CN109159637B - 车载制冷半导体鼓风系统及其控制方法、车载制冷半导体装置 - Google Patents

车载制冷半导体鼓风系统及其控制方法、车载制冷半导体装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109159637B
CN109159637B CN201810764523.1A CN201810764523A CN109159637B CN 109159637 B CN109159637 B CN 109159637B CN 201810764523 A CN201810764523 A CN 201810764523A CN 109159637 B CN109159637 B CN 109159637B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
refrigeration
engine
vehicle
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
CN201810764523.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109159637A (zh
Inventor
陈新
周元玲
侯硕丰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dragon Totem Technology Hefei Co ltd
Sanhe Tongfei Refrigeration Co ltd
Original Assignee
Hunan University of Humanities Science and Technology
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 Hunan University of Humanities Science and Technology filed Critical Hunan University of Humanities Science and Technology
Priority to CN201810764523.1A priority Critical patent/CN109159637B/zh
Publication of CN109159637A publication Critical patent/CN109159637A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109159637B publication Critical patent/CN109159637B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00478Air-conditioning devices using the Peltier effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/02Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
    • F02N19/04Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines
    • F02N19/10Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines by heating of engine coolants
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/88Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种车载制冷半导体鼓风系统及其控制方法、制冷半导体装置,本发明适用北方寒冷地区,充分利用制冷半导体的特性替代目前的汽车鼓风系统,能有效的降低汽车的排放和能源的消耗。该车载制冷半导体鼓风机系统有以下三种模式:一是利用制冷半导体制冷片在通电时产生的热量加热发动机冷却水以达到暖车的效果,使汽车发动机以较快的速度达到合适的工作温度,并可以利用制冷端实现除雾祛湿;二是利用了半导体制冷片逆向工作具有温差发电的特性,在半导体制冷片产生较大的温差,利用温差进行发电;三是在汽车正常行驶时,利用半导体制冷片进行制冷,使汽车发动机或汽车内室降温,替代空气压缩机,减轻汽车重量以及降低油耗,实现节能减排。

