CN213305293U - 温差电池及供电电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种温差电池及供电电源，属于发电技术领域，温差电池包括：外壳体；发电材料体，设于外壳体内，为具有中空结构的容置腔体；以及同位素热源模块，包括设于容置腔体内的热源本体，以及与热源本体连接的动力机构，动力机构用于驱动热源本体沿容置腔体的延伸方向移动。技术效果：在设置发电材料体的同时，还设置了同位素热源模块，综合利用了地热差发电和同位素热源发电，能够提高电池对周围环境变化的适应性，提高发电效率；同时，相对于单独的同位素热源电池，本实用新型提供的温差电池辐射性很小，有利于环境保护，通过动力机构可以驱动热源本体移动，在温差出现调转的环境中，能够提高对环境温差的利用率。

Description

温差电池及供电电源

技术领域

本实用新型属于发电技术领域，更具体地说，是涉及一种温差电池及供电电源。

背景技术

传统的发电方式主要包括水力发电、风力发电、火力发电和核能发电等方式，能够为生产生活等场景提供电力。此外，地热作为一种清洁能源，也被得到了开发利用，其中，温差电池就是依靠地热差发电的。通常，温差电池利用发电材料两端的温度差异进行发电。

传统的温差电池一端处于地面之上，另一端尽可能地深入地下，来实现较大的温差，增大发电能力，可以在相对恶劣或长期封闭的环境中为用电设备长期供电。但是，当周围温度频繁变化时，温差电池的发电效率就会变得极为低下。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种温差电池及供电电源，旨在解决当周围温度频繁变化时，温差电池的发电效率就会变得极为低下的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种温差电池，包括：外壳体；发电材料体，设于所述外壳体内，为具有中空结构的容置腔体；以及同位素热源模块，包括设于所述容置腔体内的热源本体，以及与所述热源本体连接的动力机构，所述动力机构用于驱动所述热源本体沿所述容置腔体的延伸方向移动。

作为本实用新型的另一实施例，所述同位素热源模块还包括设于所述热源本体的限位件，所述动力机构包括设于所述热源本体的动力触头，所述动力触头与所述限位件接触设置，所述限位件与所述动力机构、外置电源之间形成回路，当所述动力触头与所述限位件之间改变相对位置时，控制所述回路的通断。

作为本实用新型的另一实施例，所述限位件包括依次衔接的第一导电段、中间绝缘段和第二导电段，所述第一导电段和所述第二导电段通过双掷开关分别与所述外置电源电连接；当所述动力触头接触于所述第一导电段时，所述动力机构、所述第一导电段和所述外置电源形成第一回路；当所述动力触头接触于所述第二导电段时，所述动力机构、所述第二导电段和所述外置电源形成第二回路；当所述动力触头接触于所述中间绝缘段时，所述第一回路或所述第二回路断开；其中，所述双掷开关控制所述第一回路或所述第二回路的导通。

作为本实用新型的另一实施例，所述第一导电段和所述第二导电段分别伸出所述热源本体设置，所述动力机构并联有电容器，当所述第一导电段或所述第二导电段抵压至所述容置腔体内壁，且所述动力触头接触于所述中间绝缘段导致所述第一回路或所述第二回路断开时，所述动力机构能够带动所述热源本体和所述动力触头继续移动至接触所述第二导电段或所述第一导电段。

作为本实用新型的另一实施例，所述容置腔体内沿延伸方向的两端分别设有挡板，两个所述挡板分别用于限制所述限位件两端的移动。

作为本实用新型的另一实施例，所述动力机构包括固定于所述容置腔体内壁的动力源，以及由所述动力源驱动的传动件，所述传动件与所述热源本体连接。

作为本实用新型的另一实施例，所述同位素热源模块还包括连接于所述容置腔体两端之间的导向件，所述热源本体套设于所述导向件，或滑动设于所述导向件。

本实用新型提供的温差电池至少具有以下技术效果：与传统技术相比，本实用新型提供的温差电池中，在设置发电材料体的同时，还设置了同位素热源模块，综合利用了地热差发电和同位素热源发电，能够提高电池对周围环境变化的适应性，提高发电效率；同时，相对于单独的同位素热源电池，本实用新型提供的温差电池辐射性很小，有利于环境保护，通过动力机构可以驱动热源本体移动，在温差出现调转的环境中，能够提高对环境温差的利用率。

