CN204089643U - 一种野外便携式光热温差发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种野外便携式光热温差发电装置，包括太阳灶聚热器、温差发电片散热一体化装置以及折叠侧板；温差发电片散热一体化装置包括吸热薄膜、第一绝缘导热层、第二绝缘导热层、温差热电片和散热装置；温差热电片的电极输出端导出的两极与电力输出装置；温差热电片的热输入端面经第一绝缘导热层与吸热薄膜贴合，温差热电片的热输出端面经第二绝缘导热层与散热装置贴合；折叠侧板的一侧板上固定连接太阳灶聚热器；折叠侧板的另一侧板上固定连接温差发电片散热一体化装置。上述野外便携式光热温差发电装置利用光伏作用以及温差发电技术实现发电，方便节能，适用于野外环境使用。

Description

一种野外便携式光热温差发电装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电装备技术领域，尤其是涉及一种野外便携式光热温差发电装置。

背景技术

现有的太阳能温差发电装置多采用太阳能集热器聚热，且太阳能集热器大多采用固定模式直接接受太阳光的照射，采光率低，功率小，如果需要增大功率，则需要更大的采光面积。为此有设计者采用透镜聚光的方式，这样可以做到小面积达到大功率的效果，从而提高太阳能利用率。但是透镜聚光需要根据光照强度改变焦距，否则聚光效果就会很不理想，且光照不强时就无明显作用。不管以何种方式聚焦，发电片冷端散热都成为了利用温差发电提高发电率的最大难题。

温差发电虽已被发现多年，但是发电效果始终不是很理想，主要问题在于热端温度不稳定(例如：白天热端温度不稳定)，因此解决热端温度不稳定问题及冷端散热问题成为了温差发电的关键问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种野外便携式光热温差发电装置，以解决上述技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供的一种野外便携式光热温差发电装置，包括太阳灶聚热器、所述温差发电片散热一体化装置以及折叠侧板；

所述温差发电片散热一体化装置包括吸热薄膜、第一绝缘导热层、第二绝缘导热层、温差热电片和散热装置；所述温差热电片覆盖在所述第一绝缘导热层的上表面；所述散热装置、所述第二绝缘导热层依次铺设在所述温差热电片的上表面；所述散热装置铺设在所述第二绝缘导热层的上表面；

所述温差热电片的电极输出端导出的两极与用于输出电力的电力输出装置；所述温差热电片的热输入端面经所述第一绝缘导热层与所述吸热薄膜贴合，所述温差热电片的热输出端面经所述第二绝缘导热层与所述散热装置贴合；

所述折叠侧板包括两个侧板，两个侧板交界处可转动铰接，且所述折叠侧板的截面为V型；所述折叠侧板的一侧板上固定连接所述太阳灶聚热器；所述折叠侧板的另一侧板上固定连接所述温差发电片散热一体化装置。

优选的，作为一种可实施方案，所述野外便携式光热温差发电装置还包括位于所述折叠侧板的一个侧板上的夜间加热装置；所述夜间加热装置包括夜间加热器、第一支架和铜板；所述夜间加热器和所述铜板均固定连接在所述第一支架上；所述铜板位于所述夜间加热器的底部。

优选的，作为一种可实施方案，所述散热装置包括散热器储水盒；所述散热器储水盒的一端设置有进水口，另一端设置有出水口。

优选的，作为一种可实施方案，所述折叠侧板上的安装有所述太阳灶聚热器的一个侧板上还设置有第二支架；所述第二支架与所述太阳灶聚热器的底部转动连接，且为可拆卸连接。

优选的，作为一种可实施方案，所述太阳灶聚热器包括内表面为凹形的聚热面和支撑杆，所述聚热面相对所述支撑杆可滑动连接。

优选的，作为一种可实施方案，所述散热器储水盒的外表面设置有多个散热插板，且多个所述散热插板依次垂直排列分布在所述散热器储水盒的外表面。

优选的，作为一种可实施方案，所述温差发电片散热一体化装置与所述折叠侧板为可拆卸连接；所述夜间加热器与所述第一支架为可拆卸连接。

优选的，作为一种可实施方案，所述电力输出装置包括依次电连接的稳压器、蓄电装置或负载设备；

所述温差热电片的电极输出端导出的两极分别与所述稳压器的输入端电连接；所述稳压器的输出端导出的两极与所述蓄电装置或所述负载设备电连接。

优选的，作为一种可实施方案，所述电力输出装置还包括USB接口；所述USB接口与所述温差热电片电连接。

优选的，作为一种可实施方案，所述散热器储水盒为铝质件。

与现有技术相比，本实用新型实施例的优点在于：

本实用新型提供的一种野外便携式光热温差发电装置，其主要由太阳灶聚热器、温差发电片散热一体化装置以及折叠侧板等结构组成，其中：温差发电片散热一体化装置包括吸热薄膜、第一绝缘导热层、第二绝缘导热层、温差热电片和散热装置。温差热电片的电极输出端导出的两极与电力输出装置；温差热电片的热输入端面经第一绝缘导热层与吸热薄膜贴合，温差热电片的热输出端面经第二绝缘导热层与散热装置贴合；

