BE905395A - Thermoelektrische inrichting volgens peltier met een elektrotechnische omvormer. - Google Patents

Thermoelektrische inrichting volgens peltier met een elektrotechnische omvormer. Download PDF

Info

Publication number
BE905395A
BE905395A BE2/61048A BE2061048A BE905395A BE 905395 A BE905395 A BE 905395A BE 2/61048 A BE2/61048 A BE 2/61048A BE 2061048 A BE2061048 A BE 2061048A BE 905395 A BE905395 A BE 905395A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
thermoelectric device
semiconductors
converter
voltage
peltier
Prior art date
Application number
BE2/61048A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Stahl Und Kaltetechnik Veb
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stahl Und Kaltetechnik Veb filed Critical Stahl Und Kaltetechnik Veb
Publication of BE905395A publication Critical patent/BE905395A/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/17Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device

Landscapes

  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Thermoelektrische inrichting volgens Peltier met een elektrische omvormer waarvan de elementen berekend zijn op een duidelijk grotere, 2- tot 10-maal, stroomsterkte dan de van de spanning van de thermoelektrische inrichting afhankelijke stroomsterkte zodat bij een variabele ingangsspanning een constant koelvermogen verkregen kan worden met een gering aantal halfgeleiders met een grote doorsnede.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   BESCHRIJVING neergelegd tot staving van een aanvraag voor 
BELGISCH OCTROOI geformuleerd door 
VEB STAHL- UND KÄLTETECHNIK voor "Thermoelektrische inrichting volgens Peltier met een elektrotech- nische omvormer". als 
UITVINDINGSOCTROOI Prioriteit van de oktrooiaanvrage ingediend in Duitsland (Demokratische Republiek) op 9 september 1985 onder het nr WP H 01 L/280   zip   naam van VEB   STAHL-UND KALTETECHNIK.   

 <Desc/Clms Page number 2> 

 Thermoelektrische inrichting volgens Peltier met een elektrotechnische omvormer. 



  Toepassingsgebied van de uitvinding. 



  De uitvinding heeft betrekking op een thermoelektrische inrichting met een elektrische omvormer voor het veranderen van de werkspanning, waarbij de thermoelektrische inrichting uit elektrisch in serie en thermisch parallel geschakelde n-en p-geleidende halfgeleiders bestaat en waarbij de omvormer in hoofdzaak bestaat uit een transformator en een bruggelijkrichter met een afvlakinrichting. 



  Karakteristiek van de bekende technische oplossingen. 



  Thermoelektrische inrichtingen werden zoals bekend is tot nu toe voor een vooraf bepaalde werkspanning bijvoorbeeld voor 6 V, 12 V of 24 V uitgevoerd, waarbij door de werkspanning het aantal halfgeleiderelementen en door de gewenste koeling de doorsnede daarvan bepaald werd. Voor de aanpassing aan andere   werkspanningen werden   zo geheten netdelen voorgeschakeld (zie de prospectus respectievelijk de officiële gegevens van de firma's Butler Tropicool en Sunny-Cool). De genoemde inrichtingen hebben het nadeel, dat vanwege de weerstand van de halfgeleider respectievelijk het constante koelvermogen bij toenemende werkspanning het aantal halfgeleiders vergroot en hun doorsnede verkleind moet worden. 



  Hierdoor worden de vervaardigingskosten aanzienlijk verhoogd. Verder wordt de mechanische stevigheid zowel als de elektrische betrouwbaarheid van de halfgeleiders minder en daarmee de levensduur van de totale inrichting. Dit leidt tot hoge reparatiekosten. 



  Verder wordt, vanwege de kristallijne structuur van het halfgeleidermateriaal, de homogeniteit van de halfgeleiders minder. Hierdoor zowel als door de noodzakelijke vergroting van het aantal contactplaatsen neemt het specifieke energieverbruik van de regeling belangrijk toe. 



  Tenslotte is het een groot nadeel van de thermoelektrische inrichting met omvormer, dat een omschakeling van de werk- 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 spanning van het thermoelektrische deel niet mogelijk is maar dat een speciaal op de nieuwe spanning afgestemde thermoelektrische inrichting zowel als een andere omvormer nodig zijn. 



  Doel van de uitvinding is om in een thermoelektrische inrichting volgens Peltier met een elektrische omvormer te voorzien, die het mogelijk maakt om de vervaardigingskosten, het energieverbruik en de reparatiekosten te verminderen zowel als het toepassingsgebied zonder bijkomende kosten te vergroten. 



