CN115765523A - 微型温差发电模组和供电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微型温差发电模组和供电装置，其中，微型温差发电模组包括温度发电模块、冷却模块、温度检测模块和控制模块。温度发电模块包括相对设置的第一侧和第二侧，并根据第一侧和第二侧之间的温度差进行发电。控制模块根据温度检测模块检测温度发电模块第一侧的第一温度以及第二侧的第二温度，控制冷却模块将其存储的冷却物输送至温度发电模块中的目标侧，目标侧为第一侧和第二侧中温度较低的一侧。由于冷却物具有冷却的作用，因此冷却物作用在目标侧，带走目标侧的热量，起到冷却降温的作用，增大了第一侧与第二侧之间的温度差，从而提高了利用第一侧和第二侧之间的温度差发电所产生的电能，进一步提高了微型温差发电模块的发电效率。
Description
技术领域
本发明涉及发电领域，特别是涉及微型温差发电模组和供电装置。
背景技术
随着科技的发展和物质生活水平的提高，用电量逐年攀升。在使用电力设备的过程中，由于设备运行会发热，即设备运行会散发出大量的热量，但并未对设备散发出来的热量进行合理利用，因此相当于白白浪费掉了这部分的热能。
在相关技术中，可以利用两种物质间的温度差进行发电，即温差发电。换言之，温差发电是指通过热能与电能的直接转换，实现对于热能的有效利用。因此，可以采用温差发电技术有效利用电力设备使用过程中的热量。但是，相关技术中采用的温差发电方法，发电效率低。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种微型温差发电模组和供电装置。
本申请提供了一种微型温差发电模组，所述微型温差发电模组包括：
温度发电模块，包括相对设置的第一侧和第二侧，用于根据所述第一侧与所述第二侧之间的温度差进行发电；
冷却模块，存储有冷却物；
温度检测模块，用于检测所述温度发电模块的所述第一侧的第一温度，以及所述第二侧的第二温度；
控制模块，分别与所述温度检测模块、所述冷却模块连接，用于根据所述第一温度和所述第二温度，控制所述冷却模块将所述冷却物输送至所述温度发电模块的目标侧，以降低所述目标侧的温度，其中，所述目标侧为所述第一侧和所述第二侧中温度较低的一侧。
在其中一个实施例中，所述温度检测模块还用于检测所述冷却物的第三温度；其中，
所述控制模块，用于在所述第三温度低于所述第一温度和所述第二温度时，控制所述冷却模块将所述冷却物输送至所述温度发电模块的目标侧。
在其中一个实施例中，所述冷却模块包括：
存储舱，用于存储所述冷却物；
传输管道，设置在所述温度发电模块的所述第一侧和所述第二侧；
驱动机构，与所述控制模块连接，用于为所述冷却物提供传输动力；其中，
所述控制模块，用于在所述第三温度低于所述第一温度和所述第二温度时,控制所述驱动机构将所述冷却物通过所述传输管道输送至所述温度发电模块的目标侧。
在其中一个实施例中，所述控制模块，还用于根据所述第一温度和所述第二温度之间的温度差输出充电信号或放电信号；其中，所述微型温差发电模组还包括：
电能存储模块，分别与所述控制模块、所述温度发电模块连接，用于根据接收的所述充电信号利用所述温度发电模块输出的电能进行充电处理，还用于根据接收的所述放电信号进行放电处理。
在其中一个实施例中，所述控制模块，还用于在所述温度差小于第一温度阈值的情况下，输出所述放电信号，以及还用于在所述温度差大于第二温度阈值的情况下，输出所述充电信号；其中，所述第二温度阈值大于所述第一温度阈值。
在其中一个实施例中，所述控制模块，还用于在所述温度差大于所述第一温度阈值且小于所述第二温度阈值的情况下，输出静态信号至所述电能存储模块，以使所述电能存储模块停止工作。
在其中一个实施例中，所述温度发电模块包括：
第一绝缘层，位于所述第一侧；
第二绝缘层，位于所述第二侧；
至少一电偶对，各所述电偶对包括平行设置的第一导电类型半导体和第二导电类型半导体，各所述半导体的两端分别对应连接至所述第一绝缘层和所述第二绝缘层；
至少一导电金属，各所述导电金属用于电连接相邻设置的两个所述半导体。
在其中一个实施例中，所述第一导电类型半导体和所述第二导电类型半导体中的至少一个为掺杂半导体。
