CN209001652U - 一种双向温差充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双向温差充电装置，包括依次连接的温差发电模块、电压调节模块、储能模块、电源管理模块以及输出接口，所述温差发电模块采用双向热冷端发电模式。本实用新型结构简单，适用性高，在野外及农村无供电的场合下仍可充电并为电器等提供电能；环保及热电效率高，可直接利用热能如太阳能便可进行充电；同时采用了双向充电形式的温差发电模块，提高了收集热量的便利性。

Description

一种双向温差充电装置

技术领域

本实用新型涉及电子设备的充电装置技术领域，特别是一种双向温差充电装置。

背景技术

随着科学技术的发展，随身携带的电子产品，如手机、平板电脑、播放器等，电子产品自带的电池电量有限，需要充电装置随身携带以供充电使用，而现有技术的便携式充电器的充电方式受限制，仍需要接入插座或电脑等方式给充电装置进行充电，且充电时间长，造成使用不便。

本发明充电装置采用了通常的、不依赖电网、或石化能源发电方式的温差发电技术；可以用来解决通讯电源部分过分重、携带不便、充电方式受限制以及充电时间长等问题。

温差发电技术是使用热能利用赛贝克物理原理然后转换过来成为电能。根据热电材料的性能，发明人把热能通过半导体热电材料用来输出低价位、大功率、高效率的电能。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种双向温差充电装置，可将热能转换为电能进行充电。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双向温差充电装置，包括依次连接的温差发电模块、电压调节模块、储能模块、电源管理模块以及输出接口，所述温差发电模块采用双向热冷端发电模式。

进一步，所述温差发电模块包括至少一层的热电堆，所述热电堆的两侧均包括热板和冷板。

进一步，所述热电堆一侧的热板与二极管D1的阳极连接，热电堆另一侧的热板与二极管D4的阳极连接；所述热电堆一侧的冷板与二极管D2的阴极连接，热电堆另一侧的冷板与二极管D3的阴极连接，所述二极管D1的阴极与二极管D4的阴极均与温差发电模块的正极输出端连接，所述二极管D2的阴极与二极管D3的阳极均与温差发电模块的负极输出端连接。

进一步，所述热电堆设置有三层，每层均包括上下连接的热板和冷板。

进一步，每层所述热板的一侧均依次连接，每层所述冷板的一侧均依次连接，每层所述热板的另一侧与冷板之间以及每层所述冷板的另一侧与热板之间均设置有隔热块。

进一步，所述电压调节模块采用降压转换器、升压转换器和/或逆变器。

进一步，所述储能模块采用为超级电容C或蓄电池。

进一步，所述输出接口采用USB接口。

进一步，所述电源管理模块还连接有LED指示灯。

本实用新型的有益效果是：结构简单，适用性高，在野外及农村无供电的场合下仍可充电并为电器等提供电能；环保及热电效率高，可直接利用热能如太阳能便可进行充电；同时采用了双向充电形式的温差发电模块，提高了收集热量的便利性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的一种较优实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的一种较优实施例的温差发电模块双向发电的电路原理图；

图3是本实用新型的热电堆的结构图；

图4是本实用新型的一种较优实施例的电路结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

参照图1，为一种较优的实施方式，一种双向温差充电装置，包括依次连接的温差发电模块1、电压调节模块2、储能模块3、电源管理模块4以及输出接口5；所述温差发电模块1包括至少一层的热电堆11，所述热电堆11的两侧均包括热板111和冷板112，即可实现双向热冷端发电模式，温差发电模块1的热冷端设置有不同的热电材料：采取使用热源形成温差发电，如太阳能热能，废热/汽车尾气发电ATEH回收，此外，还可以利用体热和工业废热，均可以用于发电；其可输出几瓦、数十瓦或百瓦级以上的功率，不仅适用家用，也适用于灾区救灾和野外等缺电的场合；所述电压调节模块2用于调节输出电压的大小并稳定输出电压；所述储能模块3用于存储电能，便于在无热源时输出电压，所述电源调节模块用于调节电压、电源输出的指标、合理调配负荷，实现优化运行,可有效节约电能。

本实施例中，实现可双向发电的原理如图2所示，所述热电堆11一侧的热板111与二极管D1的阳极连接，热电堆11另一侧的热板111与二极管D4的阳极连接；所述热电堆11一侧的冷板112与二极管D2的阴极连接，热电堆11另一侧的冷板112与二极管D3的阴极连接，所述二极管D1的阴极与二极管D4的阴极均与温差发电模块1的正极输出端连接，所述二极管D2的阴极与二极管D3的阳极均与温差发电模块1的负极输出端连接，采取此结构，可使本装置容易地从环境中收集热量。

