人体温差发电性能研究及可穿戴设备应用

针对可穿戴电子设备存在电池体积大、质量重等问题，本文基于塞贝克效应的热电转换原理，设计了一套体积小、质量轻的供电装置。对不同型号温差发电模块进行特定工况下的性能测试实验，并对工况传热过程进行Fluent数值模拟，科学地验证了实验数据的准确性，总结出散热片优化的必要性。研究结果表明，该装置可利用人体与环境间温差，实现温差发电，并为可穿戴设备供电，对装置进行散热优化，进一步提高发电量。此外，通过对实验和数值模拟的分析，设计一款基于微型热管散热的智能手表发电装置，并在结构上对装置冷端进行传热优化设计，其最终输出功率可达0.3 W。该研究证明了温差发电模块应用于可穿戴领域的可行性。