在其中一个实施例中，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层中的一个形状为肋片型。
本申请还提供了一种供电装置，所述供电装置包括如上述任一实施例所述的微型温差发电模组。
上述实施例提供了微型温差发电模组和供电装置，其中，微型温差发电模组包括温度发电模块、冷却模块、温度检测模块和控制模块。其中，温度发电模块包括相对设置的第一侧和第二侧，并根据第一侧和第二侧之间的温度差进行发电，实现了利用温度差进行发电。控制模块根据温度检测模块检测温度发电模块第一侧的第一温度以及第二侧的第二温度，控制冷却模块将其存储的冷却物输送至温度发电模块中的目标侧，且目标侧为第一侧和第二侧中温度较低的一侧。由于冷却物具有冷却的作用，因此冷却物作用在目标侧，带走目标侧的热量，起到冷却降温的作用，增大了第一侧与第二侧之间的温度差，从而提高了利用第一侧和第二侧之间的温度差发电所产生的电能，进一步提高了发电模块的发电效率。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种微型温差发电模组的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种冷却模块的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种微型温差发电模组的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种温度发电模块的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种发电方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
新型电力系统建设中，数据采集是电网智能化的基石，而传感器是数字电网的感知底座，其精确、稳定和可靠工作是数字电网安全稳定运行的基础，微型智能传感器是未来新型电力系统建设中的重要感知手段，但目前在应用技术领域还有诸多技术难题需要突破，需要跨学科、跨技术门类进行攻关。目前微型智能传感器亟待解决长期可靠供能的问题，相关技术中的供能方式在长期性和稳定性方面都有不足，严重限制了微型传感器的大规模部署和应用。针对目前微型智能传感器亟待解决的长期可靠供能问题，温差发电技术是目前最有实用价值的研究方向。例如在电力设备应用中，由于设备运行会发热，即设备运行会散发出大量的热量，然而相关技术中，但未对设备散发出来的热量进行合理利用，因此相当于白白浪费掉了这部分的热能。针对相关技术中采用的温差发电方法发电效率低的问题，本申请提供了一种微型温差发电模组和供电装置。
参见图1，图1为本申请实施例提供的一种微型温差发电模组的结构示意图。如图1所示，该微型温差发电模组包括温度发电模块10、冷却模块20、温度检测模块30和控制模块40。
其中，温度发电模块10，包括相对设置的第一侧110和第二侧120，用于根据第一侧110与第二侧120之间的温度差进行发电。温度发电模块10可以根据实际发电需求设置具体的结构，在此不作任何限定。
冷却模块20中存储有冷却物。冷却物用于冷却，包括但不限于冷却液、冷却气。图1中示出了2个冷却模块20，分别位于第一侧110和第二侧120，图1中示出的2个冷却模块20并不代表冷却模块20的实际结构。在实际应用中，可以根据需求设置冷却模块20的数量和位置，在此不做任何限定。
温度检测模块30，用于检测第一侧110的第一温度，以及检测第二侧120的第二温度。温度检测模块30具有检测温度的功能，包括但不限于温度传感器、测温仪等。图1中示出了2个温度检测模块30，分别位于第一侧110和第二侧120，图1中示出的2个温度检测模块30并不代表温度检测模块30的实际结构。在实际应用中，可以根据需求设置温度检测模块30的数量和位置，在此不作任何限定。
控制模块40，分别与冷却模块20、温度检测模块30连接，用于根据第一温度和第二温度，控制冷却模块20将冷却物输送至温度发电模块10的目标侧，以降低目标侧的温度。其中，目标侧为第一侧110和第二侧120中温度较低的一侧。在实际应用过程中，控制模块40可以根据第一温度和第二温度，生成控制信号。冷却模块20根据该控制信号，将冷却物输送至温度发电模块10的目标侧。例如，在图1中，目标侧为第一侧110，即第一侧110的第一温度低于第二侧120的第二温度。
