CN103250113A - 用于食品和饮料舱热电冷却系统的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于食品和饮料舱热电冷却系统的控制系统。一种用于热电冷却系统的控制器包括从测量热电冷却系统的性能参数的传感器接收输入的传感器输入。热电冷却系统包括彼此串联和并联组合地电耦合并且由公共驱动器电驱动的多个热电器件。控制器还包括电压控制信号输出、处理器和非短暂性存储器，所述非短暂性存储器上存储有可被处理器执行的、执行控制热电冷却系统的方法的程序。所述方法包括：从传感器输入接收传感器数据；基于输入的传感器数据来确定电压控制信号的参数；并且将具有该参数的电压控制信号发送到驱动器以控制所述多个热电器件的热传递。电压控制信号可包括具有脉宽调制占空比的脉宽调制信号或者可变电压控制信号，该可变电压控制信号具有该可变电压控制信号的最大电压的百分比。

Description

用于食品和饮料舱热电冷却系统的控制系统

技术领域

实施例一般涉及一种用于热电冷却系统的控制系统，尤其涉及一种用于食物和饮料舱热电冷却系统的控制系统。

背景技术

交通工具（比如，飞机）中包括的常规食物和饮料制冷系统通常采用蒸气压缩制冷系统。这些蒸气压缩制冷系统通常很重，易于出现可靠性问题，占用大量空间，并且消耗大量能量。在交通工具（比如，飞机）中，至少因为产生能量必需的设备的重量相应地减轻，所以减少能量使用是期望的。另外，因为操作交通工具所需的燃料消耗量减少并且交通工具的有效载荷量相应地增大，所以减轻设备重量是期望的。缩减制冷系统占用的空间对于提高交通工具的有效载荷量也是期望的。另外，至少因为操作时间相关联地增加并且交通工具的维护成本相关联地降低，所以提高可靠性也是期望的。

发明内容

在实施例中，一种用于控制热电冷却系统的控制器包括从测量热电冷却系统的性能参数的传感器接收输入的传感器输入。热电冷却系统还包括彼此并联地电耦合并且由公共驱动器电驱动的多个热电器件。控制器还包括电压控制信号输出、处理器和非短暂性存储器，该非短暂性存储器上存储有可被处理器执行的、执行控制热电冷却系统的方法的程序。该方法包括：从传感器输入接收传感器数据；基于输入的传感器数据来确定电压控制信号的参数；并且将具有该参数的电压控制信号发送到驱动器以控制所述多个热电器件的热传递。电压控制信号可包括线性可变电压控制信号，并且参数可包括该可变电压控制信号的最大电压的百分比。电压控制信号还可包括脉宽调制信号，并且参数可包括该脉宽调制信号的脉宽调制占空比。电压控制信号另外可包括开/关控制信号。

在另一个实施例中，一种热电冷却系统包括与电源供应器（电源，power supply）串联地电耦合的第一多个热电器件和与电源供应器串联地电耦合的第二多个热电器件，其中，第一多个热电器件和第二多个热电器件彼此并联地电耦合。冷板与第一多个热电器件和第二多个热电器件的第一侧耦合，并且可操作为将热量从与冷板热接触的空气传递到第一多个热电器件和第二多个热电器件。散热器与第一多个热电器件和第二多个热电器件的第二侧耦合，并且可操作为将热量从第二侧传递到与散热器热接触的流体冷却剂。驱动器串联地电耦合在电源供应器与第一多个热电器件和第二多个热电器件之间，一侧在电源供应器，另一侧在第一多个热电器件和第二多个热电器件。驱动器可操作为根据电压控制信号来控制从电源供应器提供给第一多个热电器件和第二多个热电器件的电功率的量。传感器测量第一多个热电器件和第二多个热电器件中的至少一个的性能参数。热电冷却系统还包括控制器，该控制器包含处理器和非短暂性存储器，该非短暂性存储器上存储有可被处理器执行的、执行控制热电冷却系统的方法的程序。该方法包括：从传感器接收传感器数据；基于传感器数据来确定电压控制信号的参数；并且将电压控制信号发送到驱动器。

在另一个实施例中，一种热电制冷器包括冷藏舱和彼此并联地电耦合的多个热电器件，冷藏舱在低于周围空气温度的温度下保存食品或饮料。所述多个热电器件具有冷侧和热侧。热电制冷器还包括风扇，该风扇使空气在与所述多个热电器件的冷侧热接触和与冷藏舱的内部热接触之间循环，并且由可变控制的电功率驱动。热电制冷器还包括与所述多个热电器件的热侧热接触的散热器。散热器在所述多个热电器件的热侧与流体冷却剂之间传递热量，流体冷却剂与所述多个热电器件热接触地循环。热电制冷器还包括热电器件电源供应器，该热电器件电源供应器与所述多个热电器件电耦合，并且转换来自输入电源的功率以驱动所述多个热电器件。控制系统电源供应器与和所述多个热电器件电隔离的控制器电耦合，并且转换来自输入电源的功率以给控制器供电。驱动器与所述多个热电器件串联地电耦合。驱动器响应于热电器件驱动信号来控制从热电器件电源供应器输入到所述多个热电器件的电流。电流传感器与所述多个热电器件中的至少一个电耦合，并且测量通过所述至少一个热电器件的电流。电压传感器与所述多个热电器件电耦合，并且测量输入到所述多个热电器件的电压。热电器件温度传感器与所述多个热电器件中的至少一个的一侧热耦合，并且测量所述多个热电器件中的所述至少一个的所述一侧的温度。循环空气温度传感器测量与所述多个热电器件的冷侧热接触地循环的空气的温度。流体冷却剂温度传感器测量与散热器热接触地循环的流体冷却剂的温度，散热器在所述多个热电器件的热侧。热电制冷器还包括控制器，该控制器包含处理器和非短暂性存储器，该非短暂性存储器上存储有可被处理器执行的、执行控制热电制冷器的方法的程序。该方法包括：从多个传感器接收传感器数据，所述多个传感器包括电流传感器、电压传感器和温度传感器；至少基于传感器数据来确定热电器件驱动信号的参数；将具有该参数的热电器件驱动信号发送到驱动器；并且基于传感器数据来设置驱动风扇的可变控制的电功率。热电器件驱动信号可包括脉宽调制信号，并且参数可包括脉宽调制占空比。

附图说明

图1A和图1B示出热电冷却系统的示例性实施例。

图2示出分为控制部分、电源部分和热电器件（TED）部分的示例性热电冷却系统。

图3示出另一种示例性热电冷却系统。

图4示出控制热电冷却系统的示例性方法。

图5A、5B、5C、5D、5E和5F示出控制热电冷却系统的另一种示例性方法。

具体实施方式

本文公开了克服现有技术的问题的用于热电冷却系统的控制系统的实施例。用于热电冷却系统的控制系统可包含在交通工具（例如，飞机）中，以控制厨房中使用的制冷单元（比如，食物和饮料制冷器）。

图1A和图1B示出了热电冷却系统100的示例性实施例。热电冷却系统100可包含用于冷藏比如食物和饮料的物品的制冷器。热电冷却系统100可用在交通工具（比如，飞机、轮船、火车、公共汽车或货车）中。热电冷却系统100包含冷藏舱110，在冷藏舱110中，可在比冷藏舱110外部的周围空气温度低的温度下保存要被冷藏的物品。冷藏舱110可具有门，该门可被打开以进入冷藏舱110，并且可被关闭以确保物品在冷藏舱110内的隔离的温控空间内被冷藏。

