CN111130224A - 一种便携式冷藏装置 - Google Patents

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关福成
徐耀龙
劳耀东
刘杰
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Abstract

本发明涉及冷藏装置技术领域，特别是涉及一种便携式冷藏装置，包括有制冷组件，电源模块和超级电容模块，所述电源模块与所述制冷组件电性连接，所述超级电容模块与所述电源模块电性连接，所述超级电容模块一端还电性连接有用于给超级电容模块进行无线充电的无线充电模块，该便携式冷藏装置，不仅能够大幅的降低了装置的重量，同时还省去了传统有线充电方式装置外壳上的电源线插头，使外壳的外观视觉效果更好，同时清洗外壳的时候不用担心电源线插头沾水后上电漏电的问题，更加安全、方便。

Description

一种便携式冷藏装置
技术领域
本发明涉及冷藏装置技术领域，特别是涉及一种便携式冷藏装置。
背景技术
随着贸易的全球化，伴随着的是物流行业的飞速发展，为了使一些食材在运输过程中保持新鲜，在批量运输过程中通常会采用大型冷冻冷藏设备。但是在配送终端，却由于冷冻冷藏设备的缺乏而导致货物在这一阶段失去其原有新鲜度。传统压缩机制冷技术由于其复杂的机械结构导致其重量体积过大，抗振动性能差，不能用于小型冷藏系统。
随着半导体制冷材料近些年的发展，已经有人通过半导体制冷片制作便携式的冷藏装置，但是其储能方案几乎都是使用可充电电池（例如锂电池）。便携式冷藏装置在设计时需要考虑产品的轻量化，才能使用户用起来更舒适，而电池的能量密度较低，为了实现基本的续航时间，需要较重的电池，提高了冷藏装置的重量，同时，现有的便携式冷藏装置在用于存放食材后，必然要对其外壳进行清洗。传统的有线充电方式必然会有电源线接头，不论是外观上还是清洗上都不尽如人意。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种便携式冷藏装置，该便携式冷藏装置，不仅能够大幅的降低了装置的重量，同时还省去了传统有线充电方式装置外壳上的电源线插头，使外壳的外观视觉效果更好，同时清洗外壳的时候不用担心电源线插头沾水后上电漏电的问题，更加安全、方便。
本发明实施例提供一种便携式冷藏装置，包括有制冷组件，电源模块和超级电容模块，所述电源模块与所述制冷组件电性连接，所述超级电容模块与所述电源模块电性连接，所述超级电容模块一端还电性连接有用于给超级电容模块进行无线充电的无线充电模块。
进一步的，所述超级电容模块由多个超级电容并联组成，所述超级电容上电性连接有用于确保超级电容均衡充放电的均压电路，所述超级电容上还电性连接有用于防止超级电容非均匀充放电而导致电压偏高的过压保护电路。
进一步的，所述无线充电模块包括接收线圈和电力变换电路，所述接收线圈与所述电路变换电路电性连接，将所述接收线圈获取的电能通过电力变换电路转换后向超级电容模块中充电。
进一步的，所述制冷组件包括有MCU、温度检测模块、人机交互模块、制冷驱动电路和制冷模块，所述MCU与所述电源模块电性连接，所述温度检测模块的一端与所述电源模块电性连接，另一端与所述MCU电性连接，所述人机交互模块的一端与所述电源模块电性连接，另一端与所述MCU电性连接，所述制冷驱动电路的一端与所述电源模块电性连接，另一端与所述MCU电性连接且用于接受来自MCU的控制信号，所述制冷模块与所述制冷驱动电路电性连接且根据制冷驱动电路接受的控制信号调节制冷模块的输入功率。
进一步的，所述MCU为单片机。
进一步的，所述温度检测模块包括有传感器和变送器，所述传感器固定于所述变送器的一端，通过所述变送器和传感器对冷藏装置内部冷藏室的温度进行检测。
进一步的，所述人机交互模块包括输入模块和显示模块，通过所述输入模块设定所述冷藏装置内部冷藏室的温度，通过所述显示模块读取冷藏装置内部冷藏室的实测温度和冷藏装置的剩余待机时长信息。
进一步的，所述制冷模块包括有半导体制冷片和散热装置，所述散热装置固定于所述半导体制冷片的一端。
进一步的，所述散热装置包括有散热片和/或散热风扇。