Description

车载制冷半导体鼓风系统及其控制方法、车载制冷半导体 装置
技术领域
本发明涉及空调及发电领域,特别地,涉及一种车载制冷半导体鼓风系统及控制方法。此外,本发明还涉及一种车载制冷半导体装置。
背景技术
随着经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高,汽车逐渐成为人们出行的必要交通工具。在寒冷的冬天,特别在北方高寒地区,多数汽车需要一个预热过程,即“暖车”过程,使汽车发动机到达合适的工作温度,所谓暖车,也就是在发动机启动后,在原地等待一段时间后等发动机的水温达到一定温度后再正常行驶。发动机达到工作温度后,发动机运转平顺、噪音小、加速给力、油耗低、排放少。而在整个暖机过程中,都是通过发动机增加燃油输出达到加热发动机水温的目的,由于发动机通过这种方法来加热冷却水水温,浪费大量的燃油消耗和暖车等待时间,无法满足目前日益严格的节能环保的要求。
因此有必要提供一种车载制冷半导体鼓风系统,以解决汽车在起动时暖车过程中浪费燃油及等待时间长的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种车载制冷半导体鼓风系统及其控制方法、车载制冷半导体装置,以解决汽车在起动时暖车过程中浪费燃油及等待时间长的技术问题。
本发明采用的技术方案如下:
一种车载制冷半导体鼓风系统,其特征在于,包括:设置散热通道上与发动机水泵连接的制冷半导体装置,及用于为制冷半导体装置提供电力的电源模块,发动机水泵用于将发动机冷却水压出并流经制冷半导体装置;
制冷半导体装置由电源模块供电而通电时,制冷半导体装置产生的热量加热流经的发动机冷却水以达到暖车效果,同时产生的冷气经散热通道输送至汽车内室用于除去玻璃结雾。
进一步地,制冷半导体装置包括:风扇、鼓风装置、出风装置,风扇位于鼓风装置的一端,出风装置位于鼓风装置的另一端,出风装置经软管连接散热通道;
制冷半导体装置还包括设置于鼓风装置的周围的半导体制冷片,半导体制冷片的制冷端连接鼓风装置,半导体制冷片的制热端连接有水冷头,水冷头上设有用于连接发动机水泵的水管。
进一步地,水冷头上设有连接发动机水泵的进水口、以及连接发动机循环水路的出水口,发动机水泵压出的发动机冷却水经进水口流经水冷头后带走制热端的热量,经出水口流入发动机循环水路。
进一步地,车载制冷半导体鼓风系统还包括储能模块,储能模块连接半导体制冷片;储能模块用于存储由制热端和制冷端存在温差而产生的电能。
进一步地,车载制冷半导体鼓风系统还包括连接储能模块的升压模块和稳压模块。
进一步地,进水口经第一三通电磁阀连接发动机水泵和储水器泵,出水口经第二三通电磁阀连接发动机水泵和散热器;
第一三通电磁阀连通储水器泵和进水口,第二三通电磁阀连通出水口和散热器;或第一三通电磁阀连通发动机水泵和进水口,第二三通电磁阀连通出水口和发动机循环水路。
进一步地,散热器设置在储水器和第二三通电磁阀之间,出水口流出的热水经散热器降温后流入储水器,以持续为制热端降温。
进一步地,车载制冷半导体鼓风系统还包括温度采集模块,温度采集模块包括分别设置在发动机、制热端、制冷端及汽车室内的温度传感器;
车载制冷半导体鼓风系统还包括控制模块,控制模块连接温度采集模块、电源模块、第一三通电磁阀和第二三通电磁阀,用于根据采集的温度信号控制第一三通电磁阀和第二三通电磁阀的通路选择及电源模块的通断。
根据本发明的另一方面,还提供了一种车载制冷半导体鼓风系统控制方法,应用于上述的车载制冷半导体鼓风系统上,该方法包括以下控制模式中的至少一种模式:
当发动机冷却水低于第一预设值时,制冷半导体装置通电,发动机水泵压出的发动机冷却水流经制热端加热发动机冷却水以达到暖车效果,制冷端产生的冷气经散热通道输入汽车内室,用于除去玻璃结雾,制冷半导体装置实现暖车模式;
当发动机冷却水达到第二预设值时,制冷半导体装置断电,鼓风装置吸入外界的冷风为制冷端降温,发动机水泵压出的冷却水流经制热端为制热端加热,使制冷端和制热端存在温度差,以此制冷半导体装置实现温差发电模式;
