一種高效發(fā)電led燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于LED照明領(lǐng)域，尤其涉及一種高效發(fā)電LED燈。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊制造的半導(dǎo)體發(fā)電機只要有溫差存在即能發(fā)電，利用塞貝爾效應(yīng)將熱能直接轉(zhuǎn)換為電能，全固態(tài)能量轉(zhuǎn)化過程無需化學(xué)反應(yīng)且無機械移動部分，因而工作時無噪音、無污染，使用壽命超過十年，免維護。若半導(dǎo)體兩面溫差能達到攝氏60度，則發(fā)電電壓可達到3.5V，電流可達到3-5A。無噪音、無污染、無磨損、重量輕、使用壽命長等種種優(yōu)點，被廣泛地用于工業(yè)余熱、廢熱的回收利用、航天輔助電力系統(tǒng)等。隨著保護環(huán)境，節(jié)約能源的呼聲越來越高，利用余熱回收溫差電組件發(fā)電是大方向。
[0003]目前市場上的LED燈主要采用自然散熱的方法。從傳熱學(xué)角度講，自然散熱的散熱原理是自然對流和熱輻射，即借助燈具外壁面、尤其是翅片對周圍空氣對流散熱及對周圍物體輻射散熱，這種散熱依靠燈具自身的結(jié)構(gòu)形式實現(xiàn)散熱。因此提高散熱效果的途徑主要是通過優(yōu)化設(shè)計，增加散熱面積和通風(fēng)對流效果以及改善表面輻射系數(shù)，由此帶來的問題是增加尺寸和成本。尺寸的增加勢必導(dǎo)致外觀笨重，影響美觀和品位，而在發(fā)熱功率增大時散熱成本徒增而且散熱量有限。除此之外，LED電光轉(zhuǎn)化效率不高，至少有50%的電能被以熱能的形式白白散失掉，對資源是一種很大的浪費。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供一種溫差發(fā)電的LED燈，旨在解決當(dāng)前大尺寸高成本的LED燈徒增散熱成本且散熱量有限，外觀笨重，LED電光轉(zhuǎn)化效率不高的問題。
[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型提供一種利用溫差發(fā)電的高效率發(fā)電LED燈，將LED光源的多余熱量轉(zhuǎn)換成電能，實現(xiàn)能源的再循環(huán)利用。
[0006]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種高效發(fā)電LED燈，包括LED芯片組、光源導(dǎo)熱柱，所述光源導(dǎo)熱柱軸向豎立于LED芯片組上，其特征在于:該LED燈還包括熱電轉(zhuǎn)化裝置，所述熱電轉(zhuǎn)化裝置套接在光源導(dǎo)熱柱下端并緊貼LED芯片組。LED芯片組由許多PN結(jié)顆粒組成，當(dāng)其發(fā)光時僅有20%?30%的能量轉(zhuǎn)換成光，其余70%?80%的能量則轉(zhuǎn)換成熱，這些余熱如果不散發(fā)出去不僅會嚴(yán)重影響燈的壽命，而且還存在安全隱患。
[0007]為了保證LED燈在安全的溫度范圍內(nèi)工作，LED光源通電工作后，通過高導(dǎo)熱材料制成的盒形內(nèi)基板將熱量在其表面散開。內(nèi)基板傳導(dǎo)的熱量給安裝在內(nèi)基板外側(cè)面的片式熱電轉(zhuǎn)化器加熱，形成熱端，而片式熱電轉(zhuǎn)化器的另一面緊貼于裝有散熱鰭片的外基板，形成冷端。熱電轉(zhuǎn)化器的冷、熱端形成較大溫差，生成電流。以上兩部分熱電轉(zhuǎn)化器生成的電流通過輸出導(dǎo)線輸出，儲存在電能儲存單元，經(jīng)穩(wěn)壓裝置調(diào)節(jié)后輸出為另一組獨立的LED光源照明或散熱風(fēng)扇供電。在半導(dǎo)體熱電轉(zhuǎn)化器冷端的外基板外側(cè)加半導(dǎo)體發(fā)電片散熱器作輔助散熱，以增大半導(dǎo)體熱電轉(zhuǎn)化器熱、冷兩端溫差，提高了熱電轉(zhuǎn)化效率。