与现有技术相比本发明的有益效果如下：由于设置有超级电容模块，相比于现有技术中的锂电池，超级电容模块的密度远远大于锂电池，从而使用更低重量的超级电容模块就能和锂电池存储相同的电能，进而有效降低了冷藏装置的重量，同时配合无线充电模块，使得冷藏装置在使用的过程当中，可以通过无线充电的方式对冷藏装置进行充电，省去了传统有线充电方式中，在冷藏装置外壳上的电源线插头，使冷藏装置的外壳的外观视觉效果更好，同时清洗外壳的时候不用担心电源线插头沾水后上电漏电的问题，更加安全、方便。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的一种便携式冷藏装置的系统结构框图。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
如图1所示，本实施例提供一种便携式冷藏装置，包括有制冷组件1，电源模块2和超级电容模块3，所述电源模块2与所述制冷组件1电性连接，所述超级电容模块3与所述电源模块2电性连接，所述超级电容模块3一端还电性连接有用于给超级电容模块3进行无线充电的无线充电模块4，由于设置有超级电容模块3，相比于现有技术中的锂电池，超级电容模块3的密度远远大于锂电池，从而使用更低重量的超级电容模块3就能和锂电池存储相同的电能，进而有效降低了冷藏装置的重量，同时配合无线充电模1块，使得冷藏装置在使用的过程当中，可以通过无线充电的方式对冷藏装置进行充电，省去了传统有线充电方式中，在冷藏装置外壳上的电源线插头，使冷藏装置的外壳的外观视觉效果更好，同时清洗外壳的时候不用担心电源线插头沾水后上电漏电的问题，更加安全、方便。
如图1所示，在优选实施例中，所述超级电容模块3由多个超级电容并联组成，所述超级电容上电性连接有用于确保超级电容均衡充放电的均压电路，所述超级电容上还电性连接有用于防止超级电容非均匀充放电而导致电压偏高的过压保护电路，避免引发过充导致电容爆炸；其中，超级电容随着放电的过程电压会下降，且电压越低降得越快，因此在设计均压电路时可以选择先升压再降压或先降压再升压的方式，当然也可通过升降压斩波电路实现高输入电压范围稳压，从而为各个模块供电。
如图1所示，在优选实施例中，所述无线充电模块4包括接收线圈和电力变换电路，所述接收线圈与所述电路变换电路电性连接，将所述接收线圈获取的电能通过电力变换电路转换后向超级电容模块3中充电，进一步的，无线充电模块4中的接收线圈通过与发射端线圈的磁场耦合产生高频的感应电压，为了提高接收线圈的带载能力，通常会使用电容与之形成谐振电路，谐振频率与发送端磁场变化频率一致；接收线圈产生的高频电压幅值可通过线圈匝数调节，高频电压经过整流、滤波，再经过DC-DC斩波电路给超级电容组充电，通过对充电电压和充电电流的采样对充电过程进行控制，防止充电电流过大和对电容过充（电容两端电压超过额定值）。
如图1所示，在优选实施例中，所述制冷组件1包括有MCU 13、温度检测模块11、人机交互模块12、制冷驱动电路14和制冷模块15，所述MCU 13与所述电源模块2电性连接，所述温度检测模块11的一端与所述电源模块2电性连接，另一端与所述MCU 13电性连接，所述人机交互模块12的一端与所述电源模块2电性连接，另一端与所述MCU 13电性连接，所述制冷驱动电路14的一端与所述电源模块2电性连接，另一端与所述MCU 13电性连接且用于接受来自MCU 13的控制信号，所述制冷模块15与所述制冷驱动电路14电性连接且根据制冷驱动电路14接受的控制信号调节制冷模块15的输入功率。
如图1所示，在优选实施例中，所述MCU 13为单片机，进一步的，所述温度检测模块11包括有传感器和变送器，所述传感器固定于所述变送器的一端，通过所述变送器和传感器对冷藏装置内部冷藏室的温度进行检测，由于单片机成本低、重量体积小；温度检测模块11的温度传感器将温度信号转换为电信号，经过变送器将温度传感器输出信号转换为单片机AD转换器参考电压之内的电压信号，并且将信号输入单片机的AD转换通道，使单片机能准确读取冷藏室内的温度。