当汽车室内的温度高于第三预设值时,制冷半导体装置通电,储水器的冷水流经水冷头,为制热端降温,制冷端产生的冷气经散热通道输入汽车室内,制冷半导体装置实现汽车制冷模式。
根据本发明的另一方面,还提供了一种车载制冷半导体装置,包括:风扇、鼓风装置、出风装置,风扇位于鼓风装置的一端,出风装置位于鼓风装置的另一端,出风装置经软管连接汽车空调的散热通道;
制冷半导体装置还包括设置于鼓风装置的周围的半导体制冷片,半导体制冷片的制冷端连接鼓风装置,半导体制冷片的制热端连接有水冷头,水冷头上设有用于连接发动机水泵的水管。
本发明具有以下有益效果:
本发明的车载制冷半导体鼓风系统及其控制方法、车载制冷半导体装置,在天气寒冷时,利用制冷半导体装置在通电时产生的热量加热发动机冷却水以达到暖车的效果,另外,制冷半导体装置在通电时产生的冷气经散热通道输送至汽车室内用于除去前挡风玻璃的结雾及驾驶室内的湿气;一方面解决了现有的利用发动机燃油来加热发动机冷却水,从而浪费大量的燃油消耗及暖车等待时间长的技术问题,节省了燃油消耗和暖车等待时间;另一方面无需通过车载空调来除去前挡风玻璃的结雾及湿气,在实现能耗降低的同时,降低了污染物的排放,节能又环保。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明:
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明优选实施例的车载制冷半导体鼓风系统的模块示意图;
图2是本发明优选实施例的车载制冷半导体鼓风系统的又一模块示意图;
图3是本发明优选实施例的制冷半导体装置的结构示意图;
图4是本发明优选实施例的暖车模式的电气控制示意图;
图5是本发明优选实施例的温差发电模式的电气控制示意图;
图6是本发明优选实施例的制冷模式的电气控制示意图;
图7是本发明优选实施例的暖车模式的水路循环示意图;
图8是本发明优选实施例的温差发电的水路循环示意图;
图9是本发明优选实施例的制冷模式的水路循环示意图。
附图标号说明:
1、发动机水泵;2、储水器泵;3、储水器;4、第一三通电磁阀;5、第二三通电磁阀;6、散热器;
10、制冷半导体装置;11、半导体制冷片;12、水冷头;13、鼓风装置;131、轮毂;132、散热叶片;133、连接环; 20、电源模块;30、储能模块;40、升压模块;50、稳压模块;60、温度采集模块;70、控制模块。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参照图1,本发明的优选实施例提供了一种车载制冷半导体鼓风系统,考虑到背景因素的技术问题,结合半导体制冷片11的工作原理是基于帕尔帖原理,1834年该效应的首先发现是J.A.C帕尔帖。即利用当两种不同的导体A和B组成的电路且通有直流电时,发热端除焦耳热以外还会释放出某种其它的热量,而另一端制冷端则吸收热量。帕尔帖效应所引起的这种现象是可逆的,即半导体制冷片11发热端和制冷端存在温差时,发热端和制冷端存在温差电动势,实现温差发电。半导体制冷片11制热效率大于100%,制冷效率40%~50%左右,且制热和制冷速度快。制冷片制热产生的热量可以用来迅速加热发动机水温,同时还可将制冷端所制冷气用于减少车内前挡风玻璃的结雾,制冷端散热片同时也可以起到除湿的功能。因此,结合以上分析,利用半导体制冷片11的功能特性提出本发明车载制冷半导体鼓风系统。
该车载制冷半导体鼓风系统包括:包括:设置在散热通道与发动机水泵1连接的制冷半导体装置10,及用于为制冷半导体装置10提供电力的电源模块20;制冷半导体装置10由电源模块20供电而通电时,发动机水泵1用于将发动机冷却水压出并流经制冷半导体装置10;制冷半导体装置10产生的热量加热流经其的发动机冷却水以达到暖车效果,同时产生的冷气经散热通道输送至汽车内室用于除去玻璃结雾和汽车室内的湿气。
在本实施例中,天气寒冷时,汽车启动时,电源模块20给制冷半导体装置10通电,发动机水泵1将汽车发动机冷却水压出,通过水管连接制冷半导体装置10的制热端,冷水通过制热端时带走制热端的热量,冷水温度升高变成热水流回发动机循环水路,以此快速的加热发动机冷却水的水温,使汽车发动机以较快的速度达到合适的工作温度,实现暖车,另外,制冷半导体装置10的制冷端的冷气通过软管接入汽车前挡风玻璃的散热通道,以除去前挡风玻璃的结雾,并且除去汽车室内的湿气,节省了燃油消耗和暖车等待时间。
