一种基于自行车发电技术的热电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体制热/冷技术领域，更具体地，涉及一种基于自行车发电技术的热电系统。
【背景技术】
[0002]半导体制热(冷)是一种基于帕尔贴效应的电子制热(冷)技术。其基本原理是:给一个闭合的热电偶回路通上直流电，就会在回路的结点处一端放出热量，另一端吸收热量，如果电流反向，则放热端和吸热端调换。半导体制热(冷)具有其他一些制热(冷)方式所不具备的优点，在某些特殊场合的应用有着不可替代的作用，其优点是:尺寸小，温差大，重量轻，微型可达几克或者几十克，无机械转动，噪音小，无制冷剂，环保，易于控制，使用寿命长，通过改变电流方向可以实现制冷、制热功能的转换。
[0003]现有的车载冷热杯技术主要针对汽车设计使用，结构复杂，内部设有机械散热模块，消耗功率较大。利用自行车发电是一项节约能源的环保技术，然而，现有的自行车发电技术输出功率和电压较低。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于自行车发电技术的热电系统，并设计出一套功率较大与热电杯功率相匹配的自行车发电装置，设计出一款适用于自行车的简约时尚的热电杯，该热电杯结构简单，杯体上部和下部分别设有进风孔和排风孔，利用骑行产生的风速使空气与热沉强制对流换热，无机械散热模块，杯体设计类似椭球体，既能改善散热效果，又美观时尚。
[0005]为实现上述目的，本发明提供了一种基于自行车发电技术的热电系统，其特征在于，包括微型无刷发电机、整流器、稳压器、蓄电池和热电杯；工作时，所述微型无刷发电机安装于自行车后轮与塔轮啮合，利用自行车车轮转动动力发电，产生的交流电经过所述整流器整流、所述稳压器稳压后，得到稳定的12V直流电；当所述微型无刷发电机提供的电能充足时，所述微型无刷发电机同时向所述蓄电池和所述热电杯供电，当所述微型无刷发电机提供的电能不足时，所述微型无刷发电机和所述蓄电池同时向所述热电杯供电；
[0006]所述热电杯包括杯盖、杯体、内胆、温度传感器、热电片、热沉、PCB板、控制模块和底座；所述内胆位于所述杯体内，与所述杯体之间设有保温层；所述温度传感器、热电片和热沉均位于所述杯体内，所述温度传感器位于所述内胆的底部，所述热电片位于所述内胆的下方，与所述内胆的底部贴合，所述热沉由圆形基底和柱状肋片构成，位于所述热电片的下方，圆形基底与所述热电片贴合，圆形基底与所述内胆的底部之间还设有隔热垫，隔热垫充满所述圆形基底与所述内胆的底部之间的间隙；所述杯体的上部和下部分别设有进风孔和排风孔，排风孔在所述杯体上的位置与所述热沉对应，有利于利用骑行时产生的风速使空气与所述热沉强制对流换热；所述杯体为筒状结构，其横截面为圆形，且由所述杯体的中部到两端的横截面的半径逐渐减小，既能改善散热效果，又美观时尚；所述PCB板位于所述杯体的下方，与所述热沉之间设有隔热板；所述控制模块用于设定通过所述热电片的电流方向，还用于设定所述内胆内的液体温度，所述PCB板与所述温度传感器连接，用于控制所述内胆内的液体温度，使其在设定范围内；所述底座与所述杯体可分离，所述底座上设有电源插头，通过与所述PCB板下方的底板的内置配合实现供电。
[0007]优选地，所述PCB板的封装外壳上设有散热孔，有利于防止所述PCB板的温度过尚O
[0008]优选地，所述热电片的两面均涂抹有导热硅脂，以增强导热效果，减小接触热阻。
[0009]总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0010]1、将微型无刷发电机啮合安装于自行车塔轮，利用自行车车轮的转动发电，微型无刷发电机产生的交流电经过整流器整流、稳压器稳压后提供稳定的12V直流电。当微型无刷发电机提供的电能充足时，其同时向热电杯和蓄电池供电，当微型无刷发电机提供的电能不足时，微型无刷发电机和蓄电池同时向热电杯供电。热电杯可以通过控制模块设定杯内水温，给热电片通以电流，其一表面发热，另一表面则制冷。改变电流方向，则发热面变为制冷，制冷面变为发热，利用热电片的这种特性，通过控制模块设定电流方向，就能实现制热、制冷功能的转换。
[0011]2、杯体为筒状结构，其横截面为圆形，且由杯体的中部到两端的横截面的半径逐渐减小，类似于椭球体，这种结构与杯体上的进风孔和排风孔结合，有利于利用骑行时产生的风速使空气与热沉强制对流换热，进一步改善散热效果。
[0012]3、整套系统将热电杯技术与自行车发电技术相结合，结构紧凑、易于安装、无环境污染；自行车发电系统输出功率、电压更大，热电杯与车载冷热杯相比，结构简单，消耗能量较小，给热爱骑行的人们提供一种更加舒适的骑行方式，并且适合家居使用。
【附图说明】
[0013]图1是本发明实施例的热电系统的工作原理示意图；
[0014]图2是本发明实施例的热电系统的工作场景示意图；
[0015]图3(a)为热电杯的外观示意图；
[0016]图3(b)为热电杯的内部结构示意图；
[0017]图4为热沉结构示意图。
[0018]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中:1_塔轮，2-微型无刷发电机，3-整流器，4-稳压器，5-蓄电池，6-热电杯，7-进风孔，8-杯体，9-排风孔，10-底板，11-底座，12-杯盖，13-控制模块，14-散热孔，15-内胆，16-保温层，17-温度传感器，18-隔热垫，19-热电片，20-热沉，21-PCB板，22-隔热板。
【具体实施方式】
[0019]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0020]如图1和图2所示，本发明实施例的基于自行车发电技术的热电系统包括微型无刷发电机2、整流器3、稳压器4、蓄电池5和热电杯6。工作时，微型无刷发电机2