[實用新型]一種應用于智能水表的溫差發電模塊

有效

• 申請號: 201821746701.X
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN210157100U
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 張白;張家坤;楊海濤
• 申請（專利權）人: 北方民族大學
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00;H02J7/32
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 林輝輪;張玲

本實用新型涉及一種應用于智能水表的溫差發電模塊，包括溫差發電單元、蓄電池、電壓轉化單元；所述溫差發電單元、電壓轉化單元、蓄電池依次相連，所述溫差發電單元由若干個半導體溫差發電片串聯構成，每個半導體溫差發電片由一對p型和n型熱電材料串聯構成；所述溫差發電單元，用于與供水管道貼合，將熱力學能轉換為電能；所述溫差發電單元產生的電能經所述電壓轉化單元轉換后輸出給所述蓄電池；所述蓄電池，用于儲存電能，并對水表進行供電。該應用于智能水表的溫差發電模塊可以使得水表在無需更換電池的情況下，也能滿足其對電能消耗的需求，克服傳統智能水表在低電量狀況下自動斷水或數據丟失的缺點。

技術領域

本實用新型涉及發電技術領域，具體涉及一種應用于智能水表的溫差發電模塊。

背景技術

隨著智能自動化電子設備的發展，各種低功耗小型測量監控設備已被大量應用于生活中。這類設備通常需要放置在戶外或無有源電源的地方，因此通常采用內置電池進行供電，例如現有的智能水表就是采用電池供電。傳統智能水表為了保證數據的完整性，通常在電池電量過低時會自動斷水，進入休眠狀態，以保證水表內數據不會丟失，而這種保護行為給用戶帶來不可預測的損失和不便。

實用新型內容

本實用新型的目的在于改善現有技術中所存在的不足，提供一種應用于智能水表的溫差發電模塊。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種應用于智能水表的溫差發電模塊，包括溫差發電單元、蓄電池、電壓轉化單元；所述溫差發電單元、電壓轉化單元、蓄電池依次相連；所述溫差發電單元，用于與供水管道貼合，將熱力學能轉換為電能；所述溫差發電單元產生的電能經所述電壓轉化單元轉換后輸出給所述蓄電池；所述蓄電池，用于儲存電能，并對水表進行供電；所述溫差發電單元由若干個半導體溫差發電片串聯構成，每個半導體溫差發電片由一對p型和n型熱電材料串聯構成；每一對p 型和n型熱電材料均采用封裝物封裝在單層雙面陶瓷中，所述封裝物為硅膠。

使得水表在無需更換電池的情況下，也能滿足其對電能消耗的需求，克服傳統智能水表在低電量狀況下自動斷水或數據丟失的缺點。通過電壓轉換單元，蓄電池充電更加安全快速。所述溫差發電單元由若干個半導體溫差發電片串聯構成，每個半導體溫差發電片由一對p型和n型熱電材料串聯構成，一方面可以增大發電片與冷端和熱端的接觸面積，以盡可能的提高其溫度轉換效率，同時還能彌補單片溫差發電單元產生電壓較低的問題。每一對p型和n型熱電材料均采用封裝物封裝在單層雙面陶瓷中，所述封裝物為硅膠，防止基體元素的揮發，阻擋p型和n型熱電材料的氧化。

在進一步的方案中，所述電壓轉換單元與蓄電池設置于同一防水外殼內。防止電壓轉換單元與蓄電池進水從而無法正常工作。

在進一步的方案中，所述電壓轉換單元是由雙芯片DC-DC升降壓模塊構成，所述電壓轉換單元的輸入電壓范圍為1V-32V，所述電壓轉換單元的輸出電壓范圍為1.25V-35V。

在進一步的方案中，所述蓄電池是由鋰電池組以及電池保護芯片構成；所述電池組保護芯片采用高性能mos管構成。防止出現過充或過放或者短路而造成安全隱患。

在進一步的方案中，所述鋰電池組由環氧防水鋰離子電池構成。與普通鋰電池相比具有防水防潮，不受環境溫度影響等優點。

在進一步的方案中，所述溫差發電單元的外表面涂有硅脂。從而增加導熱效能。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

1、使用溫差發電作為補充能源，儲存在蓄電池中，為水表提供能源。使得水表在無需更換電池的情況下，也能滿足其對電能消耗的需求，克服傳統智能水表在低電量狀況下自動斷水或數據丟失的缺點，使水表以及電池的使用壽命和用戶體驗得到提升。

2、帶有電壓轉化單元，將所述溫差發電單元產生的不穩定電壓，轉變成適宜為蓄電池充電的電壓，使得蓄電池充電更加安全快速。