[发明专利]热电模块的测试系统及热电模块的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及热电模块测试领域，更具体地，涉及一种热电模块的测试系统及热电模块的测试方法。

背景技术

现有的测试系统一般只能测试热电模块在一定温度条件下的电学输出性能，不能得到热电转化效率。

热电模块固定时的机械压强可能会影响其性能，不同热电模块最适合的加压条件一般是不同的。这是一个重要但经常被忽略的测试因素。现有的测试装置通常为固定夹持力。

热电模块上下接触面的平行度会给热接触的好坏带来很大的影响，这将决定温度测试结果的准确性。现有的测试装置一般通过多股弹簧加压来实现平行度的自调节，但此方法比较被动，精度也不可控制。

现有的测试装置一般采用水冷，其冷端最低测试温度一般只能控制在室温上10度左右。

发明内容

本发明旨在提供一种热电模块的测试系统及热电模块的测试方法，以测量热电模块的热电转化效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种热电模块的测试系统，测试系统包括：电学性能测试单元，电学性能测试单元与处于发电状态下的热电模块电连接以测试热电模块的输出功率P以及在该输出功率工作下的电流I和内阻R；热通量检测单元，热通量检测单元包括设置在热电模块的冷端的用于检测热电模块的冷端的热通量Q_c1的热流传感器；处理器，处理器与电学性能测试单元电连接以接收电学性能测试单元所检测到的信息，处理器与热通量检测单元电连接以接收热通量检测单元所检测到的热电模块的冷端的热通量Q_c1，处理器用于根据公式η＝P/(Q_c1+P-1/2I²R)计算热电模块的热电转化效率η。

进一步地，热通量检测单元包括位于同一平面内的多个热流传感器，多个热流传感器均为矩形的热流片，热电模块具有与其相对的两条边平行的第一对称轴，多个热流传感器相对于第一对称轴对称地设置，多个热流传感器沿逐渐远离第一对称轴的方向长度逐渐增加。

进一步地，热电模块还具有与第一对称轴垂直的第二对称轴，多个热流传感器均相对于第二对称轴对称地设置。

进一步地，热电模块的测试系统还包括用于安置热电模块的测试平台，测试平台包括：第一温控单元，第一温控单元包括第一平面；第二温控单元，第二温控单元包括第二平面，热电模块设置在第一平面与第二平面之间，其中，热流传感器设置在第一平面与热电模块之间。

进一步地，第二温控单元上开设有第一通孔，第一通孔的开口设置在第二平面上，测试平台还包括设置在第一通孔内的光纤。

进一步地，测试平台还包括：支撑板，第一温控单元设置在支撑板上；第一隔热材料层，第一隔热材料层设置在支撑板与第一温控单元之间。。

进一步地，测试平台还包括隔热材料，隔热材料设置在热流传感器和热电模块的四周。

进一步地，测试平台还包括固定在第一平面上的导热材料板，导热材料板包括朝向第一平面的第一表面和背离第一平面的第二表面，第二表面上开设有与热流传感器相适配的容纳槽。

进一步地，第二温控单元相对于第一温控单元沿垂直于第一平面的方向可移动地设置。

进一步地，测试平台还包括用于驱动第二温控单元沿垂直于第一平面的方向移动的驱动单元，驱动单元包括：固定件，固定件相对于第一温控单元固定地设置，固定件上设置有螺纹孔；驱动螺杆，驱动螺杆的延伸方向与第二温控单元的移动方向一致，驱动螺杆与螺纹孔螺纹配合，驱动螺杆与第二温控单元驱动连接。

进一步地，测试平台还包括用于驱动第二温控单元沿垂直于第一平面的方向移动的驱动单元和用于将驱动单元的动力传递给第二温控单元的传动部，传动部包括：第一移动板，第一移动板通过轴承与驱动单元连接；第二移动板，第二移动板与第一移动板弹性连接，第二移动板与第二温控单元抵接。

进一步地，测试系统还包括导向部，导向部包括：滑轮，滑轮与第一移动板连接；滑轨，滑轨的延伸方向与第二温控单元的移动方向一致，滑轨与滑轮相配合地设置。

进一步地，测试平台还包括第二隔热材料层，第二隔热材料层设置在第二移动板与第二温控单元之间。

进一步地，第一移动板上设置有第二通孔，传动部还包括：连接螺栓，连接螺栓穿过设置在第一移动板上的第二通孔与第二移动板连接；弹簧，弹簧套设在连接螺栓上并位于第一移动板和第二移动板之间。

进一步地，传动部包括多个连接螺栓。

进一步地，第二通孔的内径大于连接螺栓的外径，第二移动板上设置有与连接螺栓相适配的螺纹孔。