CN104143935A - 一种户外应急充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种户外应急充电装置。包括低温面散热器、半导体温差发电模块、隔热固定板、储能容器、高温面换热器,低温面散热器、半导体温差发电模块、隔热固定板、储能容器、高温面换热器从上到下依次层叠放置，隔热固定板设置有若干个通孔，半导体温差发电模块置于隔热固定板所设的通孔中，半导体温差发电模块的顶面与低温面散热器接触，半导体温差发电模块的底面与储能容器接触，且半导体温差发电模块的输出端与升压稳压模块的输入端连接，升压稳压模块的输出端与USB输出接口连接；升压稳压模块嵌于外壳中，低温面散热器及高温面换热器通过外壳夹紧半导体温差发电模块和储能容器。本发明方便携带、结构简单、成本低、寿命长、工作稳定。

Description

一种户外应急充电装置

技术领域

本发明属于户外应急充电的技术领域，具体是指一种户外应急充电装置。

背景技术

便携式数码设备（如手机、平板、照相机、摄像机等）在人们的日常生活中到处可见，与人们的休闲、工作和娱乐密切相关。当人们在偏远的地方、野外探险或长时间外出游玩时，数码设备的电池会出现电量耗尽的情况，导致娱乐、通讯设备不能工作，破坏人们的休闲心情。特别是当人们在野外遇险时，无法使用GPS定位仪脱险，也不能发出求救信号，因而人们的人身安全得不到保障。温差发电装置所需的火源在偏远的地方、野外探险或外出游玩的情况下是最常见的，而这些常见便携式数码设备的充电电压需求一般为15V以下。因此，开发一种以火源为热源的户外应急充电装置，在没有电源供应的情况下提供15V以下电源用来照明和给便携式电子产品充电成为一种很有效的办法。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种方便携带，结构简单，成本低，寿命长，工作稳定的户外应急充电装置。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明提供的户外应急充电装置，包括低温面散热器、半导体温差发电模块、隔热固定板、储能容器、高温面换热器、外壳、升压稳压模块、USB输出接口；低温面散热器、半导体温差发电模块、隔热固定板、储能容器、高温面换热器从上到下依次层叠放置，其中隔热固定板设置有若干个通孔，半导体温差发电模块置于隔热固定板所设的通孔中，半导体温差发电模块的顶面与低温面散热器接触，半导体温差发电模块的底面与储能容器接触，且半导体温差发电模块的输出端与升压稳压模块的输入端连接，升压稳压模块的输出端与USB输出接口连接；升压稳压模块嵌于外壳中，低温面散热器及高温面换热器通过外壳夹紧半导体温差发电模块和储能容器。

 本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明只要有火源就能发电，方便快捷；本发明中的高温面换热器直接通过其下部的翅片吸收火源的热量并稳定地传递给储能容器，其中众多的翅片大大增大了受热面积。

（2）本发明中的储能容器具有良好的储能特性，为半导体温差发电模块提供了稳定的热源；根据实际户外急用电的需求选择半导体温差发电模块，并根据需电量的大小选择储能容器的质量，使整体体积紧凑且结构简单，极大降低了初投资费用和后期维护费用。

（3）本发明中的低温面散热器可同时实现水冷和自然风冷，能有效降低低温面散热器的温度，提高发电效率。

（4）本发明中升压稳压模块能将半导体温差发电模块产生的较小且不稳定的直流电压升压稳压，输出符合用户要求的稳定直流电压。

本发明是一种方便携带，结构简单，成本低，寿命长，工作稳定，且后期维护费用低的户外应急充电装置。

附图说明

图１是本发明户外应急充电装置的装配图。

图２是本发明户外应急充电装置低温面散热器水冷通道入口的结构示意图。

图３是本发明户外应急充电装置低温面散热器水冷通道出口的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1至图3所示，本发明所述的户外应急充电装置，户外应急充电装置，包括低温面散热器1、半导体温差发电模块2、隔热固定板3、储能容器4、高温面换热器5、外壳6、升压稳压模块7、USB输出接口8；低温面散热器1、半导体温差发电模块2、隔热固定板3、储能容器4、高温面换热器5从上到下依次层叠放置，其中隔热固定板3设置有若干个通孔，半导体温差发电模块2置于隔热固定板3所设的通孔中，半导体温差发电模块2的顶面与低温面散热器1接触，半导体温差发电模块2的底面与储能容器4接触，且半导体温差发电模块2的输出端与升压稳压模块7的输入端连接，升压稳压模块7的输出端与USB输出接口8连接；升压稳压模块7嵌于外壳6中，低温面散热器1及高温面换热器5通过外壳6夹紧半导体温差发电模块2和储能容器4。其中低温面散热器1在结构允许的情况下，结合系统进行设计，如果本发明需要输出功率大，则可增大散热面积；如果本发明需要供电时间长，则在功率额定的情况下减少散热面积。

