CN113467539A - 基于余热回收的温控系统、控温方法和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电子设备技术领域，提供了一种基于余热回收的温控系统、控温方法以及电子设备。该温控系统包括：半导体片、散热器和控制单元；半导体片设置于散热器和待散热部件之间，半导体片和散热器均与控制单元连接；控制单元用于控制散热器和半导体片工作，且半导体片在第一工作模式或第二工作模式下工作；其中，半导体片包括相对的第一表面和第二表面，第一表面为朝向待散热部件的表面，第二表面为朝向散热器的表面；在第一工作模式下，第一表面的温度高于第二表面的温度，半导体片基于第一表面和第二表面的温差产生电动势；在第二工作模式，半导体片基于外加电动势驱动在第一表面和第二表面之间产生温差，且第一表面的温度低于第二表面的温度。

Description

基于余热回收的温控系统、控温方法和电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备领域，特别涉及一种基于余热回收的温控系统、控温方法和电子设备。

背景技术

随着电子技术的发展，笔记本等移动终端(即电子设备)中集成的功能逐渐增多，其产热逐渐增加，对应地，待散热部件逐渐增多。

目前，移动终端的散热方式包括热管散热，但热管等被动散热方式的散热能力不可调，导致散热效果较差。针对此，提出一种以热管加强迫风冷的散热方式，其中，通过智能调控风扇的转速，可间接调节热管的散热能力，从而实现待散热部件的温度控制。

但是，该散热方式下，待散热部件的热量以热能的形式消散到环境空间中；同时，智能调控风扇的过程需要耗能，导致移动终端的整体续航时间较短。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够在提高散热能力、回收待散热部件的热量以及延长续航时间的基于余热回收的温控系统、控温方法和电子设备。

本申请实施例提供了一种基于余热回收的温控系统，该温控系统包括：半导体片、散热器和控制单元；所述半导体片设置于所述散热器和待散热部件之间，所述半导体片和所述散热器均与所述控制单元连接；

所述控制单元用于控制所述散热器和所述半导体片工作，且所述半导体片在第一工作模式或第二工作模式下工作；

其中，所述半导体片包括相对的第一表面和第二表面，所述第一表面为朝向所述待散热部件的表面，所述第二表面为朝向所述散热器的表面；

在所述第一工作模式下，所述第一表面的温度高于所述第二表面的温度，所述半导体片基于第一表面和第二表面的温差产生电动势；在所述第二工作模式下，所述半导体片基于外加电动势驱动在所述第一表面和所述第二表面之间产生温差，且所述第一表面的温度低于所述第二表面的温度。

在一些实施例中，该温控系统还包括供电单元、储用电单元、第一调压保护电路、第二调压保护电路以及至少一组转换开关，所述一组转换开关包括第一转换开关和第二转换开关；

所述第一调压保护电路并联于所述供电单元的两端，且两端分别对应电连接第一转换开关和第二转换开关的两端；所述第二调压保护电路并联于所述储用电单元的两端，且两端分别对应电连接第一转换开关和第二转换开关的另两端，所述半导体片的两端还分别对应连接第一转换开关和第二转换开关的又两端，所述第一转换开关和所述第二转换开关的受控端分别对应连接所述控制单元的两控制端；

所述转换开关用于在所述控制单元的控制下，在所述第一工作模式下连通所述半导体片与所述储用电单元，在所述第二工作模式下连通所述半导体片与所述供电单元。

在一些实施例中，所述第一调压保护电路至少包括第一端和第二端，所述第二调压保护电路至少包括第一端和第二端，所述第一转换开关包括第一端、第二端、第三端以及控制端，所述第二转换开关包括第一端、第二端、第三端以及控制端，所述控制单元至少包括第一控制端和第二控制端；

所述供电单元的输出端与所述第一调压保护电路的输入端连接，所述第一调压保护电路的第一端连接所述第一转换开关的第一端，所述第一调压保护电路的第二端连接所述第二转换开关的第一端；

所述第一转换开关的第二端连接所述第二调压保护电路的第一端，所述第二转换开关的第二端连接所述第二调压保护电路的第二端，所述第二调压保护电路的输出端与所述储用电单元连接；

所述第一转换开关的第三端和所述第二转换开关的第三端分别与所述半导体片的第一表面和第二表面一一对应连接，所述第一转换开关的控制端与所述控制单元的第一控制端连接，所述第二转换开关的控制端与所述控制单元的第二控制端连接；

在所述第一工作模式下，所述控制单元用于利用所述第一控制端控制所述第一转换开关的第三端与第二端连接，且利用所述第二控制端控制所述第二转换开关的第三端与第二端连接；

在所述第二工作模式下，所述控制单元用于利用所述第一控制端控制所述第一转换开关的第三端与第一端连接，且利用所述第二控制端控制所述第二转换开关的第三端与第一端连接。

在一些实施例中，所述待散热部件的数目为N个时，所述半导体片的数目为N个，所述散热器的数目为N个，且所述转换开关的组数为N组，N≥1且为整数；

其中，所述半导体片、所述转换开关和所述散热器均与所述待散热部件一一对应设置；

所述控制单元至少包括N组控制端以及N个输出端，每组控制端包括一个第一控制端和一个第二控制端；N个所述输出端分别与N个所述散热器一一对应连接，N个所述第一控制端分别与N个所述第一转换开关的控制端一一对应连接，N个所述第二控制端分别与N个所述第二转换开关的控制端一一对应连接。

