一种温差发电片等效热导率的计算方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 109271673 A (43)申请公布日 2019.01.25 (21)申请号 201810959616.X (22)申请日 2018.08.22 (71)申请人 江苏大学 地址 212013 江苏省镇江市京口区学府路 301号 (72)发明人 汪若尘　罗丁　余未　孟祥鹏　 孙泽宇　陈龙　 (51)Int.Cl. G06F 17/50(2006.01) 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 (54)发明名称 一种温差发电片等效热导率的计算方法 (57)摘要 本发明公开一种温差发电片等效热导率的 计算方法，相比传统的实验测量方法，本发明能 够根据现有参数直接计算得到温差发电片的热 导率，简单方便，且精度较高。温差发电片由半导 体PN结、连接PN结间的铜导电片和两端的陶瓷板 构成；其中，PN结、铜导电片和陶瓷板的几何参 数、热导率已知，基于这些已知参数，分别计算各 结构的导热热阻，并计算结构间的蔓延热阻，由 热阻理论可知，当温差发电片的热端将热量传递 至冷端时，热流可以等效为电流，温差发电片的 总热阻等于沿热流方向的所有热阻之和，再将温 差发电片等效成一个整体，计算其导热热阻，由 A 所有结构热阻之和等于等效热阻，最终计算得到 3 温差发电片整体的热导率。 7 6 1 7 2 9 0 1 N C CN 109271673 A 权　利　要　求　书 1/2页 1.一种温差发电片等效热导率的计算方法，其特征在于，首先确定温差发电片参数，计 算各结构的导热热阻，然后确定陶瓷板外部热阻，计算结构间的收缩热阻和蔓延热阻，接着 计算温差发电片的总热阻和温差发电片的等效横截面积A ，最后计算得到温差发电片的等 m 效热导率λ 。 tem 2.根据权利要求1所述的一种温差发电片等效热导率的计算方法，其特征在于，所述各 结构包括陶瓷板、铜导电片和PN结。 3.根据权利要求1或2所述的一种温差发电片等效热导率的计算方法，其特征在于，所 述温差发电片参数包括PN结、铜导电片、陶瓷板的几何参数和热导率，所述几何参数包括厚 度和横截面积。 4.根据权利要求2所述的一种温差发电片等效热导率的计算方法，其特征在于，所述各 结构的导热热阻的计算方法为：陶瓷板的导热热阻 其中δ 为陶瓷板的厚度，λ ce ce 为陶瓷板的导热率，A 为陶瓷板的横截面积；铜导电片的导热热阻 其中δ ce co 为铜导电片的厚度，N 为上铜导电片或下铜导电片的数量，λ 为铜导电片的导热率，A 为 co co co 单个铜导电片的横截面积；PN结的导热热阻 其中δ 为P极或N极半