热电模块制造技术

本发明专利技术公开了一种热电模块。热电模块包括：第一热电材料单元；第二热电材料单元，与第一热电材料单元串联连接；以及旁通电路，与第一热电材料单元和第二热电材料单元并联连接，旁通电路被配置为将施加到第一热电材料单元的电流选择性地旁通到第二热电材料单元，从而获得稳定性和可靠性改善的有利效果。获得稳定性和可靠性改善的有利效果。获得稳定性和可靠性改善的有利效果。

【技术实现步骤摘要】
热电模块
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年12月9日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2019-0162817的韩国专利申请的优先权权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用并入本文。


[0003]本公开涉及一种热电模块，并且更特别地，涉及一种能够响应于压力而执行局部温度控制并提高能量效率的热电模块。

技术介绍

[0004]热电装置是将热能转换成电能或将电能转换成热能的装置，也被称为热电模块、珀尔帖(Peltier)模块、热电冷却器(TEC)等。这种热电装置利用珀尔帖效应而被广泛地用作冷却装置或加热装置，其中当电流通过包括两个不同导体的电路时，一个结点被冷却，而另一结点被加热。
[0005]通常，热电模块被配置为多个热电材料(例如，P-型热电材料和N-型热电材料)在衬底上串联(以串联电路的形式)连接，并且具有低热损失和快速温度控制的优点。
[0006]然而，在多个热电材料串联连接的传统热电模块中，当多个热电材料中的任意一个中发生开路(open circuit)时，整个热电模块变得无法工作。
[0007]因此，近年来，为了使得尽管热电材料中发生开路但热电模块仍能够工作，已经进行了各种研究，但是其结果仍然不足，因此需要对其进行开发。

