專利名稱：太陽能空調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能空調(diào)裝置
背景技術(shù)：
目前，限于車載蓄電池的電容量，機動車在發(fā)動機未啟動狀態(tài)下是不能使用車內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的。當(dāng)機動車在車庫或烈日下停放一段時間后，車內(nèi)溫度往往快速上升，導(dǎo)致啟動時車內(nèi)溫度很高。同樣，在冬天的時候，車子停放在室外一段時間，車內(nèi)溫度會很低。針對上述問題，科研技術(shù)人員已經(jīng)進行了有關(guān)的研究，并提出一些有益的技術(shù)方案。例如清華大學(xué)研究生金剛善在其碩士學(xué)位論文《太陽能半導(dǎo)體制冷器制冷/制熱系統(tǒng)的實驗研究》中就提出了解決思路，其主要的技術(shù)方案是利用半導(dǎo)體制冷器對彩鋼搭起的一個房間進行室內(nèi)降溫和加熱，但是，該方案是個開放的系統(tǒng)，諸多技術(shù)細節(jié)有待完善。此夕卜，合肥工業(yè)大學(xué)研究生王曉斐的碩士學(xué)位論文《基于TEC的太陽能汽車空調(diào)輔助系統(tǒng)》對太陽能空調(diào)系統(tǒng)提出了自己的方案?，F(xiàn)有的研究及技術(shù)方案，有的沒有利用太陽能，易造成能源浪費；有的沒有利用MPPT技術(shù)，不能高效的控制、利用太陽能電池板；有的沒有遙控裝置，實際使用中不夠人性化，也不便于實現(xiàn)控溫。此外，幾乎所有的方案都沒有把機動車的水箱和冷卻水利用起來，不能充分利用車輛的現(xiàn)有設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種太陽能空調(diào)裝置，該太陽能空調(diào)裝置能高效控制和利用太陽能電池板，實現(xiàn)機動車內(nèi)部空間的冷熱雙向調(diào)節(jié)。本實用新型通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)，太陽能空調(diào)裝置，包括至少一套太陽能充放電單元，以及與所述太陽能充放電單元連接空調(diào)裝置，所述空調(diào)裝置包括半導(dǎo)體制冷器、控制裝置及溫度傳感器，所述太陽能充放電單元包括太陽能電池板、充放電控制器及蓄電池，所述太陽能充放電單元還設(shè)置有MPPT太陽能控制器，在所述太陽能充放電單元與所述空調(diào)裝置之間還設(shè)置有電流轉(zhuǎn)換開關(guān)。優(yōu)選的技術(shù)方案，設(shè)置有兩套所述太陽能充放電單元；優(yōu)選的技術(shù)方案，所述太陽能充放電單元中的一套與半導(dǎo)體制冷器和MPPT太陽能控制器連接；所述太陽能充放電單元中的一套與控制裝置和溫度傳感器連接。更進一步的方案是，所述半導(dǎo)體制冷器的冷端連接有導(dǎo)冷片；所述導(dǎo)冷片還連接有導(dǎo)冷風(fēng)扇；所述半導(dǎo)體制冷器的熱端連接有導(dǎo)熱片；所述導(dǎo)熱片還連接有導(dǎo)熱風(fēng)扇。更進一步的方案中還包含有無線遙控裝置。本實用新型由于采用了新的技術(shù)方案，具有如下的有益效果首先，半導(dǎo)體制冷片無污染無噪聲，非常輕巧，安裝簡單，體積小，制冷速度快。其次，太陽能作為裝置的能量來源，這樣可以節(jié)能減排。第三，引入MPPT太陽能控制器，高效利用太陽能。第四，引入了無線遙控設(shè)備，使得設(shè)計更加人性化，操作更加簡潔。第五，采用水冷裝置，更好的實現(xiàn)散熱，優(yōu)化了半導(dǎo)體制冷片的工作效率。

圖I為本實用新型太陽能空調(diào)裝置的原理示意圖；圖2為本實用新型太陽能空調(diào)裝置冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型的原理如圖I所示，本實用新型太陽能空調(diào)裝置包括兩套由太陽能電池板I (11)、充放電控制器2 (22)、蓄電池3 (33)組成的充放電單元，第一套充放電單元99給半導(dǎo)體制冷器4和MPPT太陽能控制器6供電，第二套充放電單元88給控制裝置5和與其連接的溫度傳感器7供電。采用兩套充放電單元的原因在于，第一套充放電單元99和 第二套充放電單兀88輸出的電壓、電流相差較大，米用一套充放電單兀供電則技術(shù)復(fù)雜，成本高昂。本實用新型利用大的太陽能電池板I、蓄電池3給半導(dǎo)體制冷器4和MPPT太陽能控制器6供電，利用小薄的太陽能電池板11和小蓄電池33給以單片機為核心的控制裝置5和溫度傳感器7供電。