[發明專利]熱轉電省電式LED照明設備

無效

• 申請號: 201010106101.9
• 申請日: 2010-01-19
• 公開（公告）號: CN101799125A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 沈秀美
• 申請（專利權）人: 實錸股份有限公司
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V23/00;H02N11/00;H01L25/16;F21Y101/02
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本發明涉及一種熱轉電省電式LED照明設備。

背景技術

能源的問題已經迫在眉梢，解決辦法只有尋找新能源和節約已有的能源，而節約能源有兩種管道，一是減少能源使用，二是回收已經廢棄的能源。LED(發光二極管)照明設備在使用過程中，LED光源會散發出大量的熱量，需要將這些熱量散發出去，避免引起LED照明設備的工作不穩定以及縮短其工作壽命。在現有技術中，這些熱量僅僅是作為廢棄能源被白白的散發到周圍環境中，如果能夠將這些廢熱回收，即使降低1℃將其轉換為有用的電力，則一方面減少了熱能的釋放，對改善全球暖化現象將有幫助；另一方面還節約了電能。熱電芯片可以回收廢熱且產生電力，可應用的范圍十分廣泛，其一般包括位于同一閉合回路的第一熱電導體和一第二熱電導體，所述第一熱電導體和第二熱電導體為不同導體，兩個熱電導體具有一熱接頭端和一冷接頭端，當熱接頭端和冷接頭端的溫度不同時，就會在導體中產生一個溫差電動勢，從而產生電能。

發明內容

本發明目的是提供一種熱轉電省電式LED照明設備，其能將LED光源散發的熱能轉變為電能，符合當今節能環保的要求。

本發明的技術方案是：一種熱轉電省電式LED照明設備，包括至少一個LED照明裝置，所述熱轉電省電式LED照明設備還包括將所述LED照明裝置的熱能轉化為電能的至少一個熱電轉化裝置、以及將所述熱電轉化裝置產生的電能存儲起來的儲電裝置。

在上述熱轉電省電式LED照明設備中，每個LED照明裝置配置一個熱電轉化裝置，可以利用LED光源產生的熱量啟動所述熱電轉化裝置，其啟動的原理有Seebeck效應、Peltier效應與Thomson效應。因為其產生的電流會受溫差變化而變化，所以一般是先將產生的電能回饋到儲電裝置——一般為儲電電池——中儲存起來，再根據應用做整流或變壓處理。

進一步的，在上述熱轉電省電式LED照明設備中，所述LED照明裝置包括LED光源、與LED光源接觸的導熱上基板以及散熱組件，所述熱電轉化裝置包括位于同一閉合回路的第一熱電導體和第二熱電導體，所述第一熱電導體和第二熱電導體的熱接頭端與導熱上基板導熱連接，所述第一熱電導體和第二熱電導體的冷接頭端與所述散熱組件絕緣導熱連接。LED光源發光時會產生熱能，熱能被傳遞到導熱性能良好的導熱上基板上，使得導熱上基板溫度較高，進而使得兩個熱電導體與導熱上基板接觸的一端成為熱接頭端；LED照明裝置的熱量在散熱組件被釋放，使得散熱裝置的溫度低于導熱上基板的溫度，進而使得兩個熱電導體與散熱組件導熱連接的一端成為冷接頭端；因此熱電轉化裝置裝置的兩個熱電導體兩端具有溫度差，產生seebeck效應進而產生電能。其溫度差每多1攝氏度會有0.03～0.05功率電力產生，溫差愈大，會有更大的電力產生，但須注意熱應力的問題衍生。通過本發明熱電轉化裝置產生的電能至少占系統所有電源的15％～30％，可以用于進行電源管理，控制所有LED燈源的開啟、關閉及明亮度，其中電源管理的主控制器可以包含數種不同的電源調控模式，以電壓調控的方式進行電源管理及路燈組件的亮度控制。

進一步的，在上述熱轉電省電式LED照明設備中，所述第一熱電導體為P型半導體材料，所述第二熱電導體為N型半導體材料，所述第一熱電導體和第二熱電導體的熱接頭端通過導熱上基板電導通，所述第一熱電導體和第二熱電導體的冷接頭端分別通過導電導熱的第一下基板和第二下基板與所述散熱組件導熱連接，所述第一下基板與所述第二下基板之間電絕緣設置。

進一步的，在上述熱轉電省電式LED照明設備中，所述導熱上基板與散熱組件之間于第一熱電導體、第二熱電導體、第一下基板和第二下基板之間的空隙處以及周圍填設有絕緣固化UV膠，使得第一熱電導體僅僅與導熱上基板和第一下基板電導通，周圍全部用絕緣固化UV膠絕緣填充，同樣第二熱電導體也僅僅與導熱上基板和第二下基板電導通，周圍也全部用絕緣固化UV膠絕緣填充。絕緣固化UV膠使得熱轉電裝置與LED照明裝置被牢靠封裝固定在一起，并且該絕緣固化UV膠導熱性能良好，使得導熱上基板上的熱量可以迅速被傳導到散熱組件上被散除。所述第一下基板和第二下基板與所述散熱組件接觸的一側也涂布有一層所述絕緣固化UV膠，使得第一和第二下基板組件與散熱組件導熱但是絕緣。所述第一下基板和第二下基板分別具有伸出于絕緣固化UV膠外的第一外導電端和第二外導電端。LED照明裝置工作時，就會在所述第一外導電端形成負極，在第二外導電端形成正極。