The utility model discloses a space semiconductor thermoelectric generating device, which comprises a heat collecting unit, a space radiant cooler, a thermoelectric conversion module and a control module; the heat collecting unit is used to collect solar energy or cabin waste heat as a heat source; the space radiant cooler is used to radiate heat to the cosmic black-cold space through thermal radiation as a cold source; The control module is used to monitor the temperature of the cold and hot ends and control the switch of the working mode of the thermoelectric conversion module. The utility model has compact structure, low manufacturing cost, low vibration, low noise and long maintenance period. It can not only supply power continuously and steadily under ideal conditions, but also cope with the non-ideal conditions of insufficient heat supply. It is a promising space power generation technology.
【技术实现步骤摘要】
空间半导体温差发电装置
本技术涉及发电领域,具体涉及一种空间半导体温差发电装置。
技术介绍
半导体温差发电技术是一种能够将热能转化为电能的绿色环保发电技术。它可以合理利用各类低品位热能,如太阳能、地热能、电子器件废热等,具有清洁、无噪音、无排放、稳定等优点,尤其适合空间应用。光伏发电系统在空间发电领域应用广泛,但面临光电转换效率低和能量利用形式单一(仅能利用光能)的问题,难以形成高效的发电系统。随着半导体材料技术的不断发展,热电转换性能正在不断提高。此外,空间中同时存在的冷、热源利用成本低,便于建立温差。因此,温差发电技术有望凭借其高转化效率与灵活的能量利用形式在空间发电领域替代目前广泛应用的光伏发电技术。目前,温差发电技术的空间应用已经得到了实现,以各种放射性同位素为热源的温差发电技术已趋于成熟,但同时放射性同位素热源也导致了空间电力系统的高成本和高风险。近年来,有人提出了适用于空间发电的昼夜温差发电系统,(如CN102307030)采用蓄冷、蓄热的方法将宇宙空间中不同时间下的温差转换到同一时间进行利用,其结构除集冷、集热装置外,还包含蓄冷、蓄热系统及多个工质循环回路,系统复杂程度较高,维护相对困难。目前温差发电技术研究中,常以热源侧供热充分为假设,以最大化输出功率为设计目标,却很少考虑到热源侧供热不足的情况。在实际应用中,尤其是外层空间的极端工作环境下,温差发电系统的集热效果波动较大。而传统的温差发电装置在系统供能不足、无法维持冷、热端温差的非理想工况下,热电转换效率明显下降,输出功率大大降低。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本技术的目的是针对空间这一 ...
【技术保护点】
1.一种空间半导体温差发电装置,其特征在于,包括:集热单元(1)、空间辐冷器(2)、热电转换组件(3)、控制模块(4);所述的集热单元(1),用于收集太阳能或舱体废热,作为热源;所述的空间辐冷器(2),用于将热量通过热辐射的方式辐射至宇宙黑冷空间,作为冷源;所述热电转换组件(3),利用热源和冷源的温差实现热能到电能的转换;所述的控制模块(4),用于监测冷、热端温度,控制热电转换组件(3)工作模式的切换;所述集热单元(1)与热电转换组件(3)热端平面之间、所述的空间辐冷器(2)与热电转换组件(3)冷端平面之间,直接连接,或者引入肋片结构(5)将热源和冷源分别与所述的热电转换单元两侧相连,强化换热,并提供支撑与固定;所述的集热单元(1)包括聚光型太阳能集热装置、非聚光型的太阳能集热装置、或者余热回收装置;所述的空间辐冷器(2)包括方锥型,W型、L型或V型辐冷器;所述热电转换组件(3)包括导热基板(11)、热电转换单元(12),所述的热电转换单元(12)包括隔热层(17)、温差发电件(18),隔热层(17)、温差发电件(18)均匀排布在两侧导热基板(11)之间;所述的控制模块(4)包括感温元 ...
【技术特征摘要】
1.一种空间半导体温差发电装置,其特征在于,包括:集热单元(1)、空间辐冷器(2)、热电转换组件(3)、控制模块(4);所述的集热单元(1),用于收集太阳能或舱体废热,作为热源;所述的空间辐冷器(2),用于将热量通过热辐射的方式辐射至宇宙黑冷空间,作为冷源;所述热电转换组件(3),利用热源和冷源的温差实现热能到电能的转换;所述的控制模块(4),用于监测冷、热端温度,控制热电转换组件(3)工作模式的切换;所述集热单元(1)与热电转换组件(3)热端平面之间、所述的空间辐冷器(2)与热电转换组件(3)冷端平面之间,直接连接,或者引入肋片结构(5)将热源和冷源分别与所述的热电转换单元两侧相连,强化换热,并提供支撑与固定;所述的集热单元(1)包括聚光型太阳能集热装置、非聚光型的太阳能集热装置、或者余热回收装置;所述的空间辐冷器(2)包括方锥型,W型、L型或V型辐冷器;所述热电转换组件(3)包括导热基板(11)、热电转换单元(12),所述的热电转换单元(12)包括隔热层(17)、温差发...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙大明,潘洪浩,章杰,罗凯,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:新型
国别省市:浙江,33
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