本實用新型太陽能空調(diào)裝置的工作過程如下大的太陽能電池板I通過充放電控制器2給蓄電池3充放電。充放電控制器2的作用是防止太陽能電池板I對蓄電池3充電放電過程中出現(xiàn)過充電或者過放電的情況，從而保護蓄電池。這個大的蓄電池3將儲存的電能輸送給MPPT太陽能控制器6和半導(dǎo)體制冷器4，以提供其工作能源。MPPT太陽能控制器6的作用是調(diào)整太陽能板I (和太陽能電池板11)表面的光伏列陣使其工作在最大功率下，以實現(xiàn)太陽能電池的最優(yōu)利用。半導(dǎo)體制冷器4對環(huán)境進行降溫或者升溫的工作。另一套太陽能電池板11、充放電控制器22、蓄電池33給控制裝置5供電，控制裝置5是以STC89C52為核心控制部件，利用DS18B20作為采集溫度信號的溫度傳感器7，對控制裝置5返回當(dāng)前溫度值，當(dāng)溫度降低到某一合適的值的時候，半導(dǎo)體制冷器4停止工作，這樣太陽能電池板11可以繼續(xù)通過充放電控制器22給蓄電池33進行充電，節(jié)約能源。力口入溫度傳感器7，實現(xiàn)閉環(huán)控制，將返回的溫度信號值傳給控制裝置5，控制裝置5根據(jù)這個信號進行判斷，來判斷半導(dǎo)體制冷器4是否繼續(xù)工作，或者進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)它的制冷能力，讓它制冷速度加快或者減慢。當(dāng)冬天的時候，需要制熱，原理同上?？刂颇K5還通過無線方式連接有遙控裝置9，使用中通過遙控裝置9來控制制冷與加熱。上述的控制裝置5和溫度傳感器7的具體工作方式是利用DS18B20溫度傳感器采集溫度信號，此程序下載到單片機中，利用數(shù)字顯示屏16C02實時顯示溫度。采集到的溫度當(dāng)達到下限值如26°C時，半導(dǎo)體制冷片停止工作，太陽能電池此時不供能，而是將能量儲存在蓄電池中。當(dāng)溫度回到工作溫度時，如26. 5°C時，半導(dǎo)體制冷片重新開始工作。這樣進行的溫度調(diào)節(jié)可以保證能量的有效利用。實現(xiàn)反饋控制效果。利用STC89C52單片機對無線遙控裝置進行控制。我們在我們的系統(tǒng)中加入了無線遙控以便于用戶根據(jù)不同的需要來進行溫度設(shè)置，采用第二塊單片機處理遙控器發(fā)來的信號?？紤]到不同人的需要，本實用新型可選加入無線遙控裝置9，該無線遙控裝置9不僅可以對需要的環(huán)境溫度進行個性化設(shè)定，還可以實現(xiàn)遠距離控制以及溫度調(diào)節(jié)，使用過程更加方便。[0020]如圖2所示，本實用新型太陽能空調(diào)裝置冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括位于左右兩側(cè)的裝置第一外殼11和第二外殼22，從左至右依次裝配有冷風(fēng)風(fēng)扇I、導(dǎo)冷片2、半導(dǎo)體制冷器3、水冷頭5、水冷頭導(dǎo)管、迷你水箱4，所述迷你水箱4內(nèi)還設(shè)置有水泵、散熱水排(含風(fēng)扇)7、導(dǎo)熱片6和散熱風(fēng)扇8。上述各部分通過螺絲緊固，半導(dǎo)體制冷器3兩側(cè)均勻涂抹硅膠，以增強導(dǎo)熱效果。本實用新型的核心部件為半導(dǎo)體制冷器3，半導(dǎo)體制冷器3通電后一端制冷，另ー端制熱。將熱端與導(dǎo)熱片6、導(dǎo)熱風(fēng)扇8、水冷頭5、迷你水箱4、散熱水排(含風(fēng)扇)7連接，置于制冷空間外；將冷端與導(dǎo)冷片2、冷風(fēng)風(fēng)扇I連接，置于制冷空間內(nèi)。通電后，半導(dǎo)體制冷器3冷端溫度迅速降低，使得與之連接的導(dǎo)冷片2溫度降低，通過冷風(fēng)風(fēng)扇I加大對流，使制冷空間內(nèi)部溫度迅速下降。通 電后，半導(dǎo)體制冷器3制熱端溫度也迅速升高，使得與之連接的導(dǎo)熱片6溫度升高。本實用新型中設(shè)置有水冷裝置，對半導(dǎo)體制冷器熱端進行散熱處理，其優(yōu)點在于能夠更好更快的達到散熱效果，而散熱的好壞是制約半導(dǎo)體制冷器工作能力的重要因素。水冷頭5兩端連接水冷頭導(dǎo)管，一端進水，一端出水，出水ロ連接散熱水排(含風(fēng)扇)7，將出來的熱水進行冷卻降溫，再送回迷你水箱4。該迷你水箱4內(nèi)設(shè)置有微型潛水水泵，水泵為水冷裝置的循環(huán)提供動力，將迷你水箱4中的冷水送入水冷頭5，再一次循環(huán)降溫。