[0008]所述的熱電轉(zhuǎn)化裝置包括熱電轉(zhuǎn)化器、半導(dǎo)體發(fā)電片散熱器和儲能穩(wěn)壓裝置，熱電轉(zhuǎn)化器熱端連接內(nèi)基板緊貼光源導(dǎo)熱柱下側(cè)外壁，在半導(dǎo)體熱電轉(zhuǎn)化器冷端外側(cè)設(shè)置半導(dǎo)體發(fā)電片散熱器，所述儲能穩(wěn)壓裝置和熱電轉(zhuǎn)化裝置電連接。
[0009]所述的儲能穩(wěn)壓裝置包括蓄電池和超級電容，蓄電池和電容電連接位于光源導(dǎo)熱柱上方。
[0010]所述的光源導(dǎo)熱柱頂部還安裝有一個連接溫控開關(guān)的風(fēng)扇。散熱風(fēng)扇經(jīng)溫度開關(guān)實現(xiàn)自動控制，不需要額外的電能供給，散熱成本大幅降低。
[0011]本實用新型提供上述技術(shù)方案的有益效果在于:本實用新型利用半導(dǎo)體熱電轉(zhuǎn)化回收LED燈余熱，轉(zhuǎn)換過程中不需任何附加的機械運動部件，結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)能安靜；突破了大功率LED光源的散熱瓶頸，擴大了 LED燈的應(yīng)用范圍；電平穩(wěn)壓裝置中增加了超級電容，保證溫差變化時輸出穩(wěn)定高效的電壓。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型實施例提供的一種高效發(fā)電LED燈工作流程圖；
[0013]圖2是本實用新型實施例提供的一種高效發(fā)電LED燈內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖中標(biāo)識說明:1儲能穩(wěn)壓裝置、2光源導(dǎo)熱柱、3熱電轉(zhuǎn)化器、4風(fēng)扇、6半導(dǎo)體發(fā)電片散熱器、7LED芯片組。
【具體實施方式】
[0015]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖1至附圖2及實施例，對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0016]實施例一
[0017]一種高效發(fā)電LED燈，包括LED芯片組7、光源導(dǎo)熱柱2，所述光源導(dǎo)熱柱2軸向豎立于LED芯片組7上，其特征在于:該LED燈還包括熱電轉(zhuǎn)化裝置，所述熱電轉(zhuǎn)化裝置套接在光源導(dǎo)熱柱2下端并緊貼LED芯片組7。為了保證LED燈在安全的溫度范圍內(nèi)工作，LED光源通電工作后，通過高導(dǎo)熱材料制成的盒形內(nèi)基板將熱量在其表面散開。內(nèi)基板傳導(dǎo)的熱量給安裝在內(nèi)基板外側(cè)面的片式熱電轉(zhuǎn)化器3加熱，形成熱端，而片式熱電轉(zhuǎn)化器的另一面緊貼于裝有半導(dǎo)體發(fā)電片散熱器的外基板，形成冷端。熱電轉(zhuǎn)化器冷熱端形成較大溫差，生成電流。以上兩部分熱電轉(zhuǎn)化器3生成的電流通過輸出導(dǎo)線輸出，儲存在電能儲存單元1，經(jīng)穩(wěn)壓裝置調(diào)節(jié)后輸出為另一組獨立的LED光源照明或散熱風(fēng)扇供電。在半導(dǎo)體熱電轉(zhuǎn)化器3冷端的外基板外側(cè)加半導(dǎo)體發(fā)電片散熱器6作輔助散熱，以增大半導(dǎo)體熱電轉(zhuǎn)化器熱、冷兩端溫差，提高了熱電轉(zhuǎn)化效率。
[0018]所述的熱電轉(zhuǎn)化裝置包括熱電轉(zhuǎn)化器3、半導(dǎo)體發(fā)電片散熱器6和儲能穩(wěn)壓裝置1，熱電轉(zhuǎn)化器3熱端連接內(nèi)基板緊貼光源導(dǎo)熱柱下側(cè)外壁，在半導(dǎo)體熱電轉(zhuǎn)化器3冷端外側(cè)設(shè)置半導(dǎo)體發(fā)電片散熱器6，所述儲能穩(wěn)壓裝置I和熱電轉(zhuǎn)化裝置電連接。
[0019]所述的儲能穩(wěn)壓裝置包括蓄電池和超級電容，蓄電池和電容電連接位于光源導(dǎo)熱柱2上方。