本实用新型还提供一种供电电源，包括：如上任一实施例所述的温差电池；以及蓄电池，与所述温差电池电连接，且与所述动力机构电连接。

作为本实用新型的另一实施例，所述蓄电池与所述温差电池之间电连接有充电保护模块，用于感知电流大小、方向及输出电力。

作为本实用新型的另一实施例，所述供电电源还包括与所述充电保护模块电连接的电极反转模块，用于调整充电方向。

本实用新型提供的供电电源至少具有以下技术效果：与传统技术相比，本实用新型提供的供电电源采用上述实施例所述的温差电池，能够综合利用地热差发电和同位素热源发电，提高电池对周围环境变化的适应性，提高发电效率，通过动力机构可以驱动热源本体移动，在温差出现调转的环境中，能够提高对环境温差的利用率；同时，利用蓄电池能够为用电设备提供输出功率更加稳定的电源，减少了输出功率的波动性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型一实施例提供的温差电池的结构示意图；

图2为图1所示结构中同位素热源模块的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中同位素热源模块从下端上移至上端时的示意图；

图4为本实用新型一实施例中同位素热源模块从上端下移至下端时的示意图；

图5为本实用新型一实施例中限位件和热源本体的配合示意图；

图6为本实用新型一实施例提供的供电电源的结构示意图；

图7为图6所示供电电源中电极反转模块调整充放电方向的示意图；

图8为本实用新型一实施例中温差电池和蓄电池的安装示意图。

图中：

100、温差电池 110、外壳体 120、发电材料体

130、同位素热源模块 131、热源本体 132、动力机构

133、限位件 134、动力触头 135、第一导电段

136、中间绝缘段 137、第二导电段 138、双掷开关

140、回路 142、第一回路 144、第二回路

150、挡板 160、导向件 172、发电端正极

174、发电端负极 200、供电电源 210、蓄电池

212、充电端正极 214、充电端负极 220、充电保护模块

230、电极反转模块 232、电刷 300、结构物

400、地面 182、卡槽 184、弹性件

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

请一并参阅图1至图8，现对本实用新型实施例提供的温差电池100及供电电源200进行说明。

请参阅图1至图4，本实用新型实施例提供了一种温差电池100，包括：外壳体110；发电材料体120，设于外壳体110内，为具有中空结构的容置腔体；以及同位素热源模块130，包括设于容置腔体内的热源本体131，以及与热源本体131连接的动力机构132，动力机构132用于驱动热源本体131沿容置腔体的延伸方向移动。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的温差电池100可以应用于建设于地面400的结构物300中，用于提供电源，例如，在建筑物自动检测装置中可以配置该温差电池100，实现自发电效果，温差电池100具体可以设置于墩柱、地基、路基、土桩等结构中，对于温差电池100的使用环境不做限制。本实用新型实施例中，以温差电池100设置于桥梁墩柱中为例，进行说明。图8为温差电池100的安装示意图。

根据塞贝克效应，可以将带有温差电池100的桥梁墩柱预埋进混凝土中，使得温差电池100的两端分别设置在结构物300温差最大的两处，实现最高的发电效率。可以理解的是，在实际应用中，温差电池100可以是单个电池，也可以是多个电池经过串联和/或并联组成。发电材料体120采用金属导体或半导体材料制成，由多个电池所形成的温差电池100，能够达到更高发电效率和更高输出功率。

由于温差电池100一般在使用环境中的长度较长，需要有足够强度的电池外壳来保证整个电池的整体性和完整性，又由于温差电池100一端设于地面400以下，另一端设于地面400以上，为了防止因电池自身导热问题导致出现发电材料体120两端的温差变小现象，本实施例中，外壳体110一般不使用金属等导热性较好的材料，可以使用导热性较差的塑料等材质替代。同时，考虑到温差电池100的用途及使用环境，外壳体110一般为全密封且防辐射的。

