一种基于塞贝克效应的自发电便携照明装置及手电筒制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于塞贝克效应的自发电便携照明装置，包括：壳体(001)，所述壳体(001)两侧表面分别设置有一开口部(002)，且两个所述开口部(002)相对设置，形成通风风道；所述壳体(001)内部设置有依次连接的发电组件(003)和升压组件(004)，所述升压组件(004)还连接LED光源(005)，所述LED光源(005)设置在所述壳体(001)靠近所述开口部(002)的端面，所述LED光源(005)外围设置有反光罩(006)。本发明专利技术的基于塞贝克效应的自发电便携照明装置散热性能好，电路结构简单，能够减少装置的体积，便于携带，且能够使极小的输入电压升高到使LED光源发光的电压，效率较高。

A self generating device and portable lighting flashlight based on the Seebeck effect

The invention discloses a self generating portable lighting device based on the Seebeck effect and comprises a housing (001), the housing (001) on both sides of the surface are respectively provided with an opening (002), and two of the opening part (002) arranged opposite to form a ventilation duct and the shell body (001; there are power components connected in turn) inside (003) and (004), step-up component of the boosting component (004) is connected with the LED light source (005), the LED light source (005) is arranged in the housing (001) near the opening part (002) of the end face of the LED light the source (005) is arranged on the periphery of a reflecting cover (006). The Seebeck effect self generating portable lighting device based on thermal performance of the invention, the circuit structure is simple, can reduce the volume of the device, easy to carry, and can make the minimum input voltage increases to the voltage LED light source, high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种基于塞贝克效应的自发电便携照明装置及手电筒
本专利技术灯光照明领域，具体涉及一种基于塞贝克效应的自发电便携照明装置及手电筒。
技术介绍
温差能是一种新型能源。根据赛贝克效应，当线型导体的两端存在温差时，不同材质的导体会产生不同的反应：若热端电子的平均自由程更大，则电子从热端向冷端移动为主要运动，宏观上表现为从冷端向热端的电流；若冷端电子的平均自由程更大，则电子从冷端向热端移动为主要运动，宏观上表现为从热端向冷端的电流。将这两种导体连接形成闭合回路，当两个连接点之间存在温差时，即产生定向电流，从而产生温差生电动势。在便携式照明设备的应用中，一般温差都比较小，当温差小于20K时，能够输出电压非常低，不能满足一般的照明需求；并且该电压也低于现有的升压芯片输入电压下限，此外现有升压芯片体积较大，不能满足便携式的特点,且现有升压芯片转换效率低；此外，在持续的发电过程中，设备内部的温度一般会逐渐升高，导致发电导体的两端温差减小，影响发电效率。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种发电效率高、电路结构简答、体积小的基于塞贝克效应的自发电便携照明装置及手电筒。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于塞贝克效应的自发电便携照明装置，包括：壳体，所述壳体两侧表面分别设置有一开口部，且所述开口部相对设置，形成通风风道；所述壳体内部设置有依次连接的发电组件和升压组件，所述升压组件还连接LED光源，所述LED光源设置在所述壳体靠近所述开口部的端面，所述LED光源外围设置有反光罩。进一步地，所述发电组件为两个或者两个以上，且所述发电组件间串行连接。进一步地，所述发电组件包括：受热端面、散热端面，所述受热端面与所述散热端面之间固定有若干P型半导体、N型半导体，所述散热端面正对所述第一开口部；所述P型半导体与所述N型半导体依次交替排列，所述P型半导体与所述N型半导体通过金属导体连接，并形成对应的电源负极、电源正极；所述电源负极、电源正极连接所述升压组件。进一步地，所述受热端面(104)朝向所述壳体(001)外部设置，用于采集外部热量。进一步地，还包括散热片；所述散热端面(104)朝向所述壳体(001)内部设置且使用导电胶脂连接所述散热片，所述散热片靠近所述开口部(002)。进一步地，所述升压组件包括共模电感、NMOS管、升压电阻、二极管；所述电源正极连接第一电感一端、升压电阻一端；所述升压电阻另一端连接第二电感一端，所述第二电感另一端连接所述NMOS管G极，所述NMOS管S极连接所述电源负极，所述NMOS管D极连接所述第一电感另一端、所述二极管正极，所述二极管负极连接所述LED光源。进一步地，所述NMOS管等效电容为1-30pF。进一步地，所述共模电感的感抗为10-100mH。进一步地，所述升压电阻的阻值为10-50KΩ。本专利技术同时提供一种手电筒，包括本专利技术的基于塞贝克效应的自发电便携照明装置。1、本专利技术的基于塞贝克效应的自发电便携照明装置，通过设置用于通风的开口部，有利于快速散热。2、本专利技术的基于塞贝克效应的自发电便携照明装置，发电组件与升压组件电路结构简单，能够减少装置的体积，便于携带。3、本专利技术的基于塞贝克效应的自发电便携照明装置，利用共模电感的负反馈效应与MOS管栅极的电容效应实现升压，能够使极小的输入电压升高到使LED光源发光的电压，且效率较高。附图说明图1为本专利技术实施例的基于塞贝克效应的自发电便携照明装置结构图；图2为本专利技术实施例的发电组件结构示意图；图3为温差-温生电动势函数关系图；图4为输出电压-负载等效电阻函数关系图；图5为输出电流-负载等效电阻函数关系图；图6为本专利技术实施例的升压组件电路原理图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例一图1为本专利技术实施例的基于塞贝克效应的自发电便携照明装置结构图，包括：壳体001，所述壳体001两侧表面分别设置有一开口部002，且所述开口部002相对设置，形成通风风道；所述壳体001内部设置有依次连接的发电组件003和升压组件004，所述升压组件004还连接LED光源005，所述LED光源005设置在所述壳体001靠近所述开口部002的端面，所述LED光源005外围设置有反光罩006。在具体设计及实施中，假设LED光源侧为顶端，另一侧为底端，发电组件003、升压组件004、LED光源005依次从低端向顶端设置，发电组件003正对的两面均具有开口，用于热源能够快速的传递到发电组件003上，为了达到快速疏散壳体内部累积的热量，以便产生更大的温度差，在升压组件004两侧设置相对设置的开口部002。使用中，用户手握发电组件003处设置的开口，手掌产生的热量通过该开口传递到发电组件003，发电组件003内外两侧产生温差发电，并经过升压组件004产生能够激发LED发光的电压，产生光源进行照明，此时由于手掌的热量不断进入壳体中，壳体内的温度在一定时间持续增加，这会直接影响发电效率，因此利用在升压组件004两侧设置相对设置的开口部002，且两开口部形成风道将壳体内部热量从风道散出壳体。为了加快散热效率，本专利技术采用人体工学设计，用户在行走状态下手握本专利技术的装置，当用户行走中手臂正常摆动时，开口部002正好正对气流方向，热量快速通过该通道散热。并且将开口部002设置在于发电组件003开口不同的空间平面中，能够使接收热量的开口和散发热量的开口相互独立，不产生影响，即，收集热量的开口尽可能不散热，散发热量的开口尽可能不收集热量。例如大风天气时，如果接收热量的开口和散发热量的开口没有相互独立设置，就会导致由于刮风导致不能产生足够的温度差，影响后续发电。本专利技术的基于塞贝克效应的自发电便携照明装置，通过设置用于通风的开口部，有利于快速散热。设有反光罩以集中光能，增加光照强度。所述发电组件003为两个或者两个以上，且所述发电组件间串行连接。在一个具体实施方式中，参看图2，所述发电组件003包括：受热端面104、散热端面105，所述受热端面104与所述散热端面105之间固定有若干P型半导体101、N型半导体102，所述散热端面105正对所述第一开口部002；所述P型半导体101与所述N型半导体102依次交替排列，所述P型半导体101与所述N型半导体102通过金属导体103连接，并形成对应的电源负极105、电源正极106；所述电源负极105、电源正极106连接所述升压组件004。在一个具体实施方式中，还包括散热片；所述散热端面104朝向所述壳体001内部设置且使用导电胶脂连接所述散热片，所述散热片靠近所述开口部002。如上所示，散热片靠近开口部使得热量能够及时的散发到壳体外部，避免壳体内温差太低，影响工作。在实施时，散热面使用导热硅脂与散热片连接，通过导热硅脂的热量从第一开口部通风口散出，以保证散热面的散热状况良好，防止发电组件自身导热使得发电效率降低。本专利技术的基于塞贝克效应的自发电便携照明装置，发电组件与升压组件电路结构简单，能够减少装置的体积，便于携带。为了能够使本专利技术的装置应用在低温差、可便携的应用环境中，本专利技术从设计原理出发，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于塞贝克效应的自发电便携照明装置，其特征在于，包括：壳体(001)，所述壳体(001)两侧表面分别设置有一开口部(002)，且两个所述开口部(002)相对设置，形成通风风道；所述壳体(001)内部设置有依次连接的发电组件(003)和升压组件(004)，所述升压组件(004)还连接LED光源(005)，所述LED光源(005)设置在所述壳体(001)靠近所述开口部(002)的端面，所述LED光源(005)外围设置有反光罩(006)。

