[实用新型]一种温差发电装置及基于太阳能的自供电模块

说明书

本实用新型提出了一种温差发电装置及基于太阳能的自供电模块，包括透明罩、集热板、隔热层、支撑板、散热部件和泡沫浮垫，支撑板设置于透明罩的底部，并与透明罩形成封闭空间，集热板设置于该封闭空间内，集热板底部贴设有TEG，散热部件通过TEG支撑件与TEG相连，TEG与集热板相连的一端为热端，其与散热部件相连的一端为冷端，集热板底部还设有隔热层，隔热层位于集热板与支撑板之间，泡沫浮垫安装于支撑板的底部。本实用新型中太阳辐射透过透明罩被集热板所吸收，使集热板温度升高，集热板把吸收的热量传到TEG热端，而TEG冷端的热量则通过散热部件耗散到水中，从而在TEG的两端产生大的温差，实现更多的热能转化为电能，高效发电且节能环保。

技术领域

本实用新型涉及能源技术领域，特别涉及一种温差发电装置及包括该温差发电装置的基于太阳能的自供电模块。

背景技术

近年来，将环境中其它能量转化为电能的能量捕获技术，已被国内外公认为是未来解决物联网无线传感节点供电问题最具潜力的技术途径，比如风能、光能、热能、振动能等。其中采用半导体温差发电器(TEG，Thermoelectric generator)是很具有前景的一项能量捕获技术。TEG不含运动部件，其能量转化过程没有磨损、震动和噪声，属于静态能量转换，且整个发电装置不需要附加驱动、传动系统，不含机械运动部件，因此发电装置的可靠性很高，不需要后期维护保养，基本上可以做到投放后不用管理。另外，制作TEG所用的热电材料对环境无污染，且TEG中无气态或液态介质存在，能量转化过程无污染物排出，属于环境友好型能源。

为此，通过TEG如何提供一种温差发电装置及包括该温差发电装置的基于太阳能的自供电模块，实现热电转换器件的自供电技术，重点突破水面太阳辐射温差高效发电，成了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种温差发电装置及包括该温差发电装置的基于太阳能的自供电模块，用以解决高效发电的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提出了一种温差发电装置，包括透明罩、集热板、隔热层、支撑板、散热部件和泡沫浮垫，所述支撑板设置于透明罩的底部，并与透明罩形成封闭空间，所述集热板设置于所述封闭空间内，所述集热板底部贴设有TEG，所述散热部件通过TEG支撑件与所述TEG相连，所述TEG与集热板相连的一端为热端，其与散热部件相连的一端为冷端，所述集热板底部还设置有隔热层，所述隔热层位于集热板与支撑板之间，所述泡沫浮垫安装于支撑板的底部。

进一步地，所述透明罩呈半球型结构。

进一步地，所述透明罩底部截面的直径小于支撑板的长度。

进一步地，所述泡沫浮垫上设置有用于容纳散热部件的空腔。

进一步地，所述TEG支撑件采用铝材料制作。

另一方面，本实用新型还提出了一种基于太阳能的自供电模块，应用于水体环境监测，包括电能管理模块和与其相连的其上所述的温差发电装置，所述自供电模块通过温差发电装置中的TEG将水面太阳辐射的热能转化为电能。

进一步地，所述电能管理模块包括电能管理电路、电能转换电路和电能存储器件，所述电能转换电路与温差发电装置的TEG相连，所述电能存储器件分别与电能转换电路和电能管理电路相连。

进一步地，所述电源管理电路包括起动电路、主电路、开关电路、反馈电路和储能器件，所述起动电路与主电路相通并分别与温差发电装置的TEG相连，所述开关电路分别与起动电路、主电路和反馈电路相通，所述反馈电路分别与起动电路和主电路相通，所述主电路与储能器件相连，所述起动电路为主电路的启动提供初始电压；所述主电路实现低输入电压到高输出电压的高效率转换；所述开关电路控制主电路开启与关闭，并通过方波的形式调节输出；所述反馈电路用于关闭起动电路及确保开关电路的工作。

进一步地，所述储能器件采用超级电容。