CN205490241U - 便携式温差发电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种便携式温差发电机，包括一个具有冷端和热端的温差发电片；所述温差发电片正负极上连接有电力输出接口；还包括用于为温差发电片热端加热的加热装置。整机便于携带，体积小，重量轻。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发电机，尤其是利用温差发电的发电机。
背景技术
随着社会的高速发展，电的使用愈加广泛，而各种便携式电子设备也随之兴起，这些形态各样，功能各异的电子设备在给我们带来便利的同时也暴露出了一个致命的问题，那就是电。我们甚至不敢想象如果这个世界没有电的话，将是一件多么可怕的事。这些电子设备所用到的电源几乎所有的都是电池供电，而电池的容量终究有限，总有耗尽的时候。
虽说现代社会，电几乎无所不在，随处可见的电线，和每家都有的插座，都让这些便携式电子设备得以持续使用。而在人们生活中最为常见，使用也是最多的就当属手机了。现在的手机几乎是人手一台，已经深入人们的生活，甚至我们有那么一段时间没有手机是多么难熬的一件事情。
所以，当人们在野外露营，登山，旅游等户外运动的时候，这时如果手机没电是多么糟糕的一件事情，这时我们就需要一台发电设备，而且这台设备还得有手机一般的轻巧便于携带，以及随处可见的燃料供应。有的时候，在家中因为各种原因导致的停电，也使得我们的手机受到影响。
实用新型内容
针对上述存在的技术问题，本实用新型提供一种便携式温差发电机，能够在没有电力输入的环境下利用温差进行发电。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种便携式的温差发电机，包括一个具有冷端和热端的温差发电片；所述温差发电片正负极上连接有电力输出接口；还包括用于为温差发电片热端加热的加热装置。
作为一种改进，所述温差发电片热端设置有均热板。用于将加热装置所散发的热量均匀的导入温差发电片热端。
作为一种改进，还包括设置在均热板与加热装置之间的热缓冲板，所述热缓冲板可在均热板与加热装置之间运动。其具体结构包括一个支架，所述温差发电片固定在机架上；所述加热装置设置在温差发电片下方；所述热缓冲板可沿支架上下滑动。由于温差发电片热端能承受的极端温度为200摄氏度，所以通过设置一个热缓冲板，当热端温度接近200摄氏度时降低其受热，避免被损坏。
作为一种改进，还包括驱动热缓冲板上下滑动的驱动机构，所述驱动机构包括减速电机以及齿轮齿条装置；所述减速电机与齿轮连接，与该齿轮啮合的齿条与热缓冲板连接。利用减速电机带动齿轮齿条装置，并由齿轮齿条装置驱动热缓冲板上下滑动，用于控制温差发电机的热端温度。
作为一种改进，还包括为温差发电片冷端散热的散热器；所述散热器包括覆盖在温差发电片冷端的金属散热片，所述金属散热片上安装有散热风扇。散热器用于为温差发电片冷端散热，使得冷端与热端保持较大温差，使其输出电流加大，电压提高。
作为一种改进，还包括控制器、用于监测温差发电片冷端的冷端温敏电阻以及用于监测温差发电片热端的热端温敏电阻；所述控制器分别与冷端温敏电阻、热端温敏电阻、减速电机以及散热风扇连接。初始的时候，热缓冲板和均热板紧贴，当热端温敏电阻监测到热端温度达到预设值时，控制减速电机正转带动热缓冲板下降与均热板分离，用以降低热端温度。当热端温度下降到预设值时，控制器控制减速电机反转带动热缓冲板上升再次与均热板紧贴。同理，当冷端温敏电阻检测到冷端温度达到预设值时，增加驱动散热风扇上加载的电流，使得其转速增加，快速为冷端散热。
作为一种改进，还包括与控制器相连的液晶显示屏。用以显示电量、温度等参数。
作为一种改进，所述均热板与温差发电片之间、所述金属散热片与温差发电片之间均填充有导热硅脂。使得热传递更加顺畅。
作为一种优选，所述电力输出接口为USB接口。市面上绝大多数手机充电线均为USB接口。
作为一种优选，所述加热装置为酒精灯。通过燃烧酒精驱动温差发电片发电，将化学能转化为热能，热能转化为电能。并且酒精燃烧后无污染，符合国家节能减排政策。
本实用新型的有益之处在于：
发电功率：要求能满足一般手机的充电功率，要求电压5v，电流500mA以上，USB接口连接。
发电监测：要求具有一定的智能性，能够对温差发电片冷热两端的温度进行监控，并显示输出的电压电流，能够对输出的功率进行控制，对输出电压进行调解。
适应环境：能够适应一般的外界条件，如风对燃料燃烧的影响。能够在室内使用。
对环境的影响：在使用过程中不产生有毒有害气体，因此采用酒精（乙醇）作为燃料。使用风冷散热，噪音小无流动液体产生。
维护简单：简单的结构使得维护简单，用酒精作为燃料，不会产生炭黑等的附着物，清洁，环保。
便携性：整机便于携带，体积小，重量轻。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中标记：1温差发电片、2加热装置、3均热板、4热缓冲板、5金属散热片、6散热风扇、7热端温敏电阻、8冷端温敏电阻、9减速电机、10齿轮、11齿条、12支架。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型主要是利用西伯克(seebeck)效应：有两种不同导体组成的开路中，如果导体的两个结点存在温度差，这开路中将产生电动势E，这就是西伯克效应。由于西伯克效应而产生的电动势称作温差电动势。
