CN220357474U - 温控装置、电子控制单元及车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电子控制单元ECU温度控制技术领域的一种温控装置、电子控制单元及车辆，温控装置包括：半导体制冷片，所述半导体制冷片的其中一侧与电子控制单元靠近，所述半导体制冷片形成有两个电触点；H桥驱动电路，所述H桥驱动电路包括与所述半导体制冷片的其中一个电触点连接的第一开关单元和第二开关单元，还包括与所述半导体制冷片的另一个电触点连接的第三开关单元和第四开关单元；直流电源，所述直流电源的正电极与第一开关单元和第三开关单元连接，所述电源的负电极与第二开关单元和第四开关单元连接。本申请的温控装置可以实现ECU工作温度自动可调，使其在多种环境下，始终处于能够维持ECU长寿命的合适温度上。
Description
技术领域
本申请涉及电子控制单元ECU温度控制技术领域，尤其是涉及一种温控装置、电子控制单元及车辆。
背景技术
目前的发动机的ECU通常采用柴油冷却、风冷翅片冷却或者二者相结合的冷却方式，但是，当ECU处于环境温度较低的冬季室外时，柴油机温度较低，结合冷却翅片散热作用导致ECU的使用温度极低，影响ECU的使用寿命；当ECU处于炎热的夏季或者密封效果较好的舱室内时，ECU的使用环境温度较高，使用风冷或者柴油冷却，无法有效维持在ECU长寿命的温度范围之内，同样影响ECU的使用寿命。
实用新型内容
鉴于背景技术中存在的问题，本申请提供一种温控装置、电子控制单元及车辆，该温控装置可以实现ECU工作温度自动可调，使其在多种环境下，始终处于能够维持ECU长寿命的合适温度上。
根据本实用新型的第一个方面，提供一种温控装置，包括：半导体制冷片，所述半导体制冷片的其中一侧与电子控制单元靠近，所述半导体制冷片形成有两个电触点；H桥驱动电路，所述H桥驱动电路包括与所述半导体制冷片的其中一个电触点连接的第一开关单元和第二开关单元，还包括与所述半导体制冷片的另一个电触点连接的第三开关单元和第四开关单元；直流电源，所述直流电源的正电极与第一开关单元和第三开关单元连接，所述电源的负电极与第二开关单元和第四开关单元连接。
通过使用本技术方案中的温控装置，根据ECU处于环境温度的高或低，将第一开关单元和第四开关单元闭合或者将第二开关单元和第三开关单元闭合，使半导体制冷片在两个电触点之间形成特定方向的电流，从而使半导体制冷片靠近ECU的一侧吸收热量或释放热量，进而通过能量传递使ECU的温度降低或升高，使ECU在多种环境下，均能有效维持在ECU长寿命的温度范围之内，提高ECU的使用寿命。
另外，根据本申请的温控装置，还可具有如下附加的技术特征：
在本实用新型的一些实施方式中，温控装置还包括：控制器，所述控制器与第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元和第四开关单元分别连接。
在本实用新型的一些实施方式中，温控装置还包括：环境温度传感器，与所述控制器连接，用于检测电子控制单元工作时的温度，所述控制器根据所述环境温度传感器检测到的电子控制单元的温度，控制第一开关单元和第四开关单元闭合或者第二开关单元和第三开关单元闭合。
在本实用新型的一些实施方式中，所述第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元和第四开关单元均为半导体开关管。
在本实用新型的一些实施方式中，温控装置还包括：电容器，所述电容器与所述半导体制冷片并联。
在本实用新型的一些实施方式中，所述半导体制冷片包括：相对设置的第一绝缘导热层和第二绝缘导热层，所述第一绝缘导热层远离所述第二绝缘导热层的一侧或者所述第二绝缘导热层远离所述第一绝缘导热层的一侧与电子控制单元接触；位于所述第一绝缘导热层和所述第二绝缘导热层之间的半导体层，所述半导体层包括多个半导体元件，多个所述半导体元件串联连接。
在本实用新型的一些实施方式中，所述第一绝缘导热层和所述第二绝缘导热层均为陶瓷材质。
在本实用新型的一些实施方式中，所述半导体元件包括P型半导体和N型半导体。
根据本实用新型的第二个方面，提供一种电子控制单元，包括上述的温控装置。
