CN215793080U - 一种蓄冷预启动太阳能半导体车载空调 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种蓄冷预启动太阳能半导体车载空调,主要涉及车载空调技术领域;包括太阳能光伏发电板、蓄电池、智能控制器、第一散热装置、第二散热装置、换热器、相变蓄冷箱,所述太阳能光伏发电板、智能控制器均与蓄电池电连接,所述智能控制器连接有预启动制冷模组、蓄冷模组,所述智能控制器控制预启动制冷模组、蓄冷模组的启停;所述预启动制冷模组包括第一散热风扇、制冷散热风扇、第一半导体制冷片,制冷散热风扇的排气口与车厢连通;所述蓄冷模组包括第一水泵、第二水泵、第二散热风扇、第二半导体制冷片;本实用新型无需消耗车载电瓶电能,不影响车辆正常使用,且采用半导体蓄冷加预启动,能够快速制冷,能够满足车载制冷的需要。
Description
技术领域
本实用新型涉及车载空调技术领域,具体是一种蓄冷预启动太阳能半导体车载空调。
背景技术
目前,现有的商用的车载空调大都采用空气压缩式制冷,半导体制冷汽车空调尚处于研发阶段,究其原因在于半导体制冷的制冷性能系数较低,在相同功耗下不如压缩机制冷效率高;且现有的车载空调的预制冷技术,也仅仅是采用压缩机制冷,若直接采用车载电瓶的电能,可能导致车载电瓶电量不足,影响正常用车。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题,提供一种蓄冷预启动太阳能半导体车载空调,无需消耗车载电瓶电能,不影响车辆正常使用,且采用半导体蓄冷加预启动,能够快速制冷,能够满足车载制冷的需要。
本实用新型为实现上述目的,通过以下技术方案实现:
一种蓄冷预启动太阳能半导体车载空调,包括太阳能光伏发电板、蓄电池、智能控制器、第一散热装置、第二散热装置、换热器、相变蓄冷箱,所述太阳能光伏发电板、智能控制器均与蓄电池电连接,所述智能控制器连接有预启动制冷模组、蓄冷模组,所述智能控制器控制预启动制冷模组、蓄冷模组的启停;
所述预启动制冷模组包括第一散热风扇、制冷散热风扇、第一半导体制冷片,制冷散热风扇的排气口与车厢连通;
所述蓄冷模组包括第一水泵、第二水泵、第二散热风扇、第二半导体制冷片;
所述第一半导体制冷片、第二半导体制冷片均安装在换热器内,所述第一散热风扇、第二散热风扇均安装在第一散热装置上,所述制冷散热风扇安装在第二散热装置上;
所述相变蓄冷箱、第二散热装置、换热器的冷端、第一水泵之间通过管路依次连接,构成循环回路;
所述换热器的热端、第二水泵、第一散热装置之间通过管路依次连接,构成循环回路。
优选的,所述太阳能光伏发电板与蓄电池之间通过太阳能充电控制器连接。
优选的,所述蓄电池上设有汽车发动机充电接口。
优选的,所述智能控制器中设有蓄电池电量检测模块。
优选的,所述太阳能光伏发电板为柔性光伏板,所述太阳能光伏发电板敷设在车辆的顶部。
优选的,所述太阳能光伏发电板与智能控制器电连接。
优选的,所述相变蓄冷箱包括蓄冷箱体,所述蓄冷箱体内设有第一换热管和相变蓄冷剂,所述第一换热管的一端与第一水泵连接,另一端与第二散热装置连接。
优选的,所述第一散热装置、第二散热装置均为水冷板。
对比现有技术,本实用新型的有益效果在于:
本实用新型的相变蓄冷箱用于蓄冷,第一半导体制冷片、第二半导体制冷片通电后在换热器的冷端制冷,第一水泵为冷媒的流动提供动力,冷媒进入相变蓄冷箱后蓄冷;第一散热装置用于对换热器的热端进行散热;制冷时,预启动制冷模组、蓄冷模组同时启动,使用相变蓄冷箱中的冷量快速制冷;本实用新型所需的能源来自于太阳能,无需消耗车载电瓶电能,且采用半导体蓄冷加预启动,能够快速制冷,能够满足车载制冷的需要。
附图说明
附图1是本实用新型的结构示意图;
附图2是本实用新型的电路原理图;
附图3是本实用新型的结构框图。
