壳式散热移动电源创业策划书
“中国创翼”青年创业
创新大赛
商
业
计
划
书
项目名称：壳式半导体散热移动电源
公司名称： TSI科技有限公司
团队成员：常兴、厚秉新、孙艳霞、夏国伟、杨倩参赛学校：兰州交通大学
指导老师：丁洁
联系电话：135********（厚秉新）
电子邮箱：1196814206@https://www.wendangku.net/doc/0a10529530.html,
让你的爱机，不再为发烧而生
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二〇一四年十一月
目录
第一部分计划书摘要................................................ - 5 - 第二部分产品与服务.............................................. - 6 - 2.1 企业介绍 ...................................................... - 6 - 2.2主要管理者情况................................................. - 6 - 2.3 产品的创新性 .................................................. - 7 -
2.3.1产品总体概述............................................... - 7 -
2.3.2智能手机发热情况简析....................................... - 7 -
2.3.3半导体制冷技术简介......................................... - 9 -
2.3.4. P-N型半导体制冷原理（珀尔贴效应）....................... - 10 -
2.3.5.产品工作环境简要.......................................... - 11 -
2.3.6.电堆设计.................................................. - 12 -
2.3.7半导体制冷的优点.......................................... - 16 -
2.3.8手机后壳移动电源技术...................................... - 17 - 第三部分行业及市场分析......................................... - 26 - 3.1市场特征...................................................... - 26 - 3.2行业SWOT分析................................................. - 26 -
3.2.1.市场优势.................................................. - 26 -
3.2.2.市场劣势.................................................. - 27 -
3.3.3市场挑战.................................................. - 27 -
3.3.4市场威胁.................................................. - 27 - 第四部分组织与管理.............................................. - 28 -
4.1管理层分布.................................................... - 28 - 4.2公司管理制度：................................................ - 28 - 4.3董事会成员职责：.............................................. - 29 - 第五部分营销策略................................................ - 33 -
5.1生产管理...................................................... - 33 -
5.1.1生产要求.................................................. - 33 -
5.1.2项目进度.................................................. - 33 - 5.2品牌.......................................................... - 33 - 5.3产品广告...................................................... - 34 -
- 2 -
5.4销售渠道...................................................... - 35 - 5.5推广策略...................................................... - 37 - 5.6营销队伍的建立与激励措施...................................... - 38 - 5.7市场细分...................................................... - 39 -