  Uiteenzetting van de uitvinding De uitvinding beoogt de bekende thermoelektrische inrichtingen volgens Peltier met elektrische omvormer voor het veranderen van de werkspanning zodanig te wijzigen, dat de thermoelektrische inrichting zonder bijkomende kosten of technische veranderingen bij verschillende werkspanningen gebruikt kan worden. Verder worden bij gelijk blijvend koelvermogen en toenemende werkspanning de mechanische stevigheid van de halfgeleiders, de elektrische betrouwbaarheid en de homogeniteit van de halfgeleiders verbeterd. 



  Dienovereenkomstig voorziet de uitvinding erin dat de elementen van de op de bekende wijze opgebouwde elektrotechnische omvormers op een constante, echter ten opzichte van de van de spanning van de thermoelektrische inrichting afhankelijke stroomsterkte duidelijk grotere stroomsterkte zijn berekend, bijvoorbeeld op een   2-tot   10-maal grotere stroomsterkte, en dat de doorsnede van de halfgeleiders van de thermoelektrische inrichting door de stroomsterkte van de omvormer en het aantal halfgeleiders door het gewenste koelvermogen bepaald wordt. 



  Met de omvormer volgens de uitvinding wordt ondanks een variabele ingangsspanning bij een constant koelvermogen zoals bij de tot nu toe bekende oplossingen een vermindering van het aantal en een vergroting van de doorsnede van de halfgeleiders bereikt. Deze werking geeft de belangrijke economische voordelen van de uitvinding, dat de kosten voor de vervaardiging en de montage van de half- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 geleiders zowel als het totale materiaalgebruik voor halfgeleiders, verbindingselementen en houders verminderd worden. 



  Verder worden door de vermindering van het aantal contactplaatsen bij een mogelijke vergroting van de contactplaatsen zowel als door de betere homogeniteit van de halfgeleiders de elektrische en mechanische betrouwbaarheid aanzienlijk verhoogd, zodat een grotere levensduur en soms een verlaging van de reparatiekosten verkregen wordt. 



  Vanwege dezelfde redenen verbetert de thermische en elektrische werking zodanig, dat het energieverbruik bij gelijk blijvend koelvermogen ondanks het bijkomende verbruik van de omvormer aanzienlijk daalt. 



  Een verder groot voordeel van de uitvinding is tenslotte dat het aansluiten op de inrichting volgens de uitvinding van verschillende spanningen bijvoorbeeld 6 V, 12 V of 24 V zonder enige verandering mogelijk is. 



  Uitvoeringsvoorbeeld In het navolgende wordt de uitvinding toegelicht aan de hand van een voorbeeld voor een koeltas met een inhoud van 18 1 die op KFZ-batterijen aangesloten dient te worden. 



  Het op de bekende wijze opgebouwde koudestel, dat bestaat uit warmtewisselaars op de telkens warme soms koude zijde van de Peltierbatterij, wordt volgens de uitvinding voorzien van twee batterijen die elk 15 elementen hebben. 



  Het totale volume van de halfgeleidersmassa bedraagt 2,3 cm3. Als elektrotechnische omvormer wordt een conventioneel opgebouwde smooromvormer met een referentiespanningsbron, stuur-en vermogenstrap toegepast, die binnen een ingangsspanningsbereik van 6 tot 30 Volt een stroom van ongeveer 8 A bij ongeveer 3 V levert. Met deze regeling wordt bij een benodigd vermogen van ongeveer 36 W een temperatuurverlaging van 20   +   2 K bereikt. De voordelen worden duidelijk door een vergelijking met een gebruikte koelbox met een zelfde koelvermogen. 



  Voor een ingangsspanning van 6,12 of 24 V worden verschil- 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 lende koudestellen gemaakt met een benodigd vermogen van 36 W bij 24 V. De drie verschillende koudestellen bestaan uit halfgeleiderbatterijen met in totaal 72 elementen voor het 6 V-koudestel, 140 elementen voor het 12 V-koudestel en 210 elementen voor het 24 V-koudestel. 



  Het volume van de gebruikte halfgeleidermassa bedraagt 5,52 cm3 bij 6 V, 17,9 cm3 bij 12 V en 26,8   cm3   bij 24 V. 



  De verkregen temperatuurdaling is bij alle drie varianten 20      2 K. Nogmaals wordt gewezen op de duidelijk hogere kosten en de geringer wordende betrouwbaarheid bij toenemende werkspanning.

