[发明专利]一种应用于智能水表的柔性温差取能模块

说明书

本发明公开了一种应用于智能水表的柔性温差取能模块，它包括柔性温差发电片、热交换结构、电源管理模块、冷热源。柔性温差发电片包括上下柔性基底、p型和n型热电臂、电极和绝缘导线。电源管理模块包括升压稳压电路、储能电路。热交换结构紧密贴合在柔性温差发电片外侧。本发明应用柔性温差发电模块为智能水表供电，克服了单独使用电池供电的传统智能水表寿命短的缺点；相比传统商用陶瓷温差发电模块具有高转换效率、高可靠、低成本等优势。

技术领域

本发明涉及温差发电取能领域，具体涉及一种应用于智能水表的柔性温差取能模块。

背景技术

现在较为广泛使用的家用水表经常是机械式的，需要工作人员定期抄读，且精度较低，逐渐被智能水表替代，智能水表一般采用微功率电路控制，可以实现远程抄读，流量监控等功能。市场中的智能水表一般采用蓄电池供电，或采用外接电源供电，这会大大增加水表安装和维护的成本，且电池寿命有限，需要定期更换，限制水表的使用寿命和数据安全，因此需要一种可以利用水流进行发电的设计，来实现智能水表的自供电。

热电材料根据塞贝克效应可以热力学能直接转换为电能，进而为智能水表供电，具有清洁、体积小、无运动部件等优点。相比于传统的商用陶瓷温差发电模块，柔性温差发电模块具有较好的力学性能，包括可弯曲性，可拉伸变形等，在电子器件微型化、穿戴式电子器件、生物医药以及取能等领域具有广泛的应用前景，且水管多为曲面，柔性温差发电模块可以与水管紧密连接，因此比陶瓷平板温差发电模块具有更高的转换效率和更长的寿命。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种应用于智能水表的柔性温差取能模块。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种应用于智能水表的柔性温差取能模块，包括柔性温差发电片、热交换结构、电源管理模块、冷热源；所述柔性温差发电片包括上下柔性基底、p型热电臂、n型热电臂、电极和绝缘导线；所述电源管理模块包括升压稳压电路、储能电路，所述热交换结构，可用于吸热或散热。

优选地，柔性温差发电片的构成是在柔性基底上镀电极，并在其上连接交替排列的若干对p型和n型热电臂，在顶部连接镀有电极的柔性基底，使热电臂在电学是串联的，热学是并联的关系。

优选地，当水管中水的温度大于室温空气时，热源为流过热水的水管，冷源为热交换结构，热交换结构用于散热；当水管中水的温度小于室温空气时，冷源为流过冷水的水管，热源为与室温空气接触的热交换结构，柔性温差发电片内侧通过导热界面材料紧密的贴附在水管外侧，其外侧通过导热界面材料良好连接热交换结构。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、使用柔性温差发电模块对水表进行供电，在无需更换电池的情况下，可以满足智能水表长时间供电需求。

2、柔性温差发电模块相比于传统陶瓷平板温差发电模块，可以增加发电片与冷端和热端的接触面积从而尽可能提高柔性温差发电模块的输出功率，同时所占的体积更小，重量更轻。

3、柔性温差发电模块安装更加简单，适用于不同管径的水管。

4、柔性温差发电片相比于陶瓷平板温差发电模块具有更好的弯曲和抗冲击性能，可以抵抗跌落撞击等造成的影响。

5、柔性温差发电片可以在多次冷热循环后，保持内部较低的热应力，相比于陶瓷的刚性温差发电片，可以保持更久的使用寿命。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本专利一种应用于智能水表的柔性温差取能模块的横截面示意图；

图2是本专利柔性温差发电片的结构示意图；