另外，还可以将温差电池100预埋进混凝土棒内，在安装时，将预埋有温差电池100的混凝土棒直接安装在结构物300内部。为了避免钢筋影响温差电池100的导热性，应该使温差电池100远离钢筋的位置安装。

本实用新型实施例中，对于外壳体110和发电材料体120的形状不做限制，例如，外壳体110和发电材料体120可以是圆柱形、也可以是立方体等形状。可以理解的是，外壳体110和发电材料体120均具有一定的壁厚，二者之间一般为紧密连接。附图中二者之间存在缝隙，目的为使二者区分开。

发电材料体120为具有中空结构的容置腔体，由于温差电池100在安装状态中，一端设于地面400以下，另一端设于地面400以上，因此，发电材料体120也是一端设于地面400以下，另一端设于地面400以上，容置腔体则对应地为一端设于地面400以下，另一端设于地面400以上。因此，容置腔体的延伸方向可以理解为地面400以上至地面400以下之间的分布方向，换句话来说，发电材料体120感知最大温差的两端即为容置腔体的两端，两端之间的连线方向即为容置腔体的延伸方向。以温差电池100的安装状态进行说明，本文所出现的“上端”或“下端”指的是容置腔体内壁的上端和下端，不再进行解释说明。

在容置腔体内设置了同位素热源模块130，同位素热源模块130能够增加发电材料体120两端的温差，以地热利用为主，以同位素热源利用为辅，增加了温差电池100对环境变化的适应性，并提高了发电效率和发电能力，当发电材料体120两端的温度相近时，由于同位素热源模块130的存在，保证了温差电池100具有一定的发电能力。

同时，单独的同位素热源电池辐射较大，影响环境保护，而本实用新型实施例中，温差电池100综合利用地热差发电和同位素热源发电，能够降低电池的辐射性，有利于环境保护。

由于季节变化或异常温度变化，会导致发电材料体120两端的温差发生逆转，因此，本实用新型实施例中，同位素热源模块130包括热源本体131和动力机构132，动力机构132可以驱动热源本体131沿容置腔体的延伸方向移动，使同位素热源模块130始终处于温度较高的一侧。当发电材料体120的上端温度高，下端温度低时，同位素热源模块130处于上端位置；当发电材料体120的上端温度低，下端温度高时，同位素热源模块130处于下端位置。例如，在夏天时，处于地面400以上一端，在冬天时，处于地面400以下一端，提高两端的温度差，实现提高发电效率的效果。

可以理解的是，动力机构132由控制系统控制启停，控制系统可以采用外置电源实现供电，控制系统可以利用比较器、门逻辑电路等现有技术判断周围环境是否处于应该移动同位素热源模块130的状态。当控制系统判断同位素热源模块130需要移动时，则动力机构132驱动热源本体131移动，当控制系统判断同位素热源模块130不需要移动时，则动力机构132保持待机状态，并且，不同的移动方向对应不同的判断信号。

假设，只有当季节变化时，才移动同位素热源模块130，同一季节内由于异常天气造成的温差逆转(发电电极变换)不予考虑。此时，控制系统可以利用比较器、门逻辑电路等现有技术，根据设定发电量的大小及电极变换规律，判断是否处于季节变换阶段，当然，也可以采用温度传感器来检测温度变化，例如，判断标准可以是地上一端的环境最低值高于地下一端的环境温度，或者，地上一端的环境最高值低于地下一端的环境温度。当控制系统判定季节变化时，动力机构132驱动热源本体131向温度较高的一侧移动。

本实用新型实施例提供的温差电池100至少具有以下技术效果：与传统技术相比，本实用新型实施例提供的温差电池100中，在设置发电材料体120的同时，还设置了同位素热源模块130，综合利用了地热差发电和同位素热源发电，能够提高电池对周围环境变化的适应性，提高发电效率；同时，相对于单独的同位素热源电池，本实用新型实施例提供的温差电池100辐射性很小，有利于环境保护，通过动力机构132可以驱动热源本体131移动，在温差出现调转的环境中，能够提高对环境温差的利用率。