5.7.1市场细分的概念............................................ - 39 -
5.7.2市场细分的目的............................................ - 40 -
5.7.3市场细分作用.............................................. - 40 - 5.8市场渗透与开拓计划............................................ - 41 - 第六部分项目融资状况............................................ - 42 -
6.1项目基本情况及资金基本状况.................................... - 42 - 6.2资产财务计划.................................................. - 42 - 6.3投资收报...................................................... - 42 - 6.4有关税率政策等................................................ - 43 - 6.5 融资展望 ..................................................... - 43 - 第七部分财务与预测.............................................. - 44 -
7.1投资分析...................................................... - 44 -
7.1.1股本结构与规模............................................ - 44 -
7.1.2资金来源与运用............................................ - 44 -
7.1.3投资收益与风险分析........................................ - 44 - 7.2财务分析...................................................... - 45 - 第八部分风险评估与防范. (51)
8.1市场风险 (51)
8.2资金风险 (51)
8.3管理风险 (51)
8.4其他风险 (51)
8.5解决方案 (51)
第九部分未来发展规划 (53)
9.1发展战略 (53)
9.2成长战略 (54)
9.3成熟阶段战略 (54)
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壳式半导体散热移动电源
第一部分计划书摘要
壳式半导体散热移动电源属于电子产品领域，采用先进的半导体制冷散热技术与移动手机充电电源技术，当手机达到所限定的温度时，利用半导体强大的吸热能力迅速将你的手机降温，克服了手机不能及时散热与耗电量大的问题，其国内外尚未出现集散热于充电与一体的手机后壳；据调查信息反馈，大部分智能手机，特别是安卓系统的智能机存在的发热现象尤其严重，影响到手机的使用时间而耽误事情，国内需求量巨大，预计该产品一旦上市，将迅速受到消费者的青睐，目标市场广阔。首次将半导体散热技术应用到智能手机领域，大大的减少了手机的发热问题，延长了手机的使用寿命，具有携带方便，散热及时，充电方便的优势；该产品属于电子产品领域，采用厂家直销与合作营销的模式，流通的成本低。经初步的财务预算，企业的销售效率和存货使用效率高；固定资产的利用效率高，管理水平较高；企业通过销售获利的能力强；销售净利率处于较高水平。经过行业市场分析，企业优势众多，项目可行性大。
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第二部分产品与服务
2.1 企业介绍
TSI科技有限公司是一个提议中的公司，它拥有半导体芯片制冷散热专利技术，提倡健康生活的服务理念，为各类智能手机使用者提供方便快捷的服务手段。
TSI科技有限公司目前公司前期以半导体散热充电手机后壳为主打产品，后期向更多的领域发展（如：电脑散热等）面对现在智能手机应的用日益扩大，智能手机散热装置需求也随之增加，现在市场上主流产品是风扇散热器，但是风扇散热器散热效果差，不能很好的为智能手机提供使用环境，使智能手机得不到长时间的使用，为此，我公司特推出壳式半导体散热移动电源。
同时公司在运营以后逐渐将考虑各个阶层的消费者购买能力，将研发生产针对不同智能手机的不同需求的各种适合大众化的产品。
具体盈利情况以及纳税情况详见财务分析板块。
2.2主要管理者情况
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壳式半导体散热移动电源
2.3 产品的创新性
2.3.1产品总体概述
集散热,充电于一体的手机后壳，它是在充电手机后壳的基础上进行了改进，将充电手机后壳的一小部分电量用来制冷从而达到给手机降温的效果。在这里制冷应用到半导体制冷技术。
2.3.2智能手机发热情况简析
在这里我们以这款2012年OPPO发布的屏幕为4.0英寸的3G智能手机OPPO Real R817为例说明情况。
表2.1 测试标准是机子工作30分钟后对机子外壳任意位置测试。下表是测试结果
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CPU主板处的红外成像图
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壳式半导体散热移动电源
2.3.3半导体制冷技术简介
