一種基于自行車發(fā)電技術(shù)的熱電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制熱/冷技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于自行車發(fā)電技術(shù)的熱電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體制熱(冷)是一種基于帕爾貼效應(yīng)的電子制熱(冷)技術(shù)。其基本原理是:給一個閉合的熱電偶回路通上直流電，就會在回路的結(jié)點處一端放出熱量，另一端吸收熱量，如果電流反向，則放熱端和吸熱端調(diào)換。半導(dǎo)體制熱(冷)具有其他一些制熱(冷)方式所不具備的優(yōu)點，在某些特殊場合的應(yīng)用有著不可替代的作用，其優(yōu)點是:尺寸小，溫差大，重量輕，微型可達(dá)幾克或者幾十克，無機(jī)械轉(zhuǎn)動，噪音小，無制冷劑，環(huán)保，易于控制，使用壽命長，通過改變電流方向可以實現(xiàn)制冷、制熱功能的轉(zhuǎn)換。
[0003]現(xiàn)有的車載冷熱杯技術(shù)主要針對汽車設(shè)計使用，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)部設(shè)有機(jī)械散熱模塊，消耗功率較大。利用自行車發(fā)電是一項節(jié)約能源的環(huán)保技術(shù)，然而，現(xiàn)有的自行車發(fā)電技術(shù)輸出功率和電壓較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種基于自行車發(fā)電技術(shù)的熱電系統(tǒng)，并設(shè)計出一套功率較大與熱電杯功率相匹配的自行車發(fā)電裝置，設(shè)計出一款適用于自行車的簡約時尚的熱電杯，該熱電杯結(jié)構(gòu)簡單，杯體上部和下部分別設(shè)有進(jìn)風(fēng)孔和排風(fēng)孔，利用騎行產(chǎn)生的風(fēng)速使空氣與熱沉強(qiáng)制對流換熱，無機(jī)械散熱模塊，杯體設(shè)計類似橢球體，既能改善散熱效果，又美觀時尚。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于自行車發(fā)電技術(shù)的熱電系統(tǒng)，其特征在于，包括微型無刷發(fā)電機(jī)、整流器、穩(wěn)壓器、蓄電池和熱電杯；工作時，所述微型無刷發(fā)電機(jī)安裝于自行車后輪與塔輪嚙合，利用自行車車輪轉(zhuǎn)動動力發(fā)電，產(chǎn)生的交流電經(jīng)過所述整流器整流、所述穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后，得到穩(wěn)定的12V直流電；當(dāng)所述微型無刷發(fā)電機(jī)提供的電能充足時，所述微型無刷發(fā)電機(jī)同時向所述蓄電池和所述熱電杯供電，當(dāng)所述微型無刷發(fā)電機(jī)提供的電能不足時，所述微型無刷發(fā)電機(jī)和所述蓄電池同時向所述熱電杯供電；
[0006]所述熱電杯包括杯蓋、杯體、內(nèi)膽、溫度傳感器、熱電片、熱沉、PCB板、控制模塊和底座；所述內(nèi)膽位于所述杯體內(nèi)，與所述杯體之間設(shè)有保溫層；所述溫度傳感器、熱電片和熱沉均位于所述杯體內(nèi)，所述溫度傳感器位于所述內(nèi)膽的底部，所述熱電片位于所述內(nèi)膽的下方，與所述內(nèi)膽的底部貼合，所述熱沉由圓形基底和柱狀肋片構(gòu)成，位于所述熱電片的下方，圓形基底與所述熱電片貼合，圓形基底與所述內(nèi)膽的底部之間還設(shè)有隔熱墊，隔熱墊充滿所述圓形基底與所述內(nèi)膽的底部之間的間隙；所述杯體的上部和下部分別設(shè)有進(jìn)風(fēng)孔和排風(fēng)孔，排風(fēng)孔在所述杯體上的位置與所述熱沉對應(yīng)，有利于利用騎行時產(chǎn)生的風(fēng)速使空氣與所述熱沉強(qiáng)制對流換熱；所述杯體為筒狀結(jié)構(gòu)，其橫截面為圓形，且由所述杯體的中部到兩端的橫截面的半徑逐漸減小，既能改善散熱效果，又美觀時尚；所述PCB板位于所述杯體的下方，與所述熱沉之間設(shè)有隔熱板；所述控制模塊用于設(shè)定通過所述熱電片的電流方向，還用于設(shè)定所述內(nèi)膽內(nèi)的液體溫度，所述PCB板與所述溫度傳感器連接，用于控制所述內(nèi)膽內(nèi)的液體溫度，使其在設(shè)定范圍內(nèi)；所述底座與所述杯體可分離，所述底座上設(shè)有電源插頭，通過與所述PCB板下方的底板的內(nèi)置配合實現(xiàn)供電。