如图1所示，在优选实施例中，所述人机交互模块12包括输入模块和显示模块，通过所述输入模块设定所述冷藏装置内部冷藏室的温度，通过所述显示模块读取冷藏装置内部冷藏室的实测温度和冷藏装置的剩余待机时长信息；可以用按键和LED显示屏实现，也可以直接使用触摸屏实现输入输出，甚至可以通过蓝牙模块或WiFi模块连接至手机实现人机交互。用户通过输入模块设定冷藏室温度，通过显示模块读取冷藏室实测温度和装置剩余待机时长等信息。
如图1所示，在优选实施例中，所述制冷模块15包括有半导体制冷片和散热装置，所述散热装置固定于所述半导体制冷片的一端，进一步的，所述散热装置包括有散热片和/或散热风扇，单片机通过温度设定值和温度实测值的偏差计算控制信号对冷藏室温度进行闭环控制，控制信号采用脉宽调制（PWM）信号输出。因为单片机一般不能输出模拟信号，只能通过DA转换器输出模拟信号，而对负载的控制需要模拟输出，脉宽调制（PWM）信号本身就是一种有效的DA转换方式。驱动电路采用MOS管驱动电路，MOS管驱动电路控制半导体制冷片的制冷功率，如此一来，单片机通过调节输出PWM波的占空比来控制半导体制冷片的制冷功率，进而控制冷藏室内的温度。
与现有技术相比本发明的有益效果如下：由于设置有超级电容模块，相比于现有技术中的锂电池，超级电容模块的密度远远大于锂电池，从而使用更低重量的超级电容就能和锂电池存储相同的电能，进而有效降低了冷藏装置的重量，同时配合无线充电模块，使得冷藏装置在使用的过程当中，可以通过无线充电的方式对冷藏装置进行充电，省去了传统有线充电方式中，在冷藏装置外壳上的电源线插头，使冷藏装置的外壳的外观视觉效果更好，同时清洗外壳的时候不用担心电源线插头沾水后上电漏电的问题，更加安全、方便。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种便携式冷藏装置，其特征在于：包括有制冷组件，电源模块和超级电容模块，所述电源模块与所述制冷组件电性连接，所述超级电容模块与所述电源模块电性连接，所述超级电容模块一端还电性连接有用于给超级电容模块进行无线充电的无线充电模块。
2.如权利要求1所述的一种便携式冷藏装置，其特征在于：所述超级电容模块由多个超级电容并联组成，所述超级电容上电性连接有用于确保超级电容均衡充放电的均压电路，所述超级电容上还电性连接有用于防止超级电容非均匀充放电而导致电压偏高的过压保护电路。
3.如权利要求1所述的一种便携式冷藏装置，其特征在于：所述无线充电模块包括接收线圈和电力变换电路，所述接收线圈与所述电路变换电路电性连接，将所述接收线圈获取的电能通过电力变换电路转换后向超级电容模块中充电。
4.如权利要求1所述的一种便携式冷藏装置，其特征在于：所述制冷组件包括有MCU、温度检测模块、人机交互模块、制冷驱动电路和制冷模块，所述MCU与所述电源模块电性连接，所述温度检测模块的一端与所述电源模块电性连接，另一端与所述MCU电性连接，所述人机交互模块的一端与所述电源模块电性连接，另一端与所述MCU电性连接，所述制冷驱动电路的一端与所述电源模块电性连接，另一端与所述MCU电性连接且用于接受来自MCU的控制信号，所述制冷模块与所述制冷驱动电路电性连接且根据制冷驱动电路接受的控制信号调节制冷模块的输入功率。
5.如权利要求4所述的一种便携式冷藏装置，其特征在于：所述MCU为单片机。
6.如权利要求4所述的一种便携式冷藏装置，其特征在于：所述温度检测模块包括有传感器和变送器，所述传感器固定于所述变送器的一端，通过所述变送器和传感器对冷藏装置内部冷藏室的温度进行检测。
7.如权利要求4所述的一种便携式冷藏装置，其特征在于：所述人机交互模块包括输入模块和显示模块，通过所述输入模块设定所述冷藏装置内部冷藏室的温度，通过所述显示模块读取冷藏装置内部冷藏室的实测温度和冷藏装置的剩余待机时长信息。
8.如权利要求4所述的一种便携式冷藏装置，其特征在于：所述制冷模块包括有半导体制冷片和散热装置，所述散热装置固定于所述半导体制冷片的一端。
9.如权利要求8所述的一种便携式冷藏装置，其特征在于：所述散热装置包括有散热片和/或散热风扇。
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