家庭半导体温差发电装置

3．发电模块组件的连接。将温差发电装置接入冷、热水管路，机械装配完成。接着就是对发电模块单体发电工作状态的检测，看看有没有电压电流明显偏低的。如果有多半是没有被紧固螺栓卡紧，需要采取措施解决，否则在并联中将成为负载，在串联中成为电流"瓶颈"。半导体温差发电模块正反向电阻很低。且差别不太大，摄氏10度温差时仅几欧至十几欧，这时它难与负载匹配，发电效率极低，但随着温差的加大迅速上升至干欧级。由于安装面向的关系，红黑引线并不代表实际的正负，检测单体发电工作状态的同时也弄清了正负极。可以根据负载的情况进行并联、串联的连接。半导体发电模块组件的总功率并不等于单体功率的简单相加，会远小于它，尤其是并联状态。笔者将10块单体发电模块全部串联。小流量使用热水，开路电压为13.93V，开路电流345mA(时为夏季，冬季自来水温度将下降摄氏20～25度，温差增加摄氏15～20度，功率要比夏季大得多)：热水停用，开路电压为6.23V，开路电流7mA。

4．控制电路的制作。该发电装置在夏季便可以直接带动9V的直流小风扇或50粒的LED灯，但只能与热水同步。如要扩大供电范围灵活用电，需要配置控制电路和蓄电池。笔者使用的控制电路是依据《电子报》上一款充电控制器原理图制作的，因尊重设计者的劳动在此就不依样画葫芦。为了满足对此有兴趣的读者，笔者另制作了一个简易实用的控制电路，见图3。

由三端可编程集成电路TLA31和三极管C2500组成稳压充电控制电路。该电路适应输入电压的大范围变动，输出电压可调且稳定精度较高。其中R2、R3为TL431参考电压Vref的调整电阻，改变它们的阻值便可调整输出电压的高低，笔者在调试时取R2=16.81kΩ、R3=12.05kΩ，输出电压稳定在7V，并承受输入电压从9V到20V(甚至更高，未测)的大幅变化。三极管要求耐压30V、电流大于0.5A、hFE120以上的。D1是隔离二极管，接人电路有0.5V左右的压降，设定输出电压值时应当考虑进去。该电路给6V铅酸蓄电池充电效率较高，接近充满即转入涓流充电，直至电流为零，不会发生过充现象。若将输出电压调在4.2V，可快速地给3.6V的手机电池充电。蓄电池的过放保护由逆变器承担(欠压报警)，此不赘述。