一種利用家庭余熱的溫差發(fā)電及存儲供電裝置制造方法
【專利摘要】一種利用家庭余熱的溫差發(fā)電及存儲供電裝置，包括依次連接的半導(dǎo)體溫差發(fā)電片、DC-DC升壓模塊及移動式儲電供電裝置，半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的熱面和冷面分別固定連接有石墨吸熱片和石墨散熱片；移動式儲電供電裝置包括含有充電電路、升壓電路和供電電路的移動電源電路板及電芯，移動電源電路板的電流輸入端通過升壓電路與所述DC-DC升壓模塊相連，移動電源電路板通過充電電路與電芯相連，電芯通過供電電路與USB供電接口端連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，本實(shí)用新型的吸熱片和散熱片可移動使用，具有良好的可彎折性和導(dǎo)熱性，其端部的弧形設(shè)計(jì)可用于家庭生活中的多種熱源上。對發(fā)電后的電能大部分進(jìn)行存儲，并提供5V標(biāo)準(zhǔn)的USB供電接口，便于LED照明及數(shù)碼產(chǎn)品使用。
【專利說明】—種利用家庭余熱的溫差發(fā)電及存儲供電裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及溫差發(fā)電領(lǐng)域，尤其是一種利用家庭余熱的溫差發(fā)電及存儲供電
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]溫差發(fā)電技術(shù)是利用塞貝爾效應(yīng)將熱能直接轉(zhuǎn)換成電能的全靜態(tài)直接發(fā)電技術(shù)，是綠色環(huán)保技術(shù)，因此它在家庭中的應(yīng)用也逐漸增多:如基于家庭廚房的溫差發(fā)電裝置(ZL2013202467298)、一種利用溫差發(fā)電的電飯鍋(CN103610398A )、以及利用建筑物內(nèi)外環(huán)境溫差的發(fā)電裝置(ZL201220274843.7)等。這些專利從現(xiàn)實(shí)應(yīng)用上看，有三個(gè)方面有待改進(jìn):1.從整體上看，余熱利用的種類較為單一，沒有對各種余熱的綜合利用；2.接觸熱源端多固定在熱源上，不利于移動；3.發(fā)電后電能存儲量較少，多數(shù)電能被直接利用，且所存儲的電能不可移動使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、熱源利用率高，適用于家庭中多種熱源并可移動使用的溫差發(fā)電及存儲供電裝置。
[0004]本實(shí)用新型解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案:一種利用家庭余熱的溫差發(fā)電及存儲供電裝置，包括依次連接的半導(dǎo)體溫差發(fā)電片、DC-DC升壓模塊及移動式儲電供電裝置，所述半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的熱面和冷面分別固定連接有石墨吸熱片和石墨散熱片；所述移動式儲電供電裝置包括含有充電電路和供電電路的移動電源電路板及電芯，移動電源電路板的電流輸入端與所述DC-DC升壓模塊相連，移動電源電路板通過充電電路與所述電芯相連，電芯通過供電電路與USB供電接口端連接。
[0005]所述石墨吸熱片與石墨散熱片分別通過導(dǎo)熱硅膠層與半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的熱面和冷面緊密連接固定。
[0006]所述石墨吸熱片的端部為弧形。
[0007]所述石墨吸熱片和石墨散熱片的表面部分包裹有絕熱材料層。
[0008]在所述石墨吸熱片的絕熱材料層上設(shè)有提拉部。
[0009]所述半導(dǎo)體溫差發(fā)電片和DC-DC升壓模塊的外部設(shè)置有殼體，所述石墨吸熱片、石墨散熱片及移動式儲電供電裝置位于殼體外部，石墨吸熱片、石墨散熱片通過殼體與殼體內(nèi)的半導(dǎo)體溫差發(fā)熱片固定連接，所述DC-DC升壓模塊通過殼體與殼體外的移動式儲電供電裝置由導(dǎo)線與移動式儲電供電裝置的電流輸入端插拔連接；所述USB供電接口端設(shè)于所述移動式儲電供電裝置上。
[0010]半導(dǎo)體溫差發(fā)電片、DC-DC升壓模塊及移動式儲電供電裝置的外部設(shè)有殼體，所述石墨吸熱片、石墨散熱片位于殼體外部，石墨吸熱片、石墨散熱片通過殼體與殼體內(nèi)的半導(dǎo)體溫差發(fā)熱片固定連接；所述USB供電接口端設(shè)于所述殼體上。
