一种多级异构同位素热电转换结构制造技术

技术编号:42208823 阅读:24 留言:0更新日期:2024-07-30 18:52
本发明专利技术公开了一种多级异构同位素热电转换结构,包括由内向外依次同轴设置的热源模块、异构热电模块和相变材料;所述热源模块内设置有若干燃料芯,所述异构热电模块中由内向外依次同轴设置有多层堆砌的扇形高温热电材料、中温热电材料和低温热电材料,所述高温热电材料与中温热电材料之间和中温热电材料与低温热电材料之间均设置有层间电极,所述异构热电模块内的异构电极交替连接同层的高温热电材料内侧及低温热电材料外侧,不同层的所述异构电极均通过导线连接。本发明专利技术相较于常规构型同位素热电转换结构,实现了热能梯级利用,热电转换效率更高,进而提高了能量利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热电转换,尤其是一种多级异构同位素热电转换结构


技术介绍

1、随着科学技术的飞速进步,人类对于太空、深海、极地等特殊区域的探索正不断向更深层次迈进。在这些极端环境中,科学研究对于供能设备的要求日益严苛。传统的供能方式,如化学电池,虽然在一定程度上能够满足常规需求,但在面对长时间、高强度的供能任务时,化学电池无法满足持续供能的需求,也不具备较高的稳定性。在太空环境中,目前能够做到长期稳定供能的只有光伏太阳能电池阵列和放射性同位素电池两种。然而,光伏太阳能电池的使用条件受到太阳能的限制,在太空中的某些区域于长时间无法接收到阳光,光伏太阳能电池便无法有效工作。而放射性同位素电池利用放射性同位素的衰变来产生电能,具有工作寿命长、环境耐受性好、性能稳定、能量密度大等特点,受到广泛应用。但现有的放射性同位素电池为常规的热电单层换能结构,存在能量转换效率较低,能量管理较差等缺点,无法很好满足前沿科学研究对于供能设备的需求。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种多级异构同位素热电转换结构,解决现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多级异构同位素热电转换结构,其特征在于,包括由内向外依次同轴设置的热源模块(1)、异构热电模块(2)和相变材料(4);

2.根据权利要求1所述的一种多级异构同位素热电转换结构,其特征在于,所述燃料芯(101)包括第一燃料芯和若干第二燃料芯,所述第一燃料芯的直径大于第二燃料芯,所述第一燃料芯设置在热源模块(1)的几何中心,若干所述第二燃料芯以第一燃料芯为轴呈环状均匀分布。

3.根据权利要求1所述的一种多级异构同位素热电转换结构,其特征在于,所述燃料芯(101)的外侧均嵌套有燃料芯保护壳(102),所述热源模块(1)的最外侧设置有热源绝缘保护壳(104),所述...

【技术特征摘要】

1.一种多级异构同位素热电转换结构,其特征在于,包括由内向外依次同轴设置的热源模块(1)、异构热电模块(2)和相变材料(4);

2.根据权利要求1所述的一种多级异构同位素热电转换结构,其特征在于,所述燃料芯(101)包括第一燃料芯和若干第二燃料芯,所述第一燃料芯的直径大于第二燃料芯,所述第一燃料芯设置在热源模块(1)的几何中心,若干所述第二燃料芯以第一燃料芯为轴呈环状均匀分布。

3.根据权利要求1所述的一种多级异构同位素热电转换结构,其特征在于,所述燃料芯(101)的外侧均嵌套有燃料芯保护壳(102),所述热源模块(1)的最外侧设置有热源绝缘保护壳(104),所述燃料芯保护壳(102)与热源绝缘保护壳(104)之间填充有高导热材料(103),所述热源绝缘保护壳(104)与第一燃料芯同轴。

4.根据权利要求3所述的一种多级异构同位素热电转换结构,其特征在于,所述燃料芯(101)的材料为238puo2,所述高导热材料(103)为石墨,所述热源绝缘保护壳(104)的材料为氧化铝陶瓷。

5.根据权利要求1所述的一种多级异构同位素热电转换结构,其特征在于,所述低温热电材料(205)的外侧设置有热电模块绝缘保护壳(206),所述热电模块绝缘保护壳(206)与低温热电材料(205)外侧的异...

【专利技术属性】
技术研发人员:龚春林陈世源方岩严鑫佳万佳颖高戈苟建军
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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