请参阅图3和图4，为了使热源本体131移动至上端或下端时自动停止，作为一种具体实施方式，同位素热源模块130还包括设于热源本体131的限位件133，动力机构132包括设于热源本体131的动力触头134，动力触头134与限位件133接触设置，限位件133与动力机构132、外置电源之间形成回路140，当动力触头134与限位件133之间改变相对位置时，控制回路的通断。本实施例中，外置电源可以是与温差电池100配合使用的蓄电池210，动力触头134为动力机构132的电连接触点。动力触头134与限位件133接触，通过改变动力触头134相对于限位件133的位置，可以使回路140处于通路状态或断路状态。

进一步地，请参阅图3和图4，限位件133包括依次衔接的第一导电段135、中间绝缘段136和第二导电段137，第一导电段135和第二导电段137通过双掷开关138分别与外置电源电连接；当动力触头134接触于第一导电段135时，动力机构132、第一导电段135和外置电源形成第一回路142；当动力触头134接触于第二导电段137时，动力机构132、第二导电段137和外置电源形成第二回路144；当动力触头134接触于中间绝缘段136时，第一回路142或第二回路144断开；其中，双掷开关138控制第一回路142或第二回路144的导通。本实施例中，第一导电段135和第二导电段137可以为金属材质，中间绝缘段136可以为塑料材质。双掷开关138具体可以为单刀双掷开关，电连接至上述控制系统中，通过控制系统的控制，可以置于第一回路142或第二回路144中，使得第一回路142或第二回路144导通。

具体地，如图3所示，假设热源本体131先位于下端，当需要移动至上端时，动力触头134与第二导电段137接触，双掷开关138置于第二回路144中，动力机构132带动热源本体131、限位件133和动力触头134上移；当三者移动至上端时，限位件133停止移动，热源本体131和动力触头134继续移动至中间绝缘段136，第二回路144断开，此时，可以依靠惯性使动力触头134继续移动至第一导电段135，或者利用电容器使动力触头134继续移动至第一导电段135。此时，双掷开关138还置于第二回路144中，因此，第一回路142处于断路状态，热源本体131静止。

如图4所示，当需要移动至下端时，动力触头134与第一导电段135接触，双掷开关138置于第一回路142中，动力机构132带动热源本体131、限位件133和动力触头134下移；当三者移动至下端时，限位件133停止移动，热源本体131和动力触头134继续移动至中间绝缘段136，第一回路142断开，此时，可以依靠惯性使动力触头134继续移动至第二导电段137，或者利用电容器使动力触头134继续移动至第二导电段137。此时，双掷开关138还置于第一回路142中，因此，第二回路144处于断路状态，热源本体131静止。

更进一步地，第一导电段235和第二导电段137分别伸出热源本体131设置，动力机构132并联有电容器，当第一导电段135或第二导电段137抵压至容置腔体内壁，且动力触头134接触于中间绝缘段136导致第一回路142或第二回路144断开时，动力机构132能够带动热源本体131和动力触头134继续移动至接触第二导电段137或第一导电段135。如此设置，能够使得第一回路142和第二回路144的切换时间更短，连贯性更好。当然，动力机构132还可以是其他可以短时提供动力的其他机构，或者电连接其他短时提供动力的器件。

本实施例中，动力机构132并联有电容器，当由于第一导电段135抵压至容置腔体的上端，导致第一回路242断开时，或者，由于第二导电段237抵压至容置腔体的下端，导致第二回路144断开时，蓄电池210不再继续供电，则利用电容器使动力机构132继续带动热源本体131和动力触头134继续移动，即，动力触头134从中间绝缘段136继续移动至与第一导电段135完全接触，或者，动力触头134从中间绝缘段136继续移动至与第二导电段137完全接触，如此可以使第一回路142和第二回路144的通断更加连贯，即，当第一回路142断开时，利用电容器，使回路140处于第二回路144的连接状态，只需控制蓄电池210供电即可；当第二回路144断开时，利用电容器，使回路140处于第一回路142的连接状态，只需控制蓄电池210供电即可。

