CN112468020A - 可拆分组合的中小型半导体温差发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了可拆分组合的中小型半导体温差发电机，包括一块金属导热板和两个导热发电装置，两个导热发电装置并列安装在金属导热板上并通过螺栓固定；两个导热发电装置之间留有距离，所述的导热发电装置包括吸热块、热传导面、温差发电片、散热片、USB升压模块和导线，每块散热片的顶端均连接有一块温差发电片，温差发电片通过热传导面与长条形吸热块相连，温差发电片和USB升压模块之间通过导线和热缩管相连。本发明操作方便，由两个独立的结构来保证稳定性和发电量，用电量较小时由其中一个发电，另一个作为备用，用电量较大时两个结构共同发电；具有经济性好、运行寿命长、稳定性高、发电量可控、无污染、体积小的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种中小型发电机，尤其是涉及一种可拆分组合的中小型半导体温差发电机。
背景技术
伴随着工业化的高速发展，全球性的环境恶化和能源危机正威胁着人类的长期稳定发展。为此，各国政府对绿色环保技术的研究与利用给予了前所未有的关注和支持。温差发电技术是利用热电转换材料直接将热能转化为电能，是一种绿色、环保的节能技术，由于半导体温差发电模块其结构紧凑、无运动部件，寿命长，无液体泄漏等优点，已在航空和军事等一些特殊领域发挥了无可替代的作用。随着半导体技术的发展和更新，以半导体为主要转换材料的温差发电技术正逐步向工业化和民用化的方向发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种可拆分组合的中小型半导体温差发电机，该装置由两个相互独立的导热发电结构组成；它依靠加热上面的吸热端把热量通过热传导面传到下面的散热端，通过升压模块产生较稳定的电压，然后通过USB升压模块给小型用电器供电，与传统发电方式比较, 提高了发电量和稳定性，且使用过程中无污染，操作简单。结构比较简单且不需要机械部件，运行寿命长、可靠性高、绿色环保、电压稳定、体积小重量轻, 能够满足对中小发电量的需求。
为了解决现有技术存在的问题，本发明采用的技术方案如下：
可拆分组合的中小型半导体温差发电机，包括一块金属导热板和两个导热发电装置，两个导热发电装置并列安装在金属导热板上并通过螺栓固定；两个导热发电装置之间留有距离，所述的导热发电装置包括吸热块、热传导面、温差发电片、散热片、USB升压模块和导线，每块散热片的顶端均连接有一块温差发电片，温差发电片通过热传导面与长条形吸热块相连，温差发电片和USB升压模块之间通过导线和热缩管相连。
进一步地，其中一块长条形吸热块的端部设有凹槽，另一块长条形吸热块的端部具有与凹槽相匹配的凸起，两块长条形吸热块拼装后形成一块长条形吸热块。
进一步地，其中一个USB升压模块整体为凸字型结构，另一个USB升压模块整体为凹字型结构，两个USB升压模块拼装后形成矩形。
进一步地，所述的金属导热板是用铝合金制成的。
进一步地，所述的螺栓一端固定在长条形吸热块上，另一端固定在金属导热板上，通过螺栓将整个装置固定住。
本发明具有的优点和有益效果是：
本发明可拆分组合的中小型半导体温差发电机，由两个相互独立的导热发电结构组成，且吸热块和USB升压模块可分别进行拆分组合，适应不同用电需求。本发明采用全固态能量转换方式，无需化学反应或流体介质，在发电过程中具有发电量可控、操作简单、材料环保、移动方便、使用寿命长、安全、无后期维护费用等优点。本发明与常用的中小型发电机不同，它依靠加热上面的吸热端把热量通过热传导面传到下面的散热端，通过升压模块产生较稳定的电压，并且所述中小型半导体温差发电机设计装置由两个相互独立的导热发电结构组成，为两个独立结构分别作用，其中吸热块与USB升压模块可分别进行拆分组合，用电量较小时由其中一个发电，另一个作为备用，用电量较大时两个结构共同发电；所用散热材料为铝合金，散热能力较强，且能保证经济性。本设计具有经济性好、运行寿命长、稳定性高、发电量可控、无污染、体积小的优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：
