本发明专利技术公开了一种一体化热电电源装置及其制造方法，所述装置包括依次贴合连接的导热块、热电组件和散热器组件，其中，热电组件两端面均设置有导热绝缘涂层，用于贴合连接导热块和散热器组件，或导热块和散热器组件一端面均设置有导热绝缘涂层，用于与热电组件两端面分别贴合连接；所述制造方法则包括：制备热电半导体块；在热电半导体块两端面上分别喷涂导热绝缘涂层后，与导热块和散热器组件的一端面分别贴合连接；或在导热块和散热器组件的一端面上分别喷涂导热绝缘涂层，再与热电半导体块两端面贴合连接。本发明专利技术通过喷涂工艺、焊接对热电组件、导热块以及散热器组件进行贴合，可降低界面热阻，提升发电效率，同时简化制造流程，提高生产效率。提高生产效率。提高生产效率。
【技术实现步骤摘要】
一种一体化热电电源装置及其制造方法
[0001]本专利技术涉及电源
，特别涉及一种一体化热电电源装置及其制造方法。
技术介绍
[0002]在温差发电技术中，利用温度差异使热能直接转化为电能的器件称为热电器件。热电器件作为热电电源的核心发电单元，一般由上下两端的陶瓷板、P/N型热电半导体单元以及连接电极的导电片三部分组成，在实际应用时，由于陶瓷板的存在，在热电器件两端形成了较大的界面热阻，使P/N型热电半导体单元两端的温度差较小，导致热电电源的发电效率明显降低；另一方面，现有热电电源的散热器的散热效率低下，也影响了热电电源的发电效率，且当热源与环境的温度差较低时，该热电电源不可用；此外，现有的热电电源还存在抗电磁干扰、生产组装复杂、布置安装不便等问题。
[0003]在制造方面，热电器件通常在模具中填充热电材料，然后烧结成热电半导体，再将模具洗掉，得到热电半导体单元，最后将该热电半导体单元和导电片焊接在陶瓷板上，得到热电器件，该制备过程复杂、耗时费料，生产成本较高，且热电电源通常由热电器件与其他所需的部件，如散热器件、结构部件等进行组装得到，需要二次组装，整体制造流程繁杂，对工人的操作工艺要求较高，且不可避免地存在因操作失误导致零部件损坏，或因组装不到位导致各接触面之间间隙较大，造成极大的接触热阻，严重影响产品性能。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种一体化热电电源装置及其制造方法，通过在导热块、热电器件以及散热器组件间的贴合界面增加导热绝缘涂层，以降低界面热阻，提高导热效率，提升热电电源的发电效率；通过一体化的制造工艺，提高生产效率，提升产品质量。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种一体化热电电源装置，包括：导热块、热电组件和散热器组件，所述热电组件的一端面与所述导热块贴合连接，另一端面与所述散热器组件贴合连接。
[0006]所述热电组件的两端面均设置有导热绝缘涂层，所述导热块和所述散热器组件分别与所述导热绝缘涂层贴合连接；或所述导热块的一端面和所述散热器组件的一端面均设置有导热绝缘涂层，所述导热绝缘涂层分别与所述热电组件的两端面贴合连接。
[0007]可选的，所述贴合连接方式包括锡焊连接或导热胶粘接。
[0008]结合第一方面，在一种可能的实现方式上，所述散热器组件包括散热台和与所述散热台的上部连接的N根散热管，N≥1，所述散热台和所述散热管内部均为空心结构，组合形成连通的密闭空腔。
[0009]可选的，所述N根散热管均为扁管，且所述散热管的横截面为腰型。
[0010]第二方面，本专利技术提供一种一体化热电电源装置的制造方法，包括：
[0011]分别在散热器组件的连接端面和导热块的连接端面上喷涂导热绝缘涂层，并在所
述导热绝缘涂层的M个预设位置涂覆焊锡膏，M≥1；将导电片铺覆于所述焊锡膏上，并在所述导电片表面涂覆焊锡膏，形成导热块预成型体和散热器组件预成型体；在所述散热器组件预成型体的导电片表面的焊锡膏上依次布置P型半导体和N型半导体的一端，焊接所述焊锡膏，使所述导电片与所述P型半导体、所述N型半导体电性连接；将所述P型半导体和N型半导体的另一端布置于所述导热块预成型体的导电片表面的焊锡膏上，对所述导热块预成型体和所述散热器组件预成型体进行焊接，得到一体化热电电源装置。
[0012]第三方面，本专利技术提供又一种一体化热电电源装置的制造方法，包括：
[0013]制备热电半导体块；在所述热电半导体块的两端面上分别喷涂导热绝缘涂层，将导热块的一端面和散热器组件的一端面分别与所述导热绝缘涂层贴合连接；或在所述导热块的一端面和所述散热器组件的一端面上分别喷涂导热绝缘涂层，将所述导热绝缘涂层分别与所述热电半导体块的两端面贴合连接。
[0014]当热电半导体块的两端面上分别喷涂导热绝缘涂层之后，在所述导热绝缘涂层上涂覆连接材料，并通过所述连接材料分别连接所述导热块和所述散热器组件的一端面。
[0015]当所述导热块的一端面和所述散热器组件的一端面上分别喷涂导热绝缘涂层之后，在所述导热绝缘涂层上涂覆连接材料，并通过所述连接材料分别连接所述热电半导体块的两端面。
[0016]可选的，所述连接材料包括焊料或导热胶。
