半導(dǎo)體發(fā)電機和發(fā)電裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體發(fā)電機和發(fā)電裝置。半導(dǎo)體發(fā)電機包括：介質(zhì)盒、聚能板和至少一個半導(dǎo)體發(fā)電模塊；半導(dǎo)體發(fā)電模塊的第一表面與介質(zhì)盒接觸，其第二表面與聚能板接觸；介質(zhì)盒用于對第一表面的熱能予以接收與擴散，聚能板用于為第二表面提供熱能，半導(dǎo)體發(fā)電模塊在第一表面與第二表面之間的溫度差值作用下形成內(nèi)部電子定向移動，形成電動勢。發(fā)電裝置包括：發(fā)電部件、熱能提供部件和熱交換部件或儲能部件。發(fā)電部件采用上述的半導(dǎo)體發(fā)電機；熱能提供部件與半導(dǎo)體發(fā)電機的聚能板接觸，用于為半導(dǎo)體發(fā)電機提供熱能；熱交換部件或儲能部件與半導(dǎo)體發(fā)電機的介質(zhì)盒連通。本發(fā)明實施例的半導(dǎo)體發(fā)電機和發(fā)電裝置便于實現(xiàn)模塊化、小型化、低成本供電。
【專利說明】
半導(dǎo)體發(fā)電機和發(fā)電裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體發(fā)電機和發(fā)電裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]人們的工作、生活離不開電能。例如電燈、電話、電視、電扇等，都成為生活中不可或缺的一部分。我國幅員遼闊，在部分農(nóng)村地區(qū)電網(wǎng)覆蓋薄弱，供電不穩(wěn)定。特別的，在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)、漁業(yè)等眾多野外工作與生活場所，有著更多用電需求。但由于這些場所地點分散，且出于電網(wǎng)建設(shè)的成本考慮，電網(wǎng)仍未覆蓋到這些場所。目前，在這些地區(qū)和場所，還沒有有效的供電設(shè)施。
[0003]如果建設(shè)小型發(fā)電站，需要大批量的資金投入，還需要以當(dāng)?shù)氐乃荣Y源、電網(wǎng)的建設(shè)為依托，具體實施存在困難;如果采用太陽能光伏發(fā)電或者風(fēng)能發(fā)電，安裝使用過于依賴技術(shù)人員，并且受制于當(dāng)?shù)靥鞖馇闆r，例如在陰雨的季節(jié)或夜晚及風(fēng)平浪靜的日子，就會落入無電可用的尷尬境地。如果采用小型內(nèi)燃式發(fā)電機，所用的石化燃料的采購、運輸及成本都成為障礙。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問題
[0005]鑒于此，本發(fā)明可以解決的技術(shù)問題是，通過就地取熱，提供一種便于模塊化、小型化、低成本供電的發(fā)電機和發(fā)電裝置。
[0006]解決方案
[0007]為了解決上述問題，提供一種半導(dǎo)體發(fā)電機，包括:介質(zhì)盒、聚能板和至少一個半導(dǎo)體發(fā)電模塊，所述半導(dǎo)體發(fā)電模塊的第一表面與介質(zhì)盒接觸，所述半導(dǎo)體發(fā)電模塊的第二表面與所述聚能板接觸;其中，所述介質(zhì)盒用于對所述第一表面的熱能予以接收與擴散， 所述聚能板用于為所述第二表面提供熱能，所述半導(dǎo)體發(fā)電模塊在所述第一表面與所述第二表面之間的溫度差值作用下形成內(nèi)部電子定向移動，形成電動勢。
[0008]在一個示例中，所述半導(dǎo)體發(fā)電模塊包括若干組由P型半導(dǎo)體粒子和N型半導(dǎo)體粒子構(gòu)成的PN結(jié)，各PN結(jié)之間串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)。
[0009]在一個示例中，所述介質(zhì)盒包括:第一介質(zhì)接口和第二介質(zhì)接口；其中，介質(zhì)通過所述第一介質(zhì)接口進入所述介質(zhì)盒內(nèi)，并經(jīng)由所述第二介質(zhì)接口從所述介質(zhì)盒內(nèi)排出。
[0010]在一個示例中，所述介質(zhì)盒與所述半導(dǎo)體發(fā)電模塊接觸的表面設(shè)置有:限位裝置， 用于限定與所述介質(zhì)盒接觸的所述半導(dǎo)體發(fā)電模塊的安裝位置。為了解決上述問題，提供一種發(fā)電裝置，包括:發(fā)電部件、熱能提供部件和熱交換部件，其中，所述發(fā)電部件采用上述的半導(dǎo)體發(fā)電機;所述熱能提供部件與所述半導(dǎo)體發(fā)電機的聚能板接觸，用于為所述半導(dǎo)體發(fā)電機提供熱能;所述熱交換部件與所述半導(dǎo)體發(fā)電機的介質(zhì)盒連通;其中，介質(zhì)在所述介質(zhì)盒與所述熱交換部件之間流動，將所述介質(zhì)盒內(nèi)儲集的熱能輸送到所述熱交換部件， 熱能通過所述熱交換部件與外部進行交換。