半导体制冷又称电子制冷，或者温差电制冷，是从50年代发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科，它利用特种半导体材料构成的P-N结，形成热电偶对，产生珀尔帖效应，即通过直流电制冷的一种新型制冷方法。
半导体制冷片的工作运转是用直流电流，它既可制冷又可加热，通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷片上实现制冷或加热，这个效果的产生就是通过热电的原理，图2-1就是一个单片的制冷芯片，它由两片陶瓷片组成，其中间有N型和P型的半导体材料（碲化铋），这个半导体元件在电路上是用串联形式连接组成. 半导体制冷片的工作原理是：当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料连结成电偶对时，在这个电路中接通直流电流后，就能产生能量的转移，电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量，成为冷端由P型元件流向N型元件的接头释放热量，成为热端。吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数来决定。制冷片内部是由上百对电偶联成的热电堆，以达到增强制冷（制热）的效果。P型材料一般用碲化铋—碲化锑
（
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—
）,N型材料一般用碲化铋—硒化铋
（
—
）。
图2.1 单片半导体制冷芯片
2.3.4. P-N型半导体制冷原理（珀尔贴效应）
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壳式半导体散热移动电源
当直流电以图2—2所示的电流方向通过电偶时，空穴在P型半导体中具有的势
能高于空穴在金属片内的势能，当空穴通过结点a时，就要从金属片吸收一部分热量，提高自身势能，才能进入P型半导体，结点a处则被冷却。当空穴过结点b时，空穴将多余的势能传递给结点b后进入金属片2，因此，结点b被加热。同理，电子在N 型半导体内的势能同样高于金属片中的势能，因此，在通过结点c，d时，分别对结点
c加热，对结点d制冷。如果将电源极性互换，则电偶的制冷端和发热端也随之互换。
图2.2 P-N电偶对
2.3.5.产品工作环境简要
（1）手机后壳移动电源所提供的直流电压值为5.0V。
（2）产品制冷端保证手机温度在20℃，在这个温度下制冷片一般不会结霜，常温下室温为25℃。为了防止制冷片在高温下烧毁热端温度不得超过65℃。
（3）热端散热方式采用空气自然对流散热，为了加强散热程度，在手机后壳有密集程度很高的散热孔。
（4）为了确保制冷片不会结霜，可以在冷端一侧的绝缘材料外涂一层硅胶干燥剂，用它来吸附周围空气中的水分，这样可以有效地解决结霜问题。硅胶干燥剂使用一段时间后，利用吹风机的热风干燥，这样硅胶干燥剂就可以重复使用了。
（5）半导体芯片制冷所需的电源由后壳自带的电源提供，通过按钮实现制冷的过程。
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2.3.6.电堆设计
一般情况下一对电偶的制冷能力远不能达到所需的制冷量，因此通过将电偶串联起来的方法增强制冷能力。
电偶材料参数
电动势率
=
=2.0
V/K
温差电动势率α=2
热导率
=
=1.4
W/(m
)
电阻率
=
=0.9
Ω
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壳式半导体散热移动电源
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优
值系数
Z=2.3
1/K
由于在此是微型制冷，所以能量转化效率不是问题，缩小尺寸和发挥制冷能力是
主要目的。因此在设计电堆时按制冷能力优化的原则设计电堆。
冷端金属片外也即图2—2中1处表面涂一层漆或者加一层云母片，这两种物质都
具有良好的传热绝缘性，在此处冷端与手机接触面的温差为2K 。热端外表面也采用与冷端一样的处理再在手机后壳外有密集的散热孔来散热，这样热端温差大概为40℃（按最大温差处理）,目前市场上的智能手机的最大冷负荷为2W 。
冷端温
度=293.15K+2K=295.15K
热端温
度
=333.15K
冷热端温差△T=38K 故采用单级电堆
因为P 型与N 型半导体采用相同的材料故单个半导体的面长
比
=
=r
单
个电偶的阻值
R=(
+
)/r (1)
电
偶上的热导 K=
（
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+
）
r
电偶上
的电压
值
=α
需要的
电偶个数
n=V/
（其中V 是电源电压为5.0V ）
最大
制冷
量
=
/2R —K △T
(2) 电偶的
面长比
r=
/[(
/2
—△
T
)n] (3)
其
中
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+
）
/
=
+(
)/
面长比r=A/L ( A 为一个电偶的横截面积，L 为一个电偶的长度)
（4） 最佳工作
电流
I=α
r/
(5)
功率P=VI
(6) 性能系
数
COP=
/P (7)
需要的电偶个
数n=5.0V/（
2
2.0
V/K
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333.15K）=37.53
38
联立（1）（2）（3）式求出电偶的面长比
r=0.136312mm
这里取r=0.2mm
由（5）得出最佳工作电流I
8.94mA
功率P=0.044W 这里可以看出选用的半导体制冷片所消耗的电功率很低，能够消耗很少的电量达到所要求的制冷效果。
对于不同类型的手机，其尺寸不一样，但是电偶的面长比r=0.2mm是确定的，因此在实际制作工程中针对不同尺寸的手机去选定电偶的长度，横截面积的大小。选好后，电偶臂之间的缝隙用绝缘树脂注塑填充或用合成树脂泡沫材料填充，使得所有电偶成为一个刚性整体。