[0020]所述的光源導(dǎo)熱柱2頂部還安裝有一個連接溫控開關(guān)的風(fēng)扇4。該風(fēng)扇經(jīng)溫度開關(guān)實現(xiàn)自動控制，不需要額外的電能供給，散熱成本大幅降低。
[0021]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種高效發(fā)電LED燈，包括LED芯片組(7)、光源導(dǎo)熱柱(2)，所述光源導(dǎo)熱柱(2)沿其軸向安裝在LED芯片組(7)上，其特征在于:該LED燈還包括熱電轉(zhuǎn)化裝置，所述熱電轉(zhuǎn)化裝置套接在光源導(dǎo)熱柱靠近LED芯片組的一側(cè)并緊貼LED芯片組。2.如權(quán)利要求1所述的一種高效發(fā)電LED燈，其特征在于，所述的熱電轉(zhuǎn)化裝置包括熱電轉(zhuǎn)化器(3)、半導(dǎo)體發(fā)電片散熱器(6)和儲能穩(wěn)壓裝置(I)，熱電轉(zhuǎn)化器(3)的熱端連接內(nèi)基板并緊貼光源導(dǎo)熱柱(2)下側(cè)外壁，在熱電轉(zhuǎn)化器(3)的冷端外側(cè)設(shè)置半導(dǎo)體發(fā)電片散熱器(6)，熱電轉(zhuǎn)化器(3)通過導(dǎo)線電性連接儲能穩(wěn)壓裝置(I)。3.如權(quán)利要求2所述的一種高效發(fā)電LED燈，其特征在于，所述的儲能穩(wěn)壓裝置(I)包括蓄電池和電容，蓄電池和電容電連接位于光源導(dǎo)熱柱(2)上方。4.如權(quán)利要求3所述的一種高效發(fā)電LED燈，其特征在于，所述的光源導(dǎo)熱柱(2)頂部還安裝有一個風(fēng)扇(4)，該風(fēng)扇(4)連接至蓄電池。5.如權(quán)利要求4所述的一種高效發(fā)電LED燈，其特征在于，風(fēng)扇(4)和蓄電池的連接線上設(shè)置一溫控開關(guān)，該溫控開關(guān)連接一溫度傳感器。6.如權(quán)利要求1所述的一種高效發(fā)電LED燈，其特征在于:所述光源導(dǎo)熱柱(2)的上部外側(cè)套接一用于散熱的散熱鰭片。7.如權(quán)利要求1所述的一種高效發(fā)電LED燈，其特征在于:熱電轉(zhuǎn)化器(3)生成的電流通過輸出導(dǎo)線輸出，儲存在電能儲存單元(I)，經(jīng)穩(wěn)壓裝置調(diào)節(jié)后輸出為另一組獨立的LED光源照明或散熱風(fēng)扇供電。
【專利摘要】本實用新型屬于LED照明領(lǐng)域，尤其涉及一種高效發(fā)電LED燈。該LED燈包括LED芯片組、光源導(dǎo)熱柱，所述光源導(dǎo)熱柱軸向豎立于LED芯片組上。該LED燈還包括熱電轉(zhuǎn)化裝置，所述熱電轉(zhuǎn)化裝置套接在光源導(dǎo)熱柱下端并緊貼LED芯片組。所述的熱電轉(zhuǎn)化裝置包括熱電轉(zhuǎn)化器、半導(dǎo)體發(fā)電片散熱器和儲能穩(wěn)壓裝置，熱電轉(zhuǎn)化器熱端連接內(nèi)基板緊貼光源導(dǎo)熱柱下側(cè)外壁，在半導(dǎo)體熱電轉(zhuǎn)化器冷端外側(cè)設(shè)置半導(dǎo)體發(fā)電片散熱器，所述儲能穩(wěn)壓裝置和熱電轉(zhuǎn)化裝置電連接。本實用新型利用半導(dǎo)體熱電轉(zhuǎn)化回收LED燈余熱，轉(zhuǎn)換過程中不需任何附加的機械運動部件，結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)能安靜；突破了大功率LED光源的散熱瓶頸，擴大了LED燈的應(yīng)用范圍。
【IPC分類】F21Y101/02, F21S9/00, F21V29/74, F21V29/60, F21V23/00, F21V33/00
【公開號】CN204717553
【申請?zhí)枴緾N201520284697
【發(fā)明人】謝顧海
【申請人】深圳市海隆興光電子有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年5月5日