[发明专利]温差发电器

说明书

技术领域

本发明涉及温度差发电领域，具体涉及一种温差发电器中热电材料部件的具体结构。

背景技术

温差发电器是利用塞贝克效应，将热能转换成电能的一种发电器。温差发电器是一种没有转动部件的固态器件，体积小、寿命长，工作时无噪声，而且无须维护。温差发电技术主要应用在航空航天、军事、深海探测等高科技领域，其简单稳定能很好的解决供电装置幅值、维护更换不便、有噪音污染等问题。汽车燃料产生的能量多于40％被尾气带走，如果每台车能利用温差发电技术，并加以合理利用，即提高了汽车燃油的使用效率，又可以减少空气的污染。

受设计、制造、环境等因素影响，温差发电还存在温差电组件使用寿命短、可靠性不高等问题，以高温条件下工作的温差发电器最为显著。当温差电器件的冷热端温度变化时，由于热电材料部件与导流电极、基体的热膨胀系数不匹配，在接头处会产生很大的热应力，会使基体变形或者导致温差电元件的断裂，降低了温差电元件的使用寿命及可靠性。汽车在运行过程中，振动带来热电材料部件受到较大的冲击力等机械应力，

针对上述问题，亟需一种全新的温差发电器。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种温差发电器及内燃机，至少部分的解决现有技术中存在的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种温差发电器，包括：

第一基体，所述第一基体与一热端接触；

第二基体，所述第二基体与一冷端接触；

热电材料，所述热电材料设置于所述第一基体与所述第二基体中间，所述热电材料具有降低热应力的结构。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述热电材料的结构为弹簧结构。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述弹簧结构为螺旋弹簧、板弹簧、蝶形弹簧、涡卷弹簧、扭杆弹簧、片状弹簧、环形弹簧、平卷弹簧、恒力弹簧、卡簧、拉簧、扭簧、蛇形弹簧、波形弹簧、杆簧中的任意一种。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述热电材料的结构为Z形、L形、U形、C形中的任意一种。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述热电材料的横截面或者纵截面是梯形、圆台形、圆锥形、抛物线、渐开线、双曲线形中的任意一种。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述热电材料的端面开设有若干个孔或者沟槽。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述热电材料由多个相同材质及相同形状的热电单元通过并联的方式联结形成。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述温差发电器还包括：

冷端电极，所述冷端电极设置于所述第二基体与所述热电材料之间。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述温差发电器还包括：

第二焊接层，所述第二焊接层设置于所述冷端电极与所述热电材料之间。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述温差发电器还包括：

热端电极，所述热端电极设置于所述第一基体与所述热电材料之间。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述温差发电器还包括：

第一焊接层，所述第一焊接层设置于所述热端电极与所述热电材料之间。

第二方面，本发明实施例还提供了一种内燃机，所述内燃机含有前述任第一方面或第一方面的任一实现方式所述的温差发电器。

本发明实施例提供的温差发电器及内燃机，从热电材料部件结构角度，将热电材料设置为具有降低热应力的结构，降低了热电材料的热应力，提高了温差发电模组(组件)的使用寿命和可靠性，有利于高温差的温差发电器广泛推广与应用，实现汽车尾气温差发电产业化，对于改善人类生存和自然环境与维持可持续发展都有重要意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种温差发电器结构图；

图2为本发明实施例提供的一种带有电极的螺旋弹簧结构的热电材料结构图；

图3为本发明实施例提供的一种带有电极的板形弹簧结构的热电材料结构图；

图4a-b为本发明实施例提供的一种带有电极的蝶形弹簧结构的热电材料结构图；

图5a-b为本发明实施例提供的一种带有电极的环形弹簧结构的热电材料结构图；