2.3.7半导体制冷的优点
(1)半导体制冷器的尺寸小，重量轻，微型制冷器往往能够小到只有几克或几十克。
(2)无机械传动部分，工作中无噪音。
(3)无液、气工作介质，因而不污染环境，制冷参数不受空间方向以及重力影响。
(4)作用速度快，使用寿命长，且易于控制。
(5)不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件是一种固体片件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。
(6) 半导体制冷片是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制系统。
(6) 半导体制冷片热惯性非常小，制冷制热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情
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壳式半导体散热移动电源
况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差。
(8) 半导体制冷片的单个制冷元件对的功率很小，但组合成电堆，用同类型的电堆串、并联的方法组合成制冷系统的话，功率就可以做的很大，因此制冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围。
(9) 半导体制冷片的温差范围，从正温90℃到负温度130℃都可以实现。
2.3.8手机后壳移动电源技术
移动电源其实是一个可以对外充电的电池，它由输入充电控制电路，输出升压控制电路，电池电量检测显示电路，LED控制电路，电池保护电路构成，如下图：
图2.3 手机移动电源控制电路电路的原理框图
电路设计
(1)充电控制电路
充电控制电路，利用5V输入，适配器对移动电源里的电池进行充电控制，当电池电压充到4.20V左右时，充电电流降到100mA左右时，即停止充电，充电完成，断开电路。目前，移动电源的输入电流为1A左右，原理图如图2所示。GS1661是电流模式提高变换器。恒定的开关频率1MHz以及工厂工作以及脉冲宽度调制（PWM）。自26v / 2A 提供高输出电压。控制回路是峰电流模式控制架构；因此，斜坡补偿电路添加电流信号允许循环运行稳定免税大于50%。内部固定PWM频率：1.0MHz精密的反馈参考电压：0.6V的（±2%） 内部0.25Ω，2A，26V功率MOSFET关断电流：0.1μ过电压保护，过温保护 。
调过电流保护：0.5A的~ 2.5A 包：sot23-6l。该gs1661是电流模式升压转换器。恒定的开关频率为1MHz，脉冲宽度调制（PWM）操作。建立在26V / 2A MOSFET提供高输出电压。控制回路的结构的峰值电流模式控制；因此，斜坡补偿电路被添加到
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当前的信号允许运行稳定的占空比大于50%。
输出电压的输出电压的电阻分压器的
FB 。输出电压：
图2.4 手机移动电源充电控制电路原理图
(2)升压输出电路 升压输出电路，：当移动电源接入手机后，升压电路即开始工作，将移动电源的电池升压到5V ，以供手机充电，手机将自行控制充电，充满后自动断电。该CS5171 / 3 芯片 560千赫开关稳压器具有效率高，1.5个集成开关。这些部分操作在宽输入电压范围，从2.7 V 至30 V ，灵活的设计允许芯片在大多数电源配置，操作包括升压，反激式，向前，反相，和SEPIC 。该集成电路采用电流模式架构，这让优秀的负载和线路调整，以及一个实用的手段限制电流。高频率的操作与高度集成调节电路，结果在一个非常紧凑的电源解决方案结合。电路设计包括规定为特点的频率同步，关机，并反馈控制或正或负电压调节。这些零件到?引脚1372 / 1373兼容。利用CS5171/ 3芯片可以是输出电压升高至5V ，2.7 V 至28 V 输入，SEPIC 转换器2.7 V 至28 V 输入，5 V 输出SEPIC 转换器以供手机充电。
壳式半导体散热移动电源
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图2.5 手机移动电源升压输出电路
(3)电池电量显示电路：
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这个电路的功能就是显示当前移动电源的电池剩余的电量，这样能更加方便用户
使用，及时充电。(XHEC)显航的移动电源的电量显示功能还具备省电功能，即在对外输出时，工作开始的几秒会自动显示电池的电量然后自动熄灭，节省电池的电能。当需要了解电池的电量时，直接按动按钮，即可再次显示，非常方便使用。LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，外形如图所示。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。如图所示电路，如图通过LM324AJ四运算放大器放大电流，来控制四个发光二极管（LED1~4）来显示移动电源电量，当移动电源电充满时，四个发光二极管（LED1~4）全部亮起。当移动电源对锂电池充电时发光二极管从LED4~1依次熄灭来显示移动电源电量
图2.6手机移动电源充电显示电路原理图
(4)充电指示灯
当系统工作时指示灯亮起图中所示的电源指示灯为单向导通的发光二极管。电阻R可选用5、单向导通二极管为1N4004或1N4007。二极管主要用作单向工作，R用作降压限流。
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