上述实施例提供的微型温差发电模组，包括温度发电模块、冷却模块、温度检测模块和控制模块。其中，温度发电模块包括相对设置的第一侧和第二侧，并根据第一侧和第二侧之间的温度差进行发电，实现了利用温度差进行发电。控制模块根据温度检测模块检测温度发电模块第一侧的第一温度以及第二侧的第二温度，控制冷却模块将其存储的冷却物输送至温度发电模块中的目标侧，且目标侧为第一侧和第二侧中温度较低的一侧。由于冷却物具有冷却的作用，因此冷却物作用在目标侧，带走目标侧的热量，起到冷却降温的作用，增大了第一侧与第二侧之间的温度差，从而提高了利用第一侧和第二侧之间的温度差发电所产生的电能，进一步提高了发电模块的发电效率。
在一个实施例中，温度检测模块30还用于检测冷却模块20中冷却物的第三温度。其中，控制模块40用于接收冷却物的第三温度，并在冷却物的第三温度低于第一侧的第一温度且冷却物的第三温度低于第二侧的第二温度时，控制冷却模块20将冷却物输送至温度发电模块10的目标侧，目标侧为第一侧110和第二侧120中温度较低的一侧。可以理解的是,在冷却物的第三温度低于目标侧的温度时，冷却物可以对目标侧起到冷却降温的作用，而在冷却物的第三温度不低于目标侧的温度时，冷却物无法对目标侧起到冷却降温的作用。因此，在输送冷却物至目标侧之前，可以先判断冷却物的第三温度是否低于第一侧110的第一温度和第二侧120的第二温度。若是，即第三温度低于第一温度和第二温度，表明冷却物可以用于冷却目标侧的温度，以增大第一侧110与第二侧120之间的温度差，从而提高发电效率。若否，即冷却物的温度不低于第一温度，或第二温度，或第一温度和第二温度。在此情况下，冷却物的第三温度不低于目标侧的温度，若将冷却物作用于目标侧，无法起到冷却降温的作用，因此无需将冷却物输送至目标侧。
上述实施例提供的微型温差发电模组，其中，温度检测模块还用于检测冷却模块中冷却物的第三温度，控制模块还用于接收冷却物的第三温度，并用于在冷却物的第三温度低于第一侧的第一温度和第二侧的第二温度的情况下，控制冷却模块将冷却物输送至温度发电模块的目标侧，使得冷却物作用于目标侧，能够带走目标侧的热量，起到冷却降温的作用，提高了冷却物的有效性，避免了资源的浪费，进一步提高了微型温差发电模组的发电效率。
参见图2，图2为本申请实施例提供的一种冷却模块的结构示意图。如图2所示，该冷却模块包括存储舱220、传输管道230和驱动机构240。其中，存储舱220用于存储冷却物210。传输管道230设置在温度发电模块10的第一侧110和第二侧120。在实际设置中，可以分别设置与第一侧110对应的传输管道230和与第二侧120对应的传输管道230，图2只是示例性的结构，并不代表实际结构。驱动机构240与控制模块40连接，用于为冷却物210提供传输动力，即驱动冷却物210在传输管道230内流动。基于此，微型温差发电模组中的控制模块40用于在冷却物210的第三温度低于第一侧110的第一温度以及第二侧120的第二温度时,控制驱动机构240将冷却物210通过传输管道230输送至温度发电模块10的目标侧。例如，在图2中，目标侧为第一侧110，即第一侧110的第一温度低于第二侧120的第二温度。
在实际应用中，控制模块40可以在第三温度低于第一温度以及第二温度的时，生成驱动信号。驱动机构240根据驱动信号，驱动冷却物210在传输管道230内流动，使冷却物210作用在温度发电模块10的目标侧，带走目标侧的热量。控制模块40还可以在第三温度不低于第一温度以及第二温度时，生成停止驱动信号。驱动机构240根据停止驱动信号，停止驱动冷却物210在传输管道230内流动，即停止冷却工作。
上述实施例提供的微型温差发电模组，其中，冷却模块包括存储舱、传输管道和驱动机构。存储舱中存储有冷却物。传输管道设置在温度发电模块的第一侧和第二侧。微型温差发电模组中的控制模块在冷却物的第三温度低于第一温度以及第二温度时，控制驱动机构将冷却物通过传输管道输送至温度发电模块的目标侧，使得冷却物作用在第一侧和第二侧中温度较低的一侧，带走温度较低的一侧的热量，增加第一侧和第二侧之间的温度差，提高了利用第一侧和第二侧之间的温度差发电的电能，从而提高了微型温差发电模组的发电效率。
