基于半导体温差发电的手机充电保温杯制造技术

技术编号:13417317 阅读:88 留言:0更新日期:2016-07-27 09:26
本实用新型专利技术公布了一种基于半导体温差发电的手机充电保温杯,利用温差发电器件(将一个P型温差元件和一个N型温差元件在热端用金属导体电极连接起来,在其冷端连接冷端电极,就构成一个温差电单体或单偶),将热能转化成电能,转化的电能经过集成电路处理之后,可向USB接口设备进行供电。该保温杯不仅节能环保,而且方便了人们的生活。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种保温杯,特别涉及一种基于半导体温差发电的手机充电保温杯,属于温差发电和通讯领域。
技术介绍
目前,关于温差发电的项目多用于大型工业设施装备上,而在日常生活用品中,温差发电的利用还比较少,如何将温差发电的技术(塞贝克效应)应用在我们的生活中,将节能落实到实处,是一件非常有意义的事情。随着移动通讯的快速发展,手机已经成为我们日常生活中不可缺少的一种通讯工具,但在外出旅行、求学、出差的时候总会面临手机没电的问题,既影响我们的工作,也影响我们的心情,尤其是遇到紧急事情的时候。虽说现在的移动电源已经很普遍了,但移动电源也有没电的时候。为了解决这个问题,将温差发电技术与保温杯结合,提供了一种可以给手机充电的保温杯,只要一杯开水,既解决了喝水的问题,又能发电为手机提供电源,同时还可以节能,一举三得!
技术实现思路
本技术的目的在于,将温差发电技术、IC技术与保温杯结合在一起,提供一种带有手机充电装置的新型保温杯,从而解决外出手机没电的难题。该新型保温杯不仅节能环保,而且方便了人们的生活。本技术保温杯主要由杯盖(1)、杯身(2)和杯底三个部分组成。杯子的整体形状为上圆下方,既杯盖(2)为不锈钢圆柱形结构,杯身(2)是四面方形结构,且杯身(2)为内外双层(内壁,外壁),二者均为不锈钢材质。杯身采用方型结构的原因是,在内壁和外壁之间置有40×40mm耐200℃的温差发电片。每个壁面设置两个温差发电片,一共有8个温差发电片,并将其串联起来,可以有效提供驱动电压;热端(内壁与温差发电片接触的那一面)采用导热硅脂粘合,这样可以更加充分地利用热量。为了隔绝热端与冷端之间的热传导以及保证温差发电片两端的温差,杯身的内外壁之间还增设了隔热保温层,保温层与普通的保温杯一样,采用抽真空的方法进行隔热保温。杯底设有集成电路(5)和USB接口(9),集成电路包括两个部分,一是整流模块,二是稳压模块。整流模块采用的是感容滤波的单相桥式不可控整流电路,可有效地抑制电流的冲击。稳压模块采用的是DC-DC升压控制器,这种控制器使用的CE8301系列,不仅可以保证以0.9V的电压驱动,而且可根据负载的大小自动切换占空比系数。由于温差发电片一面与保温杯的内壁粘合(热端),另一面与保温杯的外壁粘合(冷端),当保温杯中盛有开水的时,温差发电片的冷热端会出现温度差,经试验测得,在温差为20℃左右时,开路电压约为0.37V;在温差为40℃左右时,开路电压约为0.60V;在温差为60℃左右时;开路电压约为1.0V。需要注意的是,热端温度为杯中水的温度,而实际的热端温度应为内壁与温差发电片接触的那一面的温度,经测量,杯中水的温度与实际的热端温度相差12—15℃左右。附图说明图1:基于半导体温差发电片的手机充电保温杯示意图;图2:感容滤波的单相桥式不可控整流电路图;图3:稳压模块电路图;图1中,1—杯盖,2—杯身,3—温差发电片A,4—温差发电片B,5—集成电路,6—真空层,7—温差发电片C,8—温差发电片D,9—USB接口。具体实施方式由于在杯身(2)的内外壁之间置有温差发电片,当保温杯中盛有开水时,热端与冷端形成温度差,由此便会产生变化的电压,一个温差发电片产生的电压相对来说较小,为了解决这个问题,在杯身的每个面均设有两个温差发电片,并将其串联起来。产生的总的交变电压通过集成电路(5),由于集成电路上设有整流模块和稳压模块,在经过整流模块整流滤波之后,交变电压变成直流电;直流电进入稳压模块,由于稳压模块中含有CE8301系列的DC—DC升压控制器,它能将0.9—5V之间的直流电压,升至5V左右的直流电并稳定输出。在集成电路板上载有USB母座,可直接对USB接口(9)设备进行供电。如果电能过低,不足以对手机进行充电,需及时换一杯开水。需要说明的是,将8个温差发电片串联起来,不仅可以有效保证在温差较低的情况下驱动整流电路,也保证了DC—DC控制器的驱动。因为硅材料的二极管的最低正向导通电压为0.7V,而CE8301系列的DC—DC升压控制器最低驱动为0.9V。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于半导体温差发电的手机充电保温杯,主要由杯盖(1)、杯身(2)和杯底构成,其特征在于,杯身的内外壁之间还增设了隔热保温层,保温层与普通的保温杯一样,采用抽真空的方法进行隔热保温。

【技术特征摘要】
1.一种基于半导体温差发电的手机充电保温杯,主要由杯盖(1)、杯身(2)和杯底构成,
其特征在于,杯身的内外壁之间还增设了隔热保温层,保温层与普通的保温杯一样,采用抽
真空的方法进行隔热保温。
2.根据权利要求1所述的一种基于半导体温差发电的手机充电保温杯,其特征在于,杯
底的整流模块采用的是...

【专利技术属性】
技术研发人员:季旭许强强宋向波刘佳星李海丽张华
申请(专利权)人:云南师范大学
类型:新型
国别省市:云南;53

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