CN213487193U - 一种单兵用光伏半导体空调头盔 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种单兵用光伏半导体空调头盔，包括：头盔外壳、半导体模组、太阳能膜、温度传感器以及锂电池管理模块，所述太阳能膜设置于所述头盔外壳上，所述温度传感器设置于所述头盔外壳的内壁，所述半导体模组、太阳能膜和温度传感器分别与所述锂电池管理模块相连接；所述半导体模组包括半导体制冷片、散热装置、导冷装置以及散冷风扇，所述半导体制冷片的热端面连接至所述散热装置，所述半导体制冷片的冷端面连接至所述导冷装置，所述散冷风扇设置于所述导冷装置远离所述半导体制冷片的一侧。本实用新型能够将光伏和半导体相结合，为温度自动调节提供了基础，实现冷热调节和太阳能充电等功能，结构轻巧，使用简单高效，且节能环保。

Description

一种单兵用光伏半导体空调头盔

技术领域

本实用新型涉及一种头盔，尤其涉及一种单兵用光伏半导体空调头盔。

背景技术

在现代信息化战争中，尽管各种高科技武器平台和先进的技术装备异军突起，但士兵仍扮演着重要角色，头盔便成了单兵作战的重要组成部分。

以头盔为作战系统平台，在满足作战防护要求的同时，已经可以提供通信、夜视、观瞄和定位等多种功能。但是在头盔越来越智能化以便提高军事作战能力的同时，也带来了一系列的问题，比如电子设备的散热问题，士兵使用头盔时的头部热舒适性问题，甚至于作战时的电能供给短缺等问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种能够实现光伏和半导体相结合以解决冷热调节，并实现太阳能充电的单兵用光伏半导体空调头盔。

对比，本实用新型提供一种单兵用光伏半导体空调头盔，包括：头盔外壳、半导体模组、太阳能膜、温度传感器以及锂电池管理模块，所述太阳能膜设置于所述头盔外壳上，所述温度传感器设置于所述头盔外壳的内壁，所述半导体模组、太阳能膜和温度传感器分别与所述锂电池管理模块相连接；所述半导体模组包括半导体制冷片、散热装置、导冷装置以及散冷风扇，所述半导体制冷片的热端面连接至所述散热装置，所述半导体制冷片的冷端面连接至所述导冷装置，所述散冷风扇设置于所述导冷装置远离所述半导体制冷片的一侧。

本实用新型的进一步改进在于，所述散热装置包括散热片和散热风扇，所述所半导体制冷片的热端面连接至所述散热片的一端，所述散热风扇设置于所述散热片远离所述半导体制冷片的一侧。

本实用新型的进一步改进在于，还包括内空气循环通道，所述内空气循环通道设置于所述头盔外壳中，并与所述半导体模组相连接。

本实用新型的进一步改进在于，还包括导冷带，所述导冷带设置于所述头盔外壳中，并与所述半导体模组相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述锂电池管理模块包括锂电池储能装置、可充电电池、电源控制装置、制冷开关和制热开关，所述太阳能膜通过太阳能转换电路连接至所述锂电池储能装置，所述锂电池储能装置与所述可充电电池相连接，所述可充电电池分别与所述电源控制装置、制冷开关和制热开关相连接。

本实用新型的进一步改进在于，还包括电源线和放电线缆，所述锂电池管理模块通过电源线与所述半导体模组相连接，所述锂电池管理模块通过所述放电线缆实现放电。

本实用新型的进一步改进在于，还包括电源插口，所述锂电池管理模块通过所述电源插口可拆卸连接至所述头盔外壳。

本实用新型的进一步改进在于，所述锂电池管理模块上还设置有USB口。

本实用新型的进一步改进在于，还包括空气净化装置，所述空气净化装置设置于头盔前部的口鼻呼吸处。

本实用新型的进一步改进在于，还包括钢化目镜和颈部软支撑硅胶，所述钢化目镜通过目镜旋转钮设置于所述头盔外壳上；所述颈部软支撑硅胶设置于所述头盔外壳的下端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过半导体模组、太阳能膜、温度传感器以及锂电池管理模块等设置，进而能够将光伏和半导体相结合以便为温度自动调节提供基础，实现冷热调节功能，并实现太阳能充电功能，本实用新型结构轻巧，使用简单高效，并且节能环保。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的侧视结构示意图；

