[實用新型]基于半導體制冷芯片的溫差發電裝置

有效

• 申請號: 202020681921.X
• 申請日: 2020-04-28
• 公開（公告）號: CN211791327U
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 顧偉
• 申請（專利權）人: 蘇州昱竣新材料有限公司
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 王春麗

本實用新型公開了一種基于半導體制冷芯片的溫差發電裝置，其包括至少一塊半導體制冷芯片、與各個半導體制冷芯片的加熱端連接的加熱單元和用于對半導體制冷芯片的制冷端降溫的冷卻單元。本實用新型的加熱單元包括與各個半導體制冷芯片的加熱端連接的導熱板，各個半導體制冷芯片靠近導熱板的一端設置。本實用新型的導熱板還包括遠離設置半導體制冷芯片的區域向外延伸的受熱區。本實用新型的溫差發電裝置的冷卻單元包括與半導體制冷芯片的制冷端連接的水箱，水箱內循環通入有冷卻水。本實用新型的基于半導體制冷芯片的溫差發電裝置的熱電轉化效率高，結構緊湊，安裝方便。

技術領域

本實用新型屬于發電裝置技術領域，具體涉及一種基于半導體制冷芯片的溫差發電裝置。

背景技術

利用溫差發電是利用熱電轉換材料，將熱能轉化成電能，雖然這種發電方式具有環保和無噪聲等優點，但是，其熱電轉換效率低，轉換成本高，因而，給其推廣和在實際中的應用帶來極大限制。

半導體制冷芯片是一種重要的熱電轉換材料，半導體制冷芯片是通過將一塊N型半導體和一塊P型半導體聯結成熱電偶，在熱電偶中通過電流時，即會在熱電偶的兩端形成溫度差。在半導體制冷芯片的制冷端和加熱端之間的溫差會逐漸達到一個平衡點并在一段時間內保持穩定。同樣的，可利用半導體制冷芯片，在其加熱端給予一定的溫度，使其與制冷端之間形成一定的溫差，即可在半導體制冷芯片中形成電動勢，由此實現熱能向電能的轉換。但是，目前，在基于半導體制冷芯片并利用溫差發電的裝置大多停留在理論階段，普遍存在電能轉化效率低，成本高、結構復雜的缺陷，難以滿足實際中的應用需求。

實用新型內容

為克服上述缺點，本實用新型的目的在于提供一種基于半導體制冷芯片的溫差發電裝置

本實用新型的基于半導體制冷芯片的溫差發電裝置包括至少一塊半導體制冷芯片，所述半導體制冷芯片具有一個制冷片輸入端和一個制冷片輸出端，所述溫差發電裝置還包括與所述半導體制冷芯片的加熱端連接的加熱單元，和用于對所述半導體制冷芯片的制冷端降溫的冷卻單元，所述加熱單元包括與所述半導體制冷芯片的加熱端連接的導熱板，所述導熱板還包括向遠離所述半導體制冷芯片延伸的受熱區。本實用新型的溫差發電裝置通過對半導體制冷芯片的受熱區進行加熱，并將熱量從導熱板快速而集中的傳遞至半導體制冷芯片的加熱端，在冷卻單元的作用下，對半導體制冷芯片的制冷端快速進行降溫使其保持較低的溫度，本實用新型的溫差發電裝置對熱能的轉化效率高。

進一步的，所述冷卻單元包括與所述半導體制冷芯片的制冷端連接的水箱，在所述水箱內通入有循環冷卻水。因而，能夠確保與水箱連接的半導體制冷芯片的制冷端始終保持較低的溫度。

更進一步的，所述半導體制冷芯片的數量不小于兩個，在每個所述半導體制冷芯片的制冷端分別設置有一個所述水箱，且各個所述水箱相互連通。循環冷卻水依次流經各個水箱并實現對各個半導體制冷芯片的制冷端進行降溫。

更進一步的，所述半導體制冷芯片的數量為偶數個，各個所述半導體制冷芯片分別與所述導熱板的表面相貼合設置，各個所述半導體制冷芯片分別設置于所述導熱板的兩側，位于所述導熱板的兩側的所述半導體制冷芯片的數量一致。因而使得本實用新型的溫差發電裝置的結構更加緊湊，并確保對熱能的最大化利用。

更進一步的，各個所述半導體制冷芯片兩兩相對的設置于所述導熱板的兩側，在每個所述半導體制冷芯片的制冷端分別設置有一個所述水箱。

更進一步的，對應于每一對相對設置的所述半導體制冷芯片設置的所述水箱通過螺栓固定連接。因而，采用這種結構，便于進行本實用新型的溫差發電裝置的安裝。

更進一步的，在所述水箱的外側壁上設置有用于設置所述螺栓的避位缺口。因而，螺栓不會突出于水箱的外側壁，使得本實用新型的發電裝置的整體外觀簡潔，結構緊湊。

更進一步的，在所述水箱內還設置有至少一根導熱條。因而，能夠實現半導體制冷芯片的制冷端與水箱內的冷卻水快速進行熱交換。