其中，温差热电片作为热能发电的核心器件，温差热电片的热输入端面经第一绝缘导热层与吸热薄膜贴合(第一绝缘导热层可以起到温差热电片的热输入端面绝缘和高热传导的作用)，这样太阳灶聚热器经过第一绝缘导热层将吸收热量传递给温差热电片；温差热电片的热输出端面经第二绝缘导热层与散热装置贴合(同样，第二绝缘导热层可以起到温差热电片的热输出端面绝缘和高热传导的作用)，最后散热装置经过第二绝缘导热层将温差热电片的热输出端面的热量散发出去。温差热电片经过温差最后实现发电作用。

另外，折叠侧板包括两个侧板，两个侧板交界处可转动铰接，且折叠侧板的截面为V型；折叠侧板的一侧板上固定连接太阳灶聚热器；折叠侧板的另一侧板上固定连接温差发电片散热一体化装置。分析上述结构可知：折叠侧板的两个侧板交界处为转动铰接，两个可折叠侧板可以变化其夹角。这样一来可以使温差发电片散热一体化装置始终设置在太阳灶聚热装置焦点上(保证热端温度稳定始终较高)；因此这样可以保证具有高效聚能产热源的太阳灶聚热器将热源尽最大程度地传递给温差发电片散热一体化装置结构上的吸热薄膜。由于太阳灶聚热器具有较好的热能聚集能力，且通过可转动的折叠侧板(即底座支架)随光照改变聚热焦点功能，可以大幅度提升温差热电片的发热效率、发电效果理想。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的野外便携式光热温差发电装置的主视结构示意图；

附图标记：

1-太阳灶聚热器；   2-温差发电片散热一体化装置；    3-折叠侧板；

4-吸热薄膜；       5-温差热电片；                  6-散热装置；

7-夜间加热器；     8-第一支架；                    9-铜板；

10-进水口；        11-出水口；                     12-第二支架；

13-USB接口。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例一

参见图1，本实用新型实施例一提供的一种野外便携式光热温差发电装置，包括太阳灶聚热器1、所述温差发电片散热一体化装置2以及折叠侧板3；

所述温差发电片散热一体化装置2包括吸热薄膜4、第一绝缘导热层(未示出)、第二绝缘导热层(未示出)、温差热电片5和散热装置6；所述温差热电片5覆盖在所述第一绝缘导热层的上表面；所述散热装置6、所述第二绝缘导热层依次铺设在所述温差热电片5的上表面；所述散热装置6铺设在所述第二绝缘导热层的上表面；

所述温差热电片5的电极输出端导出的两极与用于输出电力的电力输出装置；所述温差热电片5的热输入端面经所述第一绝缘导热层与所述吸热薄膜贴合，所述温差热电片5的热输出端面经所述第二绝缘导热层与所述散热装置贴合；

所述折叠侧板3包括两个侧板，两个侧板交界处可转动铰接，且所述折叠侧板的截面为V型；所述折叠侧板3的一侧板上固定连接所述太阳灶聚热器；所述折叠侧板3的另一侧板上固定连接所述温差发电片散热一体化装置。

分析上述结构可知：温差热电片作为热能发电的核心器件，温差热电片的热输入端面经第一绝缘导热层与吸热薄膜贴合(第一绝缘导热层可以起到温差热电片的热输入端面绝缘和高热传导的作用)，这样太阳灶聚热器经过第一绝缘导热层将吸收热量传递给温差热电片；温差热电片的热输出端面经第二绝缘导热层与散热装置贴合(同样，第二绝缘导热层可以起到温差热电片的热输出端面绝缘和高热传导的作用)，最后散热装置经过第二绝缘导热层将温差热电片的热输出端面的热量散发出去。温差热电片经过温差最后实现发电作用。

