專利名稱：燃氣式半導體溫差發電全自動供電系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體溫差發電系統，特別是一種可以自動切換的、能夠作為備用電源使用的燃氣式半導體溫差發電全自動供電系統。屬于供電設備技術領域。
背景技術：
在某些特殊場合，例如通訊基站、雷達機站，設備需要持續、穩定的電源供電，如果供電線路發生故障則需要切換備用電源，因此機站都需要有人值守。
發明內容
本發明提供一種燃氣式半導體溫差發電全自動供電系統，旨在克服現有技術所存在的上述缺陷，方便應用在無人值守的通訊基站、雷達機站等場合。
本發明的技術解決方案其特征是包括燃氣源、供氣閥門、自動打火裝置、控制電路、燃燒器、半導體溫差發電裝置，其中燃氣源的輸出端與供氣閥門的輸入端相接，控制電路控制供氣閥門開啟的信號輸出端與供氣閥門接受控制電路開啟指令的信號輸入端相接，控制電路控制自動打火裝置點燃的信號輸出端與自動打火裝置接受點燃指令的信號輸入端相接，供氣閥門的輸出端與自動打火裝置的輸入端相接，自動打火裝置的輸出端與燃燒器輸入端相接，燃燒器的輸出端與半導體溫差發電裝置的輸入端相接。燃燒器為半導體溫差發電裝置供扭。
本發明的有益效果是，應用燃氣式半導體溫差發電裝置之后，在原供電系統供電不足或出現故障不能供電時控制電路會接到供電指令，自動打開供氣閥
3門，并自動點火燃燒作為熱源，供半導體溫差發電裝置用來發電，半導體溫差發電裝置發的電直接提供給用電設備或存儲到蓄電池中。本系統可以結合太陽能或者風力發電裝置，作為它的備用電源，當氣象條件適宜時由太陽能或風力發電裝置給用電設備供電，當氣象條件使太陽能或風力發電裝置供電不足甚至無法供電時自動切換到燃氣式半導體溫差發電供電系統，從而為通訊設備或者雷達提供穩定持續的電源，實現機站無人值守的目標，節約人力、物力。
附圖1是本發明的系統組成示意圖；附圖2是半導體貝塞爾效應原理圖；附圖3是半導體溫差發電模塊原理圖。
圖中的l是燃氣源；2是供氣閥門；3是自動打火裝置；4是控制電路；5是燃燒器；6是半導體溫差發電裝置。7是高溫導體、8是低溫導體、9是導電體、IO是釋放熱量(熱端)、ll是吸收熱量(冷端)、12是P&N型半導體、13是電絕緣體，14是熱能，15是電子流。
具體實施例方式
對照附圖l，其結構是包括燃氣源l、供氣閥門2、自動打火裝置3、控制電路4、燃燒器5、半導體溫差發電裝置6，其中燃氣源l的輸出端與供氣閥門2的輸入端相接，控制電路控制供氣閥門2開啟的信號輸出端與供氣閥門接受控制電路開啟指令的信號輸入端相接，控制電路控制自動打火裝置點燃的信號輸出端與自動打火裝置接受點燃指令的信號輸入端相接，供氣閥門2的輸出端與自動打火裝置的輸入端相接，自動打火裝置3的輸出端與燃燒器5輸入端相接，燃燒器5的輸出端與半導體溫差發電裝置6的輸入端相接。所述的燃氣源l，例如瓶裝液化氣或者管道煤氣等。
所述的供氣閥門2與自動打火裝置3由控制電路4自動控制，當供電電壓 不足或者電路故障時，控制電路會收到供電指令，隨后控制電路會發出指令打 開閥門自動供氣并打火，其打火方式為自動電脈沖打火，當供氣閥門有燃氣通 過時，壓力聯動開關感應到燃氣的壓力后接通，使脈沖點火器啟動，點燃燃氣。
所述的控制電路4，由電壓繼電器以及執行機構組成，電壓繼電器與電源 連接在一起，當電源電壓不足時電壓繼電器會自動發出指令給執行機構，執行 機構會發出指令給供氣閥門，使供氣閥門打開。
所述的燃燒器5，由供氣部分、燃燒部分和輔助部分組成，供氣部分為燃 氣管路，燃燒部分為燃氣出口，輔助部分為燃燒器殼體。當燃氣從燃燒部分出 口流出時，被脈沖點火器點燃后在燃燒器殼體內燃燒。燃氣點燃后在燃燒器內 燃燒，以供給半導體溫差發電裝置熱源。
半導體溫差發電裝置6，利用燃氣燃燒的熱量作為熱源，半導體溫差發電 裝置通過貝塞爾效應發電，供給設備用電。
半導體溫差發電裝置6的結構包括集熱裝置、半導體發電芯片和冷卻裝置， 半導體溫差發電模塊的熱面會將熱量傳遞到冷面，冷面將熱量傳遞給冷卻裝置， 冷卻裝置中通入的冷卻介質會通過流動將這些熱量帶走，使冷面保持一個相對 較低的溫度，這樣在半導體溫差發電模塊的兩個端面就形成了一個較大的溫差。 由于貝塞爾效應，半導體模塊就會產生電勢差。通過電路將此電勢差輸出即可 作為電源。