由于电容器的电容量有限，中间绝缘段136的延伸长度远小于第一导电段135和第二导电段137的延伸长度。

本实施例中，对于热源本体131能够带动动力触头134相对于限位件133移动的结构方式不做限制，只要限位件133抵压至上端或下端时，热源本体131和动力触头134能够相对于限位件133产生相对位移即可。当限位件133和热源本体131发生相对位移时，限位件133不会脱离热源本体131。例如，在热源本体131设有上下开口的容纳腔，第一导电段135从上开口伸出，第二导电段137从下开口伸出，限位件133限位于容纳腔中，能够相对于容纳腔产生相对位移。

需要说明的是，第一导电段135和第二导电段137分别伸出热源本体131设置，可以理解为，从视觉上观察，第一导电段135和第二导电段137在延伸方向上分别超出热源本体131。

为了使热源本体131和限位件133在移动过程中可靠性更好，防止自由滑动，可以采用以下结构方式实现。

作为一种具体实施方式，如图5所示，在限位件133设有卡槽182，在热源本体131设有配合于卡槽182内的弹性件184，当限位件133没有抵压到第二容置腔体的内壁时，弹性件184位于卡槽182内，热源本体231带动限位件133同步移动；当限位件133抵压到第二容置腔体的内壁时，限位件133不再移动，热源本体131带动弹性件184脱离卡槽182，热源本体131和动力触头134继续从中间绝缘段136移动至第一导电段135或第二导电段137。弹性件184可以是弹性垫块、弹簧等具有复位能力的结构件，也可以是弹簧和弹珠的组合结构。

作为另一种具体实施方式，在热源本体131的容纳腔内上下两端均设有磁体，两个磁体能够分别利用磁力将铁质的第一导电段135和铁质的第二导电段137保持相对稳定的状态。或者，在第一导电段135和第二导电段137上分别设置铁块(此时，第一导电段135和第二导电段137为非铁材质)，在容纳腔的上端或下端设置一磁体，当第一导电段135和第二导电段137分别邻近该磁体位置时，能够利用磁力保持相对稳定的状态。

为了避免限位件133在触碰容置腔体时损伤发电材料体120，作为一种具体实施方式，容置腔体内沿延伸方向的两端分别设有挡板150，两个挡板150分别用于限制限位件133两端的移动。具体地，在容置腔体内的上端和下端分别设有挡板150，挡板150可以避免限位件133直接触碰容置腔体，减少对发电材料体120的机械损伤，增加温差电池100的使用寿命。当限位件133上移或下移至抵压对应的挡板150时，限位件133不再移动，热源本体131可以相对于限位件133继续移动一段距离。限位件133具体是第一导电段135会抵压上端的挡板150，第二导电段137会抵压下端的挡板150。

对于动力机构132的具体结构并不限制，下面举例说明。

本实施例中，动力机构132可以包括固定于容置腔体内壁的动力源，以及由动力源驱动的传动件，传动件与热源本体131连接。具体地，动力源与限位件133、控制系统和外置电源形成上述回路，动力源一般采用电机，固定于容置腔体内壁的上端或下端，动力触头134为动力源的电连接触点。动力源驱动传动件运动，进而使传动件带动热源本体131、限位件133及动力触头134同步移动。此外，动力机构132也可以直接固定于热源本体131，动力机构132为转子类结构，能够沿导向件160往复运动，使得动力机构132和热源本体131一同沿导向件160往复运动。对于动力机构132如何与热源本体131配合以实现热源本体131的移动，在此不做限制，只要能够实现热源本体131的往复运动即可。

作为一种具体实施方式，传动件包括邻近上端设置的主动链轮、邻近下端设置的从动链轮，以及绕主动链轮和从动链轮设置的传送链条。具体地，热源本体131固定连接于传送链条，动力源驱动主动链轮旋转，主动链轮带动传送链条转动，通过动力源顺时针驱动主动链轮或逆时针驱动主动链轮，可以实现传送链条相反方向的转动，进而使热源本体131从下端移动至上端，或从上端移动至下端。当然，主动链轮、从动链轮和传动链条还可以分别用主动辊轮、从动辊轮和传送带替换，同样可以实现带动热源本体131移动的效果。

