【应用】温差发电在小型电子设备充电中的应用

时间： 2018-04-11 来源：II-VI MARLOW

技术问答

热电装置利用它正反面的温度差产生电压。它的原理是：当处于较温暖那一面的电子受热移动到较冷的一面，会产生电势差（电压），并在连接它们的导线上产生电流。由于电流较弱，热电技术通常只能为能量需求不大的设备供电。

太阳能常作为小功率电子设备的充电来源，然而，它需要户外阳光才能发挥作用，极其依赖于天气，同时由于太阳能设备可见度高，其被盗窃的事件经常发生。II-VI MARLOW（贰陆马洛）公司利用先进的热电发电技术提供了小型电子设备的充电方案，消除了对太阳光的依赖。它利用冷热端面的温差与半导体塞贝克效应（又称作第一热电效应，是指由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象）产生电压，进而实现小型设备的充电。

一般电路设计框图如图1所示，热电片输出功率受冷热端温差影响，为了避免损坏充电设备，一般需要根据具体使用场景设计整流稳压电路，来匹配热电片输出以及充电设备的输入电压。

图1：热电充电原理一般框图

II-VI Marlow公司一共推出了以下四类热电模块：TG12-2.5，TG12-4，TG12-6与TG12-8。由高性能的碲化铋（Bi2Te3）合金和特殊的高温焊料制成，能够完美地将余热流转化为有用的DC（直流）电源。具体指标如图2所示，可参考其具体性能指标以及开发环境的要求进行设计。

图2 热电模块选型表

其中，采用特殊构造，可有效保持器件在高温环境下的抗氧化和耐腐蚀性能，提高了元件的使用寿命。以TG12-8-01LS为例，该元件氮气环境下测量的开路电压最大为9.43V，此电压能够满足常见移动便携设备的充电需求。最佳发电效率可达4.97%，降低了运行时的功率损耗。同时热电阻仅为1.13℃/W，具有良好的温度适应性。

此类产品稳定性好，只需温差即可提供动力来源，同时使用寿命长，符合ROHS标准。可应用于小型便携设备、移动设备、LED照明等应用中。

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全部评论（21）

用户17905586 Lv4 资深工程师 2019-04-19

《【应用】温差发电在小型电子设备充电中的应用》一文中，II-VI MARLOW温差发电,如果温度不变化是不是就没有电压了？还是变化一下能保持多长时间输出？
- Marvin1_世强回复：能量是守恒的，只有持续的温差才能提供持续的电压。
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zwjiang Lv9. 科学家 2022-12-04

学习学习
好运常伴吾 Lv8. 研究员 2019-05-05

学习
肉松蛋卷 Lv7. 资深专家 2019-05-03

学习了
用户95404288 Lv8. 研究员 2019-04-29

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用户61294418 Lv7. 资深专家 2019-04-24

关注中
康波周期 Lv7. 资深专家 2019-04-21

好好的
胖哥 Lv8. 研究员 2019-04-19

效率
用户17905586 Lv4. 资深工程师 2019-04-17

如果温度不变化是不是就没有电压了？还是变化一下能保持多长时间输出？
康波周期 Lv7. 资深专家 2019-04-14

好好学习

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