在一些实施例中，所述散热器包括采用热管散热系统的两相散热器，包括：均温固定架、热管、相变介质、散热助片、风扇以及导热界面材料层；

所述相变介质填充于所述热管内；

所述热管包括连通的冷端和热端，所述均温固定架设置于所述热管的热端与所述半导体片之间，且覆盖所述半导体片；

所述热管的冷端和所述散热助片均设置于所述风扇的出风口位置处，且所述热管的冷端与所述散热助片接触；

所述风扇与所述控制单元的一输出端连接，所述风扇的转速由所述控制单元调节；

所述导热界面材料层填充于所述待散热部件与所述半导体片之间的位置处和/或所述半导体片与所述均温固定架之间的位置处。

在一些实施例中，所述均温固定架采用导热系数大于预设导热系数的金属材料制成；所述导热界面材料层包括液态金属和导热硅脂中的至少一种材料。

本申请实施例还提供了一种基于余热回收的控温方法，该方法由上述任一种温控系统执行，所述方法包括：

获取至少一位置处的待散热部件的温度值；

逐个判断所述温度值是否大于模式切换参考点阈值；

在所述温度值小于或等于模式切换参考阈值时，控制对应位置处的所述半导体片在所述第一工作模式工作，且对应位置处的所述散热器采用第一预设散热功率进行散热；

在所述温度值大于所述模式切换参考点阈值时，控制对应位置处的所述半导体片在所述第二工作模式工作，且对应位置处的所述散热器采用第二预设散热功率进行散热。

在一些实施例中，所述控制对应位置处的所述半导体片在所述第二工作模式工作，且对应位置处的所述散热器采用第二预设散热功率进行散热，包括：

控制对应位置处的所述半导体片采用最大的制冷功率工作，且对应位置处的所述散热器采用最大的散热功率进行散热；

所述方法还包括：

判断所述温度值是否下降至第一预设温度以下，所述第一预设温度小于所述模式切换参考点阈值；

在所述温度值下降至所述第一预设温度以下时，则控制所述半导体片退出所述第二工作模式；

在所述温度值并未下降至所述第一预设温度以下时，则判断所述温度值是否上升至第二预设温度以上；所述第二预设温度大于所述模式切换参考点阈值；

在所述温度值上升至所述第二预设温度以上时，至少关停所述待散热部件；

在所述温度值未上升至所述第二预设温度以上时，返回所述控制对应位置处的所述半导体片采用最大的制冷功率工作，且对应位置处的所述散热器采用最大的散热功率进行散热。

在一些实施例中，所述控制对应位置处的所述半导体片在所述第一工作模式工作，且对应位置处的所述散热器采用第一预设散热功率进行散热，包括：

控制对应位置处的所述半导体片连通储用电单元，并在所述第一工作模式下工作；

基于所述温度值和所述模式切换参考点阈值确定温度差；

基于所述温度差，确定所述第一预设散热功率；所述温度差越大，所述第一预设散热功率越大；

控制对应位置处的所述散热器的采用第一预设散热功率进行散热；

所述方法还包括：

判断对应位置处的所述温度值是否大于模式切换参考点阈值；

在所述温度值大于所述模式切换参考点阈值时，控制所述半导体片退出所述第一工作模式；

在所述温度值小于或等于所述模式切换参考点阈值时，返回所述控制对应位置处的所述散热器的采用第一预设散热功率进行散热。

在一些实施例中，所述方法还包括：

判断电子设备是否外接电源；

在电子设备外接电源时，判断所述温度值是否小于第三预设温度；所述第三预设温度小于所述模式切换参考点阈值；

在所述温度值小于所述第三预设温度时，关闭所述半导体片以及所述散热器；

在所述温度值大于或等于所述第三预设温度时，控制对应位置处的所述半导体片采用第二工作模式工作，且对应位置处的所述散热器采用第三预设散热功率进行散热；

其中，所述温度值与所述第三预设温度之间的温度差越大，所述第三预设散热功率越大，且所述半导体片的制冷功率越大。

在一些实施例中，所述方法还包括：

判断所述温度值是否下降至第四预设温度以下，所述第四预设温度小于所述第三预设温度；

在所述温度值下降至所述第四预设温度以下时，所述半导体片退出所述第二工作模式；

在所述温度值未下降至所述第四预设温度以下时，判断所述温度值是否上升至所述第二预设温度以上；

在所述温度值上升至所述第二预设温度以上时，至少关停所述待散热部件；

在所述温度值未上升至所述第二预设温度以上时，返回所述控制对应位置处的所述半导体片采用第二工作模式工作，且对应位置处的所述散热器采用第三预设散热功率进行散热。

本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括待散热部件，所述待散热部件采用上述任一种温控系统进行散热，或者采用上述任一种控温方法进行温度调制。

本申请实施例所提供的基于余热回收的温控系统、控温方法和电子设备中，通过设置温控系统包括半导体片、散热器和控制单元；半导体片设置于散热器和待散热部件之间，半导体片和散热器均与控制单元连接；控制单元用于控制散热器和半导体片工作，且半导体片在第一工作模式或第二工作模式下工作；其中，半导体片包括相对的第一表面和第二表面，第一表面为朝向待散热部件的表面，第二表面为朝向散热器的表面；在第一工作模式下，第一表面的温度高于第二表面的温度，半导体片基于第一表面和第二表面的温差产生电动势；在第二工作模式，半导体片基于外加电动势驱动在第一表面和第二表面之间产生温差，且第一表面的温度低于第二表面的温度，可使得半导体片和散热器均在控制单元的控制下进行工作，并具体地，半导体片的工作模式可在第一工作模式和第二工作模式之间进行切换，即可以在第一工作模式下，基于待散热部件的热量，在其第一表面和第二表面之间产生温差电动势，该温差电动势可用于为移动终端中的其他用电元件供电，从而有利于提升移动终端的续航能力，且实现了待散热部件产生的热量的有效利用；同时，在第二工作模式下，半导体片可基于外加电动势制冷，即使其靠近待散热部件的表面，即第一表面的温度小于第二表面的温度，从而能够为待散热部件降温，提高温控系统整体的散热能力。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中一种温控系统的结构示意图；

图2为本申请实施例中另一种温控系统的结构示意图；

图3为本申请实施例中又一种温控系统的结构示意图；

图4为图3中示出的温控系统沿A1-A2的剖面结构示意图；

图5为本申请实施例中一种控温方法的流程示意图；

图6为本申请实施例中另一种控温方法的流程示意图；

图7为本申请实施例中又一种控温方法的流程示意图；

图8为本申请实施例中一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面将对本申请的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但本申请还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。

本申请实施例提出了一种基于余热回收的温控系统，其可应用于笔记本等高耗能移动终端，具体地，该温控系统包括半导体片，能够利用半导体片的即可制冷又可温差发电的特性，实现温度超标时提高散热能力和待机时热量余热回收利用以延长续航时间的目的。

下面结合图1-图8，对本申请实施例提供的基于余热回收的温控系统、控温方法和电子设备进行示例性说明。

在一个实施例中，图1为本申请实施例中一种温控系统的结构示意图。参照图1，该温控系统包括：半导体片110、散热器120和控制单元130；半导体片110设置于散热器120和待散热部件100之间，半导体片110和散热器120均与控制单元130连接；控制单元130用于控制散热器120和半导体片110工作，且半导体片110在第一工作模式或第二工作模式下工作；其中，半导体片110包括相对的第一表面111和第二表面112，第一表面111为朝向待散热部件100的表面，第二表面112为朝向散热器120的表面；在第一工作模式下，第一表面111的温度高于第二表面112的温度，半导体片110基于第一表面111和第二表面112的温差产生电动势；在第二工作模式下，半导体片110基于外加电动势驱动在第一表面111和第二表面112之间产生温差，且第一表面111的温度低于第二表面112的温度。