[0011]為了解決上述問題，提供一種發(fā)電裝置，包括:發(fā)電部件、熱能提供部件和儲能部件，其中，所述發(fā)電部件采用上述的半導(dǎo)體發(fā)電機;所述熱能提供部件與所述半導(dǎo)體發(fā)電機的聚能板接觸，用于為所述半導(dǎo)體發(fā)電機提供熱能;所述儲能部件與所述半導(dǎo)體發(fā)電機的介質(zhì)盒連通;其中，所述介質(zhì)盒內(nèi)的介質(zhì)流至所述儲能部件內(nèi)，能夠?qū)⑺鼋橘|(zhì)盒內(nèi)的熱能轉(zhuǎn)移至所述儲能部件中進行存儲。
[0012]在一個示例中，所述發(fā)電裝置為傳導(dǎo)式發(fā)電裝置，所述傳導(dǎo)式發(fā)電裝置的熱能提供部件為燃燒裝置，所述燃燒裝置包括燃燒室，其中，所述半導(dǎo)體發(fā)電機的聚能板接觸并固定在所述燃燒室的外壁，所述燃燒室內(nèi)部的燃燒材料燃燒能夠通過傳導(dǎo)方式為所述半導(dǎo)體發(fā)電機的聚能板提供熱能。
[0013]在一個示例中，所述燃燒裝置還包括以下部件的任意一個或者多個:火力供應(yīng)艙， 與所述燃燒室連通，所述火力供應(yīng)艙的下端固定在所述燃燒室的頂端;燃燒催化與燃料供給裝置，與所述燃燒室連通，設(shè)置于所述燃燒室上方及所述火力供應(yīng)艙下方，為所述燃燒室提供燃料，根據(jù)需要對到達所述火力供應(yīng)艙的煙氣進行催化，促進二次燃燒;儲廢裝置，設(shè)置于所述燃燒室下方，用于從所述燃燒室卸載并清理廢料;煙氣排放裝置，其包括依次連接的煙道、排煙口和煙囪，其中，所述煙道與所述燃燒室的出口連接，所述燃燒室內(nèi)燃料燃燒而產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過煙道、排煙口和煙囪排放到外部。
[0014]在一個示例中，所述傳導(dǎo)式發(fā)電裝置還包括:外殼，所述外殼包括頂板、圍板體和底座，其中，所述頂板與火力供應(yīng)艙的上端固定連接;所述底座與所述燃燒室的下端固定連接;所述圍板體圍繞設(shè)置在所述頂板與所述底座之間，并且所述圍板體至少與所述頂板和所述底座中的一個固定連接。
[0015]在一個示例中，所述發(fā)電裝置為對流式發(fā)電裝置，所述對流式發(fā)電裝置的熱能提供部件為對流熱接受體，所述對流熱接受體包括第一對流熱接口、對流通道、對流熱聚能板和第二對流熱接口，所述對流熱聚能板設(shè)置于所述對流通道的至少一個側(cè)面的外壁上，所述半導(dǎo)體發(fā)電機的聚能板接觸并固定在所述對流熱聚能板的外表面，其中，帶有熱能的流體從所述第一對流熱接口流入所述對流通道內(nèi)，再經(jīng)由所述第二對流熱接口從所述對流通道內(nèi)排出，所述對流熱聚能板將通過對流方式吸收的熱能輸送到所述半導(dǎo)體發(fā)電機的聚能板。
[0016]在一個示例中，所述發(fā)電裝置為輻射式發(fā)電裝置，所述輻射式發(fā)電裝置的熱能提供部件為熱輻射接受體，所述熱輻射接受體包括熱輻射接受口、熱輻射聚能板和圍板殼體， 所述熱輻射聚能板設(shè)置于所述圍板殼體的至少一個側(cè)面的外壁上，所述半導(dǎo)體發(fā)電機的聚能板接觸并固定在所述熱輻射聚能板的外表面，其中，所述熱輻射聚能板將通過輻射方式吸收的熱能輸送到所述半導(dǎo)體發(fā)電機的聚能板。
[0017]有益效果
[0018]本發(fā)明實施例的發(fā)電裝置，通過熱能提供部件與半導(dǎo)體發(fā)電機的聚能板接觸，為所述的半導(dǎo)體發(fā)電機提供熱能，通過熱交換部件或儲能部件與半導(dǎo)體發(fā)電機的介質(zhì)盒連通，將該介質(zhì)盒儲集的熱能輸送到所述的熱交換部件或儲能部件，進而使半導(dǎo)體發(fā)電機的半導(dǎo)體發(fā)電模塊在第一表面與第二表面之間出現(xiàn)溫度差異。在溫度差值作用下形成內(nèi)部電流定向移動。本發(fā)明實施例的發(fā)電裝置可就地取熱，實現(xiàn)模塊化、小型化、低成本供電。
[0019]根據(jù)下面參考附圖對示例性實施例的詳細說明，本發(fā)明的其它特征及方面將變得清楚?！靖綀D說明】
[0020]包含在說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分的附圖與說明書一起示出了本發(fā)明的示例性實施例、特征和方面，并且用于解釋本發(fā)明的原理。
[0021]圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的半導(dǎo)體發(fā)電機的結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖2示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的半導(dǎo)體發(fā)電機中半導(dǎo)體發(fā)電模塊的外型示意圖；