在一个实施例中，控制模块还用于根据第一侧的第一温度和第二侧的第二温度之间的温度差输出充电信号或放电信号。如图3所示，微型温差发电模组还包括电能存储模块50，分别与控制模块40、温度发电模块10连接，用于根据接收的充电信号利用温度发电模块10输出的电能进行充电处理，也就是将温度发电模块10产生的电能存储在电能存储模块50中。电能存储模块50还用于根据接收的放电信号进行放电处理，即将电能存储模块50作为供电模块，可以为电力设备传感器提供电能。
上述实施例提供的微型温差发电模组，其中，控制模块还用于根据第一侧的第一温度和第二侧的第二温度之间的温度差输出充电信号或放电信号。微型温差发电模组还包括电能存储模块，电能存储模块分别与控制模块、温度发电模块连接，在接收到充电信号时，利用温度发电模块输出的电能进行充电处理，从而可以将温度发电模块发电产生的电能存储在电能存储模块中，以备需要时使用。并且电能存储模块在接收到放电信号时进行放电处理，作为供电模块，为电力设备传感器提供电能。基于此，实现了对于通过温度差产生的电能的存储和使用，有效地利用了温度差产生的电能，避免了资源的浪费，保证了微型温差发电模组供电的可靠性。
在一个实施例中，控制模块还用于在温度差小于第一温度阈值的情况下，输出放电信号。其中，温度差是指第一侧的第一温度与第二侧的第二温度之间的温度差。第一温度阈值是预先设定好的，可以根据微型温差发电模组的实际结构以及实际应用环境设定。温度差小于第一温度阈值表明第一侧的第一温度与第二侧的第二温度之间的温度差较小，此时利用第一侧和第二侧的温度差发电产生的电能较小，无法满足较大的供电需求。因此，通过控制信号输出放电信号，控制电能存储模块进行放电处理，由电能存储模块提供电能。
控制模块还用于在温度差大于第二温度阈值的情况下，输出充电信号。其中，第二温度阈值也是预先设定好的，可以根据微型温差发电模组的实际结构以及实际应用环境设定，且第二温度阈值大于第一温度阈值。温度差大于第二温度阈值表明第一侧的第一温度与第二侧的第二温度之间的温度差较大，此时利用第一侧和第二侧的温度差发电产生的电能较大，可以通过控制信号输出充电信号，控制电能存储模块，将温度发电模块输出的电能进行存储，以便由电能存储模块为其他设备提供电能。
上述实施例提供的微型温差发电模组，其中，控制模块用于在温度差小于第一温度阈值的情况下，输出放电信号，从而控制电能存储模块进行放电处理，由电能存储模块进行放电。控制模块还用于在温度差大于第二温度阈值的情况下，输出充电信号，从而控制电能存储模块存储温度发电模块输出电能，以备需要时使用。基于此，实现了对于通过温度差产生的电能的存储和使用，有效地利用了温度差产生的电能，避免了资源的浪费，保证了微型温差发电模组供电的可靠性。
在一个实施例中，如图3所示，控制模块40还用于在温度差大于上述第一温度阈值且小于上述第二温度阈值的情况下，输出静态信号至电能存储模块50，以使电能存储模块50停止工作，即电能存储模块50既不充电也不放电。温度差大于上述第一温度阈值且小于上述第二温度阈值，表明由温度发电模块10发电产生的电能适中，可以直接由温度发电模块10为电力设备传感器提供电能，以满足电力设备传感器的用电需求，且不需要电能存储模块50对温度发电模块10产生的电能进行存储。
上述实施例提供的微型温差发电模组，其中，控制模块用于在温度差大于上述第一温度阈值且小于上述第二温度阈值的情况下，输出静态信号至电能存储模块，以使电能存储模块停止工作，而由温度发电模块直接为电力设备传感器提供电能，无需经过电能存储模块存储再放电的过程，提高了电能的利用效率。
在一个实施例中，温度发电模块包括第一绝缘层、第二绝缘层、至少一电偶对和至少一导电金属。其中，第一绝缘层位于第一侧，第二绝缘层位于第二侧。温度发电模块通过第一绝缘层和第二绝缘层之间的温度差进行发电。各电偶对包括平行设置的第一导电类型半导体和第二导电类型半导体，且各半导体的两端分别对应连接至第一绝缘层和第二绝缘层。可选的，电偶对包括平行设置的P型半导体和N型半导体。各导电金属用于电连接相邻设置的两个半导体。导电金属的数量根据电偶对的数量确定，电偶对的数量可以根据实际需求设定，在此不作任何限定。