其中，待散热部件100可为发热芯片，例如包括CPU、GPU等平板式高功耗热源，以及可包括本领域技术人员可知的其他电子设备中的其他待散热部件，在此不赘述也不限定。

其中，本实施例中的半导体片110同时具有热电制冷和温差发电的特性，具体地，半导体片110可根据赛贝克效应和珀尔帖效应，既可以由半导体片110两侧的温差产生电动势用于发电，又可以外加电动势驱使半导体片110的两侧产生温差，一面冷一面热，如果第二表面112(热端)散热充分，则第一表面111(即冷端)可用于对待散热部件110制冷。其可采用本领域技术人员可知的任一种具有上述特性的半导体材料，在此不限定。

其中，第一工作模式也可称为温差发电模式，该模式下通过半导体片110的第一表面111和第二表面112之间的温差产生电动势，即利用半导体片110两侧的余热产生电能，该电能可供给电子设备充电，或供给电子设备中的其他储用电单元，有利于实现通过余热的回收提高电子设备的续航能力。

其中，第二工作模式也可称为热电制冷模式，该模式下通过向半导体片110外加电动势，即在第一表面111和第二表面112之间施加电动势，能够对半导体片110进行制冷，使朝向待散热部件100的第一表面111能够实现更低的温度，从而能够带走待散热部件100的热量，即实现较强的散热能力，如此提高电子设备应对极端散热环境的能力。

其中，控制单元130连接半导体片110与散热器120，用于控制散热器120的工作参数，例如散热功率、输出占空比、风扇转速等，下文中结合图3示例性说明，以及用于控制半导体片110在第一工作模式或第二工作模式下工作，从而满足不同的散热需求和续航需求。

示例性地，散热器120可采用本领域技术人员可知的任一种散热器，控制单元130可基于硬件结构和/或软件程序实现，能够实现本文中的控制功能即可，在此不限定。

本申请实施例提供的基于余热回收的温控系统，充分利用了半导体片110的即可热电制冷又可温差发电的特性，在热电制冷模式下能够使半导体片110的第一表面111实现较低的温度，从而强化温控系统对待散热部件100的散热能力，提高电子设备应对极端散热环境的能力；同时，在温差发电模式下，通过两侧的余热产生电能，供给电子设备充电，实现热量的回收利用，以提高电子设备的续航能力。

进一步地，该温控系统还可包括场景识别单元(图1中未示出)，例如可以获取周围环境图片、视频、温度、湿度、亮度等参数，并基于获取的参数自动区分电子设备的使用场景，以确定散热优先或者续航优先，从而可平衡散热安全和设备续航的需求。

需要说明的是，图1中仅示例性地示出了1个待散热部件100，以及示出了为其散热的半导体片110、散热器120和控制单元130的相对位置关系和连接关系，但并不构成对温控系统中半导体片110、散热器120和控制单元130的数目、形状、体积大小等的限定。在其他实施方式中，当待散热部件100的数目为2个、3个或更多个时，温控系统中的半导体片110、散热器120和控制单元130的数目以及其各自相对于待散热部件100的位置可基于散热需求、续航需求以及温控需求设置，在此不限定。

在一个实施例中，该温控系统还可包括供电单元、储用电单元、第一调压保护电路、第二调压保护电路以及至少一组转换开关，一组转换开关包括第一转换开关和第二转换开关；其中，第一调压保护电路并联于供电单元的两端，且两端分别对应电连接第一转换开关和第二转换开关的两端；第二调压保护电路并联于储用电单元的两端，且两端分别对应电连接第一转换开关和第二转换开关的另两端，半导体片的两端还分别对应连接第一转换开关和第二转换开关的又两端，第一转换开关和第二转换开关的受控端分别对应连接控制单元的两个控制端，控制单元的输出端连接散热器；转换开关用于在控制单元的控制下，在第一工作模式下连通半导体片与储用电单元，在第二工作模式下连通半导体片与供电单元。

其中，转换开关可为单刀双掷开关，用于在控制单元的控制下，进行半导体片所在通路的切换。具体地，在第一工作模式下连通半导体片与储用电单元，使得储用电单元可利用半导体片产生的温差电动势维持工作，或者将该温差电动势储存起来以备用；在第二工作模式下连通半导体片和供电单元，使得半导体片能够基于外加电动势制冷，从而提高制冷散热效果。其中，第一调压保护电路和第二调压保护电路用于调节稳定被导通的通路中的电压，实现对其中的电路元器件进行保护的作用。

示例性地，图2为本申请实施例中另一种温控系统的结构示意图，示出了温控系统的一种电路结构图。在图1的基础上，参照图2，该温控系统还可包括供电单元140、储用电单元150、第一调压保护电路160、第二调压保护电路170以及至少一组转换开关，一组转换开关包括第一转换开关181和第二转换开关182；第一调压保护电路160至少包括第一端601和第二端602，第二调压保护电路170至少包括第一端701和第二端702，第一转换开关181包括第一端a1、第二端b1、第三端c1以及控制端d1，第二转换开关182包括第一端a2、第二端b2、第三端c2以及控制端d2，控制单元130至少包括第一控制端和第二控制端；供电单元140的输出端与第一调压保护电路160的输入端连接，第一调压保护电路160的第一端601连接第一转换开关181的第一端a1，第一调压保护电路160的第二端602连接第二转换开关182的第一端a2；第一转换开关181的第二端b1连接第二调压保护电路170的第一端701，第二转换开关182的第二端b2连接第二调压保护电路170的第二端702，第二调压保护电路170的输出端与储用电单元150连接；第一转换开关181的第三端c1和第二转换开关182的第三端c2分别与半导体片110的第一表面111和第二表面112一一对应连接，第一转换开关181的控制端d1与控制单元130的第一控制端连接，第二转换开关182的控制端d2与控制单元130的第二控制端连接；在第一工作模式下，控制单元130用于利用第一控制端控制第一转换开关181的第三端c1与第二端b1连接，且利用第二控制端控制第二转换开关182的第三端c2与第二端b2连接；在第二工作模式下，控制单元130用于利用第一控制端控制第一转换开关181的第三端c1与第一端a1连接，且利用第二控制端控制第二转换开关182的第三端c2与第一端a2连接。

具体地，温控系统的电路中，电路元器件主要包括：供电单元140、储用电单元150、调压保护电路(包括第一调压保护电路160和第二调压保护电路170)、转换开关(包括第一转换开关181和第二转换开关182)及各电路元器件之间的连接线路。其中，控制单元130通过控制转换开关用于切换半导体片110的工作模式。

其中，供电单元140用于为半导体片110提供外加电动势，可选的，还用于为控制单元130以及电子设备中的其他用电单元供电。示例性地，供电单元140可为电子设备中的电池，其直接或间接连接电子设备中的各用电单元，实现为各用电单元供电，用电单元例如可包括半导体片、散热器、显示屏、控制单元以及本领域技术人员可知的电子设备中的其他用电单元，以满足电子设备的各种使用需求。

