热电转换

摘要： 交通运输行业由于能源消耗巨大,因此利用可再生能源以减少化石能源的使用对于整个行业的可持续发展有着重要作用。沥青路面覆盖了广袤的区域,沥青吸收大量的太阳辐射储存了大量的能量,当其存在温度梯度时,就可以通过热电效应将沥青路面中储存的热能转化为电能。热电技术在道路领域的应用一方面可以降低路表面的温度,以减少高温对路面的损害;另一方面可以收集到一定的清洁电能,用于路面及道路沿途设施供电。系统介绍了热电效应原理、沥青路面的温度场和热电技术用于沥青路面的现状,讨论了提高热电转化效率和输出功率的方法,并对今后需继续解决的技术问题进行了归纳总结。利用热电效应从沥青路面上收集能量具有一定的可行性,但在提升路面的热电转化效率和输出功率方面仍需进一步加强研究。

摘要： 以国产1 kW自由活塞斯特林发电样机为研究对象,建立电加热钠钾合金试验台架,开展斯特林发电机发电试验,验证液态金属加热斯特林发电机发电的技术可行性。试验获得最大电输出功率884 W,热电转换效率为23.3%,得到了发电机的启动温度和停机温度等关键数据,初步明确了热源温度、冷源温度和钠钾合金流量对发电性能的影响规律。

摘要： 能量的消耗、转换与利用伴随着人类社会的各种生产及生活活动。随着社会的持续发展,世界范围内的能源危机与环境污染问题对能源的高效合理利用及存储技术提出了更高要求。热能是最常见及最重要的能量形式,深入分析目前热能的主要来源、利用、存储方式及特点,促进热能的合理高效利用对当代社会的可持续发展至关重要。本文主要从热能来源形式及利用现状、热能的存储技术、热能的主要转换路径及技术三方面出发,对当前热能的存储利用技术及现状进行了综述。发掘新型绿色可持续发展的热能资源,结合各种热能的特点,采用不同的转换及存储技术,实现高效绿色利用的最终目标;同时开发新的热能存储材料及技术,如热化学储热等,结合新型高效的热能转化技术,使得热能的利用朝着更加科学合理的方向发展。

摘要： 随着物联网技术的发展与应用,针对现阶段高温预警系统成本高,无线终端检测模块工作可靠性受电源寿命所限制的问题,设计并开发基于物联网的高温预警系统,基于热电转换能量采集技术,有效保障无线终端设备的电源,提高高温预警系统的可靠性和安全性,满足特殊环境下高温预警信息化、智能化的需求。

摘要： 针对物联网系统终端的用电难题,基于STM32芯片设计并开发低功耗自供电终端模块,采用热电转换组件进行能量采集以满足模块自供电需求,开发两种电源升压转换方案以保障模块用能的稳定性,测得在正常工作状态下终端待机功耗为10 mW,工作功耗范围为21~42 mW。实验结果表明:单个TEG1-12706组件在有效温差大于54°C时,输出功率大于10.8 mW,满足终端的自供电需求。

摘要： 为构建环境监测自供电无线传感器网络,针对温差发电装置转换效率低、发电时间短等无法满足无线传感器的供电需求,本研究设计4种相变材料封装壳体作为温差发电装置的散热器,通过提供周期性热源,模拟自然环境,研究不同封装结构对发电特性及相变材料温度特性的影响.结果表明,相变散热器不仅可显著提升装置的平均电压,而且可有效延长发电时长.与风冷散热器相比,含有相变散热器的发电装置平均提升电压22％,最大输出电压可达1 V;温差平均提升42％,最大温差可达85°C;断开热源后,相变散热器作为热源反向供电,可在无光照或夜间持续供电,反向温差最大可达22°C,平均发电时长延长220％.此外,蜂窝状腔体结构的发电特性明显优于其他结构,腔体内部嵌入的微型平板热管可有效克服相变材料导热率低的缺点.壳体结构可大幅提升相变材料内部传热速率,含有相变散热器的温差发电装置可充分满足无线传感器网络持续供电的需求.

摘要： 温差发电是一种新式的环境友善型能源技术,可以将废热转换为电能.本文设计了基于塞贝克效应的热电转换装置,实现了温差发电.基于单片机系统和OP07芯片设计了有源I/V变换电路,将温差发电输出的电压信号在LCD1602液晶屏上显示,并计算出不同温度差输出的电功率.实验结果表明热电转换输出的电压随着温度差变大而增加,且呈线性关系,单片发电片的热电转换效率达到0.11％,使用热电转换装置可以给用电量较小的设备供电.