附图中标号:1、太阳能光伏发电板;11、太阳能充电控制器;2、蓄电池;21、汽车发动机充电接口;3、智能控制器;4、第一散热装置;41、第一散热风扇;42、第二散热风扇;5、第二散热装置;51、制冷散热风扇;6、第一水泵;7、第二水泵;8、换热器;81、第一半导体制冷片;82、第二半导体制冷片;9、相变蓄冷箱。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本实用新型。应理解,这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解,在阅读了本实用新型讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
实施例:如附图1-3所示,本实用新型所述是一种蓄冷预启动太阳能半导体车载空调,包括太阳能光伏发电板1、蓄电池2、智能控制器3、第一散热装置4、第二散热装置5、换热器8、相变蓄冷箱9,所述太阳能光伏发电板1、智能控制器3均与蓄电池2电连接;
太阳能光伏发电板1设置于汽车的车顶上,太阳能光伏发电板1可采用固定式和可拆卸式,优选的,所述太阳能光伏发电板1为柔性光伏板,所述太阳能光伏发电板1敷设在车辆的顶部,用车时将太阳能光伏发电板1卷起来收好,泊车后,将太阳能光伏发电板1展开,遮住前、后挡风玻璃,增加光照面积的同时,降低车内冷负荷。优选的,所述太阳能光伏发电板1与蓄电池2之间通过太阳能充电控制器11连接,所述蓄电池2上设有汽车发动机充电接口21,汽车发动机充电接口21与汽车发动机电连接,所述太阳能光伏发电板1与智能控制器3电连接,所述智能控制器3中设有蓄电池电量检测模块,智能控制器3由太阳能光伏发电板1、蓄电池2联合供电,蓄电池电量检测模块用于检测蓄电池2的剩余电量。所述智能控制器3连接有预启动制冷模组、蓄冷模组,所述智能控制器3控制预启动制冷模组、蓄冷模组的启停;
所述预启动制冷模组包括第一散热风扇41、制冷散热风扇51、第一半导体制冷片81,制冷散热风扇51的排气口与车厢连通;
所述蓄冷模组包括第一水泵6、第二水泵7、第二散热风扇42、第二半导体制冷片82;
从智能控制器3中引出两组导线,第一散热风扇41、制冷散热风扇51、第一半导体制冷片81并联后与其中一组导线连接,第一水泵6、第二水泵7、第二散热风扇42、第二半导体制冷片82并联后与另外一组导线连接;
所述第一半导体制冷片81、第二半导体制冷片82均安装在换热器8内,所述第一散热风扇41、第二散热风扇42均安装在第一散热装置4的外壁上,所述制冷散热风扇51安装在第二散热装置5的外壁上;
换热器8包括换热器箱体,换热器箱体内设有隔板,隔板将换热器箱体分为冷端和热端,隔板的上下两侧均设有载冷剂,如附图1所示,隔板的下侧为冷端,隔板的上侧为热端,所述第一半导体制冷片81、第二半导体制冷片82均镶嵌在隔板上,第一半导体制冷片81、第二半导体制冷片82通电后,第一半导体制冷片81、第二半导体制冷片82的底端制冷,顶端散热;
第一散热装置4、第二散热装置5均可采用蛇形盘管,优选的,所述第一散热装置4、第二散热装置5均为水冷板;
优选的,所述相变蓄冷箱9包括蓄冷箱体,所述蓄冷箱体内设有第一换热管和相变蓄冷剂,第一换热管蛇形布置,所述第一换热管的一端与第一水泵6连接,另一端与第二散热装置5连接;
所述相变蓄冷箱9、第二散热装置5、换热器8的冷端、第一水泵6之间通过管路依次连接,构成循环回路;
所述换热器8的热端、第二水泵7与第一散热装置4之间通过管路依次连接,构成循环回路。
工作原理:根据光伏发电原理,利用太阳能光伏发电板1将太阳能转化成直流电,通过太阳能充电控制器11储存在蓄电池2中,智能控制器3由太阳能光伏发电板1及蓄电池2联合供电,以此来控制预启动制冷模组、蓄冷模组的运行,达到降低汽车内部空间温度的目的;本实用新型在冬夏两季运行模式不同,夏季情况下,智能控制器3有两种模式,一种是蓄冷模式,另一种是预启动模式,在车辆停放时开启蓄冷模式,在这个模式下智能控制器3只接通蓄冷模组,利用太阳能光伏发电板1收集到的电能为第二半导体制冷片82供电,将其产生的冷量通过第一水泵6带到相变蓄冷箱9中储存;而预启动模式是在用户使用车辆前提前一段时间启动,在此模式下预启动制冷模组、蓄冷模组同时接通,制冷散热风扇51开启,将相变蓄冷箱9中的冷量快速传递到汽车内部空间,降低车内空间的温度,给乘车人员提供较适宜的乘车环境。两种模式下都是由第一散热装置4给换热器8的热端散热;当人员进入车内时,进入蓄冷模式;步入冬天后,需将换热器8的热端的液体进行排放,以防止冻裂,还需要通过智能控制器3将第一半导体制冷片81、第二半导体制冷片82的正负两级反接,便可开启制热模式。
