本發(fā)明涉及熱磁發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及移動設(shè)備內(nèi)嵌式納米級熱磁顆粒熱電轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)：

宋瑞銀在《冷熱源微小型熱電電源的研究》中提出了冷熱源微小型熱電電源方案，它是在發(fā)電器兩端施加強(qiáng)制溫差并利用熱電效應(yīng)將熱能轉(zhuǎn)換為電能的一種器件。主要包括冷源、熱源和微小型熱電發(fā)電器三個部件，結(jié)合普通熱電發(fā)電器的理論模型，考慮到湯姆孫效應(yīng)、接觸熱阻，焊料層和導(dǎo)熱覆蓋基板等因素的影響，建立了微小型熱電發(fā)電器的精確數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了性能優(yōu)化分析。在此基礎(chǔ)上研制了一系列的微小型熱電發(fā)電器。

熱電發(fā)電一般采用P型和N型結(jié)合的半導(dǎo)體元件，將器件的一側(cè)維持在低溫，另一側(cè)維持在高溫，這樣高溫側(cè)就會向低溫側(cè)傳導(dǎo)熱能并產(chǎn)生熱流，熱能從高溫側(cè)流入器件內(nèi)，再通過器件從低溫側(cè)排出時(shí)，流入器件的一部分熱能不放熱，并在器件內(nèi)變成電能，電能可從外部負(fù)荷取出，通過連接多個這樣的元件便可獲取更多的電能。

移動設(shè)備一般通過電池供電，且在使用過程中會散發(fā)大量熱量，使得CPU溫度升高，而這部分能量也隨之流失?；跓犭娦?yīng)的原理，可以考慮在移動設(shè)備中嵌入一個微型的熱電能量轉(zhuǎn)換裝置，將散發(fā)出的熱量有效地轉(zhuǎn)化為電能，并再次供給移動設(shè)備續(xù)航。但實(shí)驗(yàn)表明，其性能會受到不同表面積尺寸、不同對數(shù)及高度的影響。考慮到移動設(shè)備的體積有限，轉(zhuǎn)換器的發(fā)電部分可以改用納米級的熱磁顆粒，這些顆粒受熱后就會產(chǎn)生振蕩電流來給電池充電

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明考慮到移動設(shè)備的體積有限，因此將轉(zhuǎn)換器的發(fā)電部分改用納米級的熱磁顆粒，提出了移動設(shè)備內(nèi)嵌式納米級熱磁顆粒熱電轉(zhuǎn)換器，熱磁顆粒受熱后會產(chǎn)生振蕩電流來給電池充電，從而提高移動設(shè)備的能源利用率。

技術(shù)方案：

移動設(shè)備內(nèi)嵌式納米級熱磁顆粒熱點(diǎn)轉(zhuǎn)換器，包括熱源、冷源和微型熱電發(fā)電器；熱源與冷源分別設(shè)置在微型熱電發(fā)電器兩端形成夾層結(jié)構(gòu)；所述微型熱電發(fā)電器的熱電材料為納米級的熱磁顆粒。

所述納米顆粒為納米夾心球；所述納米夾心球的外殼與內(nèi)芯使用兩種不同的材料。

所述納米夾心球的外殼與內(nèi)芯使用兩種不同的材料為MnFe₂O₄包CoFe₂O₄或Fe₃O₄包CoFe2O4。

通過調(diào)整所述納米夾心球的外殼與內(nèi)芯的兩種材料的種類，實(shí)現(xiàn)對所述納米夾心球性質(zhì)的調(diào)節(jié)。

有益效果：

(1)有效地降低了能源耗損，使得能源得到充分利用。

(2)對延長電池及其他零件的使用壽命有積極作用。

(3)續(xù)航時(shí)間得到保障，極大地方便了日常生活中移動設(shè)備的使用。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說明。

本實(shí)用新型技術(shù)區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的主要特征就是轉(zhuǎn)換器的發(fā)電部分采用了納米級的熱磁顆粒，利用顆粒受熱后會產(chǎn)生振蕩電流的特性來給移動設(shè)備的電池進(jìn)行充電?；A(chǔ)的轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)包括熱源、冷源和微型熱電發(fā)電器，其熱流的方向與襯底表面垂直，兩層襯底分別為冷端和熱端，中間夾層為熱電材料。當(dāng)冷熱端存在溫差時(shí)，回路就產(chǎn)生電流。本實(shí)用新型采用納米級的熱磁顆粒來替代傳統(tǒng)的熱電材料，從而優(yōu)化熱電臂面長比，縮小熱電器件體積，增加熱電偶對數(shù)以提高熱電功率密度，并獲得伏特級的高電壓。

如圖1所示，本實(shí)用新型采用P型和N型結(jié)合的半導(dǎo)體元件，將器件的一側(cè)維持在低溫，另一側(cè)維持在高溫，并連接多個這樣的元件以獲得更多電能。同時(shí)，為這種內(nèi)嵌式的熱電轉(zhuǎn)換器設(shè)置一個閾值，當(dāng)CPU溫度高于這一閾值時(shí)，便自動開啟熱電轉(zhuǎn)換功能，從而使移動設(shè)備的CPU在高頻率運(yùn)行時(shí)保持低溫。

為了達(dá)到更好的效果，還可以把傳統(tǒng)納米顆粒的簡單小球結(jié)構(gòu)改變成“夾心”球，并且外殼與內(nèi)芯使用兩種不同的材料(如MnFe₂O₄包CoFe₂O₄，F(xiàn)e₃O₄包CoFe2O4)。通過調(diào)整這兩種材料的種類，可以實(shí)現(xiàn)對“夾心”納米顆粒性質(zhì)的調(diào)節(jié)。這種“夾心”球比起傳統(tǒng)的納米顆粒，與磁場的相互作用更強(qiáng)，發(fā)熱性能可高達(dá)10倍于傳統(tǒng)顆粒的程度。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。