为了更好的理解上述实施例提供的温度发电模块，参见图4，图4为本申请实施例提供的一种温度发电模块的结构示意图。如图4所示，该温度发电模块包括第一绝缘层111、第二绝缘层121、四个电偶对和七个导电金属。其中，四个电偶对包括四对平行设置的P型半导体和N型半导体，且各半导体的两端分别对应连接至第一绝缘层111和第二绝缘层121。P型半导体131的第一端与第一绝缘层111连接，P型半导体131的第二端与N型半导体132的第一端通过金属导体141电连接，N型半导体132的第二端与P型半导体133的第一端通过金属导体142电连接，P型半导体133的第二端与N型半导体134的第一端通过金属导体143电连接，N型半导体134的第二端与P型半导体135的第一端通过金属导体144电连接，P型半导体135的第二端与N型半导体136的第一端通过金属导体145电连接，N型半导体136的第二端与P型半导体137的第一端通过金属导体146电连接，P型半导体137的第二端与N型半导体138的第一端通过金属导体147电连接。
上述温度发电模块是根据塞贝克效应(Seebeck effect)进行发电的。塞贝克效应又称作第一热电效应，是指由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象。用数学公式表示为：
E＝a(T1-T2) (1)
其中，E为塞贝克效应产生的电动势，a为塞贝克系数，T1为温度发电模块温度高的一侧的温度，T2为温度发电模块温度低的一侧的温度。
温度发电模块的发电工作原理为：当N型半导体的两端温度相等时，N型半导体内部温度分布均匀，呈电中性，无电动势产生。当N型半导体两端温度不相等时，由于N型半导体两端的温度存在一定的温度差，温度高的一端带负电的载流子具有较大的动能，因此会不断向温度低的一端移动。P型半导体与N型半导体类似，区别是P型半导体的载流子是带正电空穴，在温差的作用下，即P型半导体两端温度不相等时，空穴也会从温度高的一端往温度低的一端移动。由于P型半导体的电动势方向与N型半导体的电动势方向相反，因此P型半导体和N型半导体通过导电金属连接时就形成了较高的电动势。
上述实施例提供的微型温差发电模组，其中，温度发电模块包括第一绝缘层、第二绝缘层、至少一电偶对和至少一导电金属。其中，第一绝缘层位于第一侧，第二绝缘层位于第二侧。各电偶对包括平行设置的第一导电类型半导体和第二导电类型半导体，且各半导体的两端分别对应连接至第一绝缘层和第二绝缘层，各导电金属用于电连接相邻设置的两个半导体，实现了利用第一绝缘层和第二绝缘层之间的温度差进行发电，进而可以利用发电产生的电能为电力设备传感器供电，实现了对于资源的有效利用。
在一个实施例中，第一导电类型半导体和第二导电类型半导体中的至少一个为掺杂半导体，即对半导体进行掺杂处理。
在实际应用中，可以对半导体进行轻掺杂处理，即对第一导电类型半导体和第二导电类型半导体中的至少一个进行轻掺杂处理，以降低半导体的热导率。其中，半导体的热导率可以用数学公式表示为：
K＝Kj+Kc (2)
其中，K为半导体的热导率，Kj为热电材料晶体的热导率，Kc为热电材料电子的热导率。需要说明的是，以上只是举例说明，可以根据实际使用情况去设置轻掺杂处理相关参数，以控制温度发电模块的热导率。
上述实施例提供的微型温差发电模组，通过对温度发电模块中的第一导电类型半导体和第二导电类型半导体中的至少一个进行轻掺杂处理，降低了半导体的热导率，从而增大温度发电模块的第一侧和第二侧之间的温度差，造成载流子的迁移量不断增加，因此温度发电模块的第一侧和第二侧之间产生的电动势也随之增加，从而提高了微型温差发电模组的发电效率。
在实际应用中，可以对半导体进行重掺杂处理，即对第一导电类型半导体和第二导电类型半导体中的至少一个进行重掺杂处理，以提高半导体的电导率。其中，半导体的电导率可以用数学公式表示为：
σ＝nceμ (3)
其中，σ为半导体的电导率，nc为热电材料空穴或电子的浓度，e为热电材料的电子带电荷量，μ为热电材料空穴或电子的扩散率。需要说明的是，以上只是举例说明，可以根据实际使用情况去设置重掺杂处理相关参数，以控制温度发电模块的电导率。