[0023]圖3示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的半導(dǎo)體發(fā)電機中的半導(dǎo)體發(fā)電模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇24]圖4示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)圖；[〇〇25]圖5示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖6示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的傳導(dǎo)式發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖7示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的對流式發(fā)電裝置中對流熱接受體的結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖8示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的輻射式發(fā)電裝置中熱輻射接受體的結(jié)構(gòu)圖。【具體實施方式】[〇〇29]以下將參考附圖詳細說明本發(fā)明的各種示例性實施例、特征和方面。附圖中相同的附圖標(biāo)記表示功能相同或相似的元件。盡管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。
[0030]在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實施例或說明性”。這里作為“示例性” 所說明的任何實施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實施例。
[0031]另外，為了更好的說明本發(fā)明，在下文的【具體實施方式】中給出了眾多的具體細節(jié)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，沒有某些具體細節(jié)，本發(fā)明同樣可以實施。在一些實例中，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法、手段、元件和電路未作詳細描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。
[0032]實施例1[〇〇33]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的半導(dǎo)體發(fā)電機的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，該半導(dǎo)體發(fā)電機100主要包括:介質(zhì)盒101、聚能板103和至少一個半導(dǎo)體發(fā)電模塊102,半導(dǎo)體發(fā)電模塊102的第一表面與介質(zhì)盒101接觸，半導(dǎo)體發(fā)電模塊102的第二表面與聚能板103接觸;其中，介質(zhì)盒101用于對所述第一表面的熱能予以接收與擴散，所述聚能板103用于為所述第二表面提供熱能，半導(dǎo)體發(fā)電模塊102在所述第一表面與所述第二表面之間的溫度差值作用下形成內(nèi)部電子定向移動，形成電動勢。
[0034]優(yōu)選地，半導(dǎo)體發(fā)電模塊102采用熱電材料制成，能夠在溫度差值作用下形成內(nèi)部電子定向移動，形成電動勢。參見圖1的放置方式，將半導(dǎo)體發(fā)電模塊102設(shè)置于介質(zhì)盒101 與聚能板103之間。其中，介質(zhì)盒101的一個表面與半導(dǎo)體發(fā)電模塊102的第一表面(圖1中所示的上表面)接觸，通過介質(zhì)盒101內(nèi)的介質(zhì)(例如水、油及冷凝劑等)的流動帶走介質(zhì)盒101 內(nèi)儲集的熱能。從而促使半導(dǎo)體發(fā)電模塊102與介質(zhì)盒接觸的表面的溫度的降低。聚能板 103的一個表面與半導(dǎo)體發(fā)電模塊102的第二表面(圖1中所示的下表面)接觸，聚能板103從外部吸收并儲存熱能，這樣，半導(dǎo)體發(fā)電模塊102的第一表面與第二表面之間出現(xiàn)溫度的差異，半導(dǎo)體發(fā)電模塊102利用兩個表面之間的溫度差值，形成內(nèi)部電子定向移動，形成電動勢，這樣，在半導(dǎo)體發(fā)電模塊102與外部的用電設(shè)備連接時，構(gòu)成通路，形成供電電流，驅(qū)動用電設(shè)備工作。
[0035]其中，半導(dǎo)體發(fā)電模塊102可以采用例如德圣新能(北京)科技開發(fā)有限公司制造的品牌為Pe 11 i er (帕爾帖)的發(fā)電模塊。
[0036]如圖1所示，所述介質(zhì)盒101、半導(dǎo)體發(fā)電模塊102和聚能板103優(yōu)選為固定為一體結(jié)構(gòu)。舉例而言，半導(dǎo)體發(fā)電機1〇〇還可以包括夾具連接柱104和固定孔1031。其中，夾具連接柱104從介質(zhì)盒101的兩側(cè)向下延伸至聚能板103的兩側(cè)，固定孔1031設(shè)置在聚能板103 中。通過夾具連接柱104可以將介質(zhì)盒101、半導(dǎo)體發(fā)電模塊102和聚能板103連接固定，通過發(fā)電機固定孔1031可以將半導(dǎo)體發(fā)電機100與熱源固定連接。
