[发明专利]一种温差发电单体模块热电性能测试工作台

说明书

技术领域

本发明属于温差发电模块的热电性能测试技术领域，尤其涉及一种温差发电单体模块热电性能测试工作台。

背景技术

相比其它半导体材料，温差电材料在一定温度梯度下具有温差电动势较大的特点，因此大都用它来制作温差发电模块，作为一种新型的固态能量转换器件，温差发电模块具有无噪音、无污染、可靠性高、热源适应范围广的特点，预示着一场低碳节能技术革命的开始。在我们的周围有着太多的“余热”可以利用，包括：废汽热、废水热、废火热、太阳热等等；在能源日益紧张的今天，利用环境余热温差发电的愿望更加强烈。同时该类型器件还有一种反向应用方式，利用温差电材料的珀尔帖效应，在温差发电模块的输入端通电，形成闭环回路，又可以使器件的任意一侧致冷或升温。它的出现使任意相态的物质、任意局部环境的温度的智能化、数字化、程序化控制，成为可能。想冷，即冷；想热，即热。实现对局部温度随心所欲的控制。

温差发电模块的热电性能的准确测试是实现温差电余热利用技术准确设计的前提。目前，针对温差发电模块热电性能的测试技术主要是采用恒定热输入功率法进行测试，通常给温差发电模块供热的电热源厚度/体积比较大，存在输入热功率漏热严重，实际输入热功率偏差较大、温差发电模块热面温度波动幅度剧烈、差异较大、难以稳定的问题；通常温差发电模块与热源、冷阱单元间通过螺钉直接加压连接，存在接触界面间接触压力差异较大，造成界面间接触热阻波动幅度较大，不能准确表征温差发电模块的有效热电性能的问题。

因此，传统测试方法中，不同批次的温差发电单体模块测试存在冷面温度、热面温度不一致、界面接触热阻不一致、输入热功率漏热严重，影响对温差发电单体模块热电性能的准确测试和批次性能差异性评估。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种温差发电单体模块热电性能测试工作台。

本发明提供了一种温差发电单体模块热电性能测试工作台，其包括工作台、气压系统、冷却循环系统、电加热测试系统，所述工作台的上工作面与下工作面间由至少两个支撑柱连接，所述下工作面上由下至上依次设有所述电加热测试系统、所述冷却循环系统、所述气压系统，所述冷却循环系统包括冷却水套，所述冷却水套的两侧分别设有凸台，所述凸台上设有固定孔，所述冷却循环系统通过所述固定孔连接到所述下工作面，所述电加热测试系统卡在所述冷却循环系统与所述下工作面间而固定，所述气压系统包括滑动气压阀、气缸，所述上工作面中心设有通孔，所述滑动气压阀穿过所述通孔连接固定到所述上工作面上，所述气缸压在所述冷却循环系统上。

以上技术方案，优选的，所述电加热测试系统包括温差发电单体模块、导热板、薄片式热源单元、保温隔热单元，所述保温隔热单元设于所述温差发电单体模块四周、所述导热板四周、所述薄片式热源单元与所述下工作面之间，所述薄片式热源单元、导热板、温差发电单体模块依次设置，所述温差发电单体模块远离所述下工作面。

以上技术方案，优选的，所述保温隔热单元为热导率≤0.03W/m·K的气凝胶隔热材料。

以上技术方案，优选的，所述薄片式热源单元为云母片，所述云母片上缠绕电热丝。

以上技术方案，优选的，所述云母片厚度为0.1～0.2mm。

以上技术方案，优选的，所述电热丝的厚度≤0.2mm，宽度≤1.5mm。

以上技术方案，优选的，所述冷却水套材质为紫铜。

以上技术方案，优选的，所述导热板材质为紫铜。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、定压测试：采用气缸压在冷却循环系统上，使温差发电单体模块热面/冷面受力均匀可控，实现了不同单体模块在定值压力下的性能测试，避免了压力不均对温差发电单体模块高温界面电阻、温差发电单体模块热面/冷面界面热阻的影响。

2、制成薄片式热源单元：提升了热源功率密度，利于在温差发电单体模块热面建立高温，并极大地减小了热源侧壁漏热。

3、保温隔热单元：在温差发电单体模块、热源单元、温差发电单体模块与工作台下工作面之间设置保温隔热单元，实现测试系统与外界的隔热，提高了温差发电单体模块热电转换效率的测试精度。

附图说明

图1本发明一实施例的温差发电单体模块热电性能测试工作台的结构示意图

图2本发明一实施例的气压系统的结构示意图

图3本发明一实施例的冷却循环系统的结构示意图

图4本发明一实施例的电加热测试系统的结构示意图

1、工作台2、气压系统3、冷却循环系统

4、电加热测试系统21、滑动气压阀 22、气缸上盖