用于海底仪器的微型热电能量原位收集装置

摘要

本发明涉及一种用于海底仪器的微型热电能量原位收集装置，该装置包括温差发电单元和温差能量管理单元。所述温差发电单元外形为圆柱体结构，由内筒、外筒、上端盖、下端盖、堵头和压块相互连接而成，内筒和外筒之间装有半导体温差发电片。所述温差能量管理单元由直流变换器、蓄电池、微控制器和继电器相互连接而成，并通过水密连接器和水密电缆连接到温差发电单元和热液仪器，从而将海水温差能用于海底热液仪器的自供电。本发明具有结构简单、坚固耐用、无运动部件、无噪声、低功耗、高效率和使用寿命长等优点。

主权项

用于海底仪器的微型热电能量原位收集装置，其特征在于包括温差发电单元(100)和温差能量管理单元(200)，所述温差能量管理单元(200)与温差发电单元(100)之间通过水密电缆连接：所述温差发电单元(100)是双层中空圆柱体结构，包括内筒(110)、外筒(120)、上端盖(130)、下端盖(140)、半导体温差发电片(150)、堵头(160)和压块(170)；内筒(110)位于外筒(120)内，内筒(110)和外筒(120)外壁沿横向开有若干个凹槽(111)，所述凹槽(111)用于放置半导体温差发电片(150)，半导体温差发电片(150)的热端紧贴内筒(110)外壁，压块(170)通过堵头(160)压紧固定于外筒(120)上，所述堵头(160)为带有密封圈的螺母结构，其螺母头与低温海水直接接触，堵头(160)一端穿过外筒(120)，与半导体温差发电片(150)的冷端紧贴，将半导体温差发电片(150)压紧固定于内筒(110)上，在其热端和冷端持续形成较大的温差；所述内筒(110)内壁与高温热液直接接触；所述内筒(110)和外筒(120)两端分别通过上端盖(130)和下端盖(140)密封；所述温差能量管理单元(200)由直流变换器(210)、蓄电池(220)、继电器(230)、微控制器(240)组成，半导体温差发电片(150)通过水密连接器和水密电缆连接直流变换器(210)，直流变换器(210)的输出端连接蓄电池(220)，微控制器(240)分别连接蓄电池(220)和继电器(230)，直流变换器(210)将半导体温差发电片(150)获得的电能进行电压变换后，存储在蓄电池(220)中，微控制器(240)通过监测蓄电池(220)两端的电压来监测来监测蓄电池(220)中的电量：当蓄电池(220)中所储存的电能总量足够大时，微控制器(240)通过数字端口控制继电器(230)闭合，从而给海底热液仪器供电；当蓄电池(220)中所储存的电能总量过低时，微控制器(240)及时控制继电器(230)断开，从而暂时停止给海底热液仪器供电。