本实施例车载制冷半导体鼓风系统,在天气寒冷时,利用制冷半导体装置10在通电时产生的热量加热发动机冷却水以达到暖车的效果,另外,制冷半导体装置10在通电时产生的冷气除去前挡风玻璃的结雾及驾驶室内的湿气;一方面解决了现有的利用发动机燃油来加热发动机冷却水水温,从而浪费大量的燃油消耗及暖车等待时间长的技术问题,节省了燃油消耗和暖车等待时间;另一方面无需通过启动车载空调来除去前挡风玻璃的结雾及湿气,避免了冷风空调启动对电瓶及空气压缩机带来的不利影响,另外,节省资源,节能又环保。
参照图3,制冷半导体装置10包括:风扇、鼓风装置13、出风装置,风扇位于鼓风装置13的一端,出风装置位于鼓风装置13的另一端,出风装置经软管连接汽车空调的散热通道;
制冷半导体装置10还包括设置于鼓风装置13的周围设有多个半导体制冷片11,半导体制冷片11的制冷端连接鼓风装置13,制热端设有水冷头12,水冷头12上设有用于连接发动机水泵1的水管。水冷头12上设有连接发动机水泵1的进水口和连接发动机循环水路的出水口。
在本实施例中,制冷半导体装置10通电工作时,发动机冷却水在发动机水泵1的作用下经进水口进入水冷头12,带走制热端的热量后经出水口流入发动机循环水路,以此快速加热发动机冷却水水温;风扇工作时,吹动气体通过半导体制冷片11制冷端,完成热交换变成冷风,冷风通过出风装置经软管接入汽车空调通风口,通过通风口进入汽车内室,用于除雾及除湿。
优选地,参照图2,该车载制冷半导体鼓风系统还包括温度采集模块60,温度采集模块60包括:设置在发动机、制热端及制冷端及汽车室内的温度传感器上。 在本实施例中,温度传感器包括:设置在进入发动机水管的入口处的第一温度传感器、设置在半导体制冷片11的制热端的第二温度传感器、设置在制冷端的第三温度传感器及设置在汽车室内的第四温度传感器。
在本实施例中,第一温度传感器设置在进出发动机的水管上或者设置在发动机循环水路的管道上,汽车启动时,当采集到的发动机冷却水的温度低于第一预设值,且第二温度传感器(制热端)和第三温度传感器(制冷端)的温度在规定的范围内,控制半导体制冷片11通电,发动机水泵1将发动机的冷却水压出进入水冷头12,制热端开始制热使流经制热端的冷水温度升高,使发动机水温达到合适的工作温度,制冷端进行制冷,实现暖车模式。本实施例的暖车模式,利用半导体制冷片在通电时制热端产生的热量加热发动机的冷却水,使发动机快速达到工作模式,制冷端在通电时产生冷气,用于除去玻璃结雾和汽车室内的湿气。另外,暖车模式时,当第二温度传感器(制热端)温度高于预设值时或者第三传感器(制冷端)的温度达到预设的低温时,控制半导体制冷片11断电停止工作。
优选地,该温差发电系统还包括连接半导体制冷片11的储能模块30。当发动机冷却水的水温达到第二预设值时,半导体制冷片11断电,由鼓风装置13吸入外部冷风对制冷端制冷,发动机冷却水(此时发动机冷却水已达到工作温度,为热水)流经制热端,热水略微降温,使制热端和制冷端存在温差实现温差发电;储能模块30用于存储由温差发电而产生的电能,实现温差发电模式。
在本实施例中,储能模块30为电瓶。在其他实施例中,半导体制冷片11还连接有其他车载用电设备,直接将温差产生的电能供给用电设备。具体地,当汽车冷却水达到工作温度后,也即是第二预设值为工作温度,并且汽车在使用暖风加热的模式时,也就是说外界温度低的情况下,制冷半导体装置10停止工作,电源模块20停止为制冷半导体装置10供电,此时,利用制热端和制冷端存在温差来发电。利用汽车发动机水泵1将发动机冷却水的热量给制热端制热,鼓风装置13将外界的冷风吸入冷却制冷端,使半导体制冷片11的两端存在温差,半导体制冷片11两端存在的温差越大则产生的压差和电流就越大。此时,半导体制冷片11处于温差发电模式。本实施例的温差发电模式,利用半导体制冷片11制冷端与制热端存在温差时可发电的特性,可以将所发电能反馈给电瓶或者其他车载电器使用。不仅为汽车提供了额外的能源,而且提高了废热等的利用率。