其中，储用电单元150用于存储或直接使用半导体片110产生的温差电动势对应的电能。可选的，储用电单元150可为电子设备的电池，该温控系统可用于在电子设备待机时，利用待散热部件100的产热为电子设备中的电池充电。

其中，第一调压保护电路160用于调整供电单元140的输出电压，使调整后的电压满足半导体片110以及其他各用电单元的用电需求。第二调压保护电路170用于调整由半导体片110产生的温差电动势，时调整后的电动势满足储用电单元150的存储或用电需求。示例性地，第一调压保护电路160和第二调压保护电路170的具体电路结构可采用本领域技术人员可知的任一种能够满足上述电压(包括温差电动势)调整需求的电路，在此不赘述也不限定。

其中，转换开关(包括第一转换开关181和第二转换开关182)通过在控制单元130的控制下切换其内部的连接关系，可将半导体片110与供电单元140连通，或者将半导体片110与储用电单元150连通；并对应地，当半导体片110与供电单元140连通时，可利用供电单元140为半导体片110提供外加电动势，以实现热电制冷；当半导体片110与储用电单元150连通时，可将半导体片110产生的温差电动势传输至储用电单元150，以实现温差电动势的存储或直接利用。由此，在控制单元130的控制下，通过切换第一转换开关181和第二转换开关182的内部连接关系，可实现半导体片110在第一工作模式下或第二工作模式下工作，从而满足散热或续航的需求。

示例性地，半导体片110在第二工作模式(即热电制冷模式)下，半导体片110通过第一调压保护电路160与供电单元140连通，此时供电回路可为e-601-a1-c1-111-112-c2-a2-602-f；可选的，供电单元140可为电子设备外接的电源，也可为电子设备中的电池。当储用电单元150为电子设备中的电池时，若利用电池为半导体片110提供外加电动势，则此时的供电回路可为：g-701-b1-c1-111-112-c2-b2-702-h。

示例性地，半导体片110在第一工作模式(即温差发电模式)下，半导体片110通过第二调压保护电路170与储用电单元150连通，此时储用电回路可为：111-c1-b1-701-g-h-702-b2-c2112。

需要说明的是，上述仅以图2为例，示例性地说明了1个半导体片110在第一工作模式或第二工作模式下的电路回路。在其他实施方式中，当半导体片110的数目为2个、3个或更多个时，每个半导体片110可对应配置一组切换开关，至少部分或所有的半导体片110可共用相同的第一调压保护电路160、第二调压保护电路170和控制单元130，并且在控制单元130的控制下，基于切换开关的内部连接关系的切换，连通对应的电路回路。

在一些实施例中，继续参照图2，待散热部件100的数目为N(示例性地，以N＝2为例)个时，半导体片110的数目为N个，散热器120的数目为N个，且转换开关的组数为N组，N≥1且为整数；其中，半导体片110、转换开关和散热器120均与待散热部件100一一对应设置；控制单元130至少包括N个第一控制端、N个第二控制端以及N个输出端，其中，N个第一控制端和N个第二控制端构成N组控制端，每组控制端包括一个第一控制端和一个第二控制端；N个输出端分别与N个散热器120一一对应连接，N个第一控制端分别与N个第一转换开关181的控制端一一对应连接，N个第二控制端分别与N个第二转换开关182的控制端一一对应连接。

具体地，每个待散热部件100分别配置对应的半导体片110和散热系统120，如此可通过对半导体片110和散热系统120的控制，实现针对各不同的待散热部件100分别散热，满足不同位置处的待散热部件100的散热需求，实现灵活散热，提高电子设备整体的散热性能；同时，能够对散热需求较小的待散热部件100采用较小的散热参数进行散热，在确保满足散热需求的基础上，还有利于降低能耗，有利于提高电子设备的续航能力。

在一些实施例中，图3为本申请实施例中又一种温控系统的结构示意图，图4为图3中示出的温控系统沿A1-A2的剖面结构示意图，示出了散热器可包括的结构部件，以及在此基础上的温控系统中的各结构部件的相对位置关系和连接关系。在图1的基础上，参照图3和图4，散热器120包括采用热管散热系统的两相散热器，该两相散热器具体可包括：均温固定架121、热管122、相变介质123、散热助片124、风扇125以及导热界面材料层126；相变介质123填充于热管122内；热管122包括连通的冷端222和热端221，均温固定架121设置于热管122的热端222与半导体片110之间，且覆盖半导体片110；热管122的冷端221和散热助片124均设置于风扇125的出风口位置处，且热管122的冷端221与散热助片124接触；风扇125与控制单元130的一输出端连接，风扇125的转速由控制单元130调节；导热界面材料层126填充于待散热部件100与半导体片110之间的位置处和/或半导体片110与均温固定架121之间的位置处。

其中，散热器120采用两相散热器，其利用相变介质123(即工质)气液相变的高潜热特性，能够在短时间内带走大量热量，从而能够实现较好的散热性能。示例性地，用于电子产品散热的两相换热器可包括采用热管散热系统的两相散热器、VC散热器或本领域技术人员可知的其他两相散热器。其中，散热器120采用热管系统的两相散热器时，热管122的冷端222通过散热肋片124增加等效换热面积，并采用风扇125，例如涡轮风扇进行风冷散热。

具体地，两相散热器采用热管散热系统，并具体可包括：均温固定架121、热管122、散热肋片124和涡轮风扇。每个待散热部件100单独配置一套两相散热器，如此便于独立控制单个待散热部件100的散热强度，且有效克服了串联回路带来的热负荷不匹配造成的散热削减问题。在此基础上，控制单元130可用于调控风扇125的启停和转速调节，例如可通过调节其占空比实现转速调节，以及用于控制半导体片110的工作模式，即在第一工作模式或第二工作模式下工作。

示例性地，结合图4，用于承载待散热部件100的结构可为PCB板，由于PCB板的导热性能较差，热量主要往上传导并由热管122带走，热量传导方向由图4中的箭头示出，图3中示出的箭头同样示出热量传导方向。其中，在待散热部件100与半导体片110的接触部分和/或在半导体片110与均温固定架121的接触部分填充导热界面材料，形成填充于其中的导热界面材料层126，可减小相互接触的两表面之间的接触热阻，提高热量传导效率，提升散热性能。可选的，构成导热界面材料层126的导热界面材料可选为液态金属、导热硅脂或本领域技术人员可知的能够减小接触热阻的其他材料，在此不赘述也不限定。

在一些实施例中，均温固定架121与热管122之间焊接一体，一方面用于保持散热器的结构稳定性，另一方面用于增加热管122与待散热部件100之间的换热面积，特别是单热源采用多根小管径热管同时散热时必须采用均温固定架121，以提高散热性能。