[0037]此外，介質(zhì)盒101還可以包括介質(zhì)接口，介質(zhì)可以從介質(zhì)接口進出介質(zhì)盒101。如圖 1所示，介質(zhì)盒101可包括:第一介質(zhì)接口 1011和第二介質(zhì)接口 1012;其中，介質(zhì)通過所述第一介質(zhì)接口 1011進入所述介質(zhì)盒，并經(jīng)其內(nèi)，由所述第二介質(zhì)接口 1012從所述介質(zhì)盒排出。
[0038]具體而言，介質(zhì)盒101的第一介質(zhì)接口 1011和第二介質(zhì)接口 1012可以連通熱交換器或能量儲存艙等外部設(shè)備，與外部設(shè)備構(gòu)成通路。介質(zhì)(例如水、油及冷凝劑等)從第一介質(zhì)接口 1011進入介質(zhì)盒101內(nèi)部，吸收介質(zhì)盒101內(nèi)儲集的熱能，經(jīng)由第二介質(zhì)接口 1012從介質(zhì)盒101內(nèi)排出，并將這些熱能經(jīng)由通路輸送到外部設(shè)備。其中，通過熱交換器可以將這些熱能擴散到外部環(huán)境中，例如，可通過熱交換器實現(xiàn)供暖功能;通過能量儲存艙可以將這些熱能儲存起來后續(xù)利用，例如，從能量儲存艙外接一個水龍頭，當(dāng)介質(zhì)為水時，可以提供熱水。
[0039]此外，介質(zhì)盒101還可以包括限位裝置，限位裝置可設(shè)置于介質(zhì)盒101的底部，具體可以設(shè)置于介質(zhì)盒與所述半導(dǎo)體發(fā)電模塊接觸的表面，限位裝置可用于限定與介質(zhì)盒101 接觸的半導(dǎo)體發(fā)電模塊102的安裝位置。
[0040]舉例而言，半導(dǎo)體發(fā)電機100在被安裝放置時，處于介質(zhì)盒101和聚能板103之間的一個或多個半導(dǎo)體發(fā)電模塊102可能會偏離初始的放置位置，通過介質(zhì)盒101的限位裝置可對半導(dǎo)體發(fā)電模塊102進行限位支撐，防止半導(dǎo)體發(fā)電模塊102產(chǎn)生過度的偏移，有利于將半導(dǎo)體發(fā)電模塊102與介質(zhì)盒101和聚能板103固定接觸。
[0041]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的半導(dǎo)體發(fā)電機中半導(dǎo)體發(fā)電模塊的外型示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的半導(dǎo)體發(fā)電機中的半導(dǎo)體發(fā)電模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和圖2所示，半導(dǎo)體發(fā)電機100可包括:至少一個半導(dǎo)體發(fā)電模塊102以及與所述半導(dǎo)體發(fā)電模塊102連接的電能輸出接口 30?？筛鶕?jù)需要，將多個半導(dǎo)體發(fā)電模塊102進行串聯(lián)、并聯(lián)及混聯(lián)。如圖3所示，半導(dǎo)體發(fā)電模塊102可以包括若干組由P型半導(dǎo)體粒子21和N型半導(dǎo)體粒子22構(gòu)成的PN結(jié)23,各PN結(jié)23之間串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)。此外，每個半導(dǎo)體發(fā)電機100也可以包括多個半導(dǎo)體發(fā)電模塊102,各半導(dǎo)體發(fā)電模塊102之間也串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)。
[0042]舉例而言，半導(dǎo)體發(fā)電模塊102可包括若干組P型半導(dǎo)體粒子和N型半導(dǎo)體粒子，圖 3中的P型半導(dǎo)體粒子和N型半導(dǎo)體粒子之間為串聯(lián)，二者的聯(lián)接端與高溫?zé)嵩唇佑|，N型半導(dǎo)體粒子另一端與低溫冷源接觸，P型半導(dǎo)體粒子的另一端與低溫冷源接觸，P、N兩結(jié)處于不同溫度，有溫度差存在。圖3中，P型半導(dǎo)體粒子和N型半導(dǎo)體粒子間隔排列，每一對P型半導(dǎo)體粒子和N型半導(dǎo)體粒子在一個表面通過電流傳導(dǎo)板41連接，在另一個表面，將已經(jīng)連接的半導(dǎo)體粒子對通過電流傳導(dǎo)板42連接到相鄰的半導(dǎo)體粒子對，從而構(gòu)成多個串聯(lián)的PN結(jié)。
[0043]其中，溫差發(fā)電的主要原理是:由于P型半導(dǎo)體粒子的熱端空穴的濃度較高，空穴便從高溫端向低溫端擴散，溫差電動勢的方向是從低溫端指向高溫端。相反，N型半導(dǎo)體粒子的溫差電動勢是從高溫端指向低溫端。在開路情況下，在串聯(lián)的P型半導(dǎo)體粒子和N型半導(dǎo)體粒子的兩端就出現(xiàn)了由于溫度梯度所引起的溫差電動勢。若該串聯(lián)的多對P型半導(dǎo)體粒子和N型半導(dǎo)體粒子與外部電路相聯(lián)，就產(chǎn)生電流。除了圖3中所示串聯(lián)方式外，也可以采用并聯(lián)或混聯(lián)等方式。[〇〇44]此外，通過電流傳導(dǎo)板42向外延伸能夠形成電能輸出接口 30,電能輸出接口 30可包括發(fā)電輸出引線正端31和發(fā)電輸出引線負端32,通過發(fā)電輸出引線正端31、發(fā)電輸出引線負端32能夠?qū)a(chǎn)生的電能輸出。
