一种环境温差发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种环境温差发电装置，属于热能利用和节能技术领域。本发明专利技术包括：热交换模块、温差发电模块、导热模块、储热模块、电源管理模块和储能模块；热交换模块置于外部环境中；温差发电模块包括若干个基于热电材料制作而成的温差发电片，一端与热交换模块连接，另一端与导热模块连接，储热模块与导热模块连接，储热模块与外部环境间温度隔绝；温差发电模块的两端存在温差时，输出电能，经过电源管理模块后，储存于储能模块中；储能模块存储温差发电模块输出的电能，并且给负载供电。本发明专利技术仅仅依靠昼夜温差、环境温差的波动变化就可以发电，不需要额外的热源。不需要额外的热源。不需要额外的热源。

【技术实现步骤摘要】
一种环境温差发电装置


[0001]本专利技术属于热能利用和节能
，具体涉及一种环境温差发电装置。

技术介绍

[0002]温差发电原理是基于热电效应，即塞贝克效应(Seebeck effect)，由热电材料制作而成的温差发电模块，可以用于发电。温差发电模块由不同导体或半导体组成回路，当回路两端有温度差时，在回路中将会有一个电势差存在，在回路中会产生电流，这就是赛贝克效应。温差发电模块的输出电压＝塞贝克系数
×
温差。
[0003]温差发电装置的核心部件是温差发电模块，利用热电效应可以把热能转换成电能，具有无噪声、寿命长、工作稳定可靠、轻便等特点，可利用各种热源发电，包括固、液、气态燃料、太阳能、核能、人体发热、以及各种设备的废热、余热等，为用电设备和装置提供电力，适用于航天、军事、勘探、便携设备、无源传感器等领域。
[0004]温差发电装置要能够发电，必须有温差，所以现有的温差发电装置在实际应用中都需要依靠特定的热源才能发电，比如发动机余热、锅炉、太阳能热水器等。在没有任何热源的环境中，由于无法使温差发电模块的两端产生持续、长久、足够大的温差，从而不能输出足够大的电能，现有的温差发电装置将没有用武之地。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的是提供针对上述问题，本专利技术设计出了一种不依靠任何热源，只依靠自然环境中的温差进行发电的温差发电装置。
[0006]具体地说，本专利技术提供了一种环境温差发电装置，包括：热交换模块、温差发电模块、导热模块、储热模块、电源管理模块和储能模块；
[0007]所述热交换模块置于环境温差发电装置外部环境中，所述温差发电模块包括若干个基于热电材料制作而成的温差发电片，所述温差发电模块的一端与所述热交换模块连接，另一端与导热模块连接，所述储热模块与所述导热模块连接，所述储热模块与外部环境间温度隔绝；
[0008]所述温差发电模块的连接热交换模块的一端与连接导热模块的另一端之间存在温差时，输出电能，经过电源管理模块整流、升压、稳压、存储和电能分配后，储存于储能模块中；所述储能模块存储温差发电模块输出的电能，并且给负载供电。
[0009]进一步的，所述储热模块由储热箱、储热介质、保温层组成；所述储热介质密封在储热箱中，所述储热箱用保温层包覆，所述导热模块与储热介质连接。
[0010]进一步的，所述保温层外部还设置有储热模块外壳。
[0011]进一步的，所述储热介质是液体或固体。
[0012]进一步的，所述储热模块包括储热箱壳体和储热模块外壳，所述储热箱壳体与储热模块外壳之间为真空状态，所述导热模块与储热箱壳体连接。
[0013]进一步的，所述导热模块与温差发电模块接触的那一面平整，面积记为S
导热
，温差
发电模块的面积记为S
发电片
，S
导热
：S
发电片
取值范围为1:1～5:1。
[0014]进一步的，所述导热模块与储热模块连接的部分为是多齿翘片结构。
[0015]进一步的，所述导热模块为圆柱凸台，导热模块与温差发电模块连接面的直径为L1，与储热模块连接面的直径为L2，L1：L2取值范围为1:0.3～1:3。
[0016]进一步的，所述热交换模块为多齿翘片结构；翘片高度为10～100mm；热交换模块的底板面积与与之接触的温差发电模块的温差发电片面积的比值取值范围为1:1～20:1。
[0017]进一步的，所述环境温差发电装置还包括聚热模块，所述聚热模块安装在热交换模块的上方，包括聚光镜和支架；所述聚光镜安装固定在支架上，将外部环境的太阳光聚焦在热交换模块上的一个区域或一点上；聚光镜的尺寸比热交换模块的尺寸大；支架与所述储热模块固定连接。
[0018]本专利技术的环境温差发电装置的有益效果如下：