热电冷却系统100可使用热电器件（TED）120来冷却冷藏舱110。如本文其他地方更详细地描述的，热电冷却系统100可包括多个TED120。TED120可包含珀尔帖（Peltier）器件，该珀尔帖器件使用珀尔帖效应来将热量从TED120的一侧传递到TED120的另一侧。通过使用珀尔帖效应，电压或DC电流施加于两个相异的导体上，从而创建在电荷载体移动方向上传递热量的电路。通过TED120的热传递的方向可由施加于TED120的珀尔帖器件上的电压的极性控制。例如，当电压以正极性施加时，TED120可将热量从冷侧空气冷却器130传递到散热器140。正极性可用在热电冷却系统100的冷却模式下、TED120的标准工作条件下。当电压以负极性施加时，TED120可将热量从散热器140传递到冷侧空气冷却器130。负极性可用在比如在热电冷却系统100的除霜模式下、TED120的交替工作条件下。

冷侧空气冷却器130可操作为通过与热交换器的热接触将热量从空气传递到TED120中。冷侧空气冷却器130可包含风扇135。风扇135可包含轴流式风扇、径流式风扇、离心式风扇、或者如本领域的普通技术人员已知的另一种类型的风扇。风扇135的速度（因此，风扇使其循环的气流的量）可根据用于驱动风扇135的电机的可变控制的电功率来设置。风扇135的速度可以以每分钟分辨率（rpm）为单位进行测量。根据风扇的旋转方向（例如，风扇是在顺时针方向上旋转、还是在逆时针方向上旋转），风扇135可使气流170从冷藏舱110的内部循环到冷侧空气冷却器130中（图1A），或者反过来（图1B）。冷侧空气冷却器130还可包含与TED120耦合的热交换器（比如，冷板或散热片），该热交换器可操作为将热量从风扇135使其循环的空气传递到TED120中。在图1A中所示的实施例中，在热量通过与热交换器的热接触而被从空气传递到TED120之后，风扇135可使空气退出冷侧空气冷却器130，并通过气流180重新进入冷藏舱110。气流180可被与冷侧空气冷却器130耦合的一个或多个导管或其他结构引导，以在空气被冷侧空气冷却器130冷却之后将空气引导到冷藏舱110中。在图1B中所示的实施例中，气流180可被与冷侧空气冷却器130耦合的一个或多个导管或其他结构引导，以在空气返回到冷藏舱110之前将空气从冷藏舱110引导到冷侧空气冷却器130中进行冷却。在热量通过与热交换器的热接触而被从空气传递到TED120之后，风扇135可使空气退出冷侧空气冷却器130，并通过气流170重新进入冷藏舱110。

散热器140可以与TED120热接触，并且可操作为将热量从TED120传递到与散热器140热接触地循环的流体冷却剂中。流体冷却剂可包括流体冷却剂（比如，水或乙二醇/水混合物）或气体冷却剂（比如，冷却空气）。在一些实施例中，流体冷却剂可通过交通工具（比如，飞机）的中央流体冷却剂系统被提供给热电冷却系统100。流体冷却剂可通过冷却剂输入端口150被提供给散热器140。在散热器140在TED120与流体冷却剂之间交换热量之后，流体冷却剂可通过冷却剂输出端口160输出。

TED控制系统190可与TED120耦合，以在使冷藏舱110冷却和变暖（例如，给冷藏舱110除霜）时控制TED120的操作。TED控制系统190还可控制热电冷却系统100的其他组件和方面，包含风扇135和通过散热器140的流体冷却剂的流动。例如，可通过开启和关闭与冷却剂输入端口150和冷却剂输出端口160一致地耦合的阀门来控制流体冷却剂通过散热器140的流动，并且TED控制系统190可通过改变提供给风扇135的电机的电功率的量来控制风扇135的转速。TED控制系统190可包含处理器和非短暂性存储器，该非短暂性存储器上存储有可被处理器执行的、用于执行控制热电冷却系统100的方法的程序。TED控制系统190可包含执行控制热电冷却系统100的方法的现场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路或其他电子电路系统。TED控制系统190还可与热电冷却系统100内的多个传感器通讯地耦合，从而接收与热电冷却系统100和组成组件的性能参数的测量有关的传感器数据。本文参照图3来更详细地描述TED控制系统190与TED120有关的输入/输出和控制功能。

图2示出了分为控制部分210、电源部分220和热电器件（TED）部分230的示例性热电冷却系统200。热电冷却系统200可包含控制系统190和TED120的实施例。控制部分210可与电源部分220和TED部分230电隔离。控制部分210与电源部分220和TED部分230的电隔离可防止由于TED部分230的高功率切换而导致的电噪声和电瞬变传播到控制部分210中。电隔离可使用光隔离器或其他手段来提供。参照图3来更详细地描述控制部分210、电源部分220和TED部分230的组件和操作。

图3示出了另一种示例性热电冷却系统300。热电冷却系统300可包含热电冷却系统200的实施例。热电冷却系统300包含电源输入302。输入302可与三相交流（AC）电源耦合。在一些实施例中，三相AC电源可具有大约在80VAC与180VAC之间的电压、或者如飞机的电源系统中可使用的其他标准电压值。输入302处的电源可包含来自飞机电功率发生系统的电源。输入302处的电源可用滤波器304滤波。滤波器304可包含电磁干扰（EMI）滤波器。由于安全原因，滤波器304还可包含电保险丝。滤波器304的电源输出可被路由到VDC BUS1电源供应器306和VDC BUS2电源供应器314这二者。在一些实施例中，VDC BUS1电源供应器306可供应28伏直流（VDC）电压，而VDC BUS2电源供应器314可供应48VDC电压。实施例不限于这些示例性电压值，在其他实施例中，可根据系统要求或设计目标来供应不同的电压值。从滤波器304到VDC BUS2电源供应器314的电源可被可控的继电器316选择性地连接或断开。VDC BUS1电源供应器306可用于给热电冷却系统300与控制部分210对应的控制部分供电，而VDC BUS2电源供应器314可与电源部分210对应，并且还可用于给与TED部分230对应的热电器件（TED）供电。

VDC BUS1电源供应器306可在标称28伏下输出大约100伏安（VA）的直流电功率。VDC BUS1电源供应器306还可包含瞬变保护，以保护热电冷却系统300与控制部分210对应的电子器件不受到由于输入到VDC BUS1电源供应器306的电瞬变而引起的损害。电功率可从VDC BUS1电源供应器306输出到输入/输出和控制模块308中。控制模块308可将来自VDC BUS1电源供应器306的输入功率转换为一个或多个不同电压。例如，为了操作控制模块308中包含的电子电路，控制模块308可将来自VDC BUS1电源供应器306的输入功率转换为5V。