摘要： 联合计算流体软件FLUENT以及可计算化学反应动力学软件DETCHEM对基于赛贝克效应的温差热电系统进行了数值模拟.通过改变热电元件的热电性能以及在过量焓燃烧器内的排布方式,计算温差热电系统整体的输出功率,并比较其对输出功率和热电转换效率的影响。

摘要： 防热结构技术是高速飞行器基础,随着飞行速度提高、飞行时长,高速飞行器将面临更加严苛的力热环境,同时飞行器性能提升亟需快速实现轻质化高效结构.传统的飞行器结构采用承力、防热功能分体设计,防热方式主要是烧蚀、热沉、隔热、辐射式,结构功能单一,难以满足高速飞行器发展需求.新型防热结构由单一功能向多功能一体化结构方向发展,要求结构不仅需要具有耐高温、强度高、环境稳定好等特点,同时需要兼顾承力、透波、防热、能量管理等功能.一体化防热/承力一体化结构形式包括波纹夹芯、点阵结构等形式同时也出现了基于仿生学的蜂窝结构、莲藕仿生结构、角树叶篇仿生褶皱等结构形式.结合飞行器高效能源管理需求,一体化结构需要与热电转换技术、再生冷却技术、相变储能技术等技术相融合,实现多功能一体化高效结构设计.多功能一体化结构设计面临多专业耦合设计难度大、材料体系无法满足性能提升要求、制造工艺技术难以实现产品研制等问题,未来需要在先进结构设计、传热传质理论、热电转换、新材料、新制造工艺等进一步加强研究,及早实现多功能一体化结构的工程转化应用.

摘要： 目前在个人计算机中,usb接口的应用日益广泛,而取电来自主板电源,本文讨论如何利用主板上的cpu等芯片发热产生的热能转换为电能为usb接口进行继电式供电,一方面可以减少散热风扇损耗的电能同时为芯片降温,另一方面可以提供电能,起到节能减排的作用.

摘要： 目前在个人计算机中,usb接口的应用日益广泛,而取电来自主板电源,本文讨论如何利用主板上的cpu等芯片发热产生的热能转换为电能为usb接口进行继电式供电,一方面可以减少散热风扇损耗的电能同时为芯片降温,另一方面可以提供电能,起到节能减排的作用.

摘要： 本文针对内燃机排气余热温差发电建立了一维物理模型与仿真计算模型。利用该模型通过仿真计算研究了动态工况下影响温差发电效率的主要因素，主要从结构设计参数、实际运行参数、控制品质参数等三个方面进行分析。研究表明，废气侧换热系数通过影响传热过程对热电转换效率和发电量都有较大影响；不同运行工况下由于废气温度的分布与循环波动的差异，也会导致循环平均转换效率和循环平均发电功率有较大差异；冷源温度的控制也会影响热电材料高低温端的温差，较低的冷却水温度有利于建立较大的温差，从而提高热电转换效率。本文的研究为温差发电系统的设计及控制提供了指导思路。

摘要： 功能陶瓷的发展是从高介电系数(εr>103)的陶瓷电介质开始的，主要应用是开创了大电容量密度陶瓷电容器。途经“压电陶瓷的机电转换与应用”、“热释电陶瓷的热电转换与应用”、“铁电自发极化的新应用”、“组合陶瓷性能与智能器件”四个阶段。本文是一篇评论性的论文，叙述功能陶瓷性能及其应用发展的各个阶段。

摘要： 在各类核电池中，直接接收型核电池的结构最简单，但其效率不高。部分原因在于很多带电粒子反向发射，被发射极自吸收而产生废热。考虑到如何把燃料产生的废热利用起来，设计了一种复合型核电池的结构，即在直接接收型核电池结构的基础上，加上热电转换装置，把直接接收型核电池产生的废热转换为电，进而可以明显地提高整个电池1%左右的效率。

摘要： 由热声斯特林发动机及其驱动的直线发电机组成的热声斯特林发电系统具有效率高、可靠性好等优点,同时该发电系统还可以利用太阳能、工业废热等多种热源,热源适应性好,因此具有广阔的应用前景。本文就介绍了这样的一台热声斯特林发电系统的原理样机.一方面为满足发电机与发动机间的匹配要求,另一方面为了能在直线发电机活塞处获得较好的压力波与体积流率间相位关系、提高直线发电机的电功输出能力,装置保留了发动机原有的锥形谐振管.初步实验以氦气为工质,在2.5MPa平均压力、64Hz工作频率下,获得了97W的电功。本文还分析了该热声发电系统的效率,得出直线发电机声电转换效率超过了0.8.然而由于谐振管耗散了大量的声功,目前整机的热电转换效率还较低.

