便攜式溫差發電機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種便攜式溫差發電機，包括一個具有冷端和熱端的溫差發電片；所述溫差發電片正負極上連接有電力輸出接口；還包括用于為溫差發電片熱端加熱的加熱裝置。整機便于攜帶，體積小，重量輕。
【專利說明】
便攜式溫差發電機
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種發電機，尤其是利用溫差發電的發電機。
【背景技術】
[0002]隨著社會的高速發展，電的使用愈加廣泛，而各種便攜式電子設備也隨之興起，這些形態各樣，功能各異的電子設備在給我們帶來便利的同時也暴露出了一個致命的問題，那就是電。我們甚至不敢想象如果這個世界沒有電的話，將是一件多么可怕的事。這些電子設備所用到的電源幾乎所有的都是電池供電，而電池的容量終究有限，總有耗盡的時候。
[0003]雖說現代社會，電幾乎無所不在，隨處可見的電線，和每家都有的插座，都讓這些便攜式電子設備得以持續使用。而在人們生活中最為常見，使用也是最多的就當屬手機了。現在的手機幾乎是人手一臺，已經深入人們的生活，甚至我們有那么一段時間沒有手機是多么難熬的一件事情。
[0004]所以，當人們在野外露營，登山，旅游等戶外運動的時候，這時如果手機沒電是多么糟糕的一件事情，這時我們就需要一臺發電設備，而且這臺設備還得有手機一般的輕巧便于攜帶，以及隨處可見的燃料供應。有的時候，在家中因為各種原因導致的停電，也使得我們的手機受到影響。
【實用新型內容】
[0005]針對上述存在的技術問題，本實用新型提供一種便攜式溫差發電機，能夠在沒有電力輸入的環境下利用溫差進行發電。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為:一種便攜式的溫差發電機，包括一個具有冷端和熱端的溫差發電片;所述溫差發電片正負極上連接有電力輸出接口 ；還包括用于為溫差發電片熱端加熱的加熱裝置。
[0007]作為一種改進，所述溫差發電片熱端設置有均熱板。用于將加熱裝置所散發的熱量均勻的導入溫差發電片熱端。
[0008]作為一種改進，還包括設置在均熱板與加熱裝置之間的熱緩沖板，所述熱緩沖板可在均熱板與加熱裝置之間運動。其具體結構包括一個支架，所述溫差發電片固定在機架上;所述加熱裝置設置在溫差發電片下方;所述熱緩沖板可沿支架上下滑動。由于溫差發電片熱端能承受的極端溫度為200攝氏度，所以通過設置一個熱緩沖板，當熱端溫度接近200攝氏度時降低其受熱，避免被損壞。
[0009]作為一種改進，還包括驅動熱緩沖板上下滑動的驅動機構，所述驅動機構包括減速電機以及齒輪齒條裝置;所述減速電機與齒輪連接，與該齒輪嚙合的齒條與熱緩沖板連接。利用減速電機帶動齒輪齒條裝置，并由齒輪齒條裝置驅動熱緩沖板上下滑動，用于控制溫差發電機的熱端溫度。
[0010]作為一種改進，還包括為溫差發電片冷端散熱的散熱器;所述散熱器包括覆蓋在溫差發電片冷端的金屬散熱片，所述金屬散熱片上安裝有散熱風扇。散熱器用于為溫差發電片冷端散熱，使得冷端與熱端保持較大溫差，使其輸出電流加大，電壓提高。
[0011]作為一種改進，還包括控制器、用于監測溫差發電片冷端的冷端溫敏電阻以及用于監測溫差發電片熱端的熱端溫敏電阻;所述控制器分別與冷端溫敏電阻、熱端溫敏電阻、減速電機以及散熱風扇連接。初始的時候，熱緩沖板和均熱板緊貼，當熱端溫敏電阻監測到熱端溫度達到預設值時，控制減速電機正轉帶動熱緩沖板下降與均熱板分離，用以降低熱端溫度。當熱端溫度下降到預設值時，控制器控制減速電機反轉帶動熱緩沖板上升再次與均熱板緊貼。同理，當冷端溫敏電阻檢測到冷端溫度達到預設值時，增加驅動散熱風扇上加載的電流，使得其轉速增加，快速為冷端散熱。