[0007]優(yōu)選地，所述PCB板的封裝外殼上設(shè)有散熱孔，有利于防止所述PCB板的溫度過尚O
[0008]優(yōu)選地，所述熱電片的兩面均涂抹有導(dǎo)熱硅脂，以增強(qiáng)導(dǎo)熱效果，減小接觸熱阻。
[0009]總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0010]1、將微型無刷發(fā)電機(jī)嚙合安裝于自行車塔輪，利用自行車車輪的轉(zhuǎn)動發(fā)電，微型無刷發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電經(jīng)過整流器整流、穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后提供穩(wěn)定的12V直流電。當(dāng)微型無刷發(fā)電機(jī)提供的電能充足時，其同時向熱電杯和蓄電池供電，當(dāng)微型無刷發(fā)電機(jī)提供的電能不足時，微型無刷發(fā)電機(jī)和蓄電池同時向熱電杯供電。熱電杯可以通過控制模塊設(shè)定杯內(nèi)水溫，給熱電片通以電流，其一表面發(fā)熱，另一表面則制冷。改變電流方向，則發(fā)熱面變?yōu)橹评?，制冷面變?yōu)榘l(fā)熱，利用熱電片的這種特性，通過控制模塊設(shè)定電流方向，就能實現(xiàn)制熱、制冷功能的轉(zhuǎn)換。
[0011]2、杯體為筒狀結(jié)構(gòu)，其橫截面為圓形，且由杯體的中部到兩端的橫截面的半徑逐漸減小，類似于橢球體，這種結(jié)構(gòu)與杯體上的進(jìn)風(fēng)孔和排風(fēng)孔結(jié)合，有利于利用騎行時產(chǎn)生的風(fēng)速使空氣與熱沉強(qiáng)制對流換熱，進(jìn)一步改善散熱效果。
[0012]3、整套系統(tǒng)將熱電杯技術(shù)與自行車發(fā)電技術(shù)相結(jié)合，結(jié)構(gòu)緊湊、易于安裝、無環(huán)境污染；自行車發(fā)電系統(tǒng)輸出功率、電壓更大，熱電杯與車載冷熱杯相比，結(jié)構(gòu)簡單，消耗能量較小，給熱愛騎行的人們提供一種更加舒適的騎行方式，并且適合家居使用。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明實施例的熱電系統(tǒng)的工作原理示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明實施例的熱電系統(tǒng)的工作場景示意圖；
[0015]圖3(a)為熱電杯的外觀示意圖；
[0016]圖3(b)為熱電杯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為熱沉結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中:1_塔輪，2-微型無刷發(fā)電機(jī)，3-整流器，4-穩(wěn)壓器，5-蓄電池，6-熱電杯，7-進(jìn)風(fēng)孔，8-杯體，9-排風(fēng)孔，10-底板，11-底座，12-杯蓋，13-控制模塊，14-散熱孔，15-內(nèi)膽，16-保溫層，17-溫度傳感器，18-隔熱墊，19-熱電片，20-熱沉，21-PCB板，22-隔熱板。
【具體實施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0020]如圖1和圖2所示，本發(fā)明實施例的基于自行車發(fā)電技術(shù)的熱電系統(tǒng)包括微型無刷發(fā)電機(jī)2、整流器3、穩(wěn)壓器4、蓄電池5和熱電杯6。工作時，微型無刷發(fā)電機(jī)2