在一些实施例中，均温固定架121可由高导热金属制成，即均温固定架121采用导热系数大于预设导热系数的金属材料制成，其中，预设导热系数可为能够满足待散热部件100的散热需求的任意数值，在此不限定。

在其他实施方式中，散热器120采用两相散热器时，其还可包括其他结构部件，以增强结构稳定性和散热性能，在此不限定。进一步地，散热器120还可采用本领域技术人员可知的其他散热器，能够满足散热需求、耗能需求(与电子设备的续航需求对应，耗能越低，越有利于延长续航时间)以及结构稳定性需求即可，在此不限定。

在上述实施方式的基础上，本申请实施例还提供了一种基于余热回收的控温方法，可由上述任一种温控系统执行，能够实现对应的有益效果。

下面结合图5-图7，对本申请实施例提供的基于余热回收的控温方法进行示例性说明。

在一些实施例中，图5为本申请实施例中一种控温方法的流程示意图。参照图5，该方法可包括如下步骤，其均可由控制单元执行。

在S210中，获取至少一位置处的待散热部件的温度值。

其中，温控系统中还可包括温度传感器，温度传感器设置在待散热部件或其附件预设距离范围内，预设距离的设置能够满足不影响待散热部件工作和散热，以及能够较准确地监测即可，在此对其具体数值不限定。基于此，通过温度传感器实时监测对应位置处待散热部件的温度值，并可将监测到的温度值传输至控制单元；对应地，控制单元可接收温度传感器监测到的温度值。

示例性地，基于待散热部件的分布情况，温度传感器可对应于待散热部件设置，即温度传感器的数目与待散热部件的数目相同，且一一对应设置；或者，当存在距离较近的待散热部件时，可对应于在同一个较小空间范围内的待散热部件设置一个温度传感器，从而能够减小温度传感器的数量，减少温度传感器占用的空间；或者，当待散热部件所占用的空间较大时，可对应于该待散热部件，在其周围不同位置处设置两个或更多个温度传感器，以准确检测其温度。或者，还可采用本领域技术人员可知的其他方式设置温度传感器，以确保较准确的检测各待散热部件的温度的同时，不占用过多的空间即可。

在该步骤中，可针对性地获取一个或几个不同位置处的待散热部件的温度值，或者可获取电子设备中各不同位置处的待散热部件的温度值，可基于实际散热需求设置，在此不限定。

在S220中，逐个判断温度值是否大于模式切换参考点阈值。

其中，模式切换参考点阈值为一温度值，当前述步骤中获取的温度值大于该温度值时，待散热部件的温度较高，急需散热，则对应地半导体片可工作在热电制冷模式，以提高散热强度；当前述步骤中获取的温度值小于或等于该温度值时，待散热部件的温度较低，可主要利用散热器进行散热，而使半导体片工作在温差发电模式，从而实现待散热部件的余热回收再利用，提高续航能力。

示例性地，模式切换参考点阈值也可称为高温门限或温控基准点，其可采用T_S表示，其取值范围可为75～100℃，示例性地，T_S的取值可为75℃、80℃、100℃或其他可选温度值，在此不限定。

在S230中，在温度值小于或等于模式切换参考阈值时，控制对应位置处的半导体片在第一工作模式工作，且对应位置处的散热器采用第一预设散热功率进行散热。

具体地，结合上文，当温度值较低，并具体地在温度值小于或等于模式切换参考阈值时，待散热部件的散热需求较低，此时可仅利用散热器对待散热部件散热，同时控制半导体片在温差发电模式工作，以产生温差电动势，其对应的电能可被电子设备中的储用电单元存储或直接利用，以提高电子设备的续航能力。

示例性地，散热器的第一预设散热功率的大小可基于待散热部件的温度值与模式切换参考点阈值之间的温差确定，能满足待散热部件的散热需求即可，下文中详述。

在S240中，在温度值大于模式切换参考点阈值时，控制对应位置处的半导体片在第二工作模式工作，且对应位置处的散热器采用第二预设散热功率进行散热。

其中，结合上文，当温度值较高，并具体地在温度值小于或等于模式切换参考阈值时，待散热部件的散热需求较高，此时需要提供较强的散热强度，可控制半导体片在热电制冷模式下工作，并且散热器采用较大的功率进行散热，以确保能够满足散热需求。

具体地，由于半导体片在热电制冷模式下工作时，能够制造低于室温的条件，在其热端散热充分的情况下，则能够有效降低待散热部件表面的温度；通过半导体片配合高效的两相散热器能够进一步强化温控系统的散热能力。

示例性地，第二预设散热功率可为散热器的最大功率。

在一些实施例中，在图5的基础上，S240中的“控制对应位置处的半导体片在第二工作模式工作，且对应位置处的散热器采用第二预设散热功率进行散热”，可包括：

控制对应位置处的半导体片采用最大的制冷功率工作，且对应位置处的散热器采用最大的散热功率进行散热。

具体地，利用最大的散热强度，对待散热部件进行散热，以确保温度值较高的待散热部件的温度能够较快地降低，确保电子设备的运行稳定性和安全性。

基于此，在该步骤之后，该控温方法还可包括如下步骤。

判断温度值是否下降至第一预设温度以下，第一预设温度小于模式切换参考点阈值；

在温度值下降至第一预设温度以下时，则控制半导体片退出第二工作模式；

在温度值并未下降至第一预设温度以下时，则判断温度值是否上升至第二预设温度以上；第二预设温度大于模式切换参考点阈值；

在温度值上升至第二预设温度以上时，至少关停待散热部件；

在温度值未上升至第二预设温度以上时，返回控制对应位置处的半导体片采用最大的制冷功率工作，且对应位置处的散热器采用最大的散热功率进行散热。

其中，高温条件下器件功耗的波动幅度更大，温度波动速度更快，因此为了避免高温门限附近，半导体片工作模式的频繁切换，设置半导体片在热电制冷模式下的退出温度低于温控基准点，例如为T_S-5。同时，也设置了高温保护机制，若监测到待散热部件的温度值超过第二预设温度，则至少关停待散热部件，可选强制电子设备进行关机保护，以保证电子设备的运行安全。

具体地，第一预设温度小于模式切换参考点阈值，其一方面用于判断待散热部件的温度值是否已经下降，另一方面用于避免半导体片工作模式的频繁切换。第二预设温度也可称为极限温度，可采用T_S3表示，其大于模式切换参考点阈值，用于实现高温保护。示例性地，第一预设温度可低于模式切换参考点阈值5℃，即可表示为T_S-5；极限温度T_S3取值范围可为110～130℃，示例性地，T_S3的取值可为110℃、121℃、130℃或其他可选温度值，在此不限定。

