[發明專利]基于熱電器件的無源溫度監測及智能溫控系統

在審

• 申請號: 202211434851.8
• 申請日: 2022-11-16
• 公開（公告）號: CN115810256A
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 鄧元;俞佳杰;崔長偉;馮賀
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學杭州創新研究院
• 主分類號: G08B21/18
• 分類號: G08B21/18;G08C17/02;H04W4/38;H04W52/02;H04W84/18
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 劉碩

1.一種基于熱電器件的無源溫度監測及智能溫控系統，其特征在于，包括：熱電器件、采集電路、低功耗組網系統和上位機顯示組件；其中，所述熱電器件分別連接所述采集電路、低功耗組網系統；

所述熱電器件，用于將熱能轉換成電能，實現溫差發電，為所述采集電路、低功耗組網系統提供電源；

所述低功耗組網系統，用于提供網絡服務；

所述采集電路，用于通過不同節點傳感器采集高壓開關柜內不同節點的溫度信息，通過所述低功耗組網系統將所述溫度信息發送給所述上位機顯示組件；

所述上位機顯示組件，用于顯示不同節點的溫度信息，在溫度信息異常時進行報警。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述熱電器件自下而上依次設置下導熱板、下電極、封裝材料、熱電材料、上電極、上導熱板和散熱器。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述熱電材料為Bi₂Te₃基熱電材料、所述上導熱板和所述下導熱板為1mm厚的AlN、所述上電極和所述下電極為Cr電極或Cu電極、所述封裝材料為環氧樹脂、所述散熱器為陽極氧化鋁散熱器；所述熱電器件尺寸為40mm*40mm*10mm，所述熱電材料的PN結對數為49對，所述熱電器件的器件電阻為5歐姆，所述電器件在2K溫差下開路電壓為50mV；或，

所述熱電材料為SnSe基熱電材料、所述上導熱板和所述下導熱板為1mm厚的AlN、所述上電極和所述下電極為Cr電極或Cu電極、所述封裝材料為環氧樹脂、所述散熱器為陽極氧化鋁散熱器；所述熱電器件尺寸為40mm*40mm*10mm，所述熱電材料的PN結對數為49對，所述熱電器件的器件電阻為4歐姆，所述電器件在2K溫差下開路電壓為45mV。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述采集電路，包括：升壓模塊、儲能模塊、低功耗單片機、溫度傳感器、制冷芯片和通訊模塊；其中，所述溫度傳感器的個數為至少2個，所述溫度傳感器設置在高壓開關柜內的不同節點；所述升壓模塊分別連接所述熱電器件、所述儲能模塊所述低功耗單片機，所述低功耗單片機分別連接所述制冷芯片、溫度傳感器和通訊模塊。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述升壓模塊包括1：100的變壓器和LTC3108升壓芯片；所述儲能模塊為SPC3108鋰離子電容電池；所述低功耗單片機為STM32L010R8；所述制冷芯片為ADN8833；所述通信模塊為低功率Lora模塊SX1278RF；所述溫度傳感器為ds18b20；或，

所述升壓模塊包括1：100的變壓器和LTC3109升壓芯片；所述儲能模塊為磷酸鐵鋰可充電電池；所述低功耗單片機為STM32L010R8；所述制冷芯片為ADN8833；所述通信模塊為低功率Zigbee模塊CC2652；所述溫度傳感器為ds18b20；或，

所述升壓模塊包括1：100的變壓器和LTC3108升壓芯片；所述儲能模塊為5V電容器；所述低功耗單片機為STM32L071x8；所述制冷芯片為ADN8834；所述通信模塊為低功率Lora模塊SX1276；所述溫度傳感器為ds18b20。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述低功耗組網系統，包括：傳感器節點、中繼和網關；所述傳感器節點設置所述節點傳感器，所述中繼無線連接所述傳感器節點。