[发明专利]发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电装置，尤其是一种利用半导体温差发电的发电装置。 

背景技术

半导体温差发电技术，是利用在半导体发电芯片两端形成的温差，以及半导体芯片发电材料的赛贝克(seebeck)效应，从而产生电能。 

半导体发电芯片具有冷端和热端，冷热两端的温差越大，半导体发电芯片产生的电能就越多。 

由于发电装置的集热器与发电芯片的热端接合，因此希望集热器和热源的接触部分面积大、集热多为宜，所以在集热器上设计了些翅或增大与热源接合部分的面积。但同时造成集热量相对较重，热容量增加，集热器温升较慢，半导体发电芯片冷、热两端温差形成过程缓慢，导致该发电系统发电量较小且发电量增长速度较慢。造成半导体发电装置的发电效率低，输出功率小，而且热应力释放不充分，导致使用寿命短。 

发明内容

本发明的目的是针对现有的发电装置的缺陷，提供一种发电装置，发电效率高，输出功率大，而且使用寿命长。 

为实现上述目的，本发明提供了一种发电装置，包括： 

集热器，具有通孔或者异形截面，用于收集热能； 

散热器，用于散热； 

发电芯片，具有热端和冷端，所述热端接合所述集热器，所述冷端接合 所述散热器，利用冷端和热端之间的温度差产生电能。 

还包括：导热器，与所述集热器相连接，用于将热源的热量传导至所述集热器。所述通孔位于所述集热器的内部，并且该通孔的开口部位于所述集热器不与所述导热器相连接的侧面上，所述集热器通过除所述通孔以外的本体部分将所述导热器传导来的所述热源的热量传导至所述热端。所述导热器为内含气/液或固/液两相工质的热管；所述导热器的材质为金属。电风扇，与所述发电芯片电连接，用于强化所述散热器的散热，电风扇强化换热带来的发电量增加部分大于其自身耗电即有实际意义。所述发电芯片包括：冷端陶瓷基板，与所述散热器相接合；第一导流条，接合在所述冷端陶瓷基板上；半导体材料粒子，一端与所述第一导流条相接设；第二导流条，所述半导体材料粒子的另一端与所述第二导流条的一面相接设，所述第二导流条的另一面接合所述集热器。所述半导体材料粒子的一端通过焊接层与所述第一导流条接设，所述半导体材料粒子的另一端通过焊接层与所述第二导流条接设。所述发电芯片还包括：热端陶瓷基板，所述第二导流条接合在所述热端陶瓷基板上，并且所述第二导流条的另一面通过所述热端陶瓷基板接合所述集热器。所述热端陶瓷基板的面积小于所述冷端陶瓷基板的面积。所述热端陶瓷基板为数块。还包括：热缓冲层，所述集热器通过热缓冲层接合所述发电芯片的热端，用于减小所述发电芯片热端的温度波动。所述热缓冲层为石墨垫片或导热硅胶片。 

本发明发电装置的发电芯片的热端吸收集热器的热量，可以是利用废热热能，例如燃料燃烧过程中产生的余热；集热器可以高效的将热量传递至发电芯片的热端，利用发电芯片的热端与冷端形成的温度差产生电能，既方便又经济且形成冷、热温差大，发电效率高、输出功率大，使用寿命长。 

附图说明

图1为本发明发电装置实施例1的结构示意图； 

图2A为本发明发电装置实施例1集热器的结构示意图之一； 

图2B为本发明发电装置实施例1集热器的结构示意图之二； 

图2C为本发明发电装置实施例1集热器的结构示意图之三； 

图2D为本发明发电装置实施例1集热器的结构示意图之四； 

图2E为本发明发电装置实施例1集热器的结构示意图之五； 

图2F为本发明发电装置实施例1集热器的结构示意图之六； 

图3为本发明发电装置实施例2的结构示意图； 

图4A为本发明发电装置实施例3集热器的结构示意图之一； 

图4B为本发明发电装置实施例3集热器的结构示意图之二； 

图4C为本发明发电装置实施例3集热器的结构示意图之三； 

图4D为本发明发电装置实施例3集热器的结构示意图之四； 

图4E为本发明发电装置实施例3集热器的结构示意图之五； 

图4F为本发明发电装置实施例3集热器的结构示意图之六； 

图4G为本发明发电装置实施例3集热器的结构示意图之七； 

图5为本发明发电装置实施例4的结构示意图； 

图6为本发明发电装置的发电芯片实施例1的结构示意图；