图2是本实用新型一种实施例的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，本例提供一种单兵用光伏半导体空调头盔，包括：头盔外壳1、半导体模组、太阳能膜8、温度传感器17以及锂电池管理模块，所述太阳能膜8设置于所述头盔外壳1上，所述温度传感器17设置于所述头盔外壳1的内壁，所述半导体模组、太阳能膜8和温度传感器17分别与所述锂电池管理模块相连接；所述半导体模组包括半导体制冷片3、散热装置、导冷装置6以及散冷风扇7，所述半导体制冷片3的热端面连接至所述散热装置，所述半导体制冷片3的冷端面连接至所述导冷装置6，所述导冷装置6优选为导冷铝块，所述散冷风扇7设置于所述导冷装置6远离所述半导体制冷片3的一侧。所述散热装置优选包括散热片4和散热风扇5，所述散热片4优选为散热铝块，所述所半导体制冷片3的热端面连接至所述散热片4的一端，所述散热风扇5设置于所述散热片4远离所述半导体制冷片3的一侧。

本例所述温度传感器17通过温度传感器探头对温度进行实时监测，便于控制并调头盔内温度，将其控制在合理的范围内；所述导冷装置6以及散冷风扇7设置于冷气腔体28中，所述散热装置设置于散热腔体29中；所述头盔外壳1的内壁设置有头部内衬24，避免所述内空气循环通道23的冷空气直接接触人体头部造成不适；所述散热风扇5在实际应用中也可以采用其他形式的散热器，所述散热风扇5设置于散热器外罩22之中。通过实验研究与验证，本例能够主要以太阳能转换为电能实现电能供给，再经过现有的升压驱动电路，通过半导体模组的热电致冷效应来调节头盔内的温度控制在15～28℃，很好地满足了头盔对温度调节的需求，提供了很好的硬件基础。

如图1所示，本例还优选包括内空气循环通道23，所述内空气循环通道23设置于所述头盔外壳1中，并与所述半导体模组相连接，用于实现空气在头盔内的流通，比如散冷风扇7的外罩与所述头盔外壳1中的内空气循环通道23连接相通，所述头盔外壳1顶部外壁设有太阳能膜8，持续收集辐射能，所述头盔外壳1内壁设有温度传感器17，所述太阳能膜8、温度传感器17和半导体模组的制冷系统2与外置小型高密度的锂电池管理模块相连，本例通过半导体制冷片3实现制冷或升温，调节头盔内的温度，还可以与能量收集系统与空气净化系统相辅相成；实现了温度调节的功能，使士兵头部保持舒适感觉，既达到安全保护的作用，又大大提升单兵战术适应能力。

为了增加头盔冷却系统的实用性和美观性，可以对头盔裸露在外部的结构进行设计，优化内部空气流道，以便于控制空气流通方向和流速测量；同时头盔内衬悬挂结构也可进一步改进，使其更加贴合人体，增加舒适度。此外，为了提高系统可调控能力，还可以增添控制模块，设计一套温度自动控制系统，通过温度感应器将外界温度变化传送到自动控制装置，从而调节系统功率、空气流通方向和风速等参数变化；当然，这属于以后的优化设计，本申请所需要保护的是目前的硬件基础，即能够将光伏和半导体相结合以便为温度自动调节提供基础，实现冷热调节功能和太阳能充电功能的单兵用光伏半导体空调头盔。

如图2所示，本例还包括导冷带18，所述导冷带18设置于所述头盔外壳1中，并与所述半导体模组相连接。本例利用半导体帕尔贴效应的工作原理进行制冷或制热，由于半导体制冷片3工作运转是用直流电流，没有运动部件，结构轻巧且使用简单，既可制冷又可加热，只改变直流电流的极性来决定在同一半导体制冷片3上实现制冷或加热的效果，通过空气通道（内空气循环通道23）与导冷带18传导在头盔进行冷/热循环，传递到人体感受冷暖空调的效果，由于导冷带18与圆管相比，多条导冷带18可以弯曲对称设置于所述头盔外壳1中，进而能够成倍地增加了导冷面积，直接快速传导到头盔内部，均匀可控，实现快速降温，使导冷效果不受空间大小的影响，进一步可优化锂电池的耗电量，实现作战环境中节能储能的目的。

如图1所示，本例所述锂电池管理模块优选包括锂电池储能装置9、可充电电池10、电源线11、放电线缆12、电源控制装置16、制冷开关13和制热开关15，所述太阳能膜8通过太阳能转换电路连接至所述锂电池储能装置9，所述锂电池储能装置9与所述可充电电池10相连接，所述可充电电池10分别与所述电源控制装置16、制冷开关13和制热开关15相连接；所述锂电池管理模块通过电源线11与所述半导体模组相连接，所述锂电池管理模块通过所述放电线缆12实现放电。本例所需要用到的太阳能转换电路等功能电路板，可以采用现有技术的电路板，并直接设置在所述锂电池管理模块中，进而完成电源的收集转换、输出以及防电池反接等功效。

