[發明專利]一種變引腳橫截面積的溫差發電片及其橫截面積的確定方法

有效

• 申請號: 201811079856.7
• 申請日: 2018-09-17
• 公開（公告）號: CN109360119B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 汪若塵;羅丁;余未;周衛琪;陳龍
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種變引腳橫截面積溫差發電片的引腳橫截面積的確定方法，其特征在于，確定第i列PN結引腳的熱端溫度、冷端溫度；當i＝1時，L₁已知，可計算得到第一列PN結引腳的橫截面積S₁，由PN結引腳熱端溫度、冷端溫度，計算第1列PN結引腳的輸出電流I₁；當i＝2時，規定I₂＝I₁，計算第2列PN結引腳的長度L₂，可得PN結引腳長度公差Δl，從而計算得到第i列PN結引腳的橫截面積S_i；

計算PN結引腳長度公差Δl具體過程為：

當i＝1時，L₁已知，即S₁＝w₃×L₁，據此計算第1列PN結引腳的輸出電流：

當i＝2時，I₂＝I₁，求得L₂：

則PN結引腳長度公差Δl，

2.根據權利要求1所述的一種變引腳橫截面積溫差發電片的引腳橫截面積的確定方法，其特征在于，計算第i列PN結引腳的熱端溫度的具體過程為：

計算熱端換熱器的內壁面溫度T_1,i：其中C_h為熱流體的比熱容，為熱流體的質量流量，Th_i為第i列的熱流體入口溫度、Th_i+1為第i+1列的熱流體入口溫度，h₁為熱流體的對流換熱系數，A₁為熱流體與熱端換熱器的內壁面接觸面積，為第i列的熱流體平均溫度，且

計算PN結引腳的熱端溫度T_4,i；

熱端熱流密度q₁為：根據熱流密度相等，即：

其中，λ_h為熱端換熱器材料的熱導率，δ_h熱端換熱器底板的厚度，T_2,i為陶瓷板和熱端換熱器的接觸面溫度，λ_ce為陶瓷板的材料熱導率，T_3,i為銅電極和陶瓷板的接觸面溫度，H₁為陶瓷板的高度，λ_co為銅電極的材料熱導率，H₂為銅電極的高度；

則PN結引腳的熱端溫度

3.根據權利要求2所述的一種變引腳橫截面積溫差發電片的引腳橫截面積的確定方法，其特征在于，計算第i列PN結引腳的冷端溫度的具體過程為：

計算冷端散熱器的內壁面溫度T_8,i：其中C_c為冷流體的比熱容，為冷流體的質量流量，Tc_i為第i列的冷流體入口溫度、Tc_i+1為第i+1列的冷流體入口溫度，h₂為冷流體的對流換熱系數，A₂為冷流體與冷端散熱器的內壁面接觸面積，為第i列的冷流體平均溫度，且

計算PN結引腳的冷端溫度T_5,i；

冷端熱流密度q₂為：根據熱流密度相等，即：

其中，λ_c為冷端散熱器材料的熱導率，δ_c冷端散熱器底板的厚度，T_7,i為陶瓷板和冷端散熱器的接觸面溫度，T_6,i為冷端銅電極和陶瓷板的接觸面溫度；

則PN結引腳的冷端溫度