摘要： 本文基于直流瞬态Harman 法测量热电器件优值系数原理，搭建热电器件综合性能表征实验系 统，实现了同时测量热电器件无量纲优值系数（ZT 值）、Seebeck 系数、电导率以及热导率，并通过 Labview 编程完成对实验系统的控制及数据采集、实时处理和显示。制作并改进具有不同夹层结构的热电器件，对此开展热电性能测试。实验结果表明，室温下具有夹层结构热电器件ZT 值小于常规Bi2Te3 器件，但Seebeck 系数比常规器件；夹层结构器件电导率和热导率均大于常规器件的值。

摘要： 本文基于直流瞬态Harman 法测量热电器件优值系数原理，搭建热电器件综合性能表征实验系 统，实现了同时测量热电器件无量纲优值系数（ZT 值）、Seebeck 系数、电导率以及热导率，并通过 Labview 编程完成对实验系统的控制及数据采集、实时处理和显示。制作并改进具有不同夹层结构的热电器件，对此开展热电性能测试。实验结果表明，室温下具有夹层结构热电器件ZT 值小于常规Bi2Te3 器件，但Seebeck 系数比常规器件；夹层结构器件电导率和热导率均大于常规器件的值。

摘要： 本发明的镁系热电转换材料的制造方法具备：原料形成工序，相对于镁系化合物在0.5摩尔％以上且13.0摩尔％以下的范围内添加硅氧化物，形成烧结原料；及烧结工序，一边以10MPa以上的加压力对所述烧结原料进行加压，一边在750°C以上且950°C以下的温度范围内进行加热，从而形成烧结体。

摘要： 本发明的镁系热电转换材料的特征在于，由Mg2Si构成的第一层和由Mg2SixSn1‑x构成的第二层直接接合，其中，x为0以上且小于1，所述第二层在与所述第一层的接合面和接合面附近具有锡浓度过渡区域，在所述锡浓度过渡区域中，越远离所述接合面，锡浓度越增加。在此，接合面设为锡浓度在EDX测定中成为检测限以下的部位。

摘要： 本发明提供显著增加赛贝克系数的热电转换材料、具有该热电转换材料的热电转换装置、热化学电池以及热电传感器。本发明的热电转换材料具有：氧化还原对；以及在低温条件下选择性地仅捕捉所述氧化还原对中的一方且在高温条件下将其释放的捕捉化合物。

摘要： 本发明涉及含有碳纳米管的热电转换材料、使用其的热电转换元件和热电发电用物品、热电转换元件的制造方法。通式(1)通式(1)中，R1和R2各自独立地表示碳原子数为1～20的烷基。

摘要： 本发明的镁系热电转换材料的制造方法具备：原料形成工序，相对于镁系化合物在0.5摩尔％以上且13.0摩尔％以下的范围内添加硅氧化物，形成烧结原料；及烧结工序，一边以10MPa以上的加压力对所述烧结原料进行加压，一边在750°C以上且950°C以下的温度范围内进行加热，从而形成烧结体。

摘要： 该热电转换材料的特征在于，由非掺杂的镁系化合物的烧结体构成，并且电阻值为1.0×10‑4Ω·m以下。所述镁系化合物优选为选自MgSi系化合物、MgSn系化合物、MgSiSn系化合物、MgSiGe系化合物中的一种或两种以上。

摘要： 一种由将硅化镁作为主成分的烧结体组成的热电转换材料，在0.5质量％以上且10质量％以下的范围内含有铝氧化物。其特征在于所述铝氧化物偏在于所述硅化镁的晶界。

摘要： 本发明的镁系热电转换材料的特征在于，由Mg

摘要： 本发明提供热电转换元件、使用热电转换元件的热电转换模块和热电转换模块的制造方法。热电转换元件的形状为六面体，相互相向的两个面与其它四个面对光的反射率不同。热电转换模块包括：多个p型热电转换元件和多个n型热电转换元件；以及多个电极，其将上述多个p型热电转换元件和多个n型热电转换元件的各一对的端面彼此电连接，使上述多个p型热电转换元件和多个n型热电转换元件以p型n型交替的方式电串联连接，其中，上述n型热电转换元件和p型热电转换元件中的至少一个的形状为六面体，相互相向的两个面与其它四个面对光的反射率不同，上述相互相向的两个面分别与上述电极接合。

摘要： 本发明提供显著增加赛贝克系数的热电转换材料、具有该热电转换材料的热电转换装置、热化学电池以及热电传感器。本发明的热电转换材料具有：氧化还原对；以及在低温条件下选择性地仅捕捉所述氧化还原对中的一方且在高温条件下将其释放的捕捉化合物。