【技术特征摘要】
1.一种基于塞贝克效应的自发电便携照明装置，其特征在于，包括：壳体(001)，所述壳体(001)两侧表面分别设置有一开口部(002)，且两个所述开口部(002)相对设置，形成通风风道；所述壳体(001)内部设置有依次连接的发电组件(003)和升压组件(004)，所述升压组件(004)还连接LED光源(005)，所述LED光源(005)设置在所述壳体(001)靠近所述开口部(002)的端面，所述LED光源(005)外围设置有反光罩(006)。2.根据权利要求1所述的基于塞贝克效应的自发电便携照明装置，其特征在于，所述发电组件(003)为两个或者两个以上，且所述发电组件间串行连接。3.根据权利要求1所述的基于塞贝克效应的自发电便携照明装置，其特征在于，所述发电组件(003)包括：受热端面(104)、散热端面(105)，所述受热端面(104)与所述散热端面(105)之间固定有若干P型半导体(101)和N型半导体(102)，所述散热端面(105)正对所述第一开口部(002)；所述P型半导体(101)与所述N型半导体(102)依次交替排列，所述P型半导体(101)与所述N型半导体(102)通过金属导体(103)连接，并形成对应的电源负极(105)、电源正极(106)；所述电源负极(105)、电源正极(106)连接所述升压组件(004)。4.根据权利要求3所述的基于塞贝克效应的自发电便携照明装置，其特征在于，所述受热端面(104)朝向所述壳体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亦弛，
申请(专利权)人：张亦弛，
类型：发明
国别省市：陕西,61