进一步地,储能模块30还连接有升压模块40和稳压模块50。在本实施例中,通过升压电路和稳压电路,将半导体制冷片11由温差发电的电能存储在电瓶中。
参照图7,进水口经第一三通电磁阀4连接发动机水泵1和储水器泵2,出水口经第二三通电磁阀5连接发动机水泵1和储水器3。第一三通电磁阀4连通储水器泵2和进水口,第二三通电磁阀5连通出水口和储水器3;或第一三通电磁阀4连通发动机水泵1和进水口,第二三通电磁阀5连通出水口和发动机循环水路。
在本实施例中,当汽车室内的温度高于第三预设值时,半导体制冷片11通电,第一三通电磁阀4连通储水器泵2和进水口,第二三通电磁阀5连通储水器3和出水口,储水器3的冷水流经进水口进入水冷头12为制热端降温后经出水口流入储水器3,制冷端的冷气经散热通道输送至汽车内室实现制冷。
优选地,在第二三通电磁阀5和储水器3之间设有散热器6,从出水口出来的热水经散热器6降温后流入储水器3,以持续为制热端降温。具体地,当汽车室内的温度达到第三预设值时,且第二温度传感器(制热端)和第三温度传感器(制冷端)的温度在规定的范围内,制冷半导体装置10处于空调制冷模式时,由于发动机冷却水温度较高,不能利用发动机冷却水为半导体制冷片11的制热端降温,此时利用储水器3内的冷水给制热端降温。在本实施例中,半导体制冷片11通电处于制冷模式时,将储水器3中的水压出给制热端降温,制冷端开始制冷,风扇14吹出的风经鼓风装置13变成冷风经出风装置接入汽车空调通风口,给汽车室内降温。另外,制冷模式时,当第二温度传感器(制热端)温度高于预设值时或者第三传感器(制冷端)的温度达到预设的低温时,控制半导体制冷片11断电停止工作。本实施例的空调制冷模式适用于在寒冷地区及对制冷需求低的地区,可以替代空气压缩机,减轻汽车重量以及降低油耗,实现节能减排。
该半导体空调系统还包括控制模块70,控制模块70连接温度采集模块60、电源模块20、第一三通电磁阀4和第二三通电磁阀5,根据采集的温度信号,控制第一三通电磁阀4和第二三通电磁阀5的通路选择及电源模块20的通断。
优选地,鼓风装置13为中空结构,鼓风装置13包括位于中空位置的轮毂131及位于轮毂131周围的多个散热叶片132,鼓风装置13的两端均设有连接多个散热片13对应两端的连接环133。
在本实施例中,鼓风装置13也就是现有的车载鼓风机,本实施例将半导体制冷片11与鼓风机结合在一起,以节约体积;利用半导体制冷片11的制冷作用实现在提高鼓风机工作效率的条件下,使半导体制冷片11工作在最佳制冷、最佳制热及最佳发电状态。
本发明还提供一种车载制冷半导体鼓风系统的控制方法,应用于上述的车载制冷半导体鼓风系统上,该方法包括以下控制模式中的一种模式:
当发动机冷却水温度低于第一预设值时,且制冷端和制热端的温度在预设范围时,制冷半导体装置10通电,发动机冷却水流经制热端升温以达到暖车效果,制冷端产生的冷气经散热通道输入汽车内室,用于除去玻璃结雾。
当发动机冷却水温度达到第二预设值时,且制冷端和制热端的温度在预设范围时,制冷半导体装置10断电,鼓风装置13吸入外界的冷风为制冷端降温,发动机冷却水流经制热端为制热端加热,使制冷端和制热端存在温度差,以此制冷半导体装置10实现温差发电。
当汽车室内的温度高于第三预设值时,且制冷端和制热端的温度在预设范围时,制冷半导体装置10通电,储水器3的冷水流经水冷头12,为制热端降温,制冷端产生的冷气经散热通道输入汽车室内,制冷半导体装置10实现汽车制冷模式。
下面通过图4至图9的电气控制图和水路循环图,介绍制冷半导体装置的三种控制模式:
模式1(汽车启动-暖车工作模式):参照图4及图7,在本实施例中,控制模块70为STC89C52单片机,第三继电器为大功率继电器,电源为大功率电源,第三继电器控制电源模块20的通断。汽车启动时,当发动机冷却水温度低于第一预设值时,且制冷端和制热端温度在预设范围内时,第三继电器控制半导体制冷片11通电工作;第一继电器控制第一三通电磁阀4的阀口a关闭,阀口b、c打开,第一三通电磁阀4连通进水口和发动机水泵1。第二继电器控制第二三通电磁阀5的阀口a关闭,阀口b、c打开,第二三通电磁阀5连通出水口和发动机水泵1。水路循环路线:发动机冷却水由发动机水泵1压出,经进水口进入水冷头12,带走水冷头12的热量,使冷水加热为热水,后经出水口流回发动机重新进入循环水路,使发动机以较快的速度达到合适的工作温度。同时半导体制冷片11制冷端进行制冷,风扇14起动吹动气体经过半导体制冷端变成冷风接入空调通风口用于去除玻璃雾气、及汽车室内除湿。