在此基础上，对待散热部件进行散热的过程中，持续监测并判断其温度值，若温度值下降，并降低至小于第一预设温度，则表明待散热部件的温度被降下来了，其不再需要太强的散热强度，即此时可控制半导体片退出热电制冷模式。反之，若待散热部件的温度并没有下降，则判断温度值是否不降反升，具体地，判断温度值是否大于上升到了第二预设温度以上，若是，则表明待散热部件的温度过高，且继续工作的话，温控系统也无法降低其温度，可能导致包括该待散热部件的电子设备的损毁，此时至少关停该待散热部件，以阻止其继续产热。可选的，还可直接关停包括该待散热部件的电子设备，以实现电子设备的关机保护。此外，若温度值既没有降至第一预设温度以下，也没有上升至第二预设温度以上，则表明待散热部件的产热与温控系统的散热达到了动态平衡，保持半导体片和散热器的工作状态不变即可。

在一些实施例中，在图5的基础上，S230中的“控制对应位置处的半导体片在第一工作模式工作，且对应位置处的散热器采用第一预设散热功率进行散热”，可包括：

控制对应位置处的半导体片连通储用电单元，并在第一工作模式下工作；

基于温度值和模式切换参考点阈值确定温度差；

基于温度差，确定第一预设散热功率；温度差越大，第一预设散热功率越大；

控制对应位置处的散热器的采用第一预设散热功率进行散热。

其中，当前述步骤中获取的温度值小于或等于温控基准点时，温控系统以及采用该温控系统的电子设备以续航为主要目标。此时，半导体片启动温差发电模式，实现余热回收。具体地，将半导体片与储用电单元连通，通过待散热部件表面和两相散热器之间的温差，使得半导体片的第一表面和第二表面之间产生温差，并基于此产生温差电动势，即热电势，将产生的热电势通过整流调压后输送给储用电单元，例如输送给电池进行充电。

同时，为了兼顾散热的需求，并且为了能够保证温控系统能在较大的功耗范围内半导体片都工作在温差发电模式，可基于温度值调节散热器的散热功率。具体地，监测到的温度值与温控基准点之间的温差越大，相应的散热器的散热功率越高，即第一预设散热功率越大，以实现较好的散热效果。示例性地，结合上文，当散热器采用热管系统的两相散热器时，温差越大，风扇的占空比越高，其转速越快。

基于此，在该步骤之后，该控温方法还可包括如下步骤。

判断对应位置处的温度值是否大于模式切换参考点阈值；

在温度值大于模式切换参考点阈值时，控制半导体片退出第一工作模式；

在温度值小于或等于模式切换参考点阈值时，返回控制对应位置处的散热器的采用第一预设散热功率进行散热。

具体地，对待散热部件进行散热的过程中，持续监测并判断其温度值，若温度值未上升，即监测到的温度值小于或等于温控基准点，则保持半导体片和散热器的工作状态不变即可；若温度值上升，则调大散热器的散热功率，例如调大风扇转速。进一步地，当风扇转速调至最大后，若监测到的温度值还是大于温控基准点，则控制半导体片退出温差发电模式，例如半导体片可进入热电制冷模式，可选的，制冷功率，例如制冷电压调节至最大，对待散热部件进行制冷降温，以保证电子设备运行的稳定性和安全性。

在一些实施例中，在图5的基础上，在执行S210之前，该控温方法还可包括：

判断电子设备是否外接电源；

在电子设备外接电源时，判断温度值是否小于第三预设温度；第三预设温度小于模式切换参考点阈值；

在温度值小于第三预设温度时，关闭半导体片以及散热器；

在温度值大于或等于第三预设温度时，控制对应位置处的半导体片采用第二工作模式工作，且对应位置处的散热器采用第三预设散热功率进行散热；

其中，温度值与第三预设温度之间的温度差越大，第三预设散热功率越大，且半导体片的制冷功率越大。

其中，温差发电的目的是为了延长续航时间，所以判断是否需要续航的前提是：电子设备是否外接电源。在电子设备有外接电源的情况下，由外接电源为电子设备供电，而非利用电子设备内的电池供电，此时不需要主要考虑续航和耗能的问题，即无需考虑利用余热回收进行温差发电和散热能耗的问题。基于此，可控制半导体片工作在热电制冷模式，且温度阈值可设置于较低的阈值，示例性地，第三预设温度小于高温门限，以使温控系统和电子设备处于较低的温度水平，能够大幅提高其中各部件运行的稳定性和使用寿命。

示例性地，第三预设温度可称为次高温门限，可采用T_S2表示，其取值范围可为35～55℃，示例性地，T_S2的取值可为35℃、40℃、55℃或其他可选温度值，在此不限定。

其中，在对待散热部件进行散热的过程中，可基于监测到的温度值与次高温门限的差值来调节半导体片的制冷功率(电流恒定时，调节器电压值)和散热器的散热功率(以第三预设散热功率示出)；结合上文，可调节涡轮风扇的占空比，以实现对散热器的散热功率的调节。具体地，温差越大，半导体片的制冷功率越大，散热器的第三预设散热功率越高，相应的电压值和占空比越高，从而实现较好的散热效果。

在一些实施例中，在电子设备外接电源，并控制半导体片采用热电制冷模式，散热器采用第三预设散热功率进行散热的情况下，该控温方法还可包括如下步骤。

判断温度值是否下降至第四预设温度以下，第四预设温度小于第三预设温度；

在温度值下降至第四预设温度以下时，半导体片退出第二工作模式；

在温度值未下降至第四预设温度以下时，判断温度值是否上升至第二预设温度以上；

在温度值上升至第二预设温度以上时，至少关停待散热部件；

在温度值未上升至第二预设温度以上时，返回控制对应位置处的半导体片采用第二工作模式工作，且对应位置处的散热器采用第三预设散热功率进行散热。

其中，设置半导体片退出第二工作模式的温度低于第三预设温度，例如设为低于次门限温度3℃，可避免半导体片和散热器在次高温门限附近频繁启停。

在此基础上，对待散热部件进行散热的过程中，持续监测并判断其温度值，若温度值下降，并降低至小于第四预设温度，则表明待散热部件的温度被降下来了，其不再需要太强的散热强度，即此时可控制半导体片退出热电制冷模式。反之，若待散热部件的温度并没有下降，则判断温度值是否不降反升，具体地，判断温度值是否大于上升到了第二预设温度以上，若是，则表明待散热部件的温度过高，且继续工作的话，温控系统也无法降低其温度，可能导致包括该待散热部件的电子设备的损毁，此时至少关停该待散热部件，以阻止其继续产热。可选的，还可直接关停包括该待散热部件的电子设备，以实现电子设备的关机保护，保证电子设备运行安全。此外，若温度值既没有降至第四预设温度以下，也没有上升至第二预设温度以上，则表明待散热部件的产热与温控系统的散热达到了动态平衡，保持半导体片和散热器的工作状态不变即可，即返回控制半导体片的制冷功率和散热器的散热功率的步骤。