根据本实用新型的第三个方面，提供一种车辆，包括上述的电子控制单元。
与现有技术相比，本实用新型达到了以下技术效果：
1.在ECU的背面设置环境温度传感器，可以读取ECU的工作温度，通过采用基于帕尔帖原理的半导体制冷片，识别工作温度，判断半导体制冷片是处于加热过程或者冷却过程，自动完成ECU的温度控制。
2.半导体制冷片配合环境温度传感器和控制器，可以实现ECU在最佳工作温度范围内工作，防止ECU因过热导致ECU烧坏，引起发动机无法正常使用。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是本申请实施方式温控装置的整体结构示意图；
图2是体现半导体制冷片的结构示意图。
附图中各标号表示如下：1、半导体制冷片；2、直流电源；3、电子控制单元；4、第一开关单元；5、第二开关单元；6、第三开关单元；7、第四开关单元；8、控制器；9、环境温度传感器；10、电容器；11、第一绝缘导热层；12、第二绝缘导热层；13、半导体层。
具体实施方式
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图对本申请实施例提供的温控装置、电子控制单元及车辆进行说明。
本申请实施例公开一种温控装置，该温控装置安装于电子控制单元(ECU)上，用于对电子控制单元的温度进行调节，如图1所示，温控装置包括半导体制冷片1、H桥驱动电路和直流电源2，其中，半导体制冷片1的其中一侧与电子控制单元3靠近，半导体制冷片1形成有两个电触点；H桥驱动电路包括与半导体制冷片1的其中一个电触点连接的第一开关单元4和第二开关单元5，还包括与半导体制冷片1的另一个电触点连接的第三开关单元6和第四开关单元7；直流电源2的正电极与第一开关单元4和第三开关单元6连接，电源的负电极与第二开关单元5和第四开关单元7连接。
通过使用本技术方案中的温控装置，根据ECU处于环境温度的高或低，将第一开关单元4和第四开关单元7闭合或者将第二开关单元5和第三开关单元6闭合，使半导体制冷片1在两个电触点之间形成特定方向的电流，使半导体制冷片1靠近ECU的一侧吸收热量或释放热量，从而使ECU的温度降低或升高，使ECU在多种环境下，均能有效维持在ECU长寿命的温度范围之内，提高ECU的使用寿命。
在本实用新型的一些实施方式中，如图1和图2所示，温控装置还包括控制器8和环境温度传感器9，其中，控制器8与第一开关单元4、第二开关单元5、第三开关单元6和第四开关单元7分别连接；环境温度传感器9与控制器8连接，环境温度传感器9用于检测电子控制单元3工作时的温度。
环境温度传感器9检测ECU工作时的温度，根据环境温度传感器9检测到的电子控制单元3的温度的大小，控制器8控制第一开关单元4和第四开关单元7闭合或者第二开关单元5和第三开关单元6闭合，从而使半导体制冷片1在两个电触点之间形成特定方向的电流，对ECU的温度进行调控，并且在环境温度传感器9检测到ECU温度控制在设定范围内后，可及时断开第一开关单元4和第四开关单元7或者第二开关单元5和第三开关单元6，然后等待下一次ECU的工作温度超出ECU长寿命的温度范围，并重复之前的调控，操作简单便捷，效率高，实现了ECU工作温度自动可调，使其在多种环境下，始终处于能够维持ECU长寿命的合适温度上。
具体地，本实施方式中的环境温度传感器9可安装在ECU的背部，第一开关单元4、第二开关单元5、第三开关单元6和第四开关单元7均可采用半导体开关管。
在本实用新型的一些实施方式中，如图1所示，温控装置还包括电容器10，电容器10与半导体制冷片1并联。通过并联电容器10的方式，将半导体制冷片1的电路中加入一定的电容来抑制电感电势的影响，可以改善半导体制冷片1的运行性能。
在本实用新型的一些实施方式中，如图2所示，半导体制冷片1包括相对设置的第一绝缘导热层11和第二绝缘导热层12，以及位于第一绝缘导热层11和第二绝缘导热层12之间的半导体层13，其中，第一绝缘导热层11远离第二绝缘导热层12的一侧或者第二绝缘导热层12远离第一绝缘导热层11的一侧与电子控制单元3接触；半导体层13包括多个半导体元件，多个半导体元件串联连接。
