[发明专利]温差发电水壶

说明书

技术领域

本发明涉及发电能源技术领域，具体涉及一种温差发电水壶。

背景技术

温差发电又叫热电发电，是一种绿色环保的发电方式，其基本原理为塞贝克效应。温差发电技术是一种利用热能直接进行发电的技术，与传统的发电方式相比，具有结构简单、坚固耐用、无运动部件、工作时无噪声、无废弃物排放、使用寿命长、可靠性高等一系列的优点，是一种环境友好型的发电方式。利用温差发电技术可以将太阳能、地热能、工业余热废热等各种低品位热能直接转化成电能，正是由于温差发电具有上述优点，使得其在航空、军事等领域得到了广泛应用。

现有的一些温差发电水杯装置，主要是利用向杯子中添加热水，利用热水的温度与外界环境的温差进行发电的。例如，奚天敬在其专利《温差发电杯》中介绍了一种温差发电杯，通过向杯内倒入热水，利用杯子内外温差进行发电，可直观体现出热能转换为电能的过程，主要用于教学活动，使学生对热能与电能的转换有更好的理解；田海金在《可以发电的热水杯》中设计了一个利用日常生活中饮水杯的低品位耗散热能，发电效率高，性能稳定的温差发电杯，使普通杯子具备了饮水、发电、听音乐、照明等功能，且环保、节能、卫生，无任何污染，这两种方法利用水温进行发电，但由于热水的温度不会超过100℃，因此这种发电方式无法获得更大的温度差，发电功率比较小，在野外等恶劣环境下发电量不足。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种与军用水壶相结合的温差发电水壶，能够利用在野外等恶劣环境下烧水时产生的热能进行发电，为各种电子设备提供应急电源。

本发明的温差发电水壶包括水壶内胆、水壶外壁、水壶底座、温差发电片、散热部件、稳压储能与控制模块和USB接口；其中，水壶内胆置于水壶外壁的内部；水壶底座包括水壶壶底和温差发电片底座，温差发电片底座位于水壶壶底的几何中心；温差发电片固定放置在温差发电片底座上，其热端与温差发电片底座接触，冷端与水壶内胆的底部接触；水壶底座通过固定螺栓A与水壶内胆连接，通过固定螺栓B与水壶外壁连接；散热部件固定放置在水壶内胆内的底部；水壶内胆一侧向内凹陷，形成稳压储能与控制模块的安装空间，水壶外壁上设有USB接口和LED灯；稳压储能与控制模块固定安装在水壶内胆上，与USB接口、温差发电片、LED灯连接。

其中，所述温差发电片为采用Bi₂Te₃或Sb₂Te₃材料制成的半导体发电器件。

所述水壶底座采用导热性大于100W/m·K的金属材料制成，温差发电片底座与水壶壶底的厚度和大于2mm。

所述散热部件为齿状，材料为铝合金。

所述水壶外壁包括左右两部分，左右两部分通过固定部件相连。

所述水壶外壁与水壶内胆之间填充有硬质类隔热保温材料或软质类隔热保温材料，水壶外壁上设有出气孔。

所述温差发电片与稳压储能与控制模块之间的连接线为GN500型电缆。

有益效果：

本发明可以实现燃烧产生的热量向电能的直接转换，可以在烧水的同时进行发电，并辅以稳压及储能装置对产生的能量进行有效的存储及变换，且本装置采用的结构较为简单，通过发电水壶底座的形状设计，可以使温差发电片的热端具有较为均匀的温度分布，同时由于采用散热装置，增加了加热时与水的接触面积，提高了加热速度，而且采用了一些指示和保护装置，提高了本装置的安全性，同时本装置在工艺上易于实现，适用范围广泛。

附图说明

图1为温差发电水壶整体剖面示意图。

图2为温差发电水壶底座示意图。

图3为温差发电水壶内胆示意图。

图4为温差发电水壶外壁示意图。

其中，1-水壶壶口，2-水壶内胆，3-水壶外壁，4-温度指示灯，5-USB接口，6-出气孔，7-稳压储能与控制模块，8-散热部件，9-固定螺栓A，10-固定螺栓B，11-水壶底座，12-温差发电片，13-温差发电片底座，14-水壶壶底，15-固定螺栓C，16-固定部件。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。