控制模块308可包含微控制器或处理器和相关联的非短暂性存储器，该非短暂性存储器上存储有可被处理器执行的、控制热电冷却系统300的组件的程序。控制模块308的组件可安装在一个或多个印刷电路板上。控制模块308还可包含一个或多个各种调节器、传感器接口、风扇控制电路系统、分立的模拟输入和输出以及控制器局域网络（CAN）总线接口。控制模块308可与各种传感器通讯地耦合，这些各种传感器输入与关于热电冷却系统300的性能测量对应的数据。电压传感器310和电流传感器312可测量从VDC BUS1电源供应器306输出到控制模块308中的电功率。从电压传感器310和电流传感器312输出的传感器数据可被提供给控制模块308。同样地，电压传感器320可测量从VDC BUS2电源供应器314输出的电压，并且另一电压传感器340可测量输入到TED阵列344的电压，TED阵列344对应于TED部分230，并且包括多个热电器件。从电压传感器320和电压传感器230输出的传感器数据可在被输入到控制模块308之前分别通过隔离器322和隔离器342。

控制模块308还可从与控制部分210相关联的附加传感器接收传感器数据。一系列热敏电阻器可安装在热电冷却系统100中，以测量各个组件上或者附近的温度。温度传感器372可与散热器140的热板热耦合，并且可测量热侧的温度，散热器140与TED120的热侧热耦合。温度传感器374可与冷却侧空气冷却器130的冷板热耦合，并且可测量冷侧的温度，冷却侧空气冷却器130与TED120的冷侧热耦合。温度传感器376可测量循环通过冷侧空气冷却器130的送风的气流的温度。温度传感器378可测量循环通过冷侧空气冷却器130的回风的气流的温度。温度传感器386可测量通过冷却剂输入端口150流入的流体冷却剂的温度。温度传感器388可测量通过冷却剂输出端口160流出的流体冷却剂的温度。

风扇135可与测量与风扇135相关的性能参数的若干个传感器操作地耦合。风扇135的每分钟分辨率（rpm）的数量可由风扇rpm传感器384测量。风扇135的rpm可与通过风扇135的气流相关。电压传感器380和电流传感器382可分别测量由控制模块308提供以驱动风扇135的电功率的电压和电流。

通过使用从将传感器数据输入到控制模块308的热电冷却系统300中的传感器接收的数据，控制模块308可分别控制与电源部分220和TED部分230对应的电源器件和热电器件。控制模块308可控制通过与TED阵列344串联地电耦合的驱动器338从VDC BUS2电源供应器314输入到TED阵列344的电流，以使得TED阵列344中的多个热电器件由公共驱动器338电驱动。驱动器338可包含场效应晶体管（FET）/绝缘栅双极晶体管（IGBT）驱动器。驱动器338可以受到温度和电流保护。驱动器338可通过隔离器336与控制模块308电隔离。

从VDC BUS2电源供应器314输入到TED阵列344的电功率的电压极性可由控制模块308通过极性开关328控制，极性开关328与驱动器338串联地电耦合。极性开关328可包含机械开关或固态继电器（SSR）。极性开关328可通过延迟锁存器330进行控制，延迟锁存器330延迟并锁存来自控制模块308的控制信号。极性开关328还可通过隔离器332与控制模块308电隔离。为了交替地使TED阵列344置于冷却模式和除霜模式，可使TED阵列344的极性反向。当TED阵列334处于冷却模式（例如，冷冻模式、制冷模式或饮料冷藏模式）时，TED阵列344可通过将热量从冷侧空气冷却器130传递到散热器140来冷却冷藏舱110。可替换地，当TED阵列344处于除霜模式时，TED阵列344可通过将热量从散热器140传递到冷侧空气冷却器130来给冷藏舱110除霜。

当控制模块308将极性开关328设置为使TED阵列344的极性反向以使得TED阵列344处于除霜模式时，NAND电路334可被设置为超控从控制模块308输出的电压控制信号，从而防止电压控制信号控制驱动器338。以这种方式，当TED阵列344被极性开关328设置为除霜模式时，驱动器338可被设置为将全功率提供给TED阵列344，并且电压控制信号可仅被用于当TED阵列344处于冷却模式时控制TED阵列344的功率级。

VDC BUS2电源供应器314可在标称电压下以足够的安培数输出直流（DC）电功率，以给TED阵列344的冷却操作供电。在一些实施例中，VDC BUS2可在48VDC下提供大约750VA的DC功率，但是因为可根据冷却系统要求和设计目标来实现许多不同值，所以实施例不限于这些示例性功率值和电压值。VDC BUS2电源供应器314可包含十八相三十六脉冲自耦电压器整流器单元（ATRU）或多相变压器来提供输出直流电功率。VDC BUS2电源供应器314还可包含瞬变保护，以保护热电冷却系统300与电源部分220和TED部分230对应的电子器件不受到由于输入到VDC BUS2电源供应器314的电瞬变而引起的损害。

VDC BUS2电源供应器314的输出可主要用于或者仅用于将功率提供给TED阵列344。DC/DC调整电路324可调整从VDC BUS2电源供应器314输出的电功率，以帮助将无噪声功率提供给TED阵列344。DC/DC转换器326还可与DC/DC调整电路324耦合。DC/DC转换器326可具有将一个输入电压（例如，75V）转换为另一输出电压（例如，5V）的电压转换比。另外，可手动复位的热控开关可安装在VDC BUS2电源供应器314与TED阵列344之间的线路中来提供过热保护。

TED阵列344可支持根据TED阵列内的热电器件的串联和并联布置的各种电压（例如，在一些实施例中，高达64VDC）下的正常操作。TED阵列344可包含一个或多个热电器件（TED）。TED可布置成彼此并联地电耦合的第一组和第二组，并且一个或多个TED可在第一组和第二组中的每组中彼此串联地电连接。例如，TED可布置成这样的阵列，在该阵列中，两个或更多个TED串联地电耦合，并且两个或更多个TED并联地电耦合。如图3所示，十六个TED布置成这样的阵列，在该阵列中，四组TED彼此并联地电耦合，而这四组中的每组内的四个TED串联地电耦合。具体地讲，TED345、346、347和348串联连接成第一组，TED349、350、351和352串联连接成第二组，TED353、354、355和356串联连接成第三组，TED357、358、359和360串联连接成第四组。第一组、第二组、第三组和第四组在TED阵列344的输入与输出之间彼此并联地电耦合。在各个实施例中，如普通技术人员将认识到的，TED阵列344可包含比图3中所示的热电器件多或少的热电器件，并且热电器件可串联和并联地布置成各种其他分组。TED阵列344中的每个TED可与TED阵列344中的其他TED物理地间隔，以改进热传递的效率或者防止过热状况。

通过第一组TED、第二组TED、第三组TED和第四组TED中的每组TED的电流由电流传感器测量，电流传感器通过隔离器370将它们的数据提供给控制模块308。具体地讲，通过第一组TED的电流由电流传感器362测量，通过第二组TED的电流由电流传感器364测量，通过第三组TED的电流由电流传感器366测量，通过第四组TED的电流由电流传感器368测量。通过使用电压传感器340在整个TED阵列344上提供的被测电压以及电流传感器362、364、366和368提供的通过四组TED中的每组TED的被测电流，控制模块308可计算TED阵列344所用的总功率。

控制模块308可控制继电器316以将VDC BUS2电源供应器314与功率输入302连接和断开。例如，当热电冷却系统300控制的热电冷却系统处于待机模式、或者处于必须将电源与TED阵列344断开的关机或安全状况（比如，过电流、过热等）时，控制模块308可通过隔离器318控制继电器316以使VDC BUS2电源供应器314与电源输入302提供的电输入功率断开。当控制模块308确定功率应该被提供给TED阵列344时，控制模块308可控制继电器316将VDC BUS2电源供应器314与电源输入302提供的电输入功率连接。