[0045]此外，如圖3所示，半導(dǎo)體發(fā)電模塊還可包括陶瓷基板51。陶瓷基板51可構(gòu)成半導(dǎo)體發(fā)電模塊的第一表面和第二表面，起到導(dǎo)熱、支撐和絕緣作用。半導(dǎo)體發(fā)電模塊通過作為第一表面和第二表面的陶瓷基板分別與介質(zhì)盒101、聚能板103進行熱傳導(dǎo)，陶瓷基板可用于保護半導(dǎo)體發(fā)電模塊中的電流傳導(dǎo)板和半導(dǎo)體粒子，同時陶瓷板為電能輸出接口提供了絕緣保護。陶瓷基板也可以替換為其他材料，優(yōu)選耐磨、耐腐蝕、耐高溫的材料。
[0046]本實施例的半導(dǎo)體發(fā)電機，通過設(shè)置在半導(dǎo)體發(fā)電模塊兩側(cè)的介質(zhì)盒和聚能板， 能夠在半導(dǎo)體發(fā)電模塊的兩個表面之間形成溫度差值從而產(chǎn)生電能，實現(xiàn)模塊化、小型化、 低成本供電。[〇〇47] 實施例2
[0048]圖4示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)圖。該發(fā)電裝置400可包括:發(fā)電部件、熱能提供部件401和熱交換部件402。其中，發(fā)電部件可以采用實施例1中任意一種結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體發(fā)電機100;熱能提供部件401與半導(dǎo)體發(fā)電機100的聚能板103接觸，用于為半導(dǎo)體發(fā)電機100提供熱能；熱交換部件402與半導(dǎo)體發(fā)電機100的介質(zhì)盒101連通，介質(zhì)可在介質(zhì)盒101與熱交換部件402之間流動，將介質(zhì)盒101內(nèi)的熱能輸送到熱交換部件402,熱能通過熱交換部件402與外部進行交換。
[0049]具體而言，如圖4所示，熱能提供部件401與聚能板103接觸后，可經(jīng)過熱傳導(dǎo)為聚能板103提供熱能。熱交換部件402與半導(dǎo)體發(fā)電機100的介質(zhì)盒101連通，介質(zhì)(例如水、油及冷凝劑等)在熱交換部件402和介質(zhì)盒101內(nèi)流動，通過熱傳導(dǎo)將介質(zhì)盒101內(nèi)的熱能輸送到熱交換部件402。借助熱交換部件402與外部環(huán)境的溫度差，熱交換部件402與外部環(huán)境進行熱交換。發(fā)電裝置400通過上述各部件之間的熱能交換，使半導(dǎo)體發(fā)電模塊102在第一表面與第二表面之間形成溫度差值，從而利用半導(dǎo)體發(fā)電模塊102中的各PN結(jié)，產(chǎn)生電能。
[0050]實施例3[〇〇51]圖5示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖5中標(biāo)號與圖4相同的部件具有相同的功能，為簡明起見，省略對這些部件的詳細說明。
[0052]如圖5所示，與上述實施例的主要區(qū)別在于，該發(fā)電裝置500除了包括發(fā)電部件和熱能提供部件401之外，可以將熱交換部件替換為儲能部件502。其中，儲能部件502與半導(dǎo)體發(fā)電機100的介質(zhì)盒101連通，通過在儲能部件502和介質(zhì)盒101內(nèi)流動的介質(zhì)，將介質(zhì)盒 101內(nèi)儲集的熱能輸送到儲能部件502中進行存儲。[〇〇53]具體而言，如圖5所示，熱能提供部件401與聚能板103接觸后，可經(jīng)過熱傳導(dǎo)為聚能板103提供熱能。儲能部件502與半導(dǎo)體發(fā)電機100的介質(zhì)盒101連通，介質(zhì)(例如水、油及冷凝劑等)在儲能部件502和介質(zhì)盒101內(nèi)流動，通過熱傳導(dǎo)將介質(zhì)盒101內(nèi)儲集的熱能輸送到儲能部件502。發(fā)電裝置500通過上述各部件之間的熱能交換，使半導(dǎo)體發(fā)電機100的半導(dǎo)體發(fā)電模塊102利用其第一表面與第二表面之間存在的溫度差值，產(chǎn)生電能。
[0054]實施例4
[0055]圖6示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的傳導(dǎo)式發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖6中標(biāo)號與圖4至圖5 相同的部件具有相同的功能，為簡明起見，省略對這些部件的詳細說明。
[0056]如圖6所示，傳導(dǎo)式發(fā)電裝置600的熱能提供部件為燃燒裝置。燃燒裝置可包括:燃燒室601，其中，半導(dǎo)體發(fā)電機100的聚能板103接觸并固定在燃燒室601的外壁，通過燃燒室 601內(nèi)部的燃燒材料燃燒所釋放出的熱能為半導(dǎo)體發(fā)電機100提供熱能。燃燒室的形狀和結(jié)構(gòu)可根據(jù)散裝物料型燃料(例如煙煤、硬雜木及牛糞等)或者成型物料型燃料(例如蜂窩煤) 而適應(yīng)性改變，大小可定制。[〇〇57]在一種可能的實施方式中，如圖6所示，燃燒裝置還可包括但不限于以下部件: [〇〇58]火力供應(yīng)艙602,火力供應(yīng)艙602可與燃燒室601連通，火力供應(yīng)艙602的下端固定在所述燃燒室601的頂端；
