[实用新型]温度调控器件

说明书

本实用新型提供了电子皮肤中的温度调控器件，是在第一基板和第二基板上分别设置图形化电极，然后将多个按照设计电路规则排布的N型和P型半导体热电单元所构成的热电阵列分别与第一、第二基板上电极连接，再将相变材料层覆设于第一基板或/和第二基板另一表面。还可进一步在相变材料层上以及热电阵列、第一基板和第二基板的两侧包覆封装材料层。本实用新型通过热电阵列与相变材料相结合，利用相变温度点附近的相变储热与潜热的释放，缓冲调节温度变化且通过自适应调节利用电流方向转换实现制冷与加热，从而实现了目标面的温度自感触调控，有效降低了能量消耗，可适用于各种复杂感应面的应用。

技术领域

本实用新型属于人工智能技术领域，尤其涉及一种温度调控器件。

背景技术

随着人工智能技术的发展，在工业、技术和数字革命这几个层面上在不断地改变着我们的社会。人工智能可用于模拟、延伸和扩展人的意识、思维、动作和功能，如目标物体为电子皮肤时可以模仿人类皮肤的功能，对外界信号进行感知和调控，使电子皮肤是当今国际研究的热点问题之一，其在仿生智能机器人、人体假肢、可穿戴设备等多个领域有非常重要的应用前景。但是，人类皮肤不仅可以保护人体内部器官运行免受外界干扰，还是重要的信息获取来源，主要包括对压力、拉力、振动的感知的力的传感和对热量散失、冷、热的温度传感方面。然而，目前电子皮肤的研究主要集中在力的触觉传感方面，并取得了显著进展，但温度传感的研究相对较少。而环境温度的变化常常会对收集刺激感应器的信号带来额外的干扰，因此，在电子皮肤中集成相应的温度感应器和温控系统、模拟人类皮肤的恒温自适应反馈调节功能，即电子皮肤实现对外界环境热的适应性调控，集感触、温度传感，自适应性调控等多功能一体化设计，将是未来电子皮肤发展的重要趋势。

目前兼顾多功能的电子皮肤设计还不健全，亟待需要解决电子皮肤真实模拟人体皮肤多功能化设计和制备。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，首先提供了一种温度调控器件，旨在解决目标物体兼顾感触、温度传感、自适应调控等智能化特性。

本实用新型提供的温度调控器件，包括：

热电阵列，包括多个按照设计电路规则排布、用以实现自适应温度感触功能的N型半导体热电单元和P型半导体热电单元；

第一基板，其中一表面具有与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元对应的第一电极，所述第一电极与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元的一端面对应连接；

第二基板，其中一表面具有与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元对应的第二电极，所述第二电极与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元的另一端面连接而使各所述N型半导体热电单元和所述 P型半导体热电单元夹设于所述第一基板和所述第二基板之间且构成所述设计电路规则排布结构；

相变材料层，用以实现相变温度点附近的相变储热与潜热的释放，覆设于所述第一基板或/和所述第二基板向外的表面。

作为本实用新型温度调控器件可选的结构，还可包括封装层，所述封装层覆设于所述相变材料层上且包覆组合后的所述热电阵列、所述第一基板和所述第二基板的两侧。

作为本实用新型温度调控器件可选的结构,所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元采用Bi₂Te₃、MgSi₂、Mg₃Sb₂、GeSi、PbTe或CoSb₃制成的片状构件；或者是采用half-hesuler或有机热电材料制成的片状构件。

作为本实用新型温度调控器件可选的结构，所述N型和所述P型半导体热电单元尺寸为长0.1-5mm，宽0.1-5mm，高0.05-5mm。