图1为本发明可拆分组合的中小型半导体温差发电机的正视图；
图2为本发明可拆分组合的中小型半导体温差发电机的侧视图。
图中：吸热块 1、吸热块7、热传导面2、热传导面8、温差发电片3、温差发电片9、散热片4、散热片10、金属导热板5、，USB升压模块6、 USB升压模块11、导线12、导线15、螺栓13、螺栓14。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细的描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、2所示，本发明可拆分组合的中小型半导体温差发电机，包括一块金属导热板5和两个导热发电装置，两个导热发电装置并列安装在金属导热板5上并通过螺栓固定；两个导热发电装置之间留有距离，其中一个导热发电装置包括吸热块1、热传导面2、温差发电片3、散热片4、USB升压模块6和导线12，此散热片的顶端均连接有一块温差发电片3，温差发电片3通过热传导面2与长条形吸热块1相连，此长条形吸热块的端部设有凸起。温差发电片3和USB升压模块6之间通过导线12和热缩管相连。此USB升压模块整体为凸字型结构。所述的螺栓13一端固定在长条形吸热块上，另一端固定在金属导热板上，将此导热发电装置固定住。
另一个导热发电装置包括吸热块7、热传导面8、温差发电片9、散热片10、USB升压模块11和导线15，此散热片的顶端均连接有一块温差发电片9，温差发电片通过热传导面8与长条形吸热块7相连，温差发电片和USB升压模块之间通过导线15和热缩管相连。长条形吸热块的端部设有与凸起相匹配的凹槽，两块长条形吸热块可以分开使用，也可以组合使用，拼装后形成一块长条形吸热块。此USB升压模块整体为凹字型结构，两个USB升压模块可以分开使用，也可以组合使用，拼装后形成矩形。所述的螺栓14一端固定在长条形吸热块上，另一端固定在金属导热板上，将此导热发电装置固定住。
所述的金属导热板5是用铝合金制成的。
本发明的工作原理如下：
由于处在温差环境中的两种具有不同自由电子密度的半导体相互接触时，接触面上的电子从高浓度向低浓度扩散，且电子的扩散速率与接触区的温度差成正比。因此，只要保持两接触导体间的温差，电子就能持续扩散，两导体另两个端点之间就会形成稳定的电压，从而产生电功率输出，这就是所谓的赛贝克效应。通过热源加热长条形吸热块，使产生的热量通过热传导面及温差发电片传到散热块，从而使温差发电片上下极板产生温差，通过赛贝克效应使金属板产生持续稳定的电流，再通过USB升压模块把电流供给小型用电器，从而达到发电的目的，运行时两个独立结构分别作用，在用电量较小时由其中一个发电，另一个作为备用，在用电量较大时两个结构共同发电。
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (5)
1.可拆分组合的中小型半导体温差发电机，其特征在于：包括一块金属导热板和两个导热发电装置，两个导热发电装置并列安装在金属导热板上并通过螺栓固定；两个导热发电装置之间留有距离，所述的导热发电装置包括吸热块、热传导面、温差发电片、散热片、USB升压模块和导线，每块散热片的顶端均连接有一块温差发电片，温差发电片通过热传导面与长条形吸热块相连，温差发电片和USB升压模块之间通过导线和热缩管相连。
2.根据权利要求1所述的可拆分组合的中小型半导体温差发电机，其特征在于：其中一块长条形吸热块的端部设有凹槽，另一块长条形吸热块的端部具有与凹槽相匹配的凸起，两块长条形吸热块拼装后形成一块长条形吸热块。
3.根据权利要求1所述的可拆分组合的中小型半导体温差发电机，其特征在于：其中一个USB升压模块整体为凸字型结构，另一个USB升压模块整体为凹字型结构，两个USB升压模块拼装后形成矩形。
4.根据权利要求1所述的可拆分组合的中小型半导体温差发电装置，其特征在于：所述的金属导热板是用铝合金制成的。
5.根据权利要求1所述的可拆分组合的中小型半导体温差发电机，其特征在于：所述的螺栓一端固定在长条形吸热块上，另一端固定在金属导热板上，通过螺栓将整个装置固定住。
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