[发明专利]一种基于温差发电的阵列式直流电源

说明书

本发明涉及一种基于温差发电的阵列式直流电源，属于电源设备及核能应用技术领域。该温差发电阵列直流电源包括热力管道、安装套和多个阵列直流电源模块，安装套的内壁为圆形，外壁为多边形,多个阵列直流电源模块分别固定在安装套的多边形外壁上。阵列直流电源模块由多个直流电源单元纵向排列而成，并安装在发电片安装基板上，发电片安装基板与安装套的多边形外壁相对固定。直流电源单元中的单片温差发电片通过阵列组合后得到单组阵列DC电源模块，该模块可以使用于与环境温度温差25℃以上的热力表面，温差越大电源可输出功率越大、发电效率越高。本发明电源模块中的导热、绝热和散热设计，能够确保模块可以最大地利用热源，减少热损，提高效率。

技术领域

本发明涉及一种基于温差发电的阵列式直流电源，属于电源设备及核能应用技术领域。

背景技术

目前新开工核电站建设中对于事故监测的电源需求，设置了多组长时间储能的蓄电池组电源及电力转换装置以及移动柴油发电机组成套电源设备，此种配置设备造价高、运维成本大。对于采用非能动自然循环方式进行余热排出的核电站来说，在事故情况下不需要外界动力支持就能实现电站处于安全状态并导出余热，而此时核电厂事故后安全参数的监测是重点，此时需要的较小的电源容量支撑设备运行即可。

根据塞贝克效应制成温差发电片具有体积小、重量轻、无运动部件、寿命长、可靠性高以及无污染等诸多优点，通过发电片冷端和热端的温度差产生电能，可以利用各种热力，节能环保。温差发电片组成阵列后可以得到所需电压和容量的电源，其持续时间取决于管道热力续存时间。

目前我国已建成或在建核电厂事故后监测系统采用的电源为UPS与蓄电池组配合的模式，如秦山核电厂、大亚湾核电厂、田湾核电厂、山东石岛湾核电厂等。其原理为在正常电源失电时，由蓄电池组通过UPS放电来提供事故后监测系统所需要的电力供应。该种方式的缺点为事故后监测系统运行的时间完全由蓄电池组的容量决定。而核电厂事故后监测系统运行时间较长，则需要配置大容量蓄电池组，一方面带来较大资金压力，另外也对设备占地面积、安装维护带来较高要求。

发明内容

本发明的目的是提出是一种基于温差发电的阵列式直流电源，采用根据塞贝克效应制成温差发电片，利用热力管道或设备的热表面，通过发电片冷端和热端的温度差产生电能，只要热力续存就能持续得到所需电源。

本发明提出的基于温差发电的阵列式直流电源，包括热力管道或表面、安装套和多个阵列直流电源模块，所述的安装套的内壁为圆形，安装套的外壁为多边形，安装套通过安装套固定耳套装在所述的热力管道外；所述的多个阵列直流电源模块分别固定在安装套的多边形外壁上；所述的阵列直流电源模块由多个直流电源单元纵向排列而成，多个直流电源单元安装在发电片安装基板上，发电片安装基板与安装套的多边形外壁相对固定，纵向排列的各直流电源单元之间设有绝缘隔热板，纵向排列的多个直流电源单元的下部设有电源导出端子；每个直流电源单元由发电片固定板、温差发电片和冷面散热器组成，所述的发电片固定板通过螺钉与发电片安装基板相对固定，发电片固定板为方框形，多个温差发电片安装在发电片固定板上的多个方框内，所述的冷面散热器紧贴在方框形发电片固定板上，每个温差发电片分别通过导线与本直流电源单元下部的电源导出端子相连。

本发明提出的基于温差发电的阵列式直流电源，其优点是：

1、本发明的基于温差发电的阵列式直流电源，其中的单片温差发电片通过阵列组合后得到单组阵列DC电源模块，该模块可以使用于与环境温度温差25℃以上的热力表面，温差越大电源可输出功率越大、发电效率越高。

2、本发明的基于温差发电的阵列式直流电源整体电源，可以根据所需电源的电压和功率大小，将多个单组阵列DC电源模块组合，安装在模块-管道的安装基础部件即安装套上，电源模块中的导热、绝热和散热设计，能够确保模块可以最大地利用热源，减少热损，提高效率。