控制模块308可通过输出电压控制信号来使用电压控制、开/关控制或脉宽调制（PWM）来控制TED阵列344的功率。电压控制可包含非线性电压控制和线性电压控制，在非线性电压控制和线性电压控制中，可响应于所需冷却水平或冷却系统传感器输入来非线性地或线性地控制电压。

在使用可变电压控制的实施例中，从控制模块308输出的电压控制信号可从标称全控制电压值的大约0%变到大约100%，以使TED阵列344的功率从全功率的大约0%变到大约100%。可变电压控制信号的值可根据控制模块308从热电冷却系统100中的各种温度传感器、电流传感器、电压传感器和rpm传感器接收的传感器数据来设置。另外，可变电压控制信号的值可根据热电冷却系统100的设置的工作模式（例如，制冷模式、饮料冷藏模式、冷冻模式或除霜模式）来设置。当电压控制信号的值增大时，TED阵列344可将更冷的冷却提供给冷藏舱110，当电压控制信号的值减小时，TED阵列344可将不那么冷的冷却提供给冷藏舱110。使用开/关控制的实施例可类似于使用可变电压控制的实施例那样工作，除了电压控制信号可仅被设置为开（全功率的100%）和关（全功率的0%）之外。

在使用PWM控制的实施例中，电压控制信号可以是PWM信号，并且控制模块308可产生大于作为PWM信号的基准的大约2kHz的脉冲频率。PWM信号的占空比可从大约0%变到大约100%，以使TED阵列344的功率从全功率的大约0%变到大约100%。PWM信号的占空比的值可根据控制模块308从热电冷却系统100中的各种温度传感器、电流传感器、电压传感器和rpm传感器接收的传感器数据来设置。另外，占空比的值可根据热电冷却系统100的设置的工作模式（例如，制冷模式、饮料冷藏模式、冷冻模式或除霜模式）来设置。当PWM占空比增大时，TED阵列344可将更冷的冷却提供给冷藏舱110，当PWM占空比减小时，TED阵列344可将不那么冷的冷却提供给冷藏舱110。

图4示出控制热电冷却系统300的示例性方法。图4中所示的步骤可由控制模块308的处理器执行。尽管在示出的实施例中按特定顺序示出了步骤，但是这些步骤的可执行顺序不限于示出的实施例，在其他实施例中可按其他顺序执行这些步骤。另外，一些实施例可以不执行示出的所有步骤，或者可包括图4中未示出的附加步骤。

在步骤410中，将传感器数据从热电冷却系统300的一个或多个传感器输入到控制模块308。传感器数据可用作用于控制热电冷却系统300和组成组件的控制算法的输入。

在步骤420中，确定所需的电压和功率。可至少基于输入的传感器数据来确定电压控制信号参数。电压控制信号参数可包含可变电压控制系统中将施加的最大电压的百分比、PWM控制系统中的PWM占空比、或者电压控制在开/关电压控制系统中是“开”还是“关”。在PWM控制系统中，PWM占空比可应用于具有预定频率（例如，2KHz或更大）的脉冲串，以产生具有该PWM占空比的PWM信号。

在步骤430中，将具有在步骤420中确定的电压控制信号参数的电压控制信号发送到驱动器338，以控制TED阵列344的多个热电器件345-360的热传递。可在控制模块308与驱动器338之间对电压控制信号进行处理或逻辑运算。例如，可由沿着电压控制信号的路径设置在控制模块308与驱动器338之间的组件（比如，NAND电路334）对电压控制信号进行翻转、放大、滤波、电平移位、锁存、阻截或超控。TED阵列344可使用与施加于驱动器338的电压控制信号的参数成比例的帕尔帖效应来执行从一侧到另一侧的热传递。

在步骤440中，可通过以下方式来可选地发起除霜模式：将极性开关信号发送到极性开关328，以使提供给TED阵列344的多个热电器件345-360的电功率的电压极性反向。通过在步骤440中使极性反向，改变TED阵列344的多个热电器件345-360的第一侧与第二侧之间的热传递的方向。可在控制模块308与极性开关328之间对极性开关信号进行处理或逻辑运算。另外，极性开关信号可用于控制对另一信号（比如，电压控制信号）执行的逻辑运算。

在步骤450中，基于在步骤410中输入的传感器数据中的至少一个来设置提供给风扇135的电功率以控制风扇的速度。可根据所需的风扇速度来设置电压和/或电流以可变地控制提供给风扇135的电功率。通过控制风扇的速度，风扇的气流也被控制。

在步骤460中，通过至少基于在步骤410中输入的传感器数据使用继电器316来使VDC BUS2电源供应器314与电源输入302断开。因此，可保护热电器件阵列344和热电冷却系统300不遭受误差和安全问题（比如，过电流或过热状况）。

图5A、图5B、图5C、图5D、图5E和图5F示出了控制热电冷却系统的另一种示例性方法。以下描述中给出的所有值和范围（例如，电压值、电流值、温度值、功率相位的数量、TED通道的数量等）仅仅是示例性的，在一些实施例中，在不脱离如权利要求中限定的本发明的精神和范围的情况下，可使用不同的值。在步骤501中，将厨房推车插入到厨房面板中，该厨房推车包含具有热电冷却系统的热电制冷器。在步骤502中，热电冷却系统进入预加电待机模式，在预加电待机模式下，大部分功能不工作。在步骤503中，监控热电冷却系统的输入功率，以确定功率特性（比如，输入电压电平和频率）。在步骤504中，确定用于操作热电冷却系统的可接受两相电源是否可用。如果电压电平在指定的可接受范围中（比如，频率在大约360Hz到800Hz之间的大约80VAC到180VAC内的值），并且至少两个不同功率相位可用，则可确定可接受的两相电源可用。如果可接受的两相电源不可用，则所述方法可返回到步骤502。如果可接受的两相电源可用，则所述方法可前进到步骤505。在步骤505中，主机微控制器（例如，控制部分210或输/输出和控制模块308中的处理器）开始工作。在步骤506中，监控热电制冷器的控制面板的电源按钮，直到电源按钮被按下以开启电源为止。在监控到电源按钮被按下之后，所述方法前进到步骤507，在步骤507中，热电冷却系统进入准备模式。

如果在步骤508中确定三相AC电源不可用、在步骤509中确定热电冷却系统的电压输入是不可接受的（例如，小于大约80VAC或者大于大约180VAC）、在步骤510中确定TED阵列344中的TED345-360的热侧温度是不可接受的（例如，大于大约180华氏度）、或者在步骤511中确定TED阵列344中的TED345-360的电流是不可接受的（例如，大于大约20amps rms（Arms）），则所述方法在步骤512中进入自保护模式。参照图5F进一步描述在步骤512中进入的自保护模式。否则，所述方法进入模式选择步骤513，在模式选择步骤513中，设置热电冷却系统的工作模式。工作模式可以是以下模式之一：冷冻模式、制冷模式、饮料冷藏模式、或者可以是本文描述的这些模式之一的变型的另一种模式。