[0017]结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述热电半导体块包括基体，所述制备热电半导体块，具体包括：在所述基体上预制布置孔和连接槽，在所述布置孔中装入块状粉体，对所述块状粉体进行压缩，在所述连接槽中填入金属粉末压缩块，对完成填装的所述基体进行烧结，得到热电半导体块。
[0018]结合第三方面，在第三方面的第二种可能的实现方式中，所述热电半导体块包括基体，所述制备热电半导体块，还包括：在所述基体上预制布置孔，在所述布置孔中装入块状粉体，对所述块状粉体进行压缩，对完成填装的所述基体进行烧结，对完成烧结的所述基体进行选择性蚀刻以形成连接槽，并在所述连接槽中填涂金属导电片，得到热电半导体块。
[0019]可选的，所述在所述布置孔中装入块状粉体，具体包括：在所述布置孔中依次装入块状电极层粉体、块状阻挡层粉体、块状热电材料粉体、块状阻挡层粉体和块状电极层粉体，所述电极层粉体用于形成P型半导体和N型半导体的导电电极，所述阻挡层粉体用于形成阻挡层，所述热电材料粉体用于形成P型半导体和N型半导体。
[0020]相对比现有技术，本专利技术具备下述有益效果：
[0021]本专利技术所提供的一体化热电电源装置及其制造方法，一方面通过在导热块、热电组件以及散热器组件之间设置导热绝缘涂层，并通过锡焊实现一体连接，极大降低了界面热阻，提高导热效率，提升热电电源整体发电效率；另一方面，还通过优化散热器组件，提高散热效率，使散热器组件尽可能接近外界环境温度，在两方面的配合作用下，极大地提升了热电电源的导热、散热能力，提升其发电效率，从而也使热电电源能在热源与环境温差更低的场合中应用，降低其使用门槛，扩大其适用范围；而且通过设置金属外壳，使热电电源能抗电磁干扰，整体密闭结构能防止外界异物进入，利于热电电源长期稳定运行，提高使用寿命。
[0022]此外，所述一体化热电电源装置的制造方法为一体化制造工艺，无需二次组装，简
化制造流程，减少生产环节，极大地提高了生产效率，提升产品的品质和可靠性，降低后续的安装工序以及由此带来的热电器件损坏问题，降低生产成本，并且使整体结构更为紧凑，在不降低性能的情形下显著缩减装置外部尺寸，可应用于空间局促的场景，具有更广阔的适用性。
附图说明
[0023]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步地说明；
[0024]图1为本专利技术实施例提供的一体化热电电源装置结构示意图；
[0025]图2为本专利技术实施例提供的一体化热电电源装置剖视图；
[0026]图3为本专利技术实施例提供的热电组件的剖面结构图；
[0027]图4为本专利技术实施例提供的散热管截面图；
[0028]图5为本专利技术实施例提供的一体化热电电源本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种一体化热电电源装置，其特征在于，包括：导热块、热电组件和散热器组件；所述热电组件的一端面与所述导热块贴合连接，另一端面与所述散热器组件贴合连接。2.根据权利要求1所述的一体化热电电源装置，其特征在于，还包括：所述热电组件的两端面均设置有导热绝缘涂层，所述导热块和所述散热器组件分别与所述导热绝缘涂层贴合连接；或，所述导热块的一端面和所述散热器组件的一端面均设置有导热绝缘涂层，所述导热绝缘涂层分别与所述热电组件的两端面贴合连接。3.根据权利要求2所述的一体化热电电源装置，其特征在于，所述贴合连接方式包括：锡焊连接或导热胶粘接。4.根据权利要求1所述的一体化热电电源装置，其特征在于，还包括：所述散热器组件包括散热台和与所述散热台的上部连接的N根散热管，N≥1，所述散热台和所述散热管内部均为空心结构，组合形成连通的密闭空腔。5.根据权利要求4所述的一体化热电电源装置，其特征在于，还包括：所述散热管均为扁管，且所述散热管的横截面为腰型。6.一种一体化热电电源装置的制造方法，其特征在于，包括：分别在散热器组件的连接端面和导热块的连接端面上喷涂导热绝缘涂层，并在所述导热绝缘涂层的M个预设位置涂覆焊锡膏，M≥1；将导电片铺覆于所述焊锡膏上，并在所述导电片表面涂覆焊锡膏，形成导热块预成型体和散热器组件预成型体；在所述散热器组件预成型体的导电片表面的焊锡膏上依次布置P型半导体和N型半导体的一端，焊接所述焊锡膏，使所述导电片与所述P型半导体、所述N型半导体电性连接；将所述P型半导体和N型半导体的另一端布置于所述导热块预成型体的导电片表面的焊锡膏上，对所述导热块预成型体和所述散热器组件预成型体进行焊接，得到一体化热电电源装置。7.一种一体化热电电源装置的制造方法，其特征在于，包括：制备热电半导体块；在所述热电半导体块的两端面上分别喷涂导热绝缘涂层，将导热块的一端面和散热器...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑文波，朱鹏，
申请(专利权)人：赛富能科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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