半导体温差发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种半导体温差发电装置。该装置包括：吸热器，包括吸热部及传热部，所述吸热部用于与液体热源相接触，从该液体热源吸收热量，所述传热部用于传导所述吸收部吸收的热量；散热器，位于所述液体热源外，设置于所述吸热器的传热部上；单级半导体发电芯片，位于所述吸热器的传热部及所述散热器之间，其热端连接所述传热部，其冷端连接所述散热器，其中的电偶对的高度范围为1.0mm～3.5mm；升压电路，与所述单级半导体发电芯片的电压输出端相连，用于将所述单级半导体发电芯片输出的电压值进行升压操作。本实用新型专利技术有利于避免保温密闭容器内液体热源的能量消耗散失过快，保持较大的温差，延长发电时间。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术实施例涉及发电技术，尤其涉及一种半导体温差发电装置
技术介绍
半导体温差发电技术利用塞贝克(Seebeck)效应，在半导体发电芯片的热端和冷端形成温差，从而产生电能。在现有技术中，提供给半导体发电芯片的热端的热源多种多样，如燃烧的蜡烛火焰、燃料燃烧时放出的热以及各种余热系统中产生的余热、废热(如汽车排气管放出的热、烟道排出的废热等)。以高温液体作为热源是半导体温差发电的一种典型实例，其相比较于其他热源有诸多优势。但是，已有技术中提供的高温液体作为热源的半导体温差发电装置也存在一定缺陷现有技术通常采用热水作为高温液体热源，但是，即使采取了保温措施，由于产生电 能时需要消耗热能，因此会造成热水温度的下降，导致半导体发电芯片热端的温度降低，热端和冷端之间的温差不断减小。使半导体温差发电装置的输出电压随着水温的变化而不稳定，无法实现长时间向待驱动的部件提供稳定和足够的驱动电压。
技术实现思路
本技术实施例提供一种半导体温差发电装置和照明灯，以便长时间为待驱动部件提供稳定和足够的驱动电压。本技术实施例提供一种半导体温差发电装置，其中包括吸热器，包括吸热部及传热部，所述吸热部用于与液体热源相接触，从该液体热源吸收热量，所述传热部用于传导所述吸收部吸收的热量；散热器，位于所述液体热源外，设置于所述吸热器的传热部上；单级半导体发电芯片，位于所述吸热器的传热部及所述散热器之间，所述单级半导体发电芯片的热端连接所述传热部，所述单级半导体发电芯片的冷端连接所述散热器，所述单级半导体发电芯片中的电偶对的高度范围为I. Omm 3. 5mm ；升压电路，与所述单级半导体发电芯片的电压输出端相连，用于将所述单级半导体发电芯片输出的电压值进行升压。优选地，所述单级半导体发电芯片中的电偶对的高度为2. 5_。优选地，所述升压电路的等效输入内阻与所述单级半导体发电芯片的内阻相等。优选地，所述半导体温差发电装置还包括用于装载液体热源的保温密闭容器，所述吸热部设置于所述保温密闭容器内，所述传热部设置于所述保温密闭容器的侧部内壁上，构成该侧部内壁的一部分。其中，所述吸热器的吸热部可以为金属胆内壁或局部金属胆内壁。优选地，所述吸热器的吸热部为吸热片或吸热条。本技术提供的半导体温差发电装置，通过将单级半导体发电芯片的电偶对的高度范围设定为I. Omm 3. 5_，使得所述单级半导体发电芯片除了具有发电功能外，还可以起到阻止保温密闭容器中的液体热源的能量通过芯片的大量输出，从而达到热量传递的缓冲目的，避免保温密闭容器内液体热源的能量消耗散失过快，保持较大的温差，延长发电时间。附图说明图I为本技术所述半导体温差发电装置实施例一的结构示意图；图2为本技术所述半导体温差发电装置实施例二的结构示意图；图3为本技术实施例二所述保温密闭容器的下部设置有出液口的结构示意图；图4为本技术实施例二所述保温密闭容器的侧面设置有出液口的结构示意图；图5为本技术所述半导体温差发电装置实施例三的结构示意图； 图6为本技术所述照明灯实施例的原理结构示意图。具体实施方式图I为本技术所述半导体温差发电装置实施例一的结构示意图，如图I所示，该装置包括吸热器20、散热器30、单级半导体发电芯片40和升压电路50。其中，吸热器20包括吸热部21及传热部22，所述吸热部21用于与液体热源相接触，从该液体热源吸收热量，所述传热部22用于传导所述吸收部21吸收的热量；散热器30位于所述液体热源外，设置于所述吸热器20的传热部22上；单级半导体发电芯片40位于所述吸热器20的传热部22及所述散热器30之间，所述单级半导体发电芯片40的热端连接所述传热部22，所述单级半导体发电芯片40的冷端连接所述散热器30，如图6所示，所述单级半导体发电芯片40由P型和N型半导体的电偶对构成，该电偶对的高度h的范围为I. Omm 3. 