废热发电系统的制作方法

本实用新型涉及一种发电系统，尤其是指一种利用水冷模块对发电机进行循环冷却时所产生的温差来进行发电的废热发电系统。

背景技术：

一般来说，在现有的技术中，大部分的发电机都是通过外力带动转子转动，使得转子与定子之间可以通过磁力线切割线圈来产生感应电流，然而在动力转换为电力的过程中，往往会有部分的能量损耗转变为热能，例如感应电流通过线圈时，也会因为线圈的电阻来产生能量损耗；其中，当发电机的运转温度过高时，很容易会发生危险，或者降低了发电效率。

此外，由于在发电机中，转子是在几乎封闭的环境中进行运转，因此发电机内部的状况往往需要通过传感器的感测才能得知，进而对发电机进行有效的控制。

请参阅图1，图1显示现有技术的发电系统的系统示意图。如图所示，一发电系统PA100包含一发电机PA1、一整流器PA2、一变压器PA3以及一传感器PA4。发电机PA1是受外力带动而运转产生电力，并将电力供应至一负载PA200，而负载PA200例如是储电装置或其它电子装置。

而为了得知发电机PA1内部的运作参数，通常会在发电机PA1内设置传感器PA4，而由于发电机PA1所产生的电力为交流电，一般来说，传感器PA4为了利用发电机PA1本身所产生的电力来运作，往往需要在发电机PA1与传感器PA4之间设有整流器PA2与变压器PA3，然而此方式会使发电机PA1的电力输出降低。

技术实现要素：

有鉴于现有的发电系统中，为了使用来感测发电机参数的传感器可以利用发电机所产生的电力运作，通常需要另外设置变压器与整流器来将发电机所产生的电力调整至传感器所能使用的电力，但此方式会使发电机输出的电力降低；缘此，本实用新型的主要目的在于提供一种废热发电系统，以利用冷却发电机时所产生的温差进行发电，有效的增加额外的电力供给来源。

基于上述目的，本实用新型所采用的必要技术手段为提供一种废热发电系统，包含一发电机、一水冷模块、一温差发电芯片以及一储电模块。水冷模块包含一热交换器、一冷水供应管路以及一热水循环管路。冷水供应管路连通于热交换器与发电机，用以提供一冷却水对发电机进行冷却，且冷却水在对发电机进行冷却后形成一废热水；热水循环管路连通于热交换器与发电机，用以使废热水回流至热交换器，以使废热水降温成冷却水。

温差发电芯片具有相对设置的一热面与一冷面，热面导热连结于热水循环管路，冷面导热连结于冷水供应管路，以借由废热水与冷却水间的温差来产生一电力。储电模块电性连结于温差发电芯片，并用以储存电力。

在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，废热发电系统更包含至少一传感器，至少一传感器电性连结于储电模块，并设置于发电机，至少一传感器用以感测发电机的参数而产生至少一发电机参数信号。较佳者，废热发电系统更包含一控制模块与一传输模块，控制模块电性连结于至少一传感器与储电模块，用以将储电模块的电力供应至至少一传感器，传输模块电性连结于控制模块，传输模块用以将至少一传感器感测发电机的参数所产生的至少一发电机参数信号传送至一电子装置。此外，至少一传感器包含线圈温度传感器、轴承温度传感器、振动加速度传感器、转速传感器、功率传感器、电压传感器或电流传感器。

在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，冷水供应管路更具有一冷水旁流段，温差发电芯片的冷面导热连结于冷水旁流段。

在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，热水循环管路更具有一热水旁流段，温差发电芯片的热面导热连结于热水旁流段。

在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，发电机为一水冷式发电机。

在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，发电机具有一热交换管路(散热管路)，热交换管路(散热管路)具有一冷水入口与一热水出口，冷水供应管路连通于冷水入口，热水循环管路连通于热水出口。

如上所述，本实用新型的废热发电系统除了可以利用发电机进行发电，更可以利用水冷模块对发电机进行循环冷却时所产生的温差来进行温差发电，有效的将废热作再利用；此外，温差发电芯片所产生的电力更可以直接供应传感器来感测发电机的参数，有效的增加使用上的便利性。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1显示现有技术的发电系统的系统示意图；

图2显示本实用新型较佳实施例所提供的废热发电系统的系统示意图；

图3显示本实用新型较佳实施例所提供的发电机的平面示意图；

图4显示本实用新型较佳实施例所提供的发电机的平面分解示意图；以及

图5显示本实用新型较佳实施例所提供的废热发电系统的电路示意图。

其中，附图标记：

PA100 发电系统

PA1 发电机

PA2 整流器

PA3 变压器

PA4 传感器

PA200 负载

100 废热发电系统

1 发电机

11 机座本体

111 容置空间

112 入水接口

113 出水接口

12 发电机组件

13 热交换管路

131 冷水入口

132 热水出口

2 水冷模块

21 热交换器

22 冷水供应管路

221 冷水主管路

222 冷水旁流段

23 热水循环管路

231 热水主管路

232 热水旁流段

3 温差发电芯片

31 热面

32 冷面

4 储电模块

5 传感器

6 控制模块

7 传输模块

200 电子装置

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和专利范围，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，图式均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