在步骤513中选择了热电冷却系统的工作模式之后，在步骤514中，启用在主机微控制器上执行的控制热电冷却系统的软件或固件，并且禁用使TED阵列344的DC极性反向的极性开关328。如果在步骤513中选择了冷冻模式，则所述方法接着继续到步骤515中的冷冻模式，参照图5B对冷冻模式进行更详细的描述。在冷冻模式下，可设置冷冻温度设置点（比如，-12摄氏度）。如果在步骤513中选择了制冷模式，所述方法接着继续到步骤516中的制冷模式。在制冷模式下，可设置冰冷但不冷冻的温度设置点（比如，4摄氏度）。在步骤516中进入制冷模式之后，所述方法继续到步骤518中的温度控制模式，参照图5C来对温度控制模式进行更详细的描述。如果在步骤513中选择了饮料冷藏模式，则所述方法接着继续到步骤517中的饮料冷藏模式，参照图5D对饮料冷藏模式进行更详细的描述。在饮料冷藏模式下，可设置低于舱温、但是高于冷冻或制冷模式的低温（比如，8摄氏度）。在各个实施例中，热电冷却系统可具有在步骤513中可选择的、控制在步骤514之后转到的另外的模式，而不是本文描述的步骤515的冷冻模式、步骤516的制冷模式和步骤517的饮料冷藏模式。这样的另外的模式可具有不同的温度设置点。在各个实施例中，热电冷却系统的所有模式的温度设置点可由用户设置。

在如图5B所示在步骤515中进入冷冻模式之后，在步骤519中，热电冷却系统进入监控不可恢复的故障的待机模式。如果检测到不可恢复的故障，则所述方法前进到步骤512中的自保护模式，参照图5F对自保护模式进行进一步描述。否则，所述方法前进到步骤520，在步骤520中，设置冷却控制阀门（CCV）（例如，100%打开）。在步骤521中，测量由于在步骤520中设置冷却控制阀门而导致的电流反馈。如果不存在可测的电流反馈或者电流值小于某一指定最小值，则所述方法返回到步骤520或者再次设置冷却控制阀门。如果步骤521中的被测的电流反馈超过最大值（比如，1A），则所述方法返回到步骤519中的待机模式。否则，如果电流反馈在可接受范围内，则所述方法前进到步骤522，在步骤522中，将风扇（例如，风扇135）设置为开启。

在将风扇设置为开启之后，在步骤523中，监控风扇速度rpm反馈。如果确定不存在可测的rpm反馈，则在步骤524中，尝试重启风扇，并且对尝试次数进行计数。当风扇重启尝试次数等于阈值（例如，五次重启尝试）时，所述方法返回到步骤519的待机模式。否则，在步骤522中，再次将风扇重新设置为开启。当在步骤523中（例如，使用风扇rpm传感器384）测量到来自风扇的rpm反馈时，所述方法前进到步骤525，在步骤525中，确定风扇的电流在指定的延长时间段内是否超出可接受范围，风扇的电流可由电流传感器382测量。例如，如果电流在大约4秒或更长时间内超过大约4A，则可确定电流在延长时间段内超出可接受范围。如果风扇电流在延长时间段内超出可接受范围，则所述方法返回到步骤519中的待机模式。在延长时间段内测量风扇电流使得当风扇首次被开启时的风扇电流中的初始尖峰在确定风扇是否正常工作时可被忽略。

如果风扇电流在指定的延长时间段内超出可接受范围，则所述方法前进到步骤526，在步骤526中，例如通过驱动器338发送电压信号来控制TED阵列344。在各个实施例中，电压信号可以是脉宽调制（PWM）信号、线性可变电压信号或开/关电压信号。其后，监控TED阵列344的每个信道中的电流（例如，可分别使用电流传感器362、364、366和368来监控信道1、2、3和4），并且在步骤527A、527B、527C和527D中确定监控电流是否超出可接受范围。在一些实施例中，如果电流基本上为零或者超过大约5Arms，则可确定被测电流超出可接受范围。如果任一通道中的监控电流被确定为超出可接受范围，则所述方法前进到步骤512中的自保护模式，参照图5F对自保护模式进行更详细的描述。如果电流被确定为在可接受范围内，则所述方法继续到步骤528，在步骤528中，确定回风温度（例如，如温度传感器378测量的气流170的温度）是否在可接受范围内。在一些实施例中，可接受范围可被认为是约为-12摄氏度或者低于大约-12摄氏度。如果回风温度被确定为不在可接受范围内，则在步骤529中，再次设置给TED阵列344的电压信号，并且所述方法返回到步骤526。在一些实施例中，为了尽可能快地将热电冷却系统的温度拉低至冷冻温度设置点，可将TED阵列344的电压信号设置为其最大值。如果回风温度被确定为在可接受范围内，则所述方法前进到步骤518中的、如参照图5C更详细地描述的温度控制模式。

在步骤518中进入的、图5C中所示的温度控制模式根据在步骤513中设置的模式的温度设置点来控制热电冷却系统的温度。例如，冷冻模式温度设置点可以约为-12摄氏度，制冷模式温度设置点可以约为4摄氏度，饮料冷藏模式温度设置点可以约为8摄氏度。在步骤518中进入温度控制模式之后，热电冷却系统在步骤530中进入监控不可恢复的故障的待机模式。如果检测到不可恢复的故障，则所述方法前进到步骤512中的自保护模式，参照图5F对自保护模式进行进一步描述。否则，所述方法前进到步骤531，在步骤531中，设置冷却控制阀门（CCV）（例如，100%打开）。在步骤532中，测量由于在步骤531中设置冷却控制阀门而导致的电流反馈。如果不存在可测的电流反馈或者电流值低于某一指定最小值，则所述方法返回到步骤531以再次设置冷却控制阀门。如果步骤532中的被测电流反馈超过最大值（比如，1A），则所述方法返回到步骤530中的待机模式。否则，如果电流反馈在可接受范围内，则所述方法前进到步骤533，在步骤533中，将风扇（例如，风扇135）设置为开启。

在将风扇设置为开启之后，在步骤534中，监控风扇速度rpm反馈。如果确定不存在可测的rpm反馈，则在步骤535中，尝试重启风扇，并对尝试次数进行计数。当重启尝试次数等于阈值（例如，五次重启尝试）时，所述方法返回到步骤530中的待机模式。否则，在步骤533中，再次将风扇重新设置为开启。当在步骤534中（例如，使用风扇rpm传感器384）测量到来自风扇的rpm反馈时，所述方法前进到步骤536，在步骤536中，确定风扇的电流在指定的延长时间段内是否超出可接受范围，风扇的电流可由电流传感器382测量。例如，如果电流在大约4秒或更长时间内超过大约4A，则可确定电流在延长时间段内超出可接受范围。如果风扇电流在延长时间段内超出范围，则所述方法返回到步骤530中的待机模式。在延长时间段内测量风扇电流使得当风扇首次被开启时的风扇电流中的初始尖峰在确定风扇是否正常工作时可被忽略。