如图1所示，本例还优选包括电源插口21，所述锂电池管理模块通过所述电源插口21可拆卸连接至所述头盔外壳1，便于产品的生产、组装以后后续维护。所示锂电池管理模块上还优选设置有USB口14，便于实现USB连接。

如图1所示，本例还优选包括空气净化装置27、钢化目镜25和颈部软支撑硅胶30，所述空气净化装置27可以是空气净化器等，所述空气净化装置27设置于头盔前部的口鼻呼吸处；所述钢化目镜25通过目镜旋转钮26设置于所述头盔外壳1上；所述颈部软支撑硅胶30设置于所述头盔外壳1的下端。

本例可以采用太阳能供电和锂电池充放电工作两种工作电源模式相结合，结合具体环境，随时切换模式。而且工作时不受无电源限制，随充随用，携带方便和易于维护，在有无太阳光的环境位置都能正常工作，借助军用头盔本身的结构作用下，抗冲击和抗震能力强，重量轻，零噪音、制造简单、成本低且安全可靠，在任何环境使用均不受外部环境影响，以及适用面非常广，也就是说，本例所述单兵用光伏半导体空调头盔可以简称为光伏半导体空调头盔，适用于各种人群及使用环境，例如还可应用在户外无法空调的汽车摩托车、电动车、三轮车、游艇、造船、焊接以及厨师等人使用。

综上所述，本例通过半导体模组、太阳能膜8、温度传感器17以及锂电池管理模块等设置，进而能够将光伏和半导体相结合以便为温度自动调节提供基础，实现冷热调节功能，并实现太阳能充电功能，本例结构轻巧，使用简单高效，并且节能环保。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种单兵用光伏半导体空调头盔，其特征在于，包括：头盔外壳、半导体模组、太阳能膜、温度传感器以及锂电池管理模块，所述太阳能膜设置于所述头盔外壳上，所述温度传感器设置于所述头盔外壳的内壁，所述半导体模组、太阳能膜和温度传感器分别与所述锂电池管理模块相连接；所述半导体模组包括半导体制冷片、散热装置、导冷装置以及散冷风扇，所述半导体制冷片的热端面连接至所述散热装置，所述半导体制冷片的冷端面连接至所述导冷装置，所述散冷风扇设置于所述导冷装置远离所述半导体制冷片的一侧。

2.根据权利要求1所述的单兵用光伏半导体空调头盔，其特征在于，所述散热装置包括散热片和散热风扇，所述半导体制冷片的热端面连接至所述散热片的一端，所述散热风扇设置于所述散热片远离所述半导体制冷片的一侧。

3.根据权利要求1所述的单兵用光伏半导体空调头盔，其特征在于，还包括内空气循环通道，所述内空气循环通道设置于所述头盔外壳中，并与所述半导体模组相连接。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的单兵用光伏半导体空调头盔，其特征在于，还包括导冷带，所述导冷带设置于所述头盔外壳中，并与所述半导体模组相连接。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的单兵用光伏半导体空调头盔，其特征在于，所述锂电池管理模块包括锂电池储能装置、可充电电池、电源控制装置、制冷开关和制热开关，所述太阳能膜通过太阳能转换电路连接至所述锂电池储能装置，所述锂电池储能装置与所述可充电电池相连接，所述可充电电池分别与所述电源控制装置、制冷开关和制热开关相连接。

6.根据权利要求5所述的单兵用光伏半导体空调头盔，其特征在于，还包括电源线和放电线缆，所述锂电池管理模块通过电源线与所述半导体模组相连接，所述锂电池管理模块通过所述放电线缆实现放电。

7.根据权利要求5所述的单兵用光伏半导体空调头盔，其特征在于，还包括电源插口，所述锂电池管理模块通过所述电源插口可拆卸连接至所述头盔外壳。

8.根据权利要求5所述的单兵用光伏半导体空调头盔，其特征在于，所述锂电池管理模块上还设置有USB口。

9.根据权利要求1至3任意一项所述的单兵用光伏半导体空调头盔，其特征在于，还包括空气净化装置，所述空气净化装置设置于头盔前部的口鼻呼吸处。

10.根据权利要求1至3任意一项所述的单兵用光伏半导体空调头盔，其特征在于，还包括钢化目镜和颈部软支撑硅胶，所述钢化目镜通过目镜旋转钮设置于所述头盔外壳上；所述颈部软支撑硅胶设置于所述头盔外壳的下端。

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