模式2(汽车行驶-温差发电模式):如图5及图8所示,当汽车冷却水到达工作温度也即是第二预设值,且制冷端和制热端温度在预设范围内时,第三继电器控制半导体制冷片11停止通电,若汽车使用汽车暖风加热模式,说明外界的温度较低,此时,第一继电器控制第一三通电磁阀4的阀口a关闭,阀口b、c打开,第一三通电磁阀4连通进水口和发动机水泵1。第二继电器控制第二三通电磁阀5的阀口a关闭,阀口b、c打开,第二三通电磁阀5连通出水口和发动机水泵1。水路循环路线:发动机冷却水(热水)由发动机水泵1压出,并经制热端吸收热量略微降温后,流回发动机重新进入循环水路,鼓风装置13将外界的冷风吸入对制冷端制冷,从而形成半导体制冷片11两端的温度差,利用制冷端与制热端的温差进行发电,其产生的电力可反馈给汽车电瓶或其他车载设备使用。温差发电产生的电能经升压模块和稳压模块存储到储能模块30中。
本实施例的温差发电模式利用了半导体制冷片逆向工作具有温差发电的特性,其中水冷头将来自发动机的冷却水的热量加热制热端,鼓风装置吹出冷空气导致制冷端及其散热片温度下降,进而在半导体制冷片产生较大的温差,此时半导体制冷片恰好工作在中低温最佳温差发电区间,温差发电效率及其发电量最高。温差发电提高了废热等的利用率。
模式3(替代汽车空调-制冷模式):如图6及图9所示,当汽车驾驶室内的温度达到第三预设值,且制冷端和制热端温度在预设范围内时,第三继电器控制制冷半导体装置10通电,第一继电器控制第一三通电磁阀4的阀口b关闭,阀口a、c打开,第一三通电磁阀4连通进水口和储水器泵2。第二继电器控制第二三通电磁阀5的阀口b关闭,阀口a、c打开,第二三通电磁阀5连通出水口和储水器3。第一继电器控制储水器泵2及散热器6的风扇工作。水路循环路线:冷却水由储水器3经储水器泵2压出,经半导体制冷片11给制热端降温,经水冷头12出水口流出的热水经散热器6进一步降温后流回储水器3以持续为制热端降温,风扇吹动气体经制冷端变成冷气后经出风装置提供给汽车空调通风口,以降低驾驶室内的温度。制冷半导体装置可以工作在低功率和频繁启停的工作环境下,充分利用制冷半导体装置制冷快和适应频繁启停的优点,以逐渐替代传统空气压缩机。
本发明还提供一种车载制冷半导体装置,即是上述的制冷半导体装置10,在此不再赘述,制冷半导体装置即是半导体制冷片与车载鼓风机的结合,取代现有的车载鼓风机;本发明通过将半导体制冷片与车载鼓风机结合,实现在寒冷地区及对制冷需求低的地区替代空气压缩机,在减轻汽车重量以降低油耗的同时,通过代替汽车空调、降低启动暖车油耗及减少废气排放、利用发动机废热发电来进一步提高能源利用率,实现节能减排。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种车载制冷半导体鼓风系统,其特征在于,包括:设置散热通道上与发动机水泵(1)连接的制冷半导体装置(10),及用于为所述制冷半导体装置(10)提供电力的电源模块(20),所述发动机水泵(1)用于将发动机冷却水压出并流经所述制冷半导体装置(10);
所述制冷半导体装置(10)由所述电源模块(20)供电而通电时,所述制冷半导体装置(10)产生的热量加热流经的发动机冷却水以达到暖车效果,同时产生的冷气经所述散热通道输送至汽车内室用于除去玻璃结雾;
所述制冷半导体装置(10)包括:风扇、鼓风装置(13)、出风装置,所述风扇位于所述鼓风装置(13)的一端,所述出风装置位于所述鼓风装置(13)的另一端,所述出风装置经软管连接所述散热通道;
所述制冷半导体装置(10)还包括设置于所述鼓风装置(13)的周围的半导体制冷片(11),所述半导体制冷片(11)的制冷端连接所述鼓风装置(13),所述半导体制冷片的制热端连接有水冷头(12),所述水冷头(12)上设有用于连接所述发动机水泵(1)的水管;