具体地，本实施方式中的多个半导体元件通过金属导体串联连接，半导体元件包括P型半导体和N型半导体，进一步地，可根据ECU的大小匹配相当数量的半导体元件；本实施方式中的第一绝缘导热层11和第二绝缘导热层12均为陶瓷材质，其中，第一绝缘导热层11与电子控制单元3接触。
采用半导体材料锑化铋做成N型和P型热电偶，形成半导体元件，N型材料有多余的电子，有负温差电势，P型材料电子不足，有正温差电势；当电子从P型穿过结点至N型时，其能量必然增加，而且增加的能量相当于结点所消耗的能量；相反，当电子从N型流至P型材料时，结点的温度就会升高。
由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级，当它从高能级向低能级运动时，便释放出多余的能量，实现加热效果；相反，从低能级向高能级运动时，从外界吸收能量，实现制冷效果。能量在两材料的交界面处以热的形式吸收或放出，实现一端制热另一端制冷的效果；同时，帕尔帖具有可逆性，配合H桥驱动电路，实现在两个电触点之间形成特定方向的电流，当改变电流正负极方向时，两端制热、制冷效果也相应改变。
本申请实施例还提出了一种电子控制单元，该电子控制单元包括上述的任一实施例中的温控装置，以用于对电子控制单元工作时的工作温度进行控制。
本申请实施例还提出了一种车辆，该车辆包括上述的电子控制单元。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种温控装置，安装于电子控制单元上，其特征在于，所述温控装置包括：
半导体制冷片，所述半导体制冷片的其中一侧与电子控制单元靠近，所述半导体制冷片形成有两个电触点；
H桥驱动电路，所述H桥驱动电路包括与所述半导体制冷片的其中一个电触点连接的第一开关单元和第二开关单元，还包括与所述半导体制冷片的另一个电触点连接的第三开关单元和第四开关单元；
直流电源，所述直流电源的正电极与第一开关单元和第三开关单元连接，所述电源的负电极与第二开关单元和第四开关单元连接。
2.根据权利要求1所述的温控装置，其特征在于，还包括：
控制器，所述控制器与第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元和第四开关单元分别连接。
3.根据权利要求2所述的温控装置，其特征在于，还包括：
环境温度传感器，与所述控制器连接，用于检测电子控制单元工作时的温度，所述控制器根据所述环境温度传感器检测到的电子控制单元的温度，控制第一开关单元和第四开关单元闭合或者第二开关单元和第三开关单元闭合。
4.根据权利要求3所述的温控装置，其特征在于，所述第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元和第四开关单元均为半导体开关管。
5.根据权利要求1-4任一所述的温控装置，其特征在于，还包括：
电容器，所述电容器与所述半导体制冷片并联。
6.根据权利要求1-4任一所述的温控装置，其特征在于，所述半导体制冷片包括：
相对设置的第一绝缘导热层和第二绝缘导热层，所述第一绝缘导热层远离所述第二绝缘导热层的一侧或者所述第二绝缘导热层远离所述第一绝缘导热层的一侧与电子控制单元接触；
位于所述第一绝缘导热层和所述第二绝缘导热层之间的半导体层，所述半导体层包括多个半导体元件，多个所述半导体元件串联连接。
7.根据权利要求6所述的温控装置，其特征在于，所述第一绝缘导热层和所述第二绝缘导热层均为陶瓷材质。
8.根据权利要求6所述的温控装置，其特征在于，所述半导体元件包括P型半导体和N型半导体。
9.一种电子控制单元，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的温控装置。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的电子控制单元。
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2023
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