[0012]作為一種改進，還包括與控制器相連的液晶顯示屏。用以顯示電量、溫度等參數。
[0013]作為一種改進，所述均熱板與溫差發電片之間、所述金屬散熱片與溫差發電片之間均填充有導熱硅脂。使得熱傳遞更加順暢。
[0014]作為一種優選，所述電力輸出接口為USB接口。市面上絕大多數手機充電線均為USB接口。
[0015]作為一種優選，所述加熱裝置為酒精燈。通過燃燒酒精驅動溫差發電片發電，將化學能轉化為熱能，熱能轉化為電能。并且酒精燃燒后無污染，符合國家節能減排政策。
[0016]本實用新型的有益之處在于:
[0017]發電功率:要求能滿足一般手機的充電功率，要求電壓5v，電流500mA以上，USB接口連接。
[0018]發電監測:要求具有一定的智能性，能夠對溫差發電片冷熱兩端的溫度進行監控，并顯示輸出的電壓電流，能夠對輸出的功率進行控制，對輸出電壓進行調解。
[0019]適應環境:能夠適應一般的外界條件，如風對燃料燃燒的影響。能夠在室內使用。
[0020]對環境的影響:在使用過程中不產生有毒有害氣體，因此采用酒精(乙醇)作為燃料。使用風冷散熱，噪音小無流動液體產生。
[0021]維護簡單:簡單的結構使得維護簡單，用酒精作為燃料，不會產生炭黑等的附著物，清潔，環保。
[0022]便攜性:整機便于攜帶，體積小，重量輕。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型的結構不意圖。
[0024]圖中標記:I溫差發電片、2加熱裝置、3均熱板、4熱緩沖板、5金屬散熱片、6散熱風扇、7熱端溫敏電阻、8冷端溫敏電阻、9減速電機、10齒輪、11齒條、12支架。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
[0026]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0027]本實用新型主要是利用西伯克(seebeck)效應:有兩種不同導體組成的開路中，如果導體的兩個結點存在溫度差，這開路中將產生電動勢E，這就是西伯克效應。由于西伯克效應而產生的電動勢稱作溫差電動勢。
[0028]溫差發電是利用半導體材料形成PN結，當結的兩端存在一定的溫度差時將產生一個溫差電流這一原理，通過持續的提供熱源及控制冷端散熱而達到發電的目的。溫差發電片也是用這一原理制成，通過在熱端持續加熱，冷端持續散熱的條件下持續產生穩定的電流。本實用新型實施例中選用的溫差發電片型號為TEC1-12715。
[0029]如圖1所示，本實用新型包括一個具有冷端和熱端的溫差發電片I;所述溫差發電片I正負極上連接有電力輸出接口；電力輸出接口最好為USB接口。還包括用于為溫差發電片I熱端加熱的加熱裝置2。加熱裝置2最好為酒精燈。溫差發電片I熱端設置有均熱板3。
[0030]還包括設置在均熱板3與加熱裝置2之間的熱緩沖板4，所述熱緩沖板4可在均熱板3與加熱裝置2之間運動。其具體結構包括一個支架12，所述溫差發電片I固定在機架上;所述加熱裝置2設置在溫差發電片I下方;所述熱緩沖板4可沿支架12上下滑動。
[0031 ] 還包括驅動熱緩沖板4上下滑動的驅動機構，所述驅動機構包括減速電機9以及齒輪齒條裝置;所述減速電機9與齒輪10連接，與該齒輪10嚙合的齒條11與熱緩沖板4連接。