作为另一种具体实施方式，传动件包括由动力源驱动的螺杆，以及螺纹套设于螺杆的螺母套，螺母套与热源本体131固定连接。具体地，螺杆的延伸方向平行于容置腔体的延伸方向，如果动力源设置于上端，则螺杆一端与动力源连接，另一端邻近下端设置或转动连接于下端，或者，如果动力源设置于下端，则螺杆一端与动力源连接，另一端邻近上端设置或转动连接于上端。通过动力源顺时针驱动螺杆旋转或逆时针驱动螺杆旋转，可以使螺母套沿螺杆做相反方向的移动，进而使热源本体131从下端移动至上端，或从上端移动至下端。

当然，传动件还可以是其他结构形式的，在此不再列举。

为了使热源本体131移动更平稳，作为一种具体实施方式，同位素热源模块130还包括连接于容置腔体两端之间的导向件160，热源本体131套设于导向件160，或滑动设于导向件160。具体地，导向件160两端分别连接于容置腔体内壁的上端和下端。导向件160可以为导向杆，热源本体131套设于导向杆，在热源本体131的移动过程中，导向杆起到导向的作用，减少热源本体131在移动过程中的晃动。导向件160也可以为具有导向槽的导向板，热源本体131具有与导向槽配合的导向凸起，或者，导向件160为具有导向凸起的导向板，热源本体131具有与导向凸起配合的导向槽，在热源本体131的移动过程中，导向板起到导向的作用，减少热源本体131在移动过程中的晃动。

进一步地，为了使热源本体131能够在停止时，稳定并保持在当前状态，同位素热源模块130还包括用于锁紧热源本体131的锁紧件。锁紧件可以是由动力源或并行的驱动源驱动的夹爪，夹爪设置在热源本体131上，夹爪可以使热源本体131夹紧在传动件或导向件160上。或者，锁紧件还可以是由动力源或并行的驱动源驱动的卡块，卡块设置在热源本体131上，在传动件或导向件160上开设有凹槽，卡块可以配合于凹槽内，进而使热源本体131可以卡紧在当前状态。当然，锁紧件还可以是其他结构形式的，在此不再列举。

请参阅图6至图8，本实用新型实施例还提供了一种供电电源200，包括：如上任一实施例所述的温差电池100；以及蓄电池210，与温差电池100电连接，且与动力机构132电连接。在温差电池100的实际使用中，一般为用电设备配置蓄电池210，二者共同作用成为供电电源200。图8为温差电池100和蓄电池210的安装示意图。

由于温差电池100的发电过程依赖于发电材料体120两端的温差，由于温度变化存在波动性，因此，温差电池100的输出功率也存在较大的波动性，为了使温差电池100能够为用电设备提供功率较为稳定的电源，为温差电池100配置蓄电池210，以降低输出功率的波动性。

此外，蓄电池210还与动力机构132电连接，作为外置电源使用，利用温差电池100的发电量来供应自身内部结构的电力需求，提高了温差电池100的利用率。

本实用新型实施例提供的供电电源200至少具有以下技术效果：与传统技术相比，本实用新型实施例提供的供电电源200采用上述实施例所述的温差电池100，能够综合利用地热差发电和同位素热源发电，提高电池对周围环境变化的适应性，提高发电效率，通过动力机构132可以驱动热源本体131移动，在温差出现调转的环境中，能够提高对环境温差的利用率；同时，利用蓄电池210能够为用电设备提供输出功率更加稳定的电源，减少了输出功率的波动性。

为了防止蓄电池210电力损耗，作为一个具体实施方式，蓄电池210与温差电池100之间电连接有充电保护模块220，用于感知电流大小、方向及输出电力。如果蓄电池210不处于为温差电池100中的构件提供电力的情况下，则温差电池100的输出电压高于蓄电池210的输入电压时，才允许温差电池100和蓄电池210电连接，进而使温差电池100为蓄电池210充电，防止电压从蓄电池210中逆流至温差电池100中，避免出现蓄电池210电力损耗现象。一般地，蓄电池210的输入电压必须低于温差电池100的最高输出电压。