此外，为便于安装，所述低温面散热器1的内表面设置有与半导体温差发电模块2配合的凸台。 

所述升压稳压模块7能将半导体温差发电模块2产生的较小且不稳定的直流电压升压稳压，输出符合用户要求的稳定直流电压

所述半导体温差发电模块2包括若干半导体温差发电片单体，所述半导体温差发电片单体彼此串并联。

所述储能容器4与半导体温差发电模块2之间及半导体温差发电模块2与低温面散热器1之间通过导热胶连接。

所述隔热固定3为无机保温材料，可有效防止热短路。

所述储能容器4中为相变储能材料。

所述相变储能材料为融盐，所述融盐的熔点设定在，为半导体温差发电模块2提供稳定的热源。 

所述高温面换热器5的下部装设有若干翅片，高温面换热器5直接通过其下部的翅片吸收火源的热量并稳定地传递给储能容器4，其中众多的翅片大大增大了受热面积，当火焰直接烤在高温面换热器上时，翅片吸收火焰的热量并通过热传导与热辐射等方式将热量转移到相变储能材料中去。

所述低温面散热器1用高效导热材料制成，中间部分内设有水冷通道，两侧是散热翅片，可同时实现水冷和自然风冷。

所述高温面换热器5用高效导热材料制成；所述外壳6为耐高温绝热材料。

所述低温面散热器1及高温面换热器5通过外壳6用紧固连接件有效地夹紧半导体温差发电模块2和储能容器4。

本发明是利用高温面换热器收集火焰的热量，通过储能容器暂时储存，储能容器作为半导体温差发电模块的直接热源，可以控制高温面温度不至于过高。由于储能容器内相变材料的储存潜热大且温度较高，即使在移离明火后的一定时间内，由于低温面散热器温度相对较低，形成温度差，当两种不同的半导体材料两端有温差时，载流子定向移动并形成稳定的电场即产生电势差，这个现象称为半导体材料的塞贝克效应。这样，形成的温差驱动温差发电模块直接将热能转化为电能，供常用电子设备充电使用。

上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本发明保护范围的限制。

总之，本发明虽然例举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种户外应急充电装置，其特征在于包括低温面散热器（1）、半导体温差发电模块（2）、隔热固定板（3）、储能容器（4）、高温面换热器（5）、外壳（6）、升压稳压模块（7）、USB输出接口（8）；低温面散热器（1）、半导体温差发电模块（2）、隔热固定板（3）、储能容器（4）、高温面换热器（5）从上到下依次层叠放置，其中隔热固定板（3）设置有若干个通孔，半导体温差发电模块（2）置于隔热固定板（3）所设的通孔中，半导体温差发电模块（2）的顶面与低温面散热器（1）接触，半导体温差发电模块（2）的底面与储能容器（4）接触，且半导体温差发电模块（2）的输出端与升压稳压模块（7）的输入端连接，升压稳压模块（7）的输出端与USB输出接口（8）连接；升压稳压模块（7）嵌于外壳（6）中，低温面散热器（1）及高温面换热器（5）通过外壳（6）夹紧半导体温差发电模块（2）和储能容器（4）。

2.根据权利要求1所述的户外应急充电装置，其特征在于所述半导体温差发电模块（2）包括若干半导体温差发电片单体，所述半导体温差发电片单体彼此串并联。

3.根据权利要求1所述的户外应急充电装置，其特征在于所述储能容器(4)与半导体温差发电模块(2) 之间及半导体温差发电模块(2)与低温面散热器(1)之间通过导热胶连接。

4.根据权利要求1所述的户外应急充电装置，其特征在于所述隔热固定板(3)为无机保温材料。

5.根据权利要求1所述的户外应急充电装置，其特征在于所述储能容器（4）中为相变储能材料。

6.根据权利要求5所述的户外应急充电装置，其特征在于所述相变储能材料为融盐，所述融盐的熔点设定在，为半导体温差发电模块（2）提供稳定的热源。

7.根据权利要求1所述的户外应急充电装置，其特征在于所述高温面换热器(5) 的下部装设有若干翅片。

8.根据权利要求1所述的户外应急充电装置，其特征在于所述低温面散热器（1）用高效导热材料制成，中间部分内设有水冷通道，两侧是散热翅片。

9.根据权利要求1所述的户外应急充电装置，其特征在于所述高温面换热器（5）用高效导热材料制成；所述外壳（6）为耐高温绝热材料。

10.根据权利要求1所述的户外应急充电装置，其特征在于所述低温面散热器（1）及高温面换热器（5）通过外壳（6）用紧固连接件有效地夹紧半导体温差发电模块（2）和储能容器（4）。