在一些实施例中，图6示出了本申请实施例提供的另一种控温方法的流程，以对半导体片及风扇运行状态的调控为例示出了控温过程。参照图6，该控温方法可包括如下过程：

(1)设备开机启动时，各风扇以50％的占空比持续运行10s，以对电子设备进行吹风除尘；同时，各半导体片以制冷模式运行10s，运行电压U_半导体片为最大电压的1/2，即0.5U_max。通过监测芯片(待散热部件的一种)的温度传感器，判断温度是否下降，来检验散热系统(即温控系统)部件运行是否正常，各部件运行正常的情况下，在运行10s后将各参数置为0，以减小散热系统的能耗支出。

系统运行期间散热系统每隔1s读取一次各位置处待散热部件的温度值，并采取相应的控温措施，各个发热芯片及对应的散热器采用相同的控制逻辑分别独立地控制。

由于余热回收并进行温差发电的目的是为了延长续航时间，因此，判断半导体片的工作模式的前提是：电子设备是否外接电源。

(2)在电子设备与外接电源连通，即通过外接电源通电的情况下，则不需要考虑余热回收和散热能耗的问题，直接控制半导体片切换到热电制冷模式，此时，各半导体片均切换至热电制冷模式，即Cool_j＝ON。此时，温度控制阈值可选用次高温门限，使电子设备以及温控系统均处于较低的温度水平，如此能够大幅提高电子设备和温控系统中各部件运行的稳定性和使用寿命。其中，根据监测到的温度值与次高温门限的差值，即二者温差来调节半导体片的电压值和涡轮风扇的占空比，温差越大，相应的电压值越大，且占空比越高。同时，为了避免半导体片及涡轮风扇在次高温门限附近频繁启停，将退出循环的温度设为低于次高温门限3℃。若监测到芯片的温度值超过极限温度，则强制关机，对电子设备和温控系统进行关机保护，保证电子设备运行安全。

(3)在电子设备没有外接电源的情况下，温控系统需要同时平衡温度和能耗双方面影响。此时采用高温门限作为温控基准点，当监测到的温度值小于该温控基准点时，温控系统以及采用该温控系统的电子设备以续航为主要目标，半导体片启动温差发电模式，通过芯片表面和两相散热器之间的温差产生热电势，将产生的热电势通过整流调压后输送给储用电单元进行充电或供电。同时，兼顾散热的需求，保证电子设备和温控系统能在较大的功耗范围内半导体片都工作在温差发电模式，可对散热器的散热功率，例如风扇的占空比进行调节。当监测的温度值与温控基准点之间的温差越大，相应的风扇占空比越高，当风扇转速调制最大后，若监测到的温度值仍然大于温控基准点，则退出温差发电模式，半导体片进入热电制冷模式；可选的，制冷电压调制最大，对待散热部件进行制冷降温，以保证对应部件以及包括该部件的电子设备运行的稳定性和安全性。

其中，由于半导体片能够制造低于室温的条件，如果其热端散热充分，则能够有效降低芯片表面的温度水平。由此，通过半导体片配合高效的两相散热器，能够进一步强化温控系统的散热能力。

此外，由于高温条件下各部件的功耗的波动幅度更大，温度波动速度更快，因此为了避免高温条件下半导体片工作模式在温控基准点附近的频繁切换，热电制冷模式下的退出温度设置为低于控温基准点5℃。相应的，该模式下也设置了高温保护机制，即若监测到芯片的温度值超过了极限温度，则强制系统进行关机保护，保证设备运行安全。

在一些实施例中，该温控系统还包括用户端，可允许用户介入，参与温度调控。

示例性地，图7为本申请实施例中又一种控温方法的流程示意图，示出了包括用户参与的控温方法。参照图7，用户端可包括控制面板，用户基于控制面板操作，对应地，控制面板接收用户输入指令，并可传输至控制单元。并且，控制单元获取热源温度，热源即待散热部件。控制单元基于用户输入指令和热源温度，采用上述图6示出的控制方法，对各半导体片和散热器进行控制。其中，在监测到的温度值未到达高温门限(T_S)之前，用户都可以通过控制面板对各半导体片的工作模式和各涡轮风扇的占空比进行设置，具体可包括启动热电制冷模式Coolj(j＝1,2,…,n)＝ON、启动温差发电模式Poweri(i＝1,2,…,n)＝ON、关闭各半导体片(Coolj(j＝1,2,…,n)＝OFF及Poweri(i＝1,2,…,n)＝OFF)和散热器以及控制各风扇的占空比PWMi(i＝1,2,…,n)＝0-100。

本申请实施例提供的基于温控系统实现的控温方法，可结合电子设备实际使用的环境状况，以节能为首要目标，同时兼顾散热的安全性。具体地，在电子设备采用电池供电的状态下，半导体片采用温差发电模式，如此能够有效的延长电子设备的续航时间；若电子设备中待散热部件的温度值超过设定温度阈值或电子设备在外接电源的情况下，则半导体片采用热电制冷模式，如此增强了极端环境下电子设备的散热能力，保证电子设备和温控系统运行的安全性。同时，提供了用户的可控窗口，使用户可以基于实际需求设置温度调控的范围，如此在保证安全性的前提下尽可能的实现个性化操作。

在上述实施方式的基础上，本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括待散热部件，待散热部件采用上述任一种温控系统进行散热，或者采用上述任一种控温方法进行温度调制，能够实现对应的有益效果。示例性地，该电子设备可为手机、平板(如图8所示)、电脑、车载显示设备、可穿戴显示设备或其他需要检测控温的电子结构或部件，在此不赘述也不限定。

在其他实施方式中，本申请实施例提供的温控系统和控温方法还可以应用到一些大发热量的场景，以减少相应设备的能耗，从而实现节能，设备例如可包括服务器机组、数据中心或本领域技术人员可知的其他发热设备。同时，基于半导体片能够制冷的特性，可实现更低的冷端温度，适合应用在有限空间内的电子设备、器件或部件散热。在其他实施方式中，散热冷端的形式除了前述实施例提供的两相液冷外，还可以是多样的，例如水冷、相变储能、强迫风冷等，或本领域技术人员可知的其他方式，在此不限定。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于余热回收的温控系统，其特征在于，包括：半导体片、散热器和控制单元；所述半导体片设置于所述散热器和待散热部件之间，所述半导体片和所述散热器均与所述控制单元连接；