[0011]所述DC-DC升壓模塊為PT 1301升壓模塊。
[0012]本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思:本實(shí)用新型基于溫差發(fā)電技術(shù)，采用不規(guī)則形狀的(弧形)石墨吸熱片、DC-DC升壓模塊和移動電源電路板等制造出解決現(xiàn)有技術(shù)缺陷的利用家庭余熱的溫差發(fā)電及存儲供電裝置。其主要利用了各個(gè)組分所各自具有的優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)而成，其中:
[0013]溫差發(fā)電技術(shù):溫差發(fā)電技術(shù)是利用塞貝爾效應(yīng)將熱能直接轉(zhuǎn)換成電能的全靜態(tài)直接發(fā)電技術(shù)，是綠色環(huán)保技術(shù)。目前，溫差發(fā)電技術(shù)廣泛應(yīng)用于野外、軍事、空間等領(lǐng)域?；诎雽?dǎo)體溫差電材料的高品質(zhì)因數(shù)，市場上的溫差發(fā)電片大都是半導(dǎo)體溫差發(fā)電片，具有設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠、運(yùn)行時(shí)無噪聲、無磨損、無泄漏、移動靈活等優(yōu)點(diǎn)。一塊40*40*3.5mm的溫差發(fā)電片，溫差60攝氏度時(shí)能發(fā)出3.5V*3_5A的電量，即10-15W的電量；
[0014]石墨吸熱片:石墨吸熱片由導(dǎo)熱石墨片制成，它具有良好的導(dǎo)熱性，可彎曲性強(qiáng)。而不規(guī)則形狀(弧形)便于在不同熱源上使用，如燃?xì)庠?、不銹鋼鍋、燒水壺、碗碟、甚至砂鍋等;
[0015]DC-DC升壓模塊:內(nèi)含升壓電路，用于對直流參數(shù)進(jìn)行變換的電路模塊，本實(shí)用新型中使用其對半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的電壓進(jìn)行升壓(將半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的低電壓提升到5V)。PT1301是一款最低啟動電壓可低于IV的小尺寸高效率升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，采用自適應(yīng)電流模式PWM控制環(huán)路。其內(nèi)部包含誤差放大器、斜坡產(chǎn)生器、比較器、功率開關(guān)和驅(qū)動器。PT1301能在較寬的負(fù)載電流范圍內(nèi)穩(wěn)定和高效的工作，并且不需要任何外部補(bǔ)償電路。PT1301的啟動電壓可低于IV，因此可滿足溫差較低時(shí)的應(yīng)用。PT1301內(nèi)部含有2A功率開關(guān)，供電時(shí)最大輸出電流可達(dá)300mA，同時(shí)還提供用于驅(qū)動外部功率器件(NMOS或NPN)的驅(qū)動端口，以便在應(yīng)用需要更大負(fù)載電流時(shí)，擴(kuò)展輸出電流。500KHZ的開關(guān)頻率可縮小外部元件的尺寸。輸出電壓由兩個(gè)外部電阻設(shè)定。14μΑ的低靜態(tài)電流，再加上高效率，可使用更長時(shí)間；
[0016]移動電源電路板:移動電源是近年來發(fā)展迅速的便攜式的為數(shù)碼產(chǎn)品提供電能支持的設(shè)備?，F(xiàn)有的移動電源電路板主要包括三個(gè)功能模塊:含有充電電路的充電管理系統(tǒng)、升壓系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)。其中充電管理系統(tǒng)在充電時(shí)首先確定電芯狀態(tài)如果兩端電壓過低，將會通過充電電路啟用脈沖充電，從而激活電芯恢復(fù)到可以進(jìn)行恒流充電狀態(tài)以快速充電；當(dāng)電芯接進(jìn)充滿時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)楹銐撼潆姞顟B(tài)；電芯接近飽和時(shí)，通過涓流充電讓電芯徹底飽和。升壓系統(tǒng)將電芯的3.7V電壓通過升壓電路提升到5V，以適應(yīng)電子數(shù)碼設(shè)備的電壓要求。