半導體溫差發電芯片是半導體溫差發電裝置的核心部分，其發電原理是基 于貝塞爾效應，見圖2，在P (N)型半導體中，高溫端的空穴(電子)濃度比低溫端大，在這種濃度梯度的驅動下，空穴(電子)由于熱擴散作用，會從高
溫端向低溫端擴散，從而形成一種電勢差。將P型和N型半導體的熱端相連， 則在冷端可得到一個電壓，這樣一個PN結就可以利用高溫熱源與低溫熱源之 間的溫差將熱能直接轉變為電能。
對照圖3，溫度差使得每一對PN結中產生電勢差，將很多對串聯起來，就 可得到足夠高的電壓，成為一個溫差發電機。 實施例，
如圖1所示，本發明所述的燃氣式半導體溫差發電全自動供電系統由6部 分組成。在原供電系統供電不足或者發生故障時，控制電路4會收到供電指令， 由控制電路4控制的供氣閥門2和自動打火裝置3收到控制電路4的指令后， 供氣閥門2自動打開供氣，自動打火裝置3會自動打火，點燃燃氣源提供的燃 氣；燃氣在燃燒器5中燃燒、發熱，作為半導體溫差發電裝置6的熱源；半導 體溫差發電裝置6利用貝塞爾原理發電，電流直接供給用電設備或者存入蓄電 池內。
本發明作為備用電源，在原供電系統供電不足或出現故障不能供電時控制 電路會接到供電指令，自動打開供氣閥門，并自動點火燃燒作為熱源，供半導 體溫差發電裝置用來發電，半導體溫差發電裝置發的電直接提供給用電設備或 存儲到蓄電池中。
權利要求
1、燃氣式半導體溫差發電全自動供電系統，其特征是包括燃氣源、供氣閥門、自動打火裝置、控制電路、燃燒器、半導體溫差發電裝置，其中燃氣源的輸出端與供氣閥門的輸入端相接，控制電路控制供氣閥門開啟的信號輸出端與供氣閥門接受控制電路開啟指令的信號輸入端相接，控制電路控制自動打火裝置點燃的信號輸出端與自動打火裝置接受點燃指令的信號輸入端相接，供氣閥門的輸出端與自動打火裝置的輸入端相接，自動打火裝置的輸出端與燃燒器輸入端相接，燃燒器的輸出端與半導體溫差發電裝置的輸入端相接。
2、 據權利要求1所述的燃氣式半導體溫差發電全自動供電系統，其特征是 所述的燃氣源使用瓶裝液化石油氣或管道煤氣。
3、 根據權利要求l所述的燃氣式半導體溫差發電自動供電系統，其特征是 所述的燃氣源是由控制電路控制，當原供電系統供電不足或出現故障時，控制 電路會發出指令開啟供氣閥門和自動打火裝置點燃燃氣，燃氣在燃燒器內燃燒。
4、 根據權利要求l所述的燃氣式半導體溫差發電自動供電系統，其特征是 所述的供氣閥門與自動打火裝置由控制電路自動控制，當供電電壓不足或者電 路故障時，控制電路接到供電指令，同時給出指令打開閥門自動供氣并打火；其打火方式為自動電脈沖打火，當供氣閥門有燃氣通過時，壓力聯動開關感應 到燃氣的壓力后接通，使得脈沖點火器啟動，點燃燃氣。
5、 根據權利要求l所述的燃氣式半導體溫差發電自動供電系統，其特征是 所述的燃燒器內燃燒的燃氣作為半導體溫差發電裝置的熱源，半導體溫差發電 裝置根據貝塞爾效應發電，電流直接提供給供電設備或者蓄電池。
全文摘要
本發明是燃氣式半導體溫差發電全自動供電系統，其結構是燃氣源與供氣閥門相接，控制電路的二個控制輸出端分別與供氣閥門與自動打火裝置相接，自動打火裝置與燃燒器相接，燃燒器與半導體溫差發電裝置相接。整個系統由控制電路進行自動控制。優點本系統在原供電系統供電不足或出現故障不能供電時控制電路會接到供電指令，自動打開供氣閥門，并自動點火燃燒作為熱源，供半導體溫差發電裝置用來發電，半導體溫差發電裝置發的電直接提供給用電設備或存儲到蓄電池中。本系統可作為備用電源使用，在其他供電系統發生故障或者供電不足時使用，結構簡單，應用方便，對于某些需要持續穩定供電的設備提供了一種穩定、安全的后備電源，保障設備的持續運行。
文檔編號H02N11/00GK101494430SQ200910025730
公開日2009年7月29日 申請日期2009年3月9日 優先權日2009年3月9日
發明者正 周 申請人:正 周