上述实施例提供的微型温差发电模组，通过对温度发电模块中的第一导电类型半导体和第二导电类型半导体中的至少一个进行重掺杂处理，提高了半导体的电导率，从而提高了温度发电模块产生的电动势，进而提高了微型温差发电模组的发电效率。
在一个实施例中，温度发电模块的第一绝缘层和第二绝缘层的其中一个形状为肋片型。在实际设置过程中，可以将温度低的一侧对应的绝缘层形状设置为肋片形状，进一步增大第一侧与第二侧之间的温度差，从而提高微型温差发电模组的发电效率。
在一个实施例中，温度发电模块的第一绝缘层和第二绝缘层的其中一个材料为陶瓷。在实际设置过程中，可以将温度低的一侧对应的绝缘层材料设置为陶瓷，进一步增大第一侧与第二侧之间的温度差，从而提高微型温差发电模组的发电效率。
在实际应用中，微型温差发电模组包括温度发电模块、冷却模块、温度检测模块、控制模块和电能存储模块。其中，温度发电模块包括第一绝缘层、第二绝缘层、四个电偶对和七个金属导体。第一绝缘层位于第一侧，第二绝缘层位于第二侧，电偶对包括P型半导体和N型半导体，具体可参见上述图4及相关描述，在此不再赘述。假定第二侧为温度较低的一侧，设置第二绝缘层的形状为肋片型，第二绝缘层的材料为陶瓷。对第一绝缘层进行重掺杂处理，对第二绝缘层进行轻掺杂处理。温度发电模块根据第一绝缘层和第二绝缘层之间的温度差进行发电。冷却模块包括存储有冷却物的存储舱、传输管道和驱动机构，具体可参见上述图2及相关描述，在此不再赘述。温度检测模块用于检测第一绝缘层的第一温度、第二绝缘层的第二温度和冷却物的第三温度。控制模块分别与温度检测模块、驱动机构连接，用于接收第一温度、第二温度和第三温度。控制模块在第三温度低于第一温度、第二温度时，控制驱动机构将冷却物通过传输管道输送至温度发电模块的第二侧。控制模块在温度差小于第一温度阈值的情况下，输出放电信号，控制电能存储模块利用温度发电模块输出的电能进行充电处理。控制模块在温度差大于第二温度阈值的情况下，输出充电信号，控制电能存储模块进行放电处理。控制模块在温度差大于第一温度阈值且小于第二温度阈值的情况下，输出静态信号至电能存储模块，以使电能存储模块停止工作。
在一个实施例中，提供了一种供电装置，该供电装置包括如上述任一实施例所述的微型温差发电模组。
在一个实施例中，提供了一种发电方法。参见图5，图5为本申请实施例提供的一种发电方法的流程示意图。如图5所示，该发电方法包括以下S501至S503。
S501：根据相对设置的第一侧与第二侧之间的温度差进行发电。
S502：检测第一侧的第一温度，以及第二侧的第二温度。
S503：根据第一温度和第二温度，将冷却物输送至目标侧，以降低目标侧的温度，其中，目标侧为第一侧和第二侧中温度较低的一侧。
上述实施例提供的发电方法，该方法根据相对设置的第一侧与第二侧之间的温度差进行发电，以及检测第一侧的第一温度，以及第二侧的第二温度，并根据第一温度和第二温度，将冷却物输送至目标侧以降低目标侧的温度。其中，所述目标侧为所述第一侧和所述第二侧中温度较低的一侧。由于冷却物具有冷却的作用，因此冷却物作用在目标侧，带走目标侧的热量，起到冷却降温的作用，增大了第一侧与第二侧之间的温度差，从而提高了利用第一侧和第二侧之间的温度差发电所产生的电能，进一步提高了发电模块的发电效率。
在一个实施例中，上述发电方法还包括：检测冷却物的第三温度，则上述S503即根据第一温度和第二温度，将冷却物输送至目标侧以降低目标侧的温度包括：在第三温度低于第一温度、第二温度时，将冷却物输送至目标侧。
在一个实施例中，上述发电方法还包括：根据第一温度和第二温度之间的温度差，生成充电信号或放电信号；根据充电信号，利用第一侧与第二侧之间的温度差发电产生的电能，对电能存储模块进行充电处理；根据放电信号，对电能存储模块进行放电处理。
在一个实施例中，在温度差小于第一温度阈值的情况下，生成放电信号；在温度差大于第二温度阈值的情况下，生成充电信号。
在一个实施例中，上述发电方法还包括：在温度差大于第一温度阈值且小于第二温度阈值的情况下，生成静态信号，使电能存储模块根据静态信号停止工作。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种微型温差发电模组，其特征在于，所述微型温差发电模组包括：