另外，折叠侧板包括两个侧板，两个侧板交界处可转动铰接，且折叠侧板的截面为V型；折叠侧板的一侧板上固定连接太阳灶聚热器；折叠侧板的另一侧板上固定连接温差发电片散热一体化装置。分析上述结构可知：折叠侧板的两个侧板交界处为转动铰接，两个可折叠侧板可以变化其夹角。这样一来可以使温差发电片散热一体化装置始终设置在太阳灶聚热装置焦点上(保证热端温度稳定始终较高)；因此这样可以保证具有高效聚能产热源的太阳灶聚热器将热源尽最大程度地传递给温差发电片散热一体化装置结构上的吸热薄膜。由于太阳灶聚热器具有较好的热能聚集能力，且通过可转动的折叠侧板(即底座支架)随光照改变聚热焦点功能，可以大幅度提升温差热电片的发热效率、发电效果理想。

另外需要说明的是：温差发电虽已被发现多年，但是发电效果始终不是很理想，主要问题在于冷端的散热效果不理想和热端温度不稳定，因此解决热端温度稳定问题及冷端散热问题成为了温差发电的关键问题。在另一方面，现有的太阳能温差发电装置都是直接采用光到热再到电的发电模式，没有增加夜间热发电的模式。本实用新型实施例提供的野外便携式光热温差发电装置可以解决上述相关技术问题。

下面对本实用新型实施例提供的野外便携式光热温差发电装置的具体结构做一下详细说明：

优选的，所述野外便携式光热温差发电装置还包括位于所述折叠侧板的一个侧板上的夜间加热装置；所述夜间加热装置包括夜间加热器7、第一支架8和铜板9(主要用于导热作用)；所述夜间加热器7和所述铜板9均固定连接在所述第一支架8上；所述铜板9位于所述夜间加热器7的底部。

需要说明的是，由于夜间环境中太阳灶聚热器不具有聚能发热作用，因此其无法保证温差热电片的热输入端面的热能摄入以及稳定的温度，进而影响发电效果。进一步地，夜间加热装置支架上方固定一比温差发电片散热一体化装置大的导热板。

优选的，所述散热装置6包括散热器储水盒；所述散热器储水盒的一端设置有进水口10，另一端设置有出水口11。需要说明的是，所述温差发电片的热端通过导热绝缘材料与吸热薄膜紧贴，冷端通过导热绝缘材料与散热器储水盒紧贴；所述散热器储水盒设有进水口和出水口，增加温差发电片冷热端的温差。

优选的，所述折叠侧板3上的安装有所述太阳灶聚热器1的一个侧板上还设置有第二支架12；所述第二支架12与所述太阳灶聚热器1的底部转动连接，且为可拆卸连接。

优选的，所述太阳灶聚热器1包括内表面为凹形的聚热面和支撑杆，所述聚热面相对所述支撑杆可滑动连接。

需要说明的是，太阳灶聚热器可以从上述第二支架12上取下，便于维修和拆卸。太阳灶聚热器上的聚热面可以在其支撑杆上滑动，实现撑开或是收缩，聚热面表面光滑，易于清洁。

优选的，所述散热器储水盒的外表面设置有多个散热插板，且多个所述散热插板依次垂直排列分布在所述散热器储水盒的外表面。

需要说明的是，多个散热插板(即翼片)增加散热器储水盒的散热面积。散热器储水盒为铝质，能够有效散去冷却液的热量。上述温差发电片的散热装置为内部有很多翼片的散热盒，散热盒两端开口，便于水的引进和引出。

优选的，所述温差发电片散热一体化装置与所述折叠侧板为可拆卸连接；所述夜间加热器与所述第一支架为可拆卸连接。

优选的，所述电力输出装置包括依次电连接的稳压器、蓄电装置或负载设备；

所述温差热电片的电极输出端导出的两极分别与所述稳压器的输入端电连接；所述稳压器的输出端导出的两极与所述蓄电装置或所述负载设备电连接。所述电力输出装置还包括USB接口13；所述USB接口与所述温差热电片电连接。

需要说明的是，所述温差发电片正负极接有稳压器，便于输出稳定的电压给储电装置或负载。上述电力输出装置直接与上述温差发电片的电极输出端电连接，电力输出装置其主要作为热电发电器件的发电输出、稳压、控制、甚至整流、逆变、交直流转化等作用，将使电源系统的电压、频率、相数和其他电量或特性发生变化以适应负载设备或是蓄能装置等需求。

优选的，所述散热器储水盒为铝质件。需要说明的是，散热装置主要作用就是快速导热、散热；导热性能好的金属物体，往往吸热快，散热也快。因此本实用新型实施例中涉及的散热器储水盒优选使用铝制材料，其不仅具有良好的导热性能，还具有其他优越的物理性能(其质量较轻、耐氧化、耐腐蚀可以被广泛使用)。这样采用铝质水箱能够有效吸收温差热电片的冷端的热量。