Claims (2)

  1. Conclusie s l.-Thermoelektrische inrichting met een elektrische omvormer voor het veranderen van de spanning, waarbij de thermoelektrische inrichting uit elektrisch in serie en thermisch parallel geschakelde n-en p-geleidende halfgeleiders bestaat en waarbij de omvormer in hoofdzaak bestaat uit een transformator en een bruggelijkrichter met een afvlakinrichting, met het ken mer k, dat de elementen van de op de bekende wijze opgebouwde elektrische omvormer op een constante echter ten opzichte van de, van de spanning van de thermoelektrische inrichting afhankelijke, stroomsterkte duidelijk grotere stroomsterkte zijn berekend, bijvoorbeeld op een 2-tot 10-maal grotere stroomsterkte,
    en dat de doorsnede van de halfgeleiders van de thermoelektrische inrichting door de stroomsterkte van de omvormer en het aantal halfgeleiders door het gewenste koelvermogen bepaald wordt.
  2. 2.-Thermoelektrische inrichting volgens Peltier met een elektrotechnische omvormer, hoofdzakelijk zoals voorafgaand beschreven. p. p. : VEB STAHL-UND KALTETECHNIK, Antwerpen, 8 september 1986.
    'p. p. : Bureau M. F. J. Bockstael nv.
BE2/61048A 1985-09-09 1986-09-08 Thermoelektrische inrichting volgens peltier met een elektrotechnische omvormer. BE905395A (nl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD28044185 1985-09-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE905395A true BE905395A (nl) 1986-12-31

Family

ID=5571126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2/61048A BE905395A (nl) 1985-09-09 1986-09-08 Thermoelektrische inrichting volgens peltier met een elektrotechnische omvormer.

Country Status (5)

Country Link
BE (1) BE905395A (nl)
DE (1) DE3627747A1 (nl)
DK (1) DK426786A (nl)
FR (1) FR2587097B3 (nl)
SE (1) SE8603716L (nl)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0369670A3 (en) * 1988-11-18 1992-06-03 Aspden, Harold Dr. Thermoelectric energy conversion
DE102005062804A1 (de) * 2005-12-28 2007-07-05 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Wärmepumpenanlage, insbesondere für ein Hausgerät

Also Published As

Publication number Publication date
DK426786D0 (da) 1986-09-08
SE8603716L (sv) 1987-03-10
FR2587097A1 (fr) 1987-03-13
DK426786A (da) 1987-03-10
DE3627747A1 (de) 1987-03-12
FR2587097B3 (fr) 1988-05-13
SE8603716D0 (sv) 1986-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6877325B1 (en) Electrocaloric device and thermal transfer systems employing the same
GB2294826A (en) DC-AC converter
US6921285B2 (en) Battery pack system for hand power tools
US20080268333A1 (en) Integral battery thermal management
CN102881855A (zh) 电源装置及具备电源装置的车辆
US6023109A (en) Multi-voltage control circuit of battery or multiple independent DC power
JP2006294935A (ja) 高能率低損失熱電モジュール
JP7125314B2 (ja) 小型インバータおよび当該インバータを備える自動車
Fujisaka et al. Design and numerical evaluation of cascade-type thermoelectric modules
CN108417542B (zh) 一种电机控制器功率单元总成
ES2375438T3 (es) Dispositivo de contacto para contactor de gran potencia resistiva.
US20170338535A1 (en) Portable battery module controls and thermal management
CN110544685A (zh) 电力转换器
BE905395A (nl) Thermoelektrische inrichting volgens peltier met een elektrotechnische omvormer.
CN103999342A (zh) 逆变器装置
CA2408262A1 (en) Electronic power module
KR102650967B1 (ko) 배터리 팩
US20140366926A1 (en) Futuristic hybrid thermoelectric devices and designs and methods of using same
JP2001330339A (ja) ペルチェ冷却ユニットおよび冷却装置
WO2017093389A2 (en) Compact stacked power modules for minimizing commutating inductance and methods for making the same
CZ281281B6 (cs) Kaskáda termoelektrických článků využívající Peltierův jev
JP6648658B2 (ja) 電力変換装置
EP1854437A1 (en) Personal device for producing heat or cold
JP2019176620A (ja) 電力変換器
US6474065B1 (en) Multijunction thermoelectric actuator employing alternating electrically conducting material strips

Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Owner name: VEB STAHL- UND KALTETECHNIK

Effective date: 19900930