温度发电模块，包括相对设置的第一侧和第二侧，用于根据所述第一侧与所述第二侧之间的温度差进行发电；
冷却模块，存储有冷却物；
温度检测模块，用于检测所述温度发电模块的所述第一侧的第一温度，以及所述第二侧的第二温度；
控制模块，分别与所述温度检测模块、所述冷却模块连接，用于根据所述第一温度和所述第二温度，控制所述冷却模块将所述冷却物输送至所述温度发电模块的目标侧，以降低所述目标侧的温度，其中，所述目标侧为所述第一侧和所述第二侧中温度较低的一侧。
2.根据权利要求1所述的微型温差发电模组，其特征在于，所述温度检测模块还用于检测所述冷却物的第三温度；其中，
所述控制模块，用于在所述第三温度低于所述第一温度和所述第二温度时，控制所述冷却模块将所述冷却物输送至所述温度发电模块的目标侧。
3.根据权利要求2所述的微型温差发电模组，其特征在于，所述冷却模块包括：
存储舱，用于存储所述冷却物；
传输管道，设置在所述温度发电模块的所述第一侧和所述第二侧；
驱动机构，与所述控制模块连接，用于为所述冷却物提供传输动力；其中，
所述控制模块，用于在所述第三温度低于所述第一温度和所述第二温度时,控制所述驱动机构将所述冷却物通过所述传输管道输送至所述温度发电模块的目标侧。
4.根据权利要求1所述的微型温差发电模组，其特征在于，所述控制模块，还用于根据所述第一温度和所述第二温度之间的温度差输出充电信号或放电信号；其中，所述微型温差发电模组还包括：
电能存储模块，分别与所述控制模块、所述温度发电模块连接，用于根据接收的所述充电信号利用所述温度发电模块输出的电能进行充电处理，还用于根据接收的所述放电信号进行放电处理。
5.根据权利要求4所述的微型温差发电模组，其特征在于，所述控制模块，还用于在所述温度差小于第一温度阈值的情况下，输出所述放电信号，以及还用于在所述温度差大于第二温度阈值的情况下，输出所述充电信号；其中，所述第二温度阈值大于所述第一温度阈值。
6.根据权利要求5所述的微型温差发电模组，其特征在于，所述控制模块，还用于在所述温度差大于所述第一温度阈值且小于所述第二温度阈值的情况下，输出静态信号至所述电能存储模块，以使所述电能存储模块停止工作。
7.根据权利要求1所述的微型温差发电模组，其特征在于，所述温度发电模块包括：
第一绝缘层，位于所述第一侧；
第二绝缘层，位于所述第二侧；
至少一电偶对，各所述电偶对包括平行设置的第一导电类型半导体和第二导电类型半导体，各所述半导体的两端分别对应连接至所述第一绝缘层和所述第二绝缘层；
至少一导电金属，各所述导电金属用于电连接相邻设置的两个所述半导体。
8.根据权利要求7所述的微型温差发电模组，其特征在于，所述第一导电类型半导体和所述第二导电类型半导体中的至少一个为掺杂半导体。
9.根据权利要求7所述的微型温差发电模组，其特征在于，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层中的一个形状为肋片型。
10.一种供电装置，其特征在于，所述供电装置包括如权利要求1-9任一项所述的微型温差发电模组。
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| CN202211375563.XA CN115765523A (zh) | 2022-11-04 | 2022-11-04 | 微型温差发电模组和供电装置 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115765523A true CN115765523A (zh) | 2023-03-07 |
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|---|---|
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2022
- 2022-11-04 CN CN202211375563.XA patent/CN115765523A/zh active Pending
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