[发明专利]热电系统

说明书

技术领域

本发明涉及将由利用外部的温度差而发电的热电发电器发生的电力(电能)供给负载而使该负载工作的热电系统，特别是具有修正热电发电器固有的珀耳帖效应的影响而适当地控制从热电发电器向负载的电力的供给的功能的热电系统。

背景技术

现在，有根据外部的温度差而产生的热能使用热电偶发电并利用通过该发电而得到的电能来驱动电子表等电子设备的热电系统。

作为将这样的热电系统应用于小型的便携式电子设备的先有的一例，有利用图6所示的热电发电器的发电电力进行驱动的电子表。

该电子表是将负载单元20与热电发电器10连接，从而在负载单元20可以利用热电发电器10的发电电力的结构。

负载单元20由升压单元23、计时单元21和蓄电单元22构成。升压单元23与热电发电器10连接，将热电发电器10的发电电压升压2倍后输出。

具有计时功能的计时单元21和作为2次电池的蓄电单元22并联地连接到该升压单元23的输出侧，由升压单元23的升压输出向蓄电单元22充电，将该充电的电力供给计时单元21。

此外，还设置了检测热电发电器10的发电电压的使用放大电路的发电检测器35和根据该检测电压控制升压单元21的动作的控制单元36。

热电发电器10是将多个热电偶串联连接而构成，在本例的电子表是手表时，配置为使温触点侧与该手表的后盖接触，同时，使冷触点侧与和该后盖绝热的表壳接触。并且，在带着该手表时，将和人的手腕紧密接触的后盖与暴露在大气中的表壳之间发生的温度差所产生的热能变换为电能。

应用了这种先有的热电系统的电子表在热电发电器10的发电电压由升压单元23升压后向蓄电单元22充电，利用该充电的电能进行计时单元21的指针运行动作等。

这时，在由发电检测器35检测的热电发电器10的发电电压超过指定的值时，控制单元36就判定可以利用热电发电器10的发电电力，从而输出使升压单元23动作的信号。这样，升压单元23就开始进行升压动作，将热电发电器10的发电电压升压后向蓄电单元22充电。相反，在由发电检测器35检测的热电发电器10的发电电压低于指定的值时，控制单元36将使升压单元23的升压动作停止，从而停止从热电发电器10向负载单元20的电力供给，同时防止已给蓄电单元22充电的电能向热电发电器10侧放出。

在这样的先有的热电系统中，作为发电器而使用的热电发电器10在向温触点侧供给高的温度、向冷触点侧供给低的温度时，利用塞贝克效应而发电，并输出发电电压(利用塞贝克效应的发电电压称为热电动势)。特别是在热电发电器10无负载时，从热电发电器10可以得到与在其自身的温-冷触点间发生的温度差成正比的发电电压。

然而，为了从该热电发电器10取出电力而连接上负载时，电流从热电发电器10流过负载，但是，将由该电流发生作为与塞贝克效应相反的反应的珀耳帖效应，从而发生反而使供给热电发电器10的温度差减小的现象。即，在从热电发电器10向负载流过电流时，在冷触点侧发生发热反应，而在温触点侧发生吸热反应。由于该珀耳帖效应在热电发电器中发生的温度差减小，所以，作为热电动势的发电电压也将减小。

但是，先有的热电系统并未考虑由该珀耳帖效应引起的热电动势的暂时的减小，而是将该热电动势的暂时的减小单纯地作为由外部环境的温度变化而引起的现象来处理。

因此，如上所述那样，热电系统根据热电发电器的发电电压的大小来切换升压单元的动作与停止时，在发电电压的值为检测阈值的附近时，发生升压单元反复动作与停止的现象。

即，构成为根据热电发电器的发电电力的值而切换向所连接的负载的电力的供给与停止时，使负载动作着将不能正确地测定热电动势，所以，结果将不能有效地利用热电发电器的发电电压。

本发明就是为了解决热电系统的上述问题而作出的，目的旨在即使由于从热电发电器向负载单元的电力供给而发生珀耳帖效应，也可以修正珀耳帖效应对热电发电器的发电电压的影响从而可以有效地利用热电发电器的发电能量。

发明的概要

为了达到上述目的，本发明的热电系统由将多个热电偶电气串联连接的热电发电器、利用该热电发电器的发电电力的负载单元和测量热电发电器的发电电压并根据该发电电压控制向上述负载单元的电力的供给和停止供给的控制单元构成，在上述控制单元中，设置了在从热电发电器向负载单元连续地供给电力指定时间以上时就修正并测量发电电压的修正单元。

另外，可以采用控制单元具有控制负载单元的动作的单元的热电系统。