[0059]燃燒催化與燃料供給裝置614,與所述燃燒室601連通，設(shè)置于所述燃燒室601上方及所述火力供應(yīng)艙602的下方，可為所述燃燒室601提供燃料，并可根據(jù)需要對到達所述火力供應(yīng)艙602的煙氣進行催化，促進二次燃燒_。燃燒催化與燃料供給裝置614可設(shè)置開關(guān)門或旋轉(zhuǎn)密封口，便于燃料供給。
[0060]儲廢裝置603,設(shè)置于燃燒室601下方，可用于向所述燃燒室601提供助燃材料，可用于從燃燒室601卸載廢料，并清理所述廢料；[0061 ] 煙氣排放裝置，包括煙道607、排煙口 608和煙囪609，其中，煙道607、排煙口 608和煙囪609依次連接，煙道607與燃燒室601的出口連接，燃燒室601內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過煙道607、排煙口 608和煙囪609排放到外部。[〇〇62]舉例而言，火力供應(yīng)艙602的下端可通過例如法蘭口與燃燒室601的頂端固定連接，火力供應(yīng)艙602也可以與燃燒室601采用一體化結(jié)構(gòu)。火力供應(yīng)艙602的后方有煙氣排放口 6021，與煙道607的一端固定連接。所述燃燒室601內(nèi)可設(shè)置箅子，用于支撐燃料(例如煤炭、蜂窩煤、廢木頭、草原牛糞等)，燃燒室601內(nèi)的燃料燃燒后，通過火力供應(yīng)艙602可為外界提供火力，用于炊事或其他用途。[〇〇63]進一步地，儲廢裝置603位于箅子下方，可設(shè)置開關(guān)門或旋轉(zhuǎn)密封口向燃燒室601 提供助燃材料，以幫助箅子上方的燃料燃燒。搖動廢料卸載傳動軸把手61，帶動廢料卸載傳動軸63轉(zhuǎn)動以使箅子產(chǎn)生一定角度的偏轉(zhuǎn)，從而將箅子上方的燃燒廢料漏入到儲廢裝置 603。然后，可通過儲廢裝置603對廢料進行清理。燃燒室601的出口可通過火力供應(yīng)艙602的煙氣排放口 6021與所述煙道607連通，燃燒室601內(nèi)產(chǎn)生的煙可經(jīng)過煙道607、排煙口 608和煙囪609排放到外界。[〇〇64]此外，如圖6所示，傳導(dǎo)式發(fā)電裝置600的儲能部件可以為能量存儲艙605。能量存儲艙605可包括報警裝置6051、介質(zhì)補充裝置6052、龍頭6053。能量存儲艙605通過連通器 606與半導(dǎo)體發(fā)電機100的介質(zhì)盒101連接，能量存儲艙605內(nèi)部存儲可以從介質(zhì)盒101吸收熱能的介質(zhì)(例如水)。能量存儲艙605上可以設(shè)置龍頭6053,為外界提供適宜溫度的介質(zhì)(例如熱水)。報警裝置6051可對能量存儲艙605存儲的介質(zhì)的損耗進行監(jiān)測，當(dāng)介質(zhì)不足時報警?？赏ㄟ^能量存儲艙605頂部的介質(zhì)補充裝置6052向能量存儲艙605內(nèi)補充介質(zhì)。其中， 能量存儲艙605內(nèi)的低溫箱和高溫箱可以分開，低溫箱連接至介質(zhì)盒的入口，高溫箱連接至介質(zhì)盒的出口。此外，介質(zhì)盒的入口也可以直接連接冷水管，并將介質(zhì)盒的出口連接到能量存儲艙605內(nèi)。如果將能量存儲艙605替換為熱交換器(散熱器、暖氣片等)，則直接將熱交換器與介質(zhì)盒的入口、出口連通即可。[0〇65]在一種可能的實施方式中，如圖6所不，傳導(dǎo)式發(fā)電裝置600可以包括:夕卜殼610,外殼610可包括:頂板611、圍板體612、底座613。其中，所述頂板與火力供應(yīng)艙的上端固定連接;所述底座與所述燃燒室的下端固定連接;所述圍板體圍繞設(shè)置在所述頂板與所述底座之間，并且所述圍板體的上端與所述頂板固定連接，所述圍板體的下端與所述底座固定連接。
[0066]具體而言，外殼610在傳導(dǎo)式發(fā)電裝置600中起連接、支撐、固定等作用。外殼材料可包括但不限于鐵質(zhì)板和鋼質(zhì)板。頂板611也可以稱為上面板，其上可設(shè)置排煙口 608。頂板 611的中間區(qū)域為火力利用口，火力利用口上可設(shè)置蓋板，通過蓋板對燃燒室601上方的火力供應(yīng)艙602進行封火和用火的功能轉(zhuǎn)換。圍板體612與燃燒室601之間可設(shè)置保溫層，以便于對燃燒室601的側(cè)壁進行保溫。圍板體和保溫層可連為一體。底座613可通過法蘭口與燃燒室601的下端固定連接。圍板體612的側(cè)壁可設(shè)置孔以供廢料卸載傳動軸63通過；同時也可設(shè)置方孔，以供燃燒催化與燃料供給裝置614與儲廢裝置603外露，供使用者操作。