本实施例中，参照图3，为实际热电堆11的结构图，所述热电堆11设置有三层，每层均包括上下连接的热板111和冷板112；每层所述热板111的一侧均依次连接，每层所述冷板112的一侧均依次连接，每层所述热板111的另一侧与冷板112之间以及每层所述冷板112的另一侧与热板111之间均设置有隔热块113。

根据温差发电模块1的输出电压大小以及输出接口5两端负载的所需电压大小，所述电压调节模块2可分别选择降压转换器、升压转换器和/或逆变器。当温差发电模块1输出的电压大于输出接口5两端负载的电压时，可采用降压模块；当温差发电模块1输出的电压小于输出接口5两端负载的电压时，可采用升压转换器，当负载两端所需的电源为交流电时，则可采用逆变器，使温差发电模块1输出的直流电源转换为交流电，从而满足输出接口5两端负载的电源需求。

本实施例中，所述储能模块3采用为超级电容C或蓄电池，储能模块3采用超级电容C，其具备充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保；采用蓄电池则可进一步提高存储的电能。

如图4所示，其为一种实际电路结构示意图，所述电压调节模块2采用了升压转换器的电路结构，其包括电感L、二极管D以及直流振荡器S，所述储能模块3采用了超级电容C，所述电感L的一端与温差发电模块1的正极端连接，电感L的另一端与二极管D的阳极连接，二极管D的阴极与超级电容C的一端连接，超级电容C的另一端与直流振荡器S的负极连接，直流振荡器S的正极与二极管D的阳极连接。充电时，所述温差发电模块1在输出0.1V至0.8V的低输入电压下，通过升压转换器升压并稳定输出，超级电容进行储能，输出接口5接上负载，如手机，通过电源管理模块4调节使输出接口5输出5V的电压。

本实施例中，所述输出接口5采用USB接口，现大多数的电子产品均采用USB接口，采用USB接口可满足大多数的电子产品充电的使用。所述电源管理模块4还连接有LED指示灯，LED指示灯可显示白色灯以及红色灯，白色用于提示正常工作状态，红色灯表示充电状态或储能模块3的电容量较低。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施方式而已，但本实用新型并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种双向温差充电装置，其特征在于：包括依次连接的温差发电模块(1)、电压调节模块(2)、储能模块(3)、电源管理模块(4)以及输出接口(5)，所述温差发电模块(1)采用双向热冷端发电模式，所述温差发电模块(1)包括至少一层的热电堆(11)，所述热电堆(11)的两侧均包括热板(111)和冷板(112)。

2.根据权利要求1所述的双向温差充电装置，其特征在于：所述热电堆(11)一侧的热板(111)与二极管D1的阳极连接，热电堆(11)另一侧的热板(111)与二极管D4的阳极连接；所述热电堆(11)一侧的冷板(112)与二极管D2的阴极连接，热电堆(11)另一侧的冷板(112)与二极管D3的阴极连接，所述二极管D1的阴极与二极管D4的阴极均与温差发电模块(1)的正极输出端连接，所述二极管D2的阴极与二极管D3的阳极均与温差发电模块(1)的负极输出端连接。

3.根据权利要求1所述的双向温差充电装置，其特征在于：所述热电堆(11)设置有三层，每层均包括上下连接的热板(111)和冷板(112)。

4.根据权利要求3所述的双向温差充电装置，其特征在于：每层所述热板(111)的一侧均依次连接，每层所述冷板(112)的一侧均依次连接，每层所述热板(111)的另一侧与冷板(112) 之间以及每层所述冷板(112)的另一侧与热板(111)之间均设置有隔热块(113)。

5.根据权利要求1所述的双向温差充电装置，其特征在于：所述电压调节模块(2)采用降压转换器、升压转换器和/或逆变器。

6.根据权利要求1所述的双向温差充电装置，其特征在于：所述储能模块(3)采用为超级电容C或蓄电池。

7.根据权利要求1所述的双向温差充电装置，其特征在于：所述输出接口(5)采用USB接口。

8.根据权利要求1所述的双向温差充电装置，其特征在于：所述电源管理模块(4)还连接有LED指示灯。