5mm,优选高度为2. 5mm。升压电路50与单级半导体发电芯片40的电压输出端相连，用于将单级半导体发电芯片40输出的电压值进行升压操作。升压电路50具体是并联在半导体温差发电芯片电压输出端的正负极之间，如图I所示，经升压电路50升压后的电压值用于输出给待驱动部件，例如LED。升压电路50可以为典型的直流/直流(DC/DC)转换电路，且优选为升压稳压电路，能够将输入的一定范围的电压值进行升压和稳压操作，输出的电压值为大致恒定的电压值，不随输入电压值的变化而变化。当进行发电时，可以将该半导体温差发电装置设置于一个装载有液体热源的保温密闭容器的顶部进行温差发电。本实施例所述装置以高温液体作为热源，依靠高温液体的热容在液体内部储存大量的能量实现温差发电，因此可以实现持续发电。本实施例的技术方案由于在电压输出端增加了升压电路，因而能够将单级半导体发电芯片输出的电压值按一定的比例进行提高，为待驱动部件提供足够的驱动电压。通常情况下，以50 100°C液体作为热源进行半导体温差发电的情况，单级半导体发电芯片输出的电压范围在O. 7 3. OV左右。对于待驱动部件为LED的照明灯，优选通过设置升压电路的升压比例，保证经升压后的输出电压为2 5V。具体应用中也可以根据其他待驱动部件的驱动需求设置升压比例，且可通过设置升压电路的参数，使输出电压稳定在设定的电压值。另外,通过将单级半导体发电芯片40的电偶对的高度范围设定为I. Omm 3. 5mm,优选高度为2. 5_，使得所述单级半导体发电芯片除了具有发电功能外，还可以起到阻止保温密闭容器10中的液体热源的能量通过芯片的大量输出，从而达到热量传递的缓冲目的，避免保温密闭容器内液体热源的能量消耗散失过快，保持较大的温差，延长发电时间。如果该电偶对的高度低于I. 0mm，则无法达到热量传递的缓冲目的；但如果该电偶对的高度高于3. 5mm,则会使该单级半导体发电芯片的内阻过大，影响发电输出功率。在本实施例中，优选设置升压电路50的等效输入内阻与单级半导体发电芯片40的内阻相等。升压电路50通常由各元器件构成，以高温液体为热源的半导体温差发电装置，其具有较大的内阻，因此，为了保证分配给升压电路50的电压值，优选是使升压电路50的等效输入内阻与单级半导体发电芯片40的内阻相等。如图2所示，为本技术所述半导体温差发电装置实施例二的结构示意图，本 实施例中，所述半导体温差发电装置还进一步包括保温密闭容器10，所述吸热部21设置于所述保温密闭容器10内，所述传热部22设置于所述保温密闭容器的侧部内壁上，构成该侧部内壁的一部分，以下详细说明其工作原理所述保温密闭容器10用于装载液体热源13，其中，该保温密闭容器10的顶部设置有液体注入口 11，该液体注入口 11中设置有密封保温塞12。具体地，可以从液体注入口11向保温密闭容器10的内部直接注入热液体作为所述液体热源13，或者也可以先从液体注入口 11向保温密闭容器10的内部注入冷液体，通过将该冷液体与保温密闭容器10中预置的化学物质混合放热后形成热液体作为所述液体热源13。其中，所述化学物质具有遇水放热的性能，如氢氧化钠等。生成液体热源后，盖上密封保温塞12，以保持保温密闭容器10的保温性，防止热量从此处流失。另外，如图3、4所示，所述保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体温差发电装置，其特征在于，包括：吸热器，包括吸热部及传热部，所述吸热部用于与液体热源相接触，从该液体热源吸收热量，所述传热部用于传导所述吸收部吸收的热量；散热器，位于所述液体热源外，设置于所述吸热器的传热部上；单级半导体发电芯片，位于所述吸热器的传热部及所述散热器之间，所述单级半导体发电芯片的热端连接所述传热部，所述单级半导体发电芯片的冷端连接所述散热器，所述单级半导体发电芯片中的电偶对的高度范围为1.0mm～3.5mm；升压电路，与所述单级半导体发电芯片的电压输出端相连，用于将所述单级半导体发电芯片输出的电压值进行升压操作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高俊岭，
申请(专利权)人：广东富信电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：