宋涵 方泓堃

摘 要：介绍了一种新型的温差发电模块，并在此基础上构建了一套利用烟气余热的小型发电系统，可以直接运用在农村的炉灶烟气排气筒上，其产生的电能可以直接用于给小型电子设备供电，或给蓄电池充电等。其中为了使输出功率最大，考察和设计了发电模块的组合排列方式，为了使冷端迅速降温设计了相关的喷水降温模块和相关自动控制电路，此外设计了相关升压稳压电路，用于给日常电子设备和蓄电池充电和供电。

关键词：温差发电；烟气余热；自动降温；稳压电路

1 引言

温差发电器模块是一种利用温差直接将热能转化为电能的全固态能量转化发电装置，它无需化学反应且无机械移动部分，因而具有无噪音、无污染、无磨损、重量轻、使用寿命长等种种优点，被广泛地用于工业余热、废热的回收利用、航天辅助电力系统等。随着能源的短缺及人们不 断提高的环境保护意识 ， 特别是全球气候变暖问题，半导体温差发电技术以其各种优点越来越引起人们的关注

温差发电是利用两种连接起来的导电体或者半导体的塞贝克效应（SeebeckEffect），将热能转换成电能的一种技术。由两种不同类型的半导体构成的回路如图1，当装置的一端处于高温状态另一端置于低温状态下，就会在回路中形成电动势：

ε=αs（T2-T1）

（1）式中：T1为低温端温度，K；T2为高温端温，K；αs为所用热电转换材料的塞贝克系数，V/K。 在应用时多个PN结串联起来，构成一个热电转换模块（见图2），目前已有产品面市。……