充电保护模块220可以感知电流大小和方向，以导通或断开与温差电池100之间的电路状态，例如，使用比较器和继电器等器件，检测电流大小和方向，并按照设定要求改变电路状态。充电保护模块220还可以输出电力，例如，使用变换器、逆变器等器件，将电压稳定输出，此时，可以为温差电池100内部的构件进行供电，例如，为动力机构132供电。

进一步地，供电电源200还包括与充电保护模块220电连接的电极反转模块230，用于调整充电方向。由于季节变化，发电材料体120两端的温差会发生倒转，造成充电电极反转，为了使得温差电池100能够及时地将电力输出给蓄电池210，本实施例中，还设有电极反转模块230，及时地调整充电方向，确保温差电池100能够正常充电。

例如，如图7所示，电极反转模块230可以利用由温差电池100提供电力驱动或由蓄电池210提供电力驱动的电刷232，在发电端正极172、充电端正极212、发电端负极174、充电端负极214形成的多个触点之间进行旋转，当充电电极反转时，即，当充电电流改变方向时，将电刷232沿顺时针旋转90度，即可正常充电。此外，电极反转模块230也可以使用反向器、整流器或同等功效的电磁电路系统进行充电方向的调整。

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.温差电池，其特征在于，包括：

外壳体；

发电材料体，设于所述外壳体内，为具有中空结构的容置腔体；以及

同位素热源模块，包括设于所述容置腔体内的热源本体，以及与所述热源本体连接的动力机构，所述动力机构用于驱动所述热源本体沿所述容置腔体的延伸方向移动。

2.如权利要求1所述的温差电池，其特征在于，所述同位素热源模块还包括设于所述热源本体的限位件，所述动力机构包括设于所述热源本体的动力触头，所述动力触头与所述限位件接触设置，所述限位件与所述动力机构、外置电源之间形成回路，当所述动力触头与所述限位件之间改变相对位置时，控制所述回路的通断。

3.如权利要求2所述的温差电池，其特征在于，所述限位件包括依次衔接的第一导电段、中间绝缘段和第二导电段，所述第一导电段和所述第二导电段通过双掷开关分别与所述外置电源电连接；

当所述动力触头接触于所述第一导电段时，所述动力机构、所述第一导电段和所述外置电源形成第一回路；当所述动力触头接触于所述第二导电段时，所述动力机构、所述第二导电段和所述外置电源形成第二回路；当所述动力触头接触于所述中间绝缘段时，所述第一回路或所述第二回路断开；其中，所述双掷开关控制所述第一回路或所述第二回路的导通。

4.如权利要求3所述的温差电池，其特征在于，所述第一导电段和所述第二导电段分别伸出所述热源本体设置，所述动力机构并联有电容器，当所述第一导电段或所述第二导电段抵压至所述容置腔体内壁，且所述动力触头接触于所述中间绝缘段导致所述第一回路或所述第二回路断开时，所述动力机构能够带动所述热源本体和所述动力触头继续移动至接触所述第二导电段或所述第一导电段。

5.如权利要求3或4所述的温差电池，其特征在于，所述容置腔体内沿延伸方向的两端分别设有挡板，两个所述挡板分别用于限制所述限位件两端的移动。

6.如权利要求1所述的温差电池，其特征在于，所述动力机构包括固定于所述容置腔体内壁的动力源，以及由所述动力源驱动的传动件，所述传动件与所述热源本体连接。

7.如权利要求1所述的温差电池，其特征在于，所述同位素热源模块还包括连接于所述容置腔体两端之间的导向件，所述热源本体套设于所述导向件，或滑动设于所述导向件。

8.供电电源，其特征在于，包括：

如权利要求1至7任一项所述的温差电池；以及

蓄电池，与所述温差电池电连接，且与所述动力机构电连接。

9.如权利要求8所述的供电电源，其特征在于，所述蓄电池与所述温差电池之间电连接有充电保护模块，用于感知电流大小、方向及输出电力。

10.如权利要求9所述的供电电源，其特征在于，所述供电电源还包括与所述充电保护模块电连接的电极反转模块，用于调整充电方向。

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