Результат интеллектуальной деятельности: ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ БАТАРЕЯ

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при построении термоэлектрических батарей.

Описанным устройством для соединения полупроводниковых термоэлементов в батарею с использованием параллельно соединенных термоэлементов (US 3775218 A, H01L 36/16, 27.11.1973 реферат) является устройство, в котором на общем основании батареи (поз. 1 на фиг.1) термоэлементы соединяются между собой с помощью отдельных соединительных металлических подложек (мостиков), которые отделяются друг от друга полиамидным слоем (RU 2075138 С1, H01L 35/30, 10.03.199 описание) (поз. 2), а также (Г.С. Генсберг «Элементарный учебник физики», стр. 190,) (Фиг. 1).

Недостаток такого устройства заключается в том, что соединение термоэлементов разных типов проводимости с помощью отдельных соединительных металлических подложек (мостиков), разделенных полиамидным слоем, не позволяет максимально эффективно использовать площадь основания, на котором крепятся термоэлементы, и усложняет конструкцию и изготовление устройства.

Целью изобретения является создание термоэлектрической батареи более простой конструкции, позволяющей использовать полупроводниковые элементы одного типа проводимости с размещением их на минимально возможном расстоянии.

Это достигается тем, что термоэлектрическая батарея, характеризующаяся параллельным соединением полупроводниковых элементов, содержит цельное металлическое основание, на котором размещены полупроводниковые стержни с образованием спаев, выводы полупроводниковых стрежней через ключи соединены с общей электрической шиной.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Графически чертежи представлены в виде трех чертежей: фигура 1, фигура 2, фигура 3.

Фигура 1 состоит:

- позиция 1 - общее основание батареи термоэлементов;

- позиция 2 - соединительный металлический мостик;

- позиция 3 - полупроводниковый стержень (типа 1);

- позиция 4 - полупроводниковый стержень (типа 2);

- позиция 5 - сопротивление нагрузки.

Фигура 2 состоит:

- позиция 3 - полупроводниковый стержень (тип 1);

- позиция 5 - сопротивление нагрузки;

- позиция 6 - металлическое основание;

- позиция 7 - полупроводниковые ключи (диоды).

Фигура 3 состоит:

- позиция 3 - полупроводниковые стержни (тип 1);

- позиция 5 - сопротивление нагрузки;

- позиция 6 - цельное металлическое основание;

- позиция 7 - полупроводниковые ключи (диоды);

- позиция 8 - нагревательный элемент;

- позиция 9 - спай;

- позиция 10 - общая электрическая шина.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ В СТАТИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ

На цельном металлическом основании любой геометрической формы (поз. 6) с помощью существующих технологий размещены полупроводниковые термоэлементы (поз. 3). На местах соединения полупроводников с металлом образуются спаи (поз. 9). К нижней части металлического основания батареи прикреплен нагревательный элемент (поз. 8). К выводам полупроводниковых термоэлементов путем физического соединения подключены полупроводниковые ключи (диоды - поз. 7). При этом второй вывод полупроводниковых ключей (диодов) подключен к общей электрической шине (поз. 10). Сопротивление нагрузки (поз. 5) подключено одним выводом к общей шине, вторым выводом - к цельному металлическому основанию (поз. 6).

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ КОНСТРУКЦИИ

При повышении температуры нагревателя (поз. 8) возникает разность температур «горячего» и «холодного» спаев не менее чем 100 градусов Цельсия. Э.д.с. каждого термоэлемента становится равной не менее чем 0.1 Вольт. При этом открываются полупроводниковые диоды (ключи - поз. 7) и ток через общую шину (поз. 10) течет на нагрузку (поз. 5). На нагрузке происходит сложение всех токов. При этом э.д.с. батареи термоэлементов равна э.д.с. одного термоэлемента (Фиг. 3).