所述水冷头(12)上设有连接所述发动机水泵(1)的进水口、以及连接发动机循环水路的出水口,所述发动机水泵(1)压出的发动机冷却水经所述进水口流经所述水冷头(12)后带走所述制热端的热量,经所述出水口流入所述发动机循环水路;
所述进水口经第一三通电磁阀(4)连接所述发动机水泵(1)和储水器泵(2),所述出水口经第二三通电磁阀(5)连接所述发动机水泵(1)和散热器(6);
所述第一三通电磁阀(4)连通所述储水器泵(2)和所述进水口,所述第二三通电磁阀(5)连通所述出水口和所述散热器(6);或所述第一三通电磁阀(4)连通所述发动机水泵(1)和所述进水口,所述第二三通电磁阀(5)连通所述出水口和发动机循环水路。
2.根据权利要求1所述的车载制冷半导体鼓风系统,其特征在于,
所述车载制冷半导体鼓风系统还包括储能模块(30),所述储能模块(30)连接所述半导体制冷片(11);所述储能模块(30)用于存储由所述制热端和所述制冷端存在温差而产生的电能。
3.根据权利要求2所述的车载制冷半导体鼓风系统,其特征在于,
所述车载制冷半导体鼓风系统还包括连接所述储能模块(30)的升压模块(40)和稳压模块(50)。
4.根据权利要求1所述的车载制冷半导体鼓风系统,其特征在于,
所述散热器(6)设置在储水器(3)和所述第二三通电磁阀(5)之间,所述出水口流出的热水经所述散热器(6)降温后流入所述储水器(3),以持续为所述制热端降温。
5.根据权利要求1所述的车载制冷半导体鼓风系统,其特征在于,
所述车载制冷半导体鼓风系统还包括温度采集模块(60),所述温度采集模块(60)包括分别设置在发动机、所述制热端、所述制冷端及汽车室内的温度传感器;所述车载制冷半导体鼓风系统还包括控制模块(70),所述控制模块(70)连接所述温度采集模块(60)、所述电源模块(20)、所述第一三通电磁阀(4)和所述第二三通电磁阀(5),用于根据采集的温度信号控制所述第一三通电磁阀(4)和所述第二三通电磁阀(5)的通路选择及所述电源模块(20)的通断。
6.一种车载制冷半导体鼓风系统控制方法,应用于如权利要求1至5任一所述的车载制冷半导体鼓风系统上,该方法包括以下控制模式中的至少一种模式:
当发动机冷却水低于第一预设值时,制冷半导体装置(10)通电,发动机水泵(1)压出的发动机冷却水流经制热端加热发动机冷却水以达到暖车效果,制冷端产生的冷气经散热通道输入汽车内室,用于除去玻璃结雾,制冷半导体装置(10)实现暖车模式;
当发动机冷却水达到第二预设值时,制冷半导体装置(10)断电,鼓风装置(13)吸入外界的冷风为制冷端降温,发动机水泵(1)压出的冷却水流经制热端为制热端加热,使制冷端和制热端存在温度差,以此制冷半导体装置(10)实现温差发电模式;
当汽车室内的温度高于第三预设值时,制冷半导体装置(10)通电,储水器(3)的冷水流经水冷头(12),为制热端降温,制冷端产生的冷气经散热通道输入汽车室内,制冷半导体装置(10)实现汽车制冷模式。
CN201810764523.1A 2018-07-12 2018-07-12 车载制冷半导体鼓风系统及其控制方法、车载制冷半导体装置 Active CN109159637B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810764523.1A CN109159637B (zh) 2018-07-12 2018-07-12 车载制冷半导体鼓风系统及其控制方法、车载制冷半导体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810764523.1A CN109159637B (zh) 2018-07-12 2018-07-12 车载制冷半导体鼓风系统及其控制方法、车载制冷半导体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109159637A CN109159637A (zh) 2019-01-08
CN109159637B true CN109159637B (zh) 2020-04-28

