基于半导体温差发电模块的锂电池充电装置

研究了半导体温差发电模块输出电压/输出功率与冷热面温度差的关系,并搭建了利用半导体温差发电模块产生的电能作为能量的一种锂离子蓄电池充电装置。首先在实验的基础上,讨论温度差和半导体温差发电模块输出电压及输出功率的关系;然后设计了利用3片温差发电模块工作在温差150K下输出14￣20V不稳定的电源。根据温差发电模块输出电压不稳定的特点,设计了一个稳压电路。最后,用MAX1679芯片实现4.2V锂离子蓄电池的充电电路,该电路具有预充功能,并且完成快充后进入脉冲充电阶段,既能实现完全充电又能减小持续大电流充电造成的损耗。

一种温差发电模块的研制及其性能测试

基于低温热源余热的回收再利用研制了温差发电模块。温差发电模块由4只温差发电组件电串联、热并联构成。温差发电组件采用了新的制作工艺,引入化学镀镍和整体焊接工艺技术,提高了焊接浸润性和可靠性。利用电子负载模拟实际应用对温差发电模块进行了放电试验,绘制了电流-电压-电功率和温差-电功率曲线。测试结果表明温差发电模块在焊料允许温度范围内,温差越大发电功率越大,其中在热面温度200℃,冷面温度30℃时开路电压和电功率为24.96 V和8.96 W。

碲化铋温差发电模块构型优化设计

利用温差发电技术进行发动机废热回收的研究日益受到关注。为此,以热源温度250℃、热沉温度30℃为工况,考虑半导体热电材料（碲化铋）物理参数随温度的变化,数值研究了热电元件长度和截面积、导热基底厚度这3个结构参数对温差发电模块发电性能的影响。针对1维模型精度低和灵活性差的特点,建立了3维热电耦合物理模型。数值模拟结果表明：对于峰值输出功率而言,热电元件长度存在最优值,在该研究条件下,最优值在0.075～0.125 mm范围内,与理论分析结果近似,能量转化效率则随热电元件长度的增加而减小;输出功率随热电元件截面积的增大而减小,面积比功率和能量转化效率则缓慢下降;导热基底越厚,输出功率和能量转化效率均越减小。并且建立了简易实验测试装置,通过测试商用热电器件验证了物理模型的准确性。研究结果能为温差发电模块构型设计提供参考。

集装箱船余热回收系统中温差发电模块的热电耦合分析

随着热电发电、热电制冷技术研究的不断深入,热电在船舶余热回收方面有了重大突破。以集装箱船余热回收系统中温差发电模块为研究对象,考虑了热电模块热端和冷端温度差存在温度变化的实际情况,运用ANSYS软件建立了热电单P-N结模型,分析了热电单元温度场的分布规律,得到了温差发电系统的输出特性,根据分析结果进行了温差发电模块用于余热回收系统的可行性研究。

人体温差发电性能研究及可穿戴设备应用

针对可穿戴电子设备存在电池体积大、质量重等问题,本文基于塞贝克效应的热电转换原理,设计了一套体积小、质量轻的供电装置。对不同型号温差发电模块进行特定工况下的性能测试实验,并对工况传热过程进行Fluent数值模拟,科学地验证了实验数据的准确性,总结出散热片优化的必要性。研究结果表明,该装置可利用人体与环境间温差,实现温差发电,并为可穿戴设备供电,对装置进行散热优化,进一步提高发电量。此外,通过对实验和数值模拟的分析,设计一款基于微型热管散热的智能手表发电装置,并在结构上对装置冷端进行传热优化设计,其最终输出功率可达0.3 W。该研究证明了温差发电模块应用于可穿戴领域的可行性。

一种半导体温差发电系统

介绍了一种新型的半导体温差发电模块,对其性能进行了一些研究,并在此基础上构建了一套小型发电系统,可利用煤灶、篝火等发电、储电从而用以照明等。其中考察了发电模块的不同串并组合矩阵的输出功率,设计了为蓄电池充电的稳压充电电路,并使设计的模块矩阵与蓄电池稳压充电电路匹配,使其输出功率达到最大。

具有负反馈特征的光伏-温差联合发电模型与效率分析

太阳能电池输出功率随着温度升高而降低,半导体温差发电模块输出功率随着温差的增大而升高.结合两者输出功率随温度变化的关系,利用烟囱效应巧妙设计了一套具有负反馈作用的光伏-温差联合发电系统,并对其进行了效率和环境分析.结果表明:系统处于稳定工况时,温差模块可以提供输出功率4.3W,光伏电池比自然冷却方式下的输出功率增加6.9%,系统的光电转换效率增加1.42%,效率达到12.06%,在寿命期内比火力发电减排NOx9.7kg、CO2742.9kg、SO29.6kg;系统可以有效地控制电池板与环境的温差在22℃左右,增加电池板的使用寿命,这对可再生能源的应用具有理论指导意义.

便携式温差发电系统性能研究

基于温差发电原理设计了一种利用野外可燃烧物质的便携式温差发电系统。该系统由半导体温差发电模块、升压稳压电路模块、充电保护电路模块和负载组成。温差发电模块将可燃烧物质燃烧产生的热能转换为电能,经升压稳压电路后,可供小功率照明设备使用;也可通过充电保护电路为具有锂电池电源的设备充电。实验测试了该系统作为小功率照明设备时温差发电模块在开路、带负载、接升压稳压电路及负载等多种情况下供电性能;测试了系统作为充电设备时其充电性能。该装置在野外无电的情况下,可作为应急电源使用,具有一定的实际应用价值。

基于太阳能热的温差发电技术的研究

结合塞贝克效应的温差发电技术,将太阳能热水器与半导体温差发电模块有机结合即得到太阳能驱动半导体温差发电器。该温差发电器可将太阳热能直接高效地转变为电能。这种发电器有着无噪音、寿命长、性能稳定等特点。

基于ZigBee的无线传感器供电电源优化设计

提出了利用单晶硅太阳能电池结合半导体温差发电技术为ZigBee无线传感器持续提供电能的新方法,实现了变电站运行设备中大电流回路连接点发热温度的实时采集。对比分析了在不同光线强度下,单晶硅太阳能电池对超级电容充电性能的影响。通过对电源的优化设计,解决了在连续阴雨天太阳能电池效率下降时,利用半导体温差发电模块提供电能,及时传输故障信息的问题。

如何制作利用多余热能发电的供电器

能源问题已经成为影响当今世界发展的重要因素,能够找到环保、方便、适用的能源无疑会为人类社会的发展做出巨大的贡献。当今能源的主要来源包括:煤、石油、天然气、木柴、沼气、核能,水力、潮汐、风力、地热、太阳能等。事实上,能源的实际利用率很低,大部分能源在机械工作中变成了内能。比如内燃机的冷却损失,金属冶炼及建材生产、民用炊具、房屋的热能损失,机械运动摩擦能量损失等等。满足人类发展的能源需要有两个努力的方向:一是开源,即找到新的环保能源;二是节流。

锂电池

0611431 锂离子蓄电池电解液中氢氟酸的定量分析[刊,中]／左晓希／／电源技术．-2006,30(1)．-66-69(D) 0611432 基于半导体温差发电模块的锂电池充电装置[刊,中]／林玉兰／／电源技术．-2006,30(1)．-38-40,43(D)