保護(hù)系統(tǒng)提供過流保護(hù)、過充保護(hù)、過放保護(hù)、穩(wěn)壓保護(hù)、短路保護(hù)、穩(wěn)流保護(hù)和電量提醒等功能。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的吸熱片和散熱片可移動使用，且具有良好的可彎折性和導(dǎo)熱性，其端部的弧形設(shè)計(jì)可用于家庭生活中的多種熱源上，便于使用。而對發(fā)電后的電能大部分進(jìn)行存儲，并提供5V標(biāo)準(zhǔn)的USB供電接口，便于LED照明及數(shù)碼產(chǎn)品使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)連接示意圖。
[0019]圖2是本實(shí)用新型石墨吸熱片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3是本實(shí)用新型石墨散熱片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例1的外觀示意圖。
[0022]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例2的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:1_石墨吸熱片；2-提拉部；3-絕熱材料層；4-導(dǎo)熱硅膠層；5-半導(dǎo)體溫差發(fā)電片；6-DC-DC升壓模塊；7-移動電源電路板；8-電量指示燈；9— USB供電接口端；10-電芯；11-石墨散熱片；12_殼體；13-移動式儲電供電裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型進(jìn)行說明。
[0025]圖1是本實(shí)用新型一種利用家庭余熱的溫差發(fā)電及存儲供電裝置的結(jié)構(gòu)連接示意圖，一種利用家庭余熱的溫差發(fā)電及存儲供電裝置包括依次連接的半導(dǎo)體溫差發(fā)電片5、DC-DC升壓模塊6 (優(yōu)選PT 1301升壓模塊)及移動式儲電供電裝置13，移動式儲電供電裝置13具體包括含有充電電路和供電電路的移動電源電路板7及電芯10 (即移動電源)，移動電源電路板7的電流輸入端與DC-DC升壓模塊6相連，其中，DC-DC升壓模塊6用于將半導(dǎo)體溫差發(fā)電片5的低電壓升壓至5V，以提供給移動電源電路板5V的充電電壓；移動電源電路板7通過充電電路與電芯10相連，電芯10通過供電電路與USB供電接口端9連接，半導(dǎo)體溫差發(fā)電片5的熱面和冷面分別通過導(dǎo)熱硅膠層與石墨吸熱片I和石墨散熱片11緊密連接固定。
[0026]如圖2所示，為了適應(yīng)不同的家庭熱源，石墨吸熱片I的端部優(yōu)選設(shè)計(jì)為弧形。
[0027]圖2_3分別是石墨吸熱片和石墨散熱片的結(jié)構(gòu)不意圖。如圖所不，石墨吸熱片I和石墨散熱片11的表面部分包裹有絕熱材料層3。在石墨吸熱片的絕熱材料層上設(shè)有提拉部，如提繩等，便于裝置的移動且有效防止使用者燙傷。
[0028]在使用時(shí)，將本實(shí)用新型的石墨吸熱片I置于熱源上(如做飯時(shí)灶臺鍋架、盛放熱飯的鍋、燒開水時(shí)水壺等)吸取熱量，將石墨散熱片置于冷水中以在半導(dǎo)體溫差發(fā)電片5上形成溫差，所產(chǎn)生的電能經(jīng)過DC-DC升壓模塊6的升壓輸入至移動電源電路板中并將電能儲存至電芯10中。對于儲存后電能的利用方式，可采用以下兩種實(shí)施方式進(jìn)行:
[0029]實(shí)施例1:
[0030]如圖4所示，本實(shí)用新型可在半導(dǎo)體溫差發(fā)電片5和DC-DC升壓模塊6的外部設(shè)置有殼體12，將石墨吸熱片1、石墨散熱片11及移動式儲電供電裝置13位于殼體12的外部，石墨吸熱片1、石墨散熱片11通過殼體12與殼體12內(nèi)的半導(dǎo)體溫差發(fā)熱片5固定連接，DC-DC升壓模塊6通過導(dǎo)線與殼體12外的移動式儲電供電裝置13的電流輸入端插拔連接。USB供電接口端9設(shè)于移動式儲電供電裝置13上，在移動式儲電供電裝置13上可設(shè)置電量指示燈8以方便顯示當(dāng)前電量。對于石墨吸熱片I和石墨散熱片11的絕熱材料層3部分通過殼體12上兩側(cè)的孔洞與半導(dǎo)體溫差發(fā)熱片5固定連接，并在孔洞處采用橡膠材料密封。