[0067]在一種可能的實施方式中，如圖6所示，傳導(dǎo)式發(fā)電裝置600還可包括:配電裝置 604。配電裝置604固定于外殼610的外壁，配電裝置604可包括:電轉(zhuǎn)換器、電參數(shù)指示表、插座等(圖中未示出)。
[0068]其中，電轉(zhuǎn)換器與半導(dǎo)體發(fā)電模塊102連接，用于將半導(dǎo)體發(fā)電模塊102輸出的電能轉(zhuǎn)化為用戶用電設(shè)備所需的電能。電參數(shù)指示表用于指示發(fā)電裝置所獲得的電能的參數(shù)，插座用于連接外部用戶用電設(shè)備。
[0069]舉例而言，在工作狀態(tài)下，半導(dǎo)體發(fā)電模塊102可輸出直流(DC)12V的電能，而用戶用電設(shè)備(例如電燈等)通常采用交流(AC)220V的電能，因此通過配電裝置的電轉(zhuǎn)換器將半導(dǎo)體發(fā)電模塊1 〇 2輸出DC 12 V的電能轉(zhuǎn)化為AC2 20V的電能。然后，通過電能輸出接口連接至外部的電參數(shù)指示表、插座等，以便于外接用電設(shè)備，讀取用電參數(shù)。
[0070]本實施例的傳導(dǎo)式發(fā)電裝置，將半導(dǎo)體發(fā)電機的聚能板接觸并固定在燃燒裝置中燃燒室的外壁，能夠利用燃燒室內(nèi)部的燃燒材料燃燒為聚能板提供熱能，并且將介質(zhì)盒與儲能部件或熱交換部件連通，利用介質(zhì)盒內(nèi)的介質(zhì)，使半導(dǎo)體發(fā)電模塊在兩個表面之間的溫度差值下產(chǎn)生電能，實現(xiàn)模塊化、小型化、低成本供電，同時還可以利用介質(zhì)存儲熱能，例如提供熱水或供暖等，以充分提高熱能利用效率。
[0071]實施例5
[0072]與實施例4中的傳導(dǎo)式發(fā)電裝置不同，對流式發(fā)電裝置的熱能提供部件為對流熱接受體。
[0073]圖7示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的對流式發(fā)電裝置中對流熱接受體700的結(jié)構(gòu)圖。如圖7所示，對流熱接受體700可包括第一對流熱接口 701、對流通道702、對流熱聚能板703和第二對流熱接口 704,對流熱聚能板703設(shè)置于所述對流通道702的至少一個側(cè)面的外壁上(如圖7中對流通道702正面的外壁)，半導(dǎo)體發(fā)電機的聚能板103接觸并固定在所述對流熱聚能板的外表面。其中，帶有熱能的流體(例如煙氣)從第一對流熱接口 701流入對流通道 702內(nèi)，再經(jīng)由所述第二對流熱接口704從對流通道702內(nèi)排出，對流熱聚能板703將通過對流方式吸收的熱能輸送到所述半導(dǎo)體發(fā)電機的聚能板103。
[0074]對流式發(fā)電裝置的發(fā)電部件、熱交換部件或儲能部件的說明可參見實施例1至4， 為簡明起見不再贅述。
[0075]實施例6
[0076]與實施例4中的傳導(dǎo)式發(fā)電裝置不同，輻射式發(fā)電裝置的熱能提供部件為熱輻射接受體。
[0077]圖8示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的輻射式發(fā)電裝置中熱輻射接受體800的結(jié)構(gòu)圖。如圖8所示，熱輻射接受體800可包括熱輻射接受口 801、熱輻射聚能板802和圍板殼體803，熱福射聚能板802設(shè)置于圍板殼體803的至少一個側(cè)面的外壁上，半導(dǎo)體發(fā)電機100的聚能板 103接觸并固定在熱輻射聚能板802的外表面。其中，熱輻射聚能板802將通過輻射方式吸收的熱能輸送到半導(dǎo)體發(fā)電機100的聚能板103。
[0078]輻射式發(fā)電裝置的發(fā)電部件、熱交換部件或儲能部件的說明可參見實施例1至4， 為簡明起見不再贅述。[〇〇79]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種半導(dǎo)體發(fā)電機，其特征在于，包括:介質(zhì)盒、聚能板和至少一個半導(dǎo)體發(fā)電模塊， 所述半導(dǎo)體發(fā)電模塊的第一表面與介質(zhì)盒接觸，所述半導(dǎo)體發(fā)電模塊的第二表面與所述聚 能板接觸；其中，所述介質(zhì)盒用于對所述第一表面的熱能予以接收與擴散，所述聚能板用于為所 述第二表面提供熱能，所述半導(dǎo)體發(fā)電模塊在所述第一表面與所述第二表面之間的溫度差 值作用下形成內(nèi)部電子定向移動，形成電動勢。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)電機，其特征在于，所述半導(dǎo)體發(fā)電模塊包括若干組 由P型半導(dǎo)體粒子和N型半導(dǎo)體粒子構(gòu)成的PN結(jié)，各PN結(jié)之間串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)電機，其特征在于，所述介質(zhì)盒包括:第一介質(zhì)接口 和第二介質(zhì)接口；其中，介質(zhì)通過所述第一介質(zhì)接口進入所述介質(zhì)盒內(nèi)，并經(jīng)由所述第二介質(zhì)接口從所 述介質(zhì)盒內(nèi)排出。