如果风扇在指定的延长时间段内没有超出可接受范围，则所述方法前进到步骤537，在步骤537中，例如通过驱动器338发送电压信号来控制TED阵列344。在各个实施例中，电压信号可以是脉宽调制（PEM）信号、线性可变电压信号或开/关电压信号。其后，可监控TED阵列344的每个通道中的电流（例如，可分别使用电流传感器362、364、366和368来监控通道1、2、3和4），并在步骤528A、538B、538C和538D中确定监控电流是否超过可接受范围。在一些实施例中，如果电流基本上为零或者超过大约5Arms，则可确定被测电流超出可接受范围。如果任一通道中的监控电流被确定为超出可接受范围，则所述方法前进到步骤513中的自保护模式，参照图5F对自保护模式进行更详细的描述。如果电流被确定为在可接受范围内，则所述方法继续到步骤539，在步骤539中，确定除霜计时器是否已终止。除霜计时器确定热电冷却系统进入除霜模式的频率，例如，每一某一指定的连续工作小时数一次。当除霜计时器在步骤539中还未终止时，所述方法返回到步骤537，并且继续发送电压信号来控制TED阵列344。如果除霜计时器被确定为终止，则所述方法前进到步骤550中的如参照图5E更详细地描述的除霜模式。

在如图5D中所示在步骤517中进入饮料冷藏模式之后，热电冷却系统在步骤540中进入监控不可恢复的故障的待机模式。如果检测到不可恢复的故障，则所述方法前进到步骤512中的自保护模式，参照图5F对自保护模式进行进一步描述。否则，所述方法前进到步骤541，在步骤541中，设置冷却控制阀门（例如，100%打开）。在步骤542中，测量由于在步骤541中设置冷却控制阀门而导致的电流反馈。如果不存在可测的电流反馈或者电流值低于某一指定最小值，则所述方法返回到步骤541以再次设置冷却控制阀门。如果步骤542中的被测电流反馈超过最大值（比如，1A），则所述方法返回到步骤540中的待机模式。否则，如果电流反馈在可接受范围内，则所述方法前进到步骤543，在步骤543中，将风扇（例如，风扇135）设置为开启。

在将风扇设置为开启之后，在步骤544中，监控风扇速度rpm反馈。如果确定不存在可测的rpm反馈，则在步骤545中，尝试重启风扇，并对尝试次数进行计数。当风扇重启尝试次数等于阈值（例如，五次重启尝试）时，所述方法返回到步骤540中的待机模式。否则，在步骤543中，再次将风扇重新设置为开启。当在步骤544中（例如，使用风扇rpm传感器384）测量到来自风扇的rpm反馈时，所述方法前进到步骤546，在步骤546中，确定风扇的电流在指定的延长时间段内是否超出范围，风扇的电流可由电流传感器382测量。例如，如果电流在大约4秒或更长时间内超过大约4A，则可确定电流在延长时间段内超出范围。如果风扇电流在延长时间段内超出范围，则所述方法返回到步骤540中的待机模式。在延长时间段内测量风扇电流使得当风扇首次被开启时的风扇电流中的初始尖峰在确定风扇是否正常工作时可被忽略。

如果风扇电流在指定的延长时间段内没有超过可接受范围，则所述方法前进到步骤547，在步骤547中，例如通过驱动器338发送电压信号来控制TED阵列344。在各个实施例中，电压信号可以是脉宽调制（PWM）信号、线性可变电压信号或开/关电压信号。其后，可监控TED阵列344的每个通道中的电流（例如，可分别使用电流传感器362、364、366和368来监控通道1、2、3和4），并在步骤548A、548B、548C和548D中确定监控电流是否超出可接受范围。在一些实施例中，如果电流基本上为零或者超过大约5Arms，则可确定被测电流超出可接受范围。如果任一通道中的监控电流被确定为超出接受范围，则所述方法前进到步骤512中的自保护模式，参照图5F对自保护模式进行更详细的描述。如果电流被确定为在可接受范围内，则所述方法继续到步骤549，在步骤549中，确定限定时间段是否已过去。在一些实施例中，所述限定时间段可被认为是在进入标准温度控制模式之前饮料冷藏模式稳定所需的某一分钟时间段。如果限定时间段被确定为还未过去，则所述方法返回到步骤547。如果限定时间段被确定为已过去，则所述方法前进到步骤518中的、如参照图5C更详细地描述的温度控制模式。

在如图5E所示在步骤550中进入除霜模式之后，在步骤551中，热电冷却系统将冷却控制阀门（CCV）设置为关闭。然后，在步骤552中，将风扇设置为关闭。其后，在步骤553中，第一计时器运行，直到该计数器终止为止。在一些实施例中，第一计时器可被设置为在5分钟之后终止。在第一计时器终止之后，在步骤554中将温度与下阈值进行比较。在一些实施例中，下阈值可以是接近于冷冻模式温度设置点（比如，-10摄氏度）的冷冻温度。如果温度不大约小于或等于下阈值，则所述方法前进到步骤557以开始除霜操作。如果温度大约小于或等于下阈值，则所述方法前进到步骤555，在步骤555中，第二计时器运行，直到第二计时器终止为止。第二计时器可以比步骤553的第一计时器长。例如，在一些实施例中，第二计时器可被设置为在30分钟之后终止，以使得温度可更自然地升高。在第二计时器终止之后，所述方法前进到步骤556，在步骤556中，将温度与上阈值进行比较。在一些实施例中，上阈值可以是高于下阈值的冷冻温度（比如，-3摄氏度）。如果温度不大约小于或等于上阈值，则所述方法前进到步骤557以开始除霜操作。否则，如果温度大约小于或等于上阈值，则所述方法在步骤562中在进入除霜模式之前返回到前一模式（比如，如参照图5C进一步描述的温度控制模块518）。

当所述方法前进到步骤557时，使用极性开关328来使TED阵列344的DC极性反向。其后，在步骤558中，例如通过驱动器338发送电压信号来控制TED阵列344。在各个实施例中，电压信号可以是脉宽调制（PWM）信号、线性可变电压信号或开/关电压信号。然后监控TED阵列344的每个通道中的电流（例如，可分别使用电流传感器362、364、366和368来监控通道1、2、3和4），并在步骤559A、559B、559C和559D中确定监控电流是否超出可接受范围。在一些实施例中，如果电流基本上为零或者超过大约5Arms，则可确定被测电流超出可接受范围。如果任一通道中的监控电流被确定为超出可接受范围，则所述方法前进到步骤512中的自保护模式，参照图5F对自保护模式进行更详细的描述。如果电流被确定为在可接受范围内，则所述方法继续到步骤560，在步骤560中，确定回风温度是否达到预定的除霜完成温度（例如，1摄氏度）或者除霜循环时间是否已终止（例如，45分钟）。如果限定温度被确定为还未达到并且限定时间段被确定为还未终止，则所述方法返回到步骤558。否则，在步骤561中，使用极性开关328来禁用TED阵列344的DC极性的反向，并且所述方法在步骤562中返回到前一模式，比如，如参照图5C更详细地描述的步骤518中的温度控制模式。