[0031]由于DC-DC升壓模塊6與殼體12外的移動式儲電供電裝置13插拔連接，因此本實(shí)用新型可以在完成溫差充電后，拔下移動式儲電供電裝置13作為獨(dú)立的移動電源使用。
[0032]實(shí)施例2:
[0033]本實(shí)用新型可在半導(dǎo)體溫差發(fā)電片5、DC_DC升壓模塊6及移動式儲電供電裝置13的外部設(shè)有殼體12，石墨吸熱片1、石墨散熱片11位于殼體12的外部，石墨吸熱片1、石墨散熱片11通過殼體12與殼體12內(nèi)的半導(dǎo)體溫差發(fā)熱片5固定連接。USB供電接口端9設(shè)于殼體12上，在殼體上可設(shè)置電量指示燈8以方便顯示當(dāng)前電量以顯示當(dāng)前電量。
[0034]本實(shí)施例在使用時(shí)不需要對裝置進(jìn)行插拔安裝，比較適用于不需要經(jīng)常用移動電源進(jìn)行充電的用戶。
[0035]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選技術(shù)方案對本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種利用家庭余熱的溫差發(fā)電及存儲供電裝置，其特征在于，包括依次連接的半導(dǎo)體溫差發(fā)電片、DC-DC升壓模塊及移動式儲電供電裝置，所述半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的熱面和冷面分別固定連接有石墨吸熱片和石墨散熱片；所述移動式儲電供電裝置包括含有充電電路和供電電路的移動電源電路板及電芯，移動電源電路板的電流輸入端與所述DC-DC升壓模塊相連，移動電源電路板通過充電電路與所述電芯相連，電芯通過供電電路與USB供電接口端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用家庭余熱的溫差發(fā)電及存儲供電裝置，其特征在于，所述石墨吸熱片與石墨散熱片分別通過導(dǎo)熱硅膠層與半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的熱面和冷面緊密連接固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用家庭余熱的溫差發(fā)電及存儲供電裝置，其特征在于，所述石墨吸熱片的端部為弧形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用家庭余熱的溫差發(fā)電及存儲供電裝置，其特征在于，所述石墨吸熱片和石墨散熱片的表面部分包裹有絕熱材料層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用家庭余熱的溫差發(fā)電及存儲供電裝置，其特征在于，在所述石墨吸熱片的絕熱材料層上設(shè)有提拉部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用家庭余熱的溫差發(fā)電及存儲供電裝置，其特征在于，所述半導(dǎo)體溫差發(fā)電片和DC-DC升壓模塊的外部設(shè)置有殼體，所述石墨吸熱片、石墨散熱片及移動式儲電供電裝置位于殼體外部，石墨吸熱片、石墨散熱片通過殼體與殼體內(nèi)的半導(dǎo)體溫差發(fā)熱片固定連接，所述DC-DC升壓模塊通過殼體與殼體外的移動式儲電供電裝置由導(dǎo)線與移動式儲電供電裝置的電流輸入端插拔連接；所述USB供電接口端設(shè)于所述移動式儲電供電裝置上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用家庭余熱的溫差發(fā)電及存儲供電裝置，其特征在于，半導(dǎo)體溫差發(fā)電片、DC-DC升壓模塊及移動式儲電供電裝置的外部設(shè)有殼體，所述石墨吸熱片、石墨散熱片位于殼體外部，石墨吸熱片、石墨散熱片通過殼體與殼體內(nèi)的半導(dǎo)體溫差發(fā)熱片固定連接；所述USB供電接口端設(shè)于所述殼體上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用家庭余熱的溫差發(fā)電及存儲供電裝置，其特征在于，所述DC-DC升壓模塊為PT1301升壓模塊。
【文檔編號】H02J7/00GK204068762SQ201420438510
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】徐寅雷 申請人:徐寅雷