本实用新型实施例提供的野外便携式光热温差发电装置，为绿色环保，经济节约，无噪音，转换效率高且能方便携带的光热温差发电装置。所述太阳能聚热灶焦点可随光照方向的不同灵活改变，所述温差发电片的热端通过导热绝缘材料连接吸热薄膜，温差发电片的冷端通过导热绝缘材料与散热装置连接。其特殊之处是：太阳能聚热灶可通过调整持续给热端提供高温，温差发电片与散热装置可直接放在夜间加热装置上，用小火堆直接加热加热装置便可发电，从而由白天的太阳能发电模式进入夜晚直接加热发电模式。

本实用新型的野外便携式光热温差发电装置，由于温差发电片置于太阳灶聚热器的焦点上，且温差发电片热端紧贴有吸热薄膜，冷端紧贴散热器，可增加冷热端的温差，从而输出更大电量，提高发电效率。当光照不足时，可采用夜间模式，将置于可调式支架上的夜间加热器取下，将温差发电片与散热装置一起放在夜间加热器上，在加热器下方生火即可发电。

本实用新型实施例提供的野外便携式光热温差发电装置，至少存在如下技术优势：利用温差发电原理，将太阳灶聚热装置收集的热能转换成电能，成本低，转换效率高，无污染。其还增加了夜晚模式，避免了在无太阳或太阳光不强的条件下不能发电的弊端。在散热盒内部有许多翼片，增加了换热面积，换热率高且增加的进出口水装置，大大又增加了散热率。在温差发电片后，加上了USB接头，可进行手机，台灯，充电宝等的充电。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种野外便携式光热温差发电装置，其特征在于，

包括太阳灶聚热器、温差发电片散热一体化装置以及折叠侧板；

所述温差发电片散热一体化装置包括吸热薄膜、第一绝缘导热层、第二绝缘导热层、温差热电片和散热装置；所述温差热电片覆盖在所述第一绝缘导热层的上表面；所述散热装置、所述第二绝缘导热层依次铺设在所述温差热电片的上表面；所述散热装置铺设在所述第二绝缘导热层的上表面；

所述温差热电片的电极输出端导出的两极与用于输出电力的电力输出装置；所述温差热电片的热输入端面经所述第一绝缘导热层与所述吸热薄膜贴合，所述温差热电片的热输出端面经所述第二绝缘导热层与所述散热装置贴合；

所述折叠侧板包括两个侧板，两个侧板交界处可转动铰接，且所述折叠侧板的截面为V型；所述折叠侧板的一侧板上固定连接所述太阳灶聚热器；所述折叠侧板的另一侧板上固定连接所述温差发电片散热一体化装置。

2.根据权利要求1所述的野外便携式光热温差发电装置，其特征在于，

还包括位于所述折叠侧板的一个侧板上的夜间加热装置；所述夜间加热装置包括夜间加热器、第一支架和铜板；所述夜间加热器和所述铜板均固定连接在所述第一支架上；所述铜板位于所述夜间加热器的底部。

3.根据权利要求1所述的野外便携式光热温差发电装置，其特征在于，

所述散热装置包括散热器储水盒；所述散热器储水盒的一端设置有进水口，另一端设置有出水口。

4.根据权利要求1所述的野外便携式光热温差发电装置，其特征在于，

所述折叠侧板上的安装有所述太阳灶聚热器的一个侧板上还设置有第二支架；所述第二支架与所述太阳灶聚热器的底部转动连接，且为可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的野外便携式光热温差发电装置，其特征在于，

所述太阳灶聚热器包括内表面为凹形的聚热面和支撑杆，所述聚热面相对所述支撑杆可滑动连接。

6.根据权利要求3所述的野外便携式光热温差发电装置，其特征在于，

所述散热器储水盒的外表面设置有多个散热插板，且多个所述散热插板依次垂直排列分布在所述散热器储水盒的外表面。

7.根据权利要求2所述的野外便携式光热温差发电装置，其特征在于，

所述温差发电片散热一体化装置与所述折叠侧板为可拆卸连接；所述夜间加热器与所述第一支架为可拆卸连接。

8.根据权利要求1所述的野外便携式光热温差发电装置，其特征在于，

所述电力输出装置包括依次电连接的稳压器、蓄电装置或负载设备；

所述温差热电片的电极输出端导出的两极分别与所述稳压器的输入端电连接；所述稳压器的输出端导出的两极与所述蓄电装置或所述负载设备电连接。

9.根据权利要求1所述的野外便携式光热温差发电装置，其特征在于，

所述电力输出装置还包括USB接口；所述USB接口与所述温差热电片电连接。

10.根据权利要求3所述的野外便携式光热温差发电装置，其特征在于，

所述散热器储水盒为铝质件。