在步骤512中进入的、参照图5F描述的自保护模式期间，检测到的每个故障状态被报告给主机微控制器。在进入自保护模式之后，在步骤570中，在待机状态下确定故障是否是可恢复的。如果确定故障不可恢复，则在步骤571中，关闭热电冷却系统。否则，执行测量与可接受值的一系列比较，以确定热电冷却系统是否可在紧在进入自保护模式之前的模式下重新开始工作。如果任何测量被确定为不可接受，则所述方法返回到步骤570中的待机模式以确定故障是否是可恢复的。在步骤572中，确定TED阵列344的TED345-360的热侧温度是否是可接受的。TED的热侧的可接受温度可大约小于或等于82摄氏度。在步骤573中，确定电源的所有三相是否存在。在步骤574中，确定输入到热电冷却系统的电压是否是可接受的。可接受电压输入可以在大约80VCA与180VAC之间。在步骤575中，确定冷却剂入口处的丙二醇和水（PGW）温度（例如，如温度传感器386测量的、冷却剂输入端口150处的液体入口温度）是否是可接受的。液体入口温度在小于或等于大约-2摄氏度时可被认为是可接受的。在步骤576中，确定TED阵列344中的TED345-360的总电流是否是可接受的。总TED电流在小于大约20Arms时可被认为是可接受的。如果自保护状态下的所有测量都是可接受的，则所述方法在步骤577中返回到热电冷却系统在进入自保护模式之前的模式。例如，所述方法可返回到步骤507中的准备模式、步骤519中的冷冻模式、步骤516中的冷冻电压发送到TED模式、步骤530中的温度控制待机模式、步骤537中的温度控制电压发送到TED模式、步骤540中的饮料冷藏待机模式、步骤547中的饮料冷藏电压发送到TED模式、或者步骤558中的除霜电压发送到TED模式。

本文描述的控制系统的功能可由控制器根据存储在非短暂性存储介质上的、可被控制器的处理器读取并执行的软件程序的指令来控制。软件程序可用计算机编程语言（例如，C、C++等）编写，并且可被交叉编译以在控制器的处理器上执行。存储介质的例子包括磁性存储介质（例如，软盘、硬盘或磁带）、光学记录介质（例如，CD-ROM或数字通用光盘（DVD））、以及电子存储介质（例如，集成电路（IC）、ROM、RAM、EEPROM或闪存）。存储介质还可分布在联网计算机系统上，以使得程序指令被以分布式的方式存储和执行。

可以就功能块组件和各个处理步骤对实施例进行描述。这样的功能块可用被构造为执行指定功能的任何数量的硬件和/或软件组件实现。例如，实施例可利用可在一个或多个微处理器或其他控制装置的控制下实现各种功能的各种集成电路组件，例如，存储器元件、处理元件、逻辑元件、查找表等。类似地，在实施例的元件使用软件编程或软件元素来实现的情况下，实施例可用任何编程或脚本语言（比如，C、C++、Java、汇编程序等）来实现，各种算法用数据结构、对象、处理、例程或其他编程元素的任何组合来实现。此外，实施例可利用用于电子器件构造、信号处理和/或控制、数据处理等的任何数量的常规技术。文字机制被广泛使用，不限于机械实施例或物理实施例，而是可包括与处理器结合的软件例程、等等。

本文显示并描述的具体实现是实施例的说明性例子，并非意图相反地以任何方式限制本发明的范围。为了简洁起见，可以不详细地描述系统的常规电子器件、控制系统、软件开发和其他功能方面（以及系统的各个工作组件的组件）。此外，所呈现的各个图中所示的连接线或连接件的意图是表示各个元件之间的示例性功能关系和/或物理或逻辑耦合。应该指出，许多替代或附加的功能关系、物理连接或逻辑连接可存在于实际的装置中。本文提供的任一和所有例子或示例性语言（例如，“比如”）的使用仅意图更好地说明实施例，而非对本发明的范围加以限制，除非另外要求保护。而且，没有项目或组件对于实施本发明是必要的，除非该元件被专门描述为“必要的”或“关键的”。

因为参照图示对这些实施例进行了描述，所以所描述的方法或特定结构的修改或改动对于本领域技术人员可能变得清楚。依赖于实施例的教导的所有这样的修改、改动或变更都被认为是在本发明的精神和范围内，这些教导通过这些修改、改动或变更推进了本领域。因此，因为要理解本发明绝不仅限于示出的实施例，所以这些描述和附图不应从限制意义上来考虑。

将认识到，如本文使用的术语“包括（comprising）”、“包含（including）”和“具有（having）”特定意图被解读为领域的开放式术语。术语“一个”（“a”和“an”）和“所述（the）”以及类似指代对象在描述实施例的上下文（尤其是在权利要求的上下文）下的使用要被理解为覆盖单数形式和复数形式这二者。此外，本文的值范围的列举仅意图用作单个地指代落在该范围内的每个独立值的速记方法，除非本文中另有指示，并且每个独立值被合并到本说明书中，如同它在本文中被单个地列举一样。最后，本文描述的所有方法的步骤可按任何合适的顺序执行，除非本文另有指示或者上下文明确地否定。

Claims (28)

1.一种用于控制热电冷却系统的控制器，包括：

传感器输入，所述传感器输入从测量热电冷却系统的性能参数的传感器接收输入，所述热电冷却系统包括彼此并联地电耦合并且由公共驱动器电驱动的多个热电器件；

电压控制信号输出；

处理器；

非短暂性存储器，所述非短暂性存储器上存储有可被所述处理器执行的、执行控制所述热电冷却系统的方法的程序，所述方法包括：

从所述传感器输入接收传感器数据；

基于输入的传感器数据来确定电压控制信号的参数；和

将具有所述参数的电压控制信号发送到所述驱动器，以控制所述多个热电器件的热传递。

2.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述电压控制信号是线性可变电压控制信号，并且所述可变电压控制信号的参数是所述可变电压控制信号的最大电压的百分比。

3.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述电压控制信号是脉宽调制信号，并且所述电压控制信号的参数是脉宽调制占空比。

4.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述传感器输入包括多个热电器件传感器输入，每个热电器件传感器输入从测量所述多个热电器件中的相应一个热电器件的性能参数的传感器接收输入。

5.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述传感器输入包括风扇传感器输入，所述风扇传感器输入从测量风扇的性能参数的传感器接收输入，所述风扇使空气在所述多个热电器件的一侧循环，其中，所述控制器还包括控制所述风扇的操作的风扇控制输出，并且其中，所述方法还包括设置提供给所述风扇的电功率以根据所述传感器输入控制所述风扇的速度。

6.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述传感器输入包括流体冷却剂温度传感器输入，所述流体冷却剂温度传感器输入从测量在所述多个热电器件的一侧循环的流体冷却剂的温度的传感器接收输入。

7.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述传感器输入包括循环空气温度传感器输入，所述循环空气温度传感器输入从测量在所述多个热电器件的一侧循环的空气的温度的传感器接收输入。

8.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述传感器输入包括热电器件温度传感器输入，所述热电器件温度传感器输入从测量所述多个热电器件中的至少一个的一侧的温度的传感器接收输入。

9.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述传感器输入包括热电器件电流传感器输入，所述热电器件电流传感器输入从测量通过所述多个热电器件中的至少一个的电流的传感器接收输入。

10.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述控制器还包括极性开关信号输出，所述极性开关信号输出控制极性开关的操作，所述极性开关与所述驱动器串联地电耦合，并且可操作为使提供给所述多个热电器件的电功率的电压极性反向，并且其中，输出到所述驱动器的电压控制信号被所述极性开关信号输出超控。

11.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述控制器与所述多个热电器件电隔离。

12.一种热电冷却系统，包括：

第一多个热电器件，所述第一多个热电器件与电源供应器串联地电耦合；

第二多个热电器件，所述第二多个热电器件串联地电耦合，所述第一多个热电器件和所述第二多个热电器件彼此并联地电耦合；

冷板，所述冷板与所述第一多个热电器件和所述第二多个热电器件的第一侧耦合，并且操作为将热量从与所述冷板热接触的空气传递到所述第一多个热电器件和所述第二多个热电器件；

