[发明专利]一种碱性燃料电池-温差热电制冷混合装置

权利要求书

1.一种碱性燃料电池-温差热电制冷混合装置，包括依次复合的碱性燃料电池(1)、m对N型和P型半导体构成的热电发生器(2)、板翅式换热器(3)、n对N型和P型半导体构成的热电冷却器(4)及低温热源(5)，其特征在于，所述碱性燃料电池(1)与回热器(6)连通，回热器(6)利用碱性燃料电池(1)的余热将其入口处的反应物(A)由环境温度预热至碱性燃料电池(1)的工作温度；热电发生器(2)与热电冷却器(4)串联在一起形成闭合回路，热电发生器(2)产生的电压在闭合回路中形成电流，利用碱性燃料电池的余热，通过塞贝克效应、焦耳热效应和热传导产生电能，将低温热源热量吸收传递至热电冷却器放热端，再由板翅式换热器强化换热传递至周围环境中；所述热电发生器(2)包括上陶瓷片一(21)、下陶瓷片一(22)及两者之间的m对N型和P型半导体，N型和P型半导体与两侧的上陶瓷片一(21)、下陶瓷片一(22)之间分别设有上金属片一(23)、下金属片一(24)；上陶瓷片一(21)与碱性燃料电池(1)相贴合，下陶瓷片一(22)的下部悬空，周围的空气充当均匀的电绝缘传热层；所述热电冷却器(4)包括上陶瓷片二(41)、下陶瓷片二(42)及两者之间的n对N型和P型半导体，N型和P型半导体与两侧的上陶瓷片二(41)、下陶瓷片二(42)之间分别设有上金属片二(43)、下金属片二(44)；上陶瓷片二(41)与板翅式换热器(3)相贴合，下陶瓷片二(42)与低温热源(5)相贴合。

2.如权利要求1所述的碱性燃料电池-温差热电制冷混合装置，其特征在于，所述碱性燃料电池(1)使用质量分数40％的KOH溶液作为电解质，碳作为电极，Ni作为阳极催化剂，Ag作为阴极催化剂，氢气作为还原剂，纯氧或脱除二氧化碳的空气作为氧化剂。

3.如权利要求1所述的碱性燃料电池-温差热电制冷混合装置，其特征在于，所述热电发生器(2)中的N型与P型半导体之间串联连接。

4.如权利要求1所述的碱性燃料电池-温差热电制冷混合装置，其特征在于，所述热电冷却器(4)中的N型与P型半导体之间串联连接。

5.如权利要求1所述的碱性燃料电池-温差热电制冷混合装置，其特征在于，所述板翅式换热器(3)包括设于上陶瓷片二(41)上依次排列的翅片(33)，翅片(33)的两侧各设有一隔板(32)。

6.如权利要求1所述的碱性燃料电池-温差热电制冷混合装置，其特征在于，所述热电发生器(2)、热电冷却器(4)中N型和P型半导体材料均为碲化铋。

7.如权利要求1所述的碱性燃料电池-温差热电制冷混合装置，其特征在于，还包括用于测量碱性燃料电池(1)工作温度、热电冷却器(4)的制冷温度及周围环境温度的测温装置。

8.如权利要求1所述的碱性燃料电池-温差热电制冷混合装置，其特征在于，所述热电发生器(2)与热电冷却器(4)两端通过电路连接形成闭合回路，其中一侧的电路中设有一个电流表和一个电路开关，另一侧电路中设有一个电路开关。