[发明专利]一种高热电转换效率的混联式温差发电片

权利要求书

1.一种高热电转换效率的混联式温差发电片，其特征在于，所述混联式温差发电片包括：冷端面、热端面和位于冷端面和热端面之间的热电偶组合单元，其中：

所述冷端面划分为冷却区域和非冷却区域，冷却区域与冷源接触，非冷却区域不与冷源接触；所述热端面完全接触热源；

所述热电偶组合单元采取短热电偶臂组合和长热电偶臂组合的形式构建热电偶的并联与串联回路，所述热电偶组合单元相当于一个或多个并联连接的简单热电偶；

所述混联式温差发电片包括多个热电偶组合单元，从混联式温差发电片的中心线两侧各纵向设置多列热电偶组合单元，不同列热电偶组合单元之间由转向金属导流片串联连接，形成一个整体的热电偶转换电路。

2.根据权利要求1所述的混联式温差发电片，其特征在于，热电偶组合单元采取短热电偶臂组合和长热电偶臂组合的形式构建热电偶的串联与并联回路，具体包括：每一对n型材料短热电偶臂组合和p型材料短热电偶臂组合相连接，形成热电偶组合单元的二个热接点，每一对n型材料长热电偶臂组合与p型材料长热电偶臂组合的热端连接形成热电偶组合单元的另外一个热接点，热接点只受热源加热而无需冷源的冷却，因而具有相同的温度；而长热电偶臂组合的冷端分别与相邻单元的异型材料长热电偶臂组合的冷端相连接，形成热电偶组合单元的二个冷接点，冷接点需要冷源的冷却。

3.根据权利要求2所述的混联式温差发电片，其特征在于，一个热电偶组合单元内有一对或多对热接点，热接点进行并联连接；热接点数量的多少以及短热电偶臂的尺寸，决定温差发电片输出电流值的大小。

4.根据权利要求1所述的混联式温差发电片，其特征在于，所述短热电偶臂组合由同类型材料的短热电偶臂上下叠加、中间设置金属导流片而构成；所述长热电偶臂组合由同类型材料的长热电偶臂和短热电偶臂上下叠加、中间设置金属导流片而构成。

5.根据权利要求1所述的混联式温差发电片，其特征在于，所述热电偶组合单元所有的热电偶臂组合按功能设置在冷却区域和非冷却区域内；设置在冷却区域内的热电偶臂组合都为长热电偶臂组合，长热电偶臂组合的热端面接触热源、冷端面接触冷源；设置在非冷却区域内的热电偶臂组合都是短热电偶臂组合，短热电偶臂组合只被热源加热，不被冷源冷却；相同类型材料的短热电偶臂组合与长热电偶臂组合由长金属导流片串联连接。

6.根据权利要求1所述的混联式温差发电片，其特征在于，温差发电片采取长、短两种不同尺寸的转向金属导流片；所述长转向金属导流片连接相邻的热电偶组合单元列中位置相隔的异型材料的长热电偶臂组合；所述短转向金属导流片连接相邻的热电偶组合单元列中位置相邻的异型材料的长热电偶臂组合；两种转向金属导流片的连接都形成冷接点，并将多列热电偶组合单元连接成为一个整体热电转换电路。

7.根据权利要求1所述的混联式温差发电片，其特征在于，所述混联式温差发电片的冷端面设有一个或多个冷却区域，以及一个或多个非冷却区域；而且冷却区域越小、非冷却区域越大，通过混联式温差发电片的热量损耗就越小，热电转换效率就越高。

8.根据权利要求1所述的混联式温差发电片，其特征在于，非冷却区域上覆盖有隔热板，隔热板为耐高温的绝热材料制成；隔热板的上面为阶梯形结构，下面是平面结构，下面与封装隔热框以及上直框条和下直框条一起形成热接点的安装空间。

9.根据权利要求1所述的混联式温差发电片，其特征在于，所述混联式温差发电片的热端面是一个平面，各金属导流片连接形成的热接点都是并联连接，而且所有的热接点温度相同；热端面设置有下直框条，与封装隔热框和上直框条一起形成热接点的安装空间。

10.根据权利要求1所述的混联式温差发电片，其特征在于，所述混联式温差发电片的外围设有封装隔热框，开有电路引出线接头槽，在冷却区域和非冷却区域之间设置有上直框条和下直框条，上直框条和下直框条由耐高温的绝热材料制造；上直框条开有贯通槽和转向槽，下直框条为独立部件，配合上直框条一同使用。