散热器，所述散热器与所述第一多个热电器件和所述第二多个热电器件的第二侧耦合，并且操作为将热量从所述第二侧传递到与所述散热器热接触的流体冷却剂；

驱动器，所述驱动器串联地耦合在所述电源供应器与所述第一多个热电器件和所述第二多个热电器件之间，一侧在所述电源供应器，另一侧在所述第一多个热电器件和所述第二多个热电器件，所述驱动器操作为根据电压控制信号来控制从所述电源供应器提供给所述第一多个热电器件和所述第二多个热电器件的电功率的量；

传感器，所述传感器测量所述第一多个热电器件和所述第二多个热电器件中的至少一个的性能参数；和

控制器，所述控制器包括处理器和非短暂性存储器，所述非短暂性存储器上存储有可被所述处理器执行的、执行控制所述热电冷却系统的方法的程序，所述方法包括：

从所述传感器接收传感器数据；

基于所述传感器数据来确定所述电压控制信号的参数；和

将所述电压控制信号发送到所述驱动器。

13.根据权利要求12所述的热电冷却系统，其中，所述电压控制信号是线性可变电压控制信号，并且所述可变电压控制信号的参数是所述可变电压控制信号的最大电压的百分比。

14.根据权利要求12所述的热电冷却系统，其中，所述电压控制信号是脉宽调制信号，并且所述电压控制信号的参数是脉宽调制占空比。

15.根据权利要求12所述的热电冷却系统，其中，所述传感器包含第一电流传感器和第二电流传感器，所述第一电流传感器测量通过所述第一多个热电器件的电流，所述第二电流传感器测量通过所述第二多个热电器件的电流。

16.根据权利要求12所述的热电冷却系统，其中，所述传感器包含第一电压传感器，所述第一电压传感器测量输入到所述第一多个热电器件和所述第二多个热电器件的电压。

17.根据权利要求12所述的热电冷却系统，其中，所述传感器包含第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器测量所述第一多个热电器件和所述第二多个热电器件中的至少一个的第一侧的温度，所述第二温度传感器测量所述第一多个热电器件和所述第二多个热电器件中的所述至少一个的第二侧的温度。

18.根据权利要求12所述的热电冷却系统，其中，所述传感器包含流体温度传感器，所述流体温度传感器测量与所述散热器热接触的流体冷却剂的温度。

19.根据权利要求12所述的热电冷却系统，还包括与所述驱动器串联地电耦合的极性开关，并且其中，由所述控制器执行的所述方法还包括：将极性开关信号发送到所述极性开关以使提供给所述第一多个热电器件和所述第二多个热电器件的电功率的电压极性反向，以改变所述第一多个热电器件和所述第二多个热电器件的第一侧与第二侧之间的热传递的方向。

20.根据权利要求12所述的热电冷却系统，其中，所述控制器与所述第一多个热电器件和所述第二多个热电器件以及所述电源供应器电隔离。

21.根据权利要求12所述的热电冷却系统，还包括：

风扇，所述风扇操作为使空气在与所述冷板热接触和与冷藏舱热接触之间循环；和

转速传感器，所述转速传感器测量所述风扇的每单位时间的分辨率；并且

其中，由所述控制器执行的所述方法还包括：

从所述转速传感器接收转速传感器速度，并且

设置提供给所述风扇的电功率，以基于所述传感器数据和所述转速传感器数据中的至少一个来控制所述风扇的速度。

22.根据权利要求12所述的热电冷却系统，还包括：

风扇，所述风扇操作为使空气在与所述冷板热接触和与冷藏舱热接触之间循环；和

温度传感器，所述温度传感器测量所述循环空气的气流的温度;并且

其中，由所述控制器执行的所述方法还包括：

从所述温度传感器接收温度传感器数据，并且

设置提供给所述风扇的电功率，以基于所述传感器数据和所述温度传感器数据中的至少一个来控制所述风扇的速度。

23.一种热电制冷器，包括：

冷藏舱，所述冷藏舱在低于周围空气温度的温度下保存食品或饮料；

彼此并联地电耦合的多个热电器件，所述多个热电器件具有冷侧和热侧；

风扇，所述风扇使空气在与所述多个热电器件的冷侧热接触和与所述冷藏舱的内部热接触之间循环，并且由可变控制的电源驱动；

散热器，所述散热器与所述多个热电器件的热侧热接触，并且在所述多个热电器件的热侧和与其热接触地循环的流体冷却剂之间传递热量；

热电器件电源供应器，所述热电器件电源供应器与所述多个热电器件电耦合，并且转换来自输入电源的功率以驱动所述多个热电器件；

控制系统电源供应器，所述控制系统电源供应器与和所述多个热电器件电隔离的控制器电耦合，并且转换来自所述输入电源的功率以给所述控制器供电；

驱动器，所述驱动器与所述多个热电器件串联地电耦合，并且响应于热电器件驱动信号来控制从所述热电器件电源供应器输入到所述多个热电器件的电流；

电流传感器，所述电流传感器与所述多个热电器件中的至少一个电耦合，并且测量通过所述至少一个热电器件的电流；

电压传感器，所述电压传感器与所述多个热电器件电耦合，并且测量输入到所述多个热电器件的电压；

热电器件温度传感器，所述热电器件温度传感器与所述多个热电器件中的至少一个的一侧热耦合，并且测量所述多个热电器件中的所述至少一个的所述一侧的温度；

循环空气温度传感器，所述循环空气温度传感器测量与所述多个热电器件的冷侧热接触地循环的空气的温度；

流体冷却剂温度传感器，所述流体冷却剂温度传感器测量与所述散热器热接触地循环的流体冷却剂的温度，所述散热器在所述多个热电器件的热侧；和

控制器，所述控制器包括处理器和非短暂性存储器，所述非短暂性存储器上存储有可被所述处理器执行的、执行控制热电制冷器的方法的程序，所述方法包括：

从多个传感器接收传感器数据，所述多个传感器包括电流传感器、电压传感器和温度传感器；

至少基于所述传感器数据来确定所述热电器件驱动信号的参数；

将具有所述参数的热电器件驱动信号发送到所述驱动器；和

基于所述传感器数据来设置驱动所述风扇的可变控制的电功率。

24.根据权利要求23所述的热电制冷器，其中，所述热电器件驱动信号是线性可变电压信号，并且所述热电器件驱动信号的参数是所述热电器件驱动信号的最大电压的百分比。

25.根据权利要求23所述的热电制冷器，其中，所述热电器件驱动信号是脉宽调制信号，并且所述热电器件驱动信号的参数是脉宽调制占空比。

26.根据权利要求23所述的热电制冷器，其中，所述彼此并联地电耦合的多个热电器件中的每个包含彼此串联地电耦合的多个热电器件。

27.根据权利要求23所述的热电制冷器，还包括极性开关，所述极性开关与所述驱动器串联地电耦合，并且响应于热电器件极性信号来控制所述多个热电器件的电压极性；并且其中，由所述控制器执行的所述方法还包括基于所述热电制冷器的除霜模式是否工作来发送所述热电器件极性信号。

28.根据权利要求23所述的热电制冷器，其中，由所述控制器执行的所述方法还包括至少基于所述传感器数据来使所述热电器件电源供应器与所述功率输入断开。

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