所述控制单元用于控制所述散热器和所述半导体片工作，且所述半导体片在第一工作模式或第二工作模式下工作；

其中，所述半导体片包括相对的第一表面和第二表面，所述第一表面为朝向所述待散热部件的表面，所述第二表面为朝向所述散热器的表面；

在所述第一工作模式下，所述第一表面的温度高于所述第二表面的温度，所述半导体片基于第一表面和第二表面的温差产生电动势；在所述第二工作模式下，所述半导体片基于外加电动势驱动在所述第一表面和所述第二表面之间产生温差，且所述第一表面的温度低于所述第二表面的温度。

2.根据权利要求1所述的温控系统，其特征在于，还包括供电单元、储用电单元、第一调压保护电路、第二调压保护电路以及至少一组转换开关，所述一组转换开关包括第一转换开关和第二转换开关；

所述第一调压保护电路并联于所述供电单元的两端，且两端分别对应电连接第一转换开关和第二转换开关的两端；所述第二调压保护电路并联于所述储用电单元的两端，且两端分别对应电连接第一转换开关和第二转换开关的另两端，所述半导体片的两端还分别对应连接第一转换开关和第二转换开关的又两端，所述第一转换开关和所述第二转换开关的受控端分别对应连接所述控制单元的两个控制端，所述控制单元的输出端连接所述散热器；

所述转换开关用于在所述控制单元的控制下，在所述第一工作模式下连通所述半导体片与所述储用电单元，在所述第二工作模式下连通所述半导体片与所述供电单元。

3.根据权利要求2所述的温控系统，其特征在于，所述待散热部件的数目为N个时，所述半导体片的数目为N个，所述散热器的数目为N个，且所述转换开关的组数为N组，N≥1且为整数；

其中，所述半导体片、所述转换开关和所述散热器均与所述待散热部件一一对应设置；

所述控制单元至少包括N组控制端以及N个输出端，每组控制端包括一个第一控制端和一个第二控制端；N个所述输出端分别与N个所述散热器一一对应连接，N个所述第一控制端分别与N个所述第一转换开关的控制端一一对应连接，N个所述第二控制端分别与N个所述第二转换开关的控制端一一对应连接。

4.根据权利要求1所述的温控系统，其特征在于，所述散热器包括采用热管散热系统的两相散热器，包括：均温固定架、热管、相变介质、散热助片、风扇以及导热界面材料层；

所述相变介质填充于所述热管内；

所述热管包括连通的冷端和热端，所述均温固定架设置于所述热管的热端与所述半导体片之间，且覆盖所述半导体片；

所述热管的冷端和所述散热助片均设置于所述风扇的出风口位置处，且所述热管的冷端与所述散热助片接触；

所述风扇与所述控制单元的一输出端连接，所述风扇的转速由所述控制单元调节；

所述导热界面材料层填充于所述待散热部件与所述半导体片之间的位置处和/或所述半导体片与所述均温固定架之间的位置处。

5.一种基于余热回收的控温方法，其特征在于，由权利要求1-4任一项所述的温控系统执行，所述方法包括：

获取至少一位置处的待散热部件的温度值；

逐个判断所述温度值是否大于模式切换参考点阈值；

在所述温度值小于或等于模式切换参考阈值时，控制对应位置处的所述半导体片在所述第一工作模式工作，且对应位置处的所述散热器采用第一预设散热功率进行散热；

在所述温度值大于所述模式切换参考点阈值时，控制对应位置处的所述半导体片在所述第二工作模式工作，且对应位置处的所述散热器采用第二预设散热功率进行散热。

6.根据权利要求5所述的控温方法，其特征在于，所述控制对应位置处的所述半导体片在所述第二工作模式工作，且对应位置处的所述散热器采用第二预设散热功率进行散热，包括：

控制对应位置处的所述半导体片采用最大的制冷功率工作，且对应位置处的所述散热器采用最大的散热功率进行散热；

所述方法还包括：

判断所述温度值是否下降至第一预设温度以下，所述第一预设温度小于所述模式切换参考点阈值；

在所述温度值下降至所述第一预设温度以下时，则控制所述半导体片退出所述第二工作模式；

在所述温度值并未下降至所述第一预设温度以下时，则判断所述温度值是否上升至第二预设温度以上；所述第二预设温度大于所述模式切换参考点阈值；

在所述温度值上升至所述第二预设温度以上时，至少关停所述待散热部件；

在所述温度值未上升至所述第二预设温度以上时，返回所述控制对应位置处的所述半导体片采用最大的制冷功率工作，且对应位置处的所述散热器采用最大的散热功率进行散热。

7.根据权利要求5所述的控温方法，其特征在于，所述控制对应位置处的所述半导体片在所述第一工作模式工作，且对应位置处的所述散热器采用第一预设散热功率进行散热，包括：

控制对应位置处的所述半导体片连通储用电单元，并在所述第一工作模式下工作；

基于所述温度值和所述模式切换参考点阈值确定温度差；

基于所述温度差，确定所述第一预设散热功率；所述温度差越大，所述第一预设散热功率越大；

控制对应位置处的所述散热器的采用第一预设散热功率进行散热；

所述方法还包括：

判断对应位置处的所述温度值是否大于模式切换参考点阈值；

在所述温度值大于所述模式切换参考点阈值时，控制所述半导体片退出所述第一工作模式；

在所述温度值小于或等于所述模式切换参考点阈值时，返回所述控制对应位置处的所述散热器的采用第一预设散热功率进行散热。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

判断电子设备是否外接电源；

在电子设备外接电源时，判断所述温度值是否小于第三预设温度；所述第三预设温度小于所述模式切换参考点阈值；

在所述温度值小于所述第三预设温度时，关闭所述半导体片以及所述散热器；

在所述温度值大于或等于所述第三预设温度时，控制对应位置处的所述半导体片采用第二工作模式工作，且对应位置处的所述散热器采用第三预设散热功率进行散热；

其中，所述温度值与所述第三预设温度之间的温度差越大，所述第三预设散热功率越大，且所述半导体片的制冷功率越大。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

判断所述温度值是否下降至第四预设温度以下，所述第四预设温度小于所述第三预设温度；

在所述温度值下降至所述第四预设温度以下时，所述半导体片退出所述第二工作模式；

在所述温度值未下降至所述第四预设温度以下时，判断所述温度值是否上升至所述第二预设温度以上；

在所述温度值上升至所述第二预设温度以上时，至少关停所述待散热部件；

在所述温度值未上升至所述第二预设温度以上时，返回所述控制对应位置处的所述半导体片采用第二工作模式工作，且对应位置处的所述散热器采用第三预设散热功率进行散热。

10.一种电子设备，包括待散热部件，其特征在于，所述待散热部件采用权利要求1-4任一项所述的温控系统进行散热，或者采用权利要求5-9所述的控温方法进行温度调制。

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