请参阅图2至图4，图2显示本实用新型较佳实施例所提供的废热发电系统的系统示意图；图3显示本实用新型较佳实施例所提供的发电机的平面示意图；图4显示本实用新型较佳实施例所提供的发电机的平面分解示意图。如图2所示，一种废热发电系统100包含一发电机1、一水冷模块2、一温差发电芯片3、一储电模块4、一传感器5、一控制模块6以及一传输模块7。

如图3与图4所示，发电机1包含一机座本体11、一发电机组件12以及一热交换管路13。机座本体11具有一容置空间111、一连通于容置空间111的入水接口112以及一连通于容置空间111的出水接口113。发电机组件12设置于容置空间111中，且发电机组件12实际上是由定子与转子所组成。热交换管路13具有一冷水入口131与一热水出口132，冷水入口131是连通于入水接口112，而热水出口132是连通于出水接口113；需特别说明的是，在图4中，热交换管路13虽然是以圈状环绕的方式呈现，但仅为本实施例的示意方式，在实际运用上则不限于此。

水冷模块2包含一热交换器21、一冷水供应管路22以及一热水循环管路23。冷水供应管路22连通于热交换器21与发电机1的入水接口112，用以提供一冷却水对发电机1的发电机组件12进行冷却，且冷却水对发电机1进行冷却后会因为与发电机组件12进行热交换而形成一废热水。其中，冷水供应管路22更具有一冷水主管路221与一冷水旁流段222，部分的冷却水会从冷水主管路221流入冷水旁流段222，然后再流回冷水主管路221。

热水循环管路23连通于热交换器21与发电机1的出水接口113，用以使废热水回流至热交换器21，以使废热水降温成冷却水，进而可以再通过冷水供应管路22流向发电机1。其中，热水循环管路23更具有一热水主管路231与一热水旁流段232，部分的废热水会从热水主管路231流入热水旁流段232，然后再流回热水主管路231。

温差发电芯片3具有相对设置的一热面31与一冷面32，热面31导热连结于热水循环管路23的热水旁流段232，冷面32导热连结于冷水供应管路22的冷水旁流段222；借此，温差发电芯片3便可借由热面31接收废热水的热量，以及借由冷却水来带走冷面32的热量，进而使热面31与冷面32之间产生温差，使得温差发电机芯片3可通过温差来产生一电力。

储电模块4电性连结于温差发电芯片3，并用以储存温差发电芯片3所产生的电力。

传感器5设置于发电机1，用以对发电机1进行感测；其中，传感器5感测发电机1的参数而产生一发电机参数信号，且传感器5实际上包含线圈温度传感器、轴承温度传感器、振动加速度传感器、转速传感器、功率传感器、电压传感器或电流传感器，且在其它实施例中，传感器5的数量亦可为多个，进而可以同时感测到各种发电机的参数。

请继续参阅图5，图5显示本实用新型较佳实施例所提供的废热发电系统的电路示意图。如图所示，控制模块6电性连结于传感器5与储电模块4，以通过控制模块6电性连结于储电模块4，进而接收储电模块4所提供的电力而供应至传感器5，以使传感器5可对发电机1进行感测。

传输模块7电性连结于控制模块6，用以将传感器5感测发电机1所产生的发电机参数信号传送至一电子装置200。在本实施例中，传输模块7例如为一WiFi模块、一蓝牙模块或一3G模块，但不限于此。

综上所述，由于本实用新型的废热发电系统是利用水冷模块来对发电机进行冷却，并利用温差发电芯片的热面与冷面来分别接触热水循环管路与冷水供应管路，进而通过热水循环管路的废热水与冷水供应管路的冷却水所形成的温差来发电，有效的利用废热来进行发电，相较于现有的发电机仅能通过发电机组件的运作来产生电力，本实用新型更有效的利用废热来产生电力。

此外，由于本实用新型的废热发电系统可利用废热进行发电，并将产生的电力提供至传感器，使得传感器在感测发电机的参数时，不需外接其它电力即可运作，相较于现有技术为了利用发电机所产生的电力来供电至传感器，还需要通过变压器与整流器才能供应传感器所需的电压与电流，本实用新型利用废热水与冷却水的温差所产生的电力可以直接供应传感器进行运作，有效的增加使用上的便利性。

借由以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本实用新型的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本实用新型的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本实用新型请的专利范围的范畴内。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。