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)電機，其特征在于，所述介質(zhì)盒與所述半導(dǎo)體發(fā)電模 塊接觸的表面設(shè)置有:限位裝置，用于限定與所述介質(zhì)盒接觸的所述半導(dǎo)體發(fā)電模塊的安裝位置。5.—種發(fā)電裝置，其特征在于，包括:發(fā)電部件、熱能提供部件和熱交換部件，其中，所述發(fā)電部件采用權(quán)利要求1至4中任意一項所述的半導(dǎo)體發(fā)電機；所述熱能提供部件與所述半導(dǎo)體發(fā)電機的聚能板接觸，用于為所述半導(dǎo)體發(fā)電機提供 熱能；所述熱交換部件與所述半導(dǎo)體發(fā)電機的介質(zhì)盒連通；其中，介質(zhì)在所述介質(zhì)盒與所述熱交換部件之間流動，將所述介質(zhì)盒內(nèi)儲集的熱能輸 送到所述熱交換部件，熱能通過所述熱交換部件與外部進行交換。6.—種發(fā)電裝置，其特征在于，包括:發(fā)電部件、熱能提供部件和儲能部件，其中，所述發(fā)電部件采用權(quán)利要求1至4中任意一項所述的半導(dǎo)體發(fā)電機；所述熱能提供部件與所述半導(dǎo)體發(fā)電機的聚能板接觸，用于為所述半導(dǎo)體發(fā)電機提供 熱能；所述儲能部件與所述半導(dǎo)體發(fā)電機的介質(zhì)盒連通；其中，所述介質(zhì)盒內(nèi)的介質(zhì)流至所述儲能部件內(nèi)，能夠?qū)⑺鼋橘|(zhì)盒內(nèi)的熱能轉(zhuǎn)移至 所述儲能部件中進行存儲。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的發(fā)電裝置，其特征在于，所述發(fā)電裝置為傳導(dǎo)式發(fā)電裝置， 所述傳導(dǎo)式發(fā)電裝置的熱能提供部件為燃燒裝置，所述燃燒裝置包括燃燒室，其中，所述半 導(dǎo)體發(fā)電機的聚能板接觸并固定在所述燃燒室的外壁，所述燃燒室內(nèi)部的燃燒材料燃燒能 夠通過傳導(dǎo)方式為所述半導(dǎo)體發(fā)電機的聚能板提供熱能。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)電裝置，其特征在于，所述燃燒裝置還包括以下部件的任意 一個或者多個:火力供應(yīng)艙，與所述燃燒室連通，所述火力供應(yīng)艙的下端固定在所述燃燒室的頂端；燃燒催化與燃料供給裝置，與所述燃燒室連通，設(shè)置于所述燃燒室上方及所述火力供 應(yīng)艙下方，為所述燃燒室提供燃料，根據(jù)需要對到達所述火力供應(yīng)艙的煙氣進行催化，促進 二次燃燒；儲廢裝置，設(shè)置于所述燃燒室下方，用于從所述燃燒室卸載并清理廢料；煙氣排放裝置，其包括依次連接的煙道、排煙口和煙囪，其中，所述煙道與所述燃燒室 的出口連接，所述燃燒室內(nèi)燃料燃燒而產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過煙道、排煙口和煙肉排放到外部。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)電裝置，其特征在于，所述傳導(dǎo)式發(fā)電裝置還包括:外殼，所述外殼包括頂板、圍板體和底座，其中，所述頂板與火力供應(yīng)艙的上端固定連 接;所述底座與所述燃燒室的下端固定連接;所述圍板體圍繞設(shè)置在所述頂板與所述底座 之間，并且所述圍板體至少與所述頂板和所述底座中的一個固定連接。10.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置為對流式發(fā)電裝置，所述對流式 發(fā)電裝置的熱能提供部件為對流熱接受體，所述對流熱接受體包括第一對流熱接口、對流通道、對流熱聚能板和第二對流熱接口， 所述對流熱聚能板設(shè)置于所述對流通道的至少一個側(cè)面的外壁上，所述半導(dǎo)體發(fā)電機的聚 能板接觸并固定在所述對流熱聚能板的外表面，其中，帶有熱能的流體從所述第一對流熱接口流入所述對流通道內(nèi)，再經(jīng)由所述第二 對流熱接口從所述對流通道內(nèi)排出，所述對流熱聚能板將通過對流方式吸收的熱能輸送到 所述半導(dǎo)體發(fā)電機的聚能板。11.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置為輻射式發(fā)電裝置，所述輻射式 發(fā)電裝置的熱能提供部件為熱輻射接受體，所述熱輻射接受體包括熱輻射接受口、熱輻射聚能板和圍板殼體，所述熱輻射聚能板 設(shè)置于所述圍板殼體的至少一個側(cè)面的外壁上，所述半導(dǎo)體發(fā)電機的聚能板接觸并固定在 所述熱輻射聚能板的外表面，其中，所述熱輻射聚能板將通過輻射方式吸收的熱能輸送到所述半導(dǎo)體發(fā)電機的聚能 板。
【文檔編號】H02N11/00GK105978404SQ201610344460
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】馮玉珠, 馮德曜, 馮德楠, 李宇曦, 王至敏, 王理雪, 張可柱, 王志娟, 李蕾, 馮強
【申請人】梁山德圣新能設(shè)備制造有限公司, 馮玉珠