在蓄冷模式中,通过载冷剂将第二半导体制冷片82所产生的冷量带到相变蓄冷箱9,相变蓄冷箱9中的相变蓄冷剂会发生相变,释热凝固,以此将冷量储蓄起来;转换为预启动模式后,第一水泵6会将载冷剂循环,而温度较高的载冷剂通过换热器8以后会将冷量带走,通过制冷散热风扇51释放。
智能控制器3运行原理:
智能控制器3是一种基于物联网系统的一种微型电脑,通过车载WiFi与互联网连接,手机连接至互联网,在手机APP上设置用车时间,通过车内传感器测量的车内的温度值,自动设置不同的预启动时间,具体的:
T=k(t1-t2);
T----预启动时间;
K----温度影响预启动时间系数(实验测量值);
t1---车内温度;
t2---人体舒适温度,一般取21--24℃;
未到预启动时间时,智能控制器3判断蓄电池2是否电量充足(通过蓄电池2电压大小判断),若电量充足,则将太阳能光伏发电板1产生的电能供给蓄冷模组,进入蓄冷模式;若蓄电池2电量不足,将电能优先供给蓄电池2,但若离预启动时间还有两个小时(预估时间,需实验测量)时,蓄电池2仍未充满电,则直接启动蓄冷模式。达到预启动时间时,智能控制器3同时开启蓄冷模组与预启动制冷模组,由蓄电池2与太阳能光伏板1共同供电;当汽车行驶时,车载电瓶若已充满,智能控制器3接通发动机,将发动机产生的电能供给蓄电池32充电;阴雨天时,可根据用户需求不启动系统,仅给蓄电池2充电。
Claims (8)
1.一种蓄冷预启动太阳能半导体车载空调,其特征在于:包括太阳能光伏发电板(1)、蓄电池(2)、智能控制器(3)、第一散热装置(4)、第二散热装置(5)、换热器(8)、相变蓄冷箱(9),所述太阳能光伏发电板(1)、智能控制器(3)均与蓄电池(2)电连接,所述智能控制器(3)连接有预启动制冷模组、蓄冷模组,所述智能控制器(3)控制预启动制冷模组、蓄冷模组的启停;
所述预启动制冷模组包括第一散热风扇(41)、制冷散热风扇(51)、第一半导体制冷片(81),制冷散热风扇(51)的排气口与车厢连通;
所述蓄冷模组包括第一水泵(6)、第二水泵(7)、第二散热风扇(42)、第二半导体制冷片(82);
所述第一半导体制冷片(81)、第二半导体制冷片(82)均安装在换热器(8)内,所述第一散热风扇(41)、第二散热风扇(42)均安装在第一散热装置(4)上,所述制冷散热风扇(51)安装在第二散热装置(5)上;
所述相变蓄冷箱(9)、第二散热装置(5)、换热器(8)的冷端、第一水泵(6)之间通过管路依次连接,构成循环回路;
所述换热器(8)的热端、第二水泵(7)、第一散热装置(4)之间通过管路依次连接,构成循环回路。
2.根据权利要求1所述的一种蓄冷预启动太阳能半导体车载空调,其特征在于:所述太阳能光伏发电板(1)与蓄电池(2)之间通过太阳能充电控制器(11)连接。
3.根据权利要求1所述的一种蓄冷预启动太阳能半导体车载空调,其特征在于:所述蓄电池(2)上设有汽车发动机充电接口(21)。
4.根据权利要求1所述的一种蓄冷预启动太阳能半导体车载空调,其特征在于:所述智能控制器(3)中设有蓄电池电量检测模块。
5.根据权利要求1所述的一种蓄冷预启动太阳能半导体车载空调,其特征在于:所述太阳能光伏发电板(1)为柔性光伏板,所述太阳能光伏发电板(1)敷设在车辆的顶部。
6.根据权利要求1所述的一种蓄冷预启动太阳能半导体车载空调,其特征在于:所述太阳能光伏发电板(1)与智能控制器(3)电连接。
7.根据权利要求1所述的一种蓄冷预启动太阳能半导体车载空调,其特征在于:所述相变蓄冷箱(9)包括蓄冷箱体,所述蓄冷箱体内设有第一换热管和相变蓄冷剂,所述第一换热管的一端与第一水泵(6)连接,另一端与第二散热装置(5)连接。
8.根据权利要求1所述的一种蓄冷预启动太阳能半导体车载空调,其特征在于:所述第一散热装置(4)、第二散热装置(5)均为水冷板。
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