[0019]本专利技术提供的环境温差发电装置，将温差发电模块的一端与环境接触，并且与环境进行热交换，与环境的温度同步；将温差发电模块的另一端与储热模块连接，利用储热介质的储热功能，温度基本保持稳定或者温度的变化非常缓慢；从而在温差发电模块的两端建立起了有效的温差而发电，仅仅依靠昼夜温差、环境温差的波动变化就可以发电，不需要额外的热源，达到利用环境温差发电的目的。
[0020]虽然环境温差比较小，变化也比较缓慢，但本专利技术的温差发电装置通过对聚热模块、储热模块、热交换模块、导热模块、温差发电模块等传热结构的优化设计，提高温差发电模块的热端、冷端的温差，以及提高热的利用效率，提高了温差发电装置的发电效率。
[0021]本专利技术的温差发电装置通过电源管理模块的电路优化设计，不管温差发电片的热端、冷端如何转换，两个方向的电流都可以使用，提高了温差发电装置的发电效率。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例的结构示意图。
[0023]图2是本专利技术实施例的储热模块和聚热模块结构示意图。
[0024]图3是本专利技术实施例的圆柱凸台形状导热模块结构示意图。
[0025]图4是本专利技术实施例的结构示意图(无聚热模块)。
[0026]图5是本专利技术实施例4的多齿翅片导热模块结构示意图。
[0027]附图中标识：1
‑
聚热模块，101
‑
聚光镜，102
‑
支架，2
‑
热交换模块，3
‑
温差发电模块，4
‑
导热模块，5
‑
储热模块，501
‑
储热箱，502
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储热介质、503
‑
保温层，504
‑
储热箱壳体，505
‑
储热模块外壳，6
‑
电源管理模块，7
‑
储能模块。
具体实施方式
[0028]下面结合实施例并参照附图对本专利技术作进一步详细描述。
[0029]本专利技术的一个实施例，为一种环境温差发电装置，如图1所示。包括：聚热模块1、热交换模块2、温差发电模块3、导热模块4、储热模块5、电源管理模块6、储能模块7。其中，储热模块5与导热模块4连接，导热模块4与温差发电模块3连接，温差发电模块3与热交换模块2连接，温差发电模块3输出的电能经过电源管理模块6，储存于储能模块7中。
[0030]热交换模块2置于环境温差发电装置所在的外部环境中，温差发电模块3包括若干
个基于热电材料制作而成的温差发电片，温差发电模块3的一端与热交换模块2连接，另一端与具有高导热系数的导热模块4连接，储热模块5与导热模块4连接，储热模块5与外部环境间温度隔绝；
[0031]温差发电模块3的连接热交换模块2的一端与连接导热模块4的另一端之间存在温差时，输出电能，经过电源管理模块6整流、升压、稳压、存储和电能分配后，储存于储能模块7中；储能模块7存储温差发电模块3输出的电能，并且给负载供电。
[0032]储热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环境温差发电装置，其特征在于，包括：热交换模块、温差发电模块、导热模块、储热模块、电源管理模块和储能模块；所述热交换模块置于环境温差发电装置外部环境中，所述温差发电模块包括若干个基于热电材料制作而成的温差发电片，所述温差发电模块的一端与所述热交换模块连接，另一端与导热模块连接，所述储热模块与所述导热模块连接，所述储热模块与外部环境间温度隔绝；所述温差发电模块的连接热交换模块的一端与连接导热模块的另一端之间存在温差时，输出电能，经过电源管理模块整流、升压、稳压、存储和电能分配后，储存于储能模块中；所述储能模块存储温差发电模块输出的电能，并且给负载供电。2.根据权利要求1所述的环境温差发电装置，其特征在于，所述储热模块由储热箱、储热介质、保温层组成；所述储热介质密封在储热箱中，所述储热箱用保温层包覆，所述导热模块与储热介质连接。3.根据权利要求2所述的环境温差发电装置，其特征在于，所述保温层外部还设置有储热模块外壳。4.根据权利要求2所述的环境温差发电装置，其特征在于，所述储热介质是液体或固体。5.根据权利要求1所述的环境温差发电装置，其特征在于，所述储热模块包括储热箱壳体和储热模块外壳，所述储热箱壳体与储热模块外壳之间为真空状态，所述导热模块与储热箱壳体连接。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓元，崔长伟，梁立兴，潘锋，刘玉龙，
申请(专利权)人：北京航空航天大学杭州创新研究院，
类型：发明
国别省市：