[0032]還包括為溫差發電片I冷端散熱的散熱器;所述散熱器包括覆蓋在溫差發電片I冷端的金屬散熱片5，所述金屬散熱片5上安裝有散熱風扇6。均熱板3與溫差發電片I之間、所述金屬散熱片5與溫差發電片I之間均填充有導熱硅脂。
[0033]還包括控制器、用于監測溫差發電片I冷端的冷端溫敏電阻8以及用于監測溫差發電片I熱端的熱端溫敏電阻7;所述控制器分別與冷端溫敏電阻8、熱端溫敏電阻7、減速電機9以及散熱風扇6連接。
[0034]還包括與控制器相連的液晶顯示屏。
[0035]初期預熱:將加熱裝置2(酒精燈)點燃，放置于支架12固定底座上并固定，使得酒精燈的火焰能夠較好的加熱熱緩沖板4，初始狀態時，熱緩沖板4與均熱板3緊貼。這時候熱量通過熱緩沖板4—均熱板3—溫差發電片I—金屬散熱片5，最后由散熱風扇6將金屬散熱片5上的熱量迅速散發到空氣中，利用這樣的一個熱流動來為溫差發電創造環境。
[0036]穩定發電:進入穩定發電階段后，智能控制系統進入工作狀態，監測溫差發電片I熱端和冷端上的溫度，以及發電輸出的電壓和電流，并顯示在液晶顯示屏上。通過調節電位器，使輸出的電壓在需要的范圍內。當熱端檢測到溫度超過1900C時，減速電機9正轉，使熱緩沖板4與均熱板3分離，阻止溫度進一步升高，當熱端溫度降低到180°C以下時，減速電機9反轉使得熱緩沖板4與均熱板3相互接觸，加熱繼續。當檢測到冷端的溫度高于70°C時，增大流過散熱風扇6的電流，從而增加散熱風扇6的轉速，加快散熱。
[0037]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種便攜式的溫差發電機，其特征在于:包括一個具有冷端和熱端的溫差發電片;所述溫差發電片正負極上連接有電力輸出接口；還包括用于為溫差發電片熱端加熱的加熱裝置。2.根據權利要求1所述的一種便攜式的溫差發電機，其特征在于:所述溫差發電片熱端設置有均熱板。3.根據權利要求2所述的一種便攜式的溫差發電機，其特征在于:還包括設置在均熱板與加熱裝置之間的熱緩沖板，所述熱緩沖板可在均熱板與加熱裝置之間運動。4.根據權利要求3所述的一種便攜式的溫差發電機，其特征在于:還包括驅動熱緩沖板上下滑動的驅動機構，所述驅動機構包括減速電機以及齒輪齒條裝置;所述減速電機與齒輪連接，與該齒輪嚙合的齒條與熱緩沖板連接。5.根據權利要求4所述的一種便攜式的溫差發電機，其特征在于:還包括為溫差發電片冷端散熱的散熱器;所述散熱器包括覆蓋在溫差發電片冷端的金屬散熱片，所述金屬散熱片上安裝有散熱風扇。6.根據權利要求5所述的一種便攜式的溫差發電機，其特征在于:還包括控制器、用于監測溫差發電片冷端的冷端溫敏電阻以及用于監測溫差發電片熱端的熱端溫敏電阻;所述控制器分別與冷端溫敏電阻、熱端溫敏電阻、減速電機以及散熱風扇連接。7.根據權利要求6所述的一種便攜式的溫差發電機，其特征在于:還包括與控制器相連的液晶顯示屏。8.根據權利要求5所述的一種便攜式的溫差發電機，其特征在于:所述均熱板與溫差發電片之間、所述金屬散熱片與溫差發電片之間均填充有導熱硅脂。9.根據權利要求1所述的一種便攜式的溫差發電機，其特征在于:所述電力輸出接口為USB接口。10.根據權利要求1所述的一種便攜式的溫差發電機，其特征在于:所述加熱裝置為酒精燈。
【文檔編號】H02N11/00GK205490241SQ201620015014
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月8日
【發明人】李新
【申請人】重慶工程職業技術學院