Family

ID=64897741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810764523.1A Active CN109159637B (zh) 2018-07-12 2018-07-12 车载制冷半导体鼓风系统及其控制方法、车载制冷半导体装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109159637B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112211993A (zh) * 2020-09-15 2021-01-12 华人运通(江苏)技术有限公司 一种电驱桥冷却控制系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102350933A (zh) * 2011-05-16 2012-02-15 哈尔滨商业大学 水冷式热电制冷汽车空调
CN102818324A (zh) * 2012-08-09 2012-12-12 邹兵 半导体风扇
CN103419596A (zh) * 2013-08-06 2013-12-04 柳州职业技术学院 一种车用小型制冷制热装置
CN106286070A (zh) * 2016-11-15 2017-01-04 徐嘉浩 一种可温差发电的半导体驻车加热器
EP3238965A1 (fr) * 2016-02-20 2017-11-01 Ioan Danut Telechi Dispositif de contrôle climatique pour les véhicules et les bâtiments utilisant des elements peltier

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102350933A (zh) * 2011-05-16 2012-02-15 哈尔滨商业大学 水冷式热电制冷汽车空调
CN102818324A (zh) * 2012-08-09 2012-12-12 邹兵 半导体风扇
CN103419596A (zh) * 2013-08-06 2013-12-04 柳州职业技术学院 一种车用小型制冷制热装置
EP3238965A1 (fr) * 2016-02-20 2017-11-01 Ioan Danut Telechi Dispositif de contrôle climatique pour les véhicules et les bâtiments utilisant des elements peltier
CN106286070A (zh) * 2016-11-15 2017-01-04 徐嘉浩 一种可温差发电的半导体驻车加热器

Also Published As

Publication number Publication date
CN109159637A (zh) 2019-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10359216B2 (en) Vehicle air comfort system and method
US9365090B2 (en) Climate control system for vehicles using thermoelectric devices
KR101436960B1 (ko) 냉난방 공조시스템과 연계한 전기차 배터리 온도관리 시스템 및 그 운용방법
CN112319181B (zh) 一种新能源汽车整车集成式热管理系统及其工作方法
CN107867143B (zh) 将热能传递至分配向车辆客舱的空气的方法
CN204020475U (zh) 汽车帕尔贴效应冷暖空调
KR101661667B1 (ko) 볼텍스튜브를 이용한 차량용 공조시스템
CN102529690B (zh) 一种温度控制系统及方法
CN102476572B (zh) 车辆用温度控制装置
CN109455059B (zh) 集合水冷冷凝器和水冷蒸发器的热泵空调及热管理系统
US7331383B2 (en) Shore power system including a HVAC system
CN111546851A (zh) 用于机动车辆的热泵辅助冷却剂回路热交换器除霜系统
FR3085068A1 (fr) Système de gestion thermique à pompe à chaleur au dioxyde de carbone pour véhicule à énergie nouvelle et son procédé de fonctionnement
CN110450596A (zh) 用于提高电动车辆路程的气候控制系统
JP2009291008A (ja) 電気駆動自動車の熱管理システム
CA2636877C (en) Air conditioning system for a motor vehicle
CN201100717Y (zh) 电梯桥厢用空气调节装置
KR20090090574A (ko) 전기로 운행하는 자동차의 냉난방 장치
CN109466274B (zh) 一种用于电动汽车的热管理系统
CN105109306A (zh) 一种汽车尾气余热回收正逆联合循环冷热电自耦合系统
CN205344440U (zh) 一种车载空调制热装置及汽车
CN109159637B (zh) 车载制冷半导体鼓风系统及其控制方法、车载制冷半导体装置
CN108357327A (zh) 纯电动汽车整车热管理系统
CN108944504B (zh) 一种基于热泵原理的电动汽车整车热管理系统
CN208714900U (zh) 一种新能源客车用集成式电动冷暖除霜器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230630

Address after: No. 30 Chongyi Road, Sanhe Economic Development Zone, Langfang City, Hebei Province, 065200

Patentee after: SANHE TONGFEI REFRIGERATION CO.,LTD.

Address before: 230000 floor 1, building 2, phase I, e-commerce Park, Jinggang Road, Shushan Economic Development Zone, Hefei City, Anhui Province

Patentee before: Dragon totem Technology (Hefei) Co.,Ltd.

Effective date of registration: 20230630

Address after: 230000 floor 1, building 2, phase I, e-commerce Park, Jinggang Road, Shushan Economic Development Zone, Hefei City, Anhui Province

Patentee after: Dragon totem Technology (Hefei) Co.,Ltd.

Address before: 417000 487 Xing Xing Road, Lou Xing District, Loudi, Hunan.

Patentee before: Hunan University of Humanities, Science and Technology