技术实现思路

[0008]考虑到上述问题做出了本公开，并且本公开的一个目的是提供一种稳定性和可靠性改善的热电模块。
[0009]本公开的另一目的是提供一种即使热电材料中发生开路也能够工作的热电模块。
[0010]本公开的又一目的是提供一种性能改善且寿命延长的热电模块。
[0011]根据本公开的一方面，可以通过提供一种热电模块来实现上述和其它目的，该热电模块包括：第一热电材料单元；第二热电材料单元，与第一热电材料单元串联连接；以及旁通电路，与第一热电材料单元和第二热电材料单元并联连接，旁通电路被配置为将施加到第一热电材料单元的电流选择性地旁通到第二热电材料单元。
[0012]该配置用于改善热电模块的稳定性和可靠性。
[0013]即，在现有技术中，由于构成热电模块的多个热电材料彼此串联连接，因此当多个热电材料中的任意一个中发生开路时，整个热电模块变得无法工作。
[0014]然而，根据本公开，即使当第一热电材料单元中发生电气问题(例如，开路)时，由于施加到第一热电材料单元的电流被选择性地旁通到第二热电材料单元，因此除了第一热电材料单元之外，其余的第二热电材料单元仍可以正常工作，从而获得稳定性和可靠性改善的有利效果。
[0015]根据本公开的实施例，第一热电材料单元可以仅包括一个第一单元热电材料，或者可以包括包含彼此串联连接的多个第一单元热电材料的组(group)。
[0016]在一个示例中，第一单元热电材料可以包括一个第一N-型热电材料和一个第一P-型热电材料。根据本公开的另一实施例，第一单元热电材料可以包括第一N-型热电材料和第一P-型热电材料中的任意一个。
[0017]根据本公开的实施例，第二热电材料单元可以仅包括一个第二单元热电材料，或者可以包括包含彼此串联连接的多个第二单元热电材料的组。
[0018]在一个示例中，第二单元热电材料可以包括一个第二N-型热电材料和一个第二P-型热电材料。根据本公开的另一实施例，第二单元热电材料可以包括第二N-型热电材料和第二P-型热电材料中的任意一个。
[0019]优选地，旁通电路的一端可以与第一热电材料单元的输入端子连接，旁通电路的另一端可以与第二热电材料单元的输入端子连接。
[0020]在一个示例中，旁通电路可以包括电阻器，电阻器被配置为其电阻值随着温度升高而减小。
[0021]更具体地，当第一热电材料单元中发生开路时，电阻器的电阻值可以减小，并且施加到第一热电材料单元的电流可以通过电阻器旁通到第二热电材料单元。
[0022]更优选地，电阻器可以被实现为负温度系数(NTC)热敏电阻器，NTC热敏电阻器的特征在于其电阻值随着温度升高而减小。
附图说明
[0023]通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本公开的上述和其它目的、特征及其它优点，其中：
[0024]图1是示出根据本公开的热电模块的示图；
[0025]图2是示出当根据本公开的热电模块正常工作时电流的流动的示图；
[0026]图3是示出当根据本公开的热电模块中发生开路时电流的流动的示图；
[0027]图4是示出电阻器的电阻随着温度变化而变化的示图；
[0028]图5和图6是示出根据本公开的热电模块的第一热电材料单元和第二热电材料单元的示图；
[0029]图7是示出当根据本公开的热电模块正常工作时通过多个热电材料单元的电流的流动的模拟图；
[0030]图8和图9是示出当根据本公开的热电模块中发生开路时通过多个热电材料单元的电流的流动的模拟图；
[0031]图10是示出当根据本公开的另一实施例的热电模块正常工作时通过多个热电材料单元的电流的流动的模拟图；以及
[0032]图11和图12是示出当根据本公开的另一实施例的热电模块中发生开路时通过多个热电材料单元的电流的流动的模拟图。
具体实施方式
[0033]下文中，将参照附图描述本公开的示例性实施例，但是本公开不限于这些实施例。
作为参考，在本说明书中，相同的附图标记表示实质相同的元件，相应地参照并描述在不同附图中示出的内容，并且可以省略被判断为对本领域技术人员显而易见的且重复的内容。
[0034]图1是示出根据本公开的热电模块的示图，图2是示出当根据本公开的热电模块正常工作时的电流的流动的示图，图3是示出当根据本公开的热电模块中发生开路时电流的流动的示图。图4是示出电阻器的电阻随着温度变化而变化的示图，图5和图6是示出根据本公开的热电模块的第一热电材料单元和第二热电材料单元的示图。图7是示出当根据本公开的热电模块正常工作时通过多个热电材料单元的电流的流动的模拟图，图8和图9是示出当根据本公开的热电模块中发生开路时通过多个热电材料单元的电流的流动的模拟图。
[0035]参照图1至图9，根据本公开的热电模块10包括：第一热电材料单元G1(图7至图9)；第二热电材料单元G2，与第一热电材料单元G1串联连接；以及旁通电路200，与第一热电材料单元G1和第二热电材料单元G2并联连接以将施加到第一热电材料单元G1的电流选择性地旁通到第二热电材料单元G2。
[0036]作为参考，热电模块10包括布置在衬底(未示出)上的多个热电材料单元G1至G3。在一个示例中，第一热电材料单元G1、第二热电材料单元G2和第三热电材料单元G3可以以Z字形(zigzag)的方式布置在衬底上以形成串联电路。
[0037]根据本公开的另一实施例，热电模块可以仅包括两个热电材料单元，或者可以包括四个或更多个热电材料单元。然而，对于热电材料单元的数量或布置，本公开不受限制或不限制。提供衬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热电模块，包括：第一热电材料单元；第二热电材料单元，与所述第一热电材料单元串联连接；以及旁通电路，与所述第一热电材料单元和所述第二热电材料单元并联连接，所述旁通电路将施加到所述第一热电材料单元的电流选择性地旁通到所述第二热电材料单元。2.根据权利要求1所述的热电模块，其中，所述第一热电材料单元包括一个第一单元热电材料。3.根据权利要求2所述的热电模块，其中，所述第一单元热电材料包括第一N-型热电材料和第一P-型热电材料中的至少一个。4.根据权利要求1所述的热电模块，其中，所述第一热电材料单元包括彼此串联连接的多个第一单元热电材料。5.根据权利要求4所述的热电模块，其中，所述第一单元热电材料包括第一N-型热电材料和第一P-型热电材料中的至少一个。6.根据权利要求1所述的热电模块，其中，所述第二热电材料单元包括一个第二单元热电材料。7.根据权利要求6所述的热电模块，其中，所述第二单元热电材料包括第二N...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宇柱，李民在，李后聃，金炳旭，
申请(专利权)人：起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：