在水冷頭5的另ー側(cè)附加導(dǎo)熱片6能更好的實現(xiàn)散熱，加散熱風(fēng)扇8可以使半導(dǎo)體制冷器3更迅速的實現(xiàn)降溫。當(dāng)需要對車內(nèi)空間制熱的時候，通過電流轉(zhuǎn)換開關(guān)將電源的的正負極進行交換，水冷頭5與半導(dǎo)體制冷器3的冷端相連，此時，迷你水箱4交換位于汽車水箱中的熱水，這樣能夠有效的將半導(dǎo)體制冷器3的冷端溫度升高，減小溫差，使得半導(dǎo)體制冷器3的熱端更有效的制熱。連接方式與原理同上。只是將半導(dǎo)體制冷器3的正負極對調(diào)，同時將迷你水箱4中的冷水換成汽車發(fā)動機水箱中的水。散熱水排(含風(fēng)扇)7此時停止工作。最后需要說明的是，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，而不是對本實用新型技術(shù)方案的限定，任何對本實用新型技術(shù)特征所做的等同替換或相應(yīng)改進，仍在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.太陽能空調(diào)裝置，包括至少一套太陽能充放電單元，以及與所述太陽能充放電單元連接空調(diào)裝置，所述空調(diào)裝置包括半導(dǎo)體制冷器、控制裝置及溫度傳感器，所述太陽能充放電單元包括太陽能電池板、充放電控制器及蓄電池，其特征在于，所述太陽能充放電單元還設(shè)置有MPPT太陽能控制器，在所述太陽能充放電單元與所述空調(diào)裝置之間還設(shè)置有電流轉(zhuǎn)換開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能空調(diào)裝置，其特征在于設(shè)置有兩套所述太陽能充放電單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能空調(diào)裝置，其特征在于所述太陽能充放電單元中的一套與半導(dǎo)體制冷器和MPPT太陽能控制器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能空調(diào)裝置，其特征在于所述太陽能充放電單元中的一套與控制裝置和溫度傳感器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能空調(diào)裝置，其特征在于所述半導(dǎo)體制冷器的冷端連接有導(dǎo)冷片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能空調(diào)裝置，其特征在于所述導(dǎo)冷片還連接有導(dǎo)冷風(fēng)扇。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能空調(diào)裝置，其特征在于所述半導(dǎo)體制冷器的熱端連接有導(dǎo)熱片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能空調(diào)裝置，其特征在于所述導(dǎo)熱片還連接有導(dǎo)熱風(fēng)扇。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能空調(diào)裝置，其特征在于還設(shè)置有無線遙控裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能空調(diào)裝置，包括至少一套太陽能充放電單元，以及與所述太陽能充放電單元連接空調(diào)裝置，所述空調(diào)裝置包括半導(dǎo)體制冷器、控制裝置及溫度傳感器，所述太陽能充放電單元包括太陽能電池板、充放電控制器及蓄電池，所述太陽能充放電單元還設(shè)置有MPPT太陽能控制器，在所述太陽能充放電單元與所述空調(diào)裝置之間還設(shè)置有電流轉(zhuǎn)換開關(guān)。本實用新型由于采用半導(dǎo)體制冷器，因此安裝簡單，體積小，制冷速度快。太陽能作為裝置的能量來源，并引入MPPT太陽能控制器，高效利用太陽能。采用水冷裝置，更好的實現(xiàn)散熱，優(yōu)化了半導(dǎo)體制冷片的工作效率。
文檔編號F24F11/02GK202361541SQ201120445679
公開日2012年8月1日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者余智姣, 劉冰燕, 劉思宇, 崔超, 徐鑫哲, 徐鵬飛, 李艷, 楊國田, 翟鑫達 申請人:華北電力大學(xué)