温差发电是利用半导体材料形成PN结，当结的两端存在一定的温度差时将产生一个温差电流这一原理，通过持续的提供热源及控制冷端散热而达到发电的目的。温差发电片也是用这一原理制成，通过在热端持续加热，冷端持续散热的条件下持续产生稳定的电流。本实用新型实施例中选用的温差发电片型号为TEC1-12715。
如图1所示，本实用新型包括一个具有冷端和热端的温差发电片1；所述温差发电片1正负极上连接有电力输出接口；电力输出接口最好为USB接口。还包括用于为温差发电片1热端加热的加热装置2。加热装置2最好为酒精灯。温差发电片1热端设置有均热板3。
还包括设置在均热板3与加热装置2之间的热缓冲板4，所述热缓冲板4可在均热板3与加热装置2之间运动。其具体结构包括一个支架12，所述温差发电片1固定在机架上；所述加热装置2设置在温差发电片1下方；所述热缓冲板4可沿支架12上下滑动。
还包括驱动热缓冲板4上下滑动的驱动机构，所述驱动机构包括减速电机9以及齿轮齿条装置；所述减速电机9与齿轮10连接，与该齿轮10啮合的齿条11与热缓冲板4连接。
还包括为温差发电片1冷端散热的散热器；所述散热器包括覆盖在温差发电片1冷端的金属散热片5，所述金属散热片5上安装有散热风扇6。均热板3与温差发电片1之间、所述金属散热片5与温差发电片1之间均填充有导热硅脂。
还包括控制器、用于监测温差发电片1冷端的冷端温敏电阻8以及用于监测温差发电片1热端的热端温敏电阻7；所述控制器分别与冷端温敏电阻8、热端温敏电阻7、减速电机9以及散热风扇6连接。
还包括与控制器相连的液晶显示屏。
初期预热：将加热装置2（酒精灯）点燃，放置于支架12固定底座上并固定，使得酒精灯的火焰能够较好的加热热缓冲板4，初始状态时，热缓冲板4与均热板3紧贴。这时候热量通过热缓冲板4→均热板3→温差发电片1→金属散热片5，最后由散热风扇6将金属散热片5上的热量迅速散发到空气中，利用这样的一个热流动来为温差发电创造环境。
稳定发电：进入稳定发电阶段后，智能控制系统进入工作状态，监测温差发电片1热端和冷端上的温度，以及发电输出的电压和电流，并显示在液晶显示屏上。通过调节电位器，使输出的电压在需要的范围内。当热端检测到温度超过190℃时，减速电机9正转，使热缓冲板4与均热板3分离，阻止温度进一步升高，当热端温度降低到180℃以下时，减速电机9反转使得热缓冲板4与均热板3相互接触，加热继续。当检测到冷端的温度高于70℃时，增大流过散热风扇6的电流，从而增加散热风扇6的转速，加快散热。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种便携式的温差发电机，其特征在于：包括一个具有冷端和热端的温差发电片；所述温差发电片正负极上连接有电力输出接口；还包括用于为温差发电片热端加热的加热装置。
2. 根据权利要求1所述的一种便携式的温差发电机，其特征在于：所述温差发电片热端设置有均热板。
3. 根据权利要求2所述的一种便携式的温差发电机，其特征在于：还包括设置在均热板与加热装置之间的热缓冲板，所述热缓冲板可在均热板与加热装置之间运动。
4. 根据权利要求3所述的一种便携式的温差发电机，其特征在于：还包括驱动热缓冲板上下滑动的驱动机构，所述驱动机构包括减速电机以及齿轮齿条装置；所述减速电机与齿轮连接，与该齿轮啮合的齿条与热缓冲板连接。
5. 根据权利要求4所述的一种便携式的温差发电机，其特征在于：还包括为温差发电片冷端散热的散热器；所述散热器包括覆盖在温差发电片冷端的金属散热片，所述金属散热片上安装有散热风扇。
6. 根据权利要求5所述的一种便携式的温差发电机，其特征在于：还包括控制器、用于监测温差发电片冷端的冷端温敏电阻以及用于监测温差发电片热端的热端温敏电阻；所述控制器分别与冷端温敏电阻、热端温敏电阻、减速电机以及散热风扇连接。
7. 根据权利要求6所述的一种便携式的温差发电机，其特征在于：还包括与控制器相连的液晶显示屏。
8. 根据权利要求5所述的一种便携式的温差发电机，其特征在于：所述均热板与温差发电片之间、所述金属散热片与温差发电片之间均填充有导热硅脂。
9. 根据权利要求1所述的一种便携式的温差发电机，其特征在于：所述电力输出接口为USB接口。
10. 根据权利要求1所述的一种便携式的温差发电机，其特征在于：所述加热装置为酒精灯。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110164267A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-08-23 | 湖南第一师范学院 | 一种教学用温差发电演示仪 |
| CN112803834A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-05-14 | 大连理工大学 | 一种基于发动机余热的热电转换实验装置和方法 |
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| CN110164267B (zh) * | 2019-05-16 | 2020-11-27 | 湖南第一师范学院 | 一种教学用温差发电演示仪 |
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