锂电池。
5.根据权利要求1所述的利用废热发电的散热器，其特征在于：所述微控制模块为单片机。
6.根据权利要求1所述的利用废热发电的散热器，其特征在于：所述第一温度传感器和第二温度传感器的型号均为DS18B20。
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