[發明專利]基于光電混合驅動的電卡制冷裝置及其方法

有效

• 申請號: 201711251330.8
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108007014B
• 公開（公告）日: 2020-03-03
• 發明（設計）人: 李會雨;侯旭;王杰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F25B21/02
• 分類號: F25B21/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

1.一種使用基于光電混合驅動的電卡制冷裝置的控制方法，所述的電卡制冷裝置包括基座（1）、紫外光源（2）、光纖（3）、紫外光探頭（4）、光電作動器（5）、開關控制電路（6）、制冷片（7）、電卡制冷器（8）、熱開關（9）及散熱片（10）；熱開關（9）包括第一熱開關（9.1）、第二熱開關（9.2）；基座（1）上設有紫外光源（2）、紫外光探頭（4）、光電作動器（5）、開關控制電路（6）、制冷片（7）、電卡制冷器（8）、熱開關（9）及散熱片（10），紫外光源（2）通過光纖（3）與紫外光探頭（4）連接，光電作動器（5）通過導線與開關控制電路（6）連接，開關控制電路（6）通過導線與電卡制冷器（8）、第一熱開關（9.1）、第二熱開關（9.2）連接；第一熱開關（9.1）位于電卡制冷器（8）的一側，第二熱開關（9.2）位于電卡制冷器（8）的另一側；制冷片（7）、第一熱開關（9.1）、電卡制冷器（8）、第二熱開關（9.2）與散熱片（10）之間依次通過固定件連接；

所述控制方法為：紫外光源（2）發出波長365nm的紫外光經過光纖（3）及紫外光探頭（4）照射到光電作動器（5），光電作動器（5）產生光生直流電壓，光生直流電壓經過導線傳輸到開關控制電路（6），經過開關控制電路（6）調制后成為方波電壓，開關控制電路（6）輸出三路方波電壓，第一路方波電壓用于控制電卡制冷器（8），實現電卡制冷器（8）的極化和去極化過程，第二路方波電壓傳輸到第一熱開關（9.1），第三路方波電壓傳輸到第二熱開關（9.2），第一熱開關（9.1）和第二熱開關（9.2）依次實現打開和閉合；在第一熱開關（9.1）閉合，第二熱開關（9.2）打開時，電卡制冷器（8）由于極化產生的熱量通過第二熱開關（9.2）傳遞到散熱片（10）,熱量散發到外界；在第一熱開關（9.1）打開，第二熱開關（9.2）閉合時，電卡制冷器（8）去極化并吸收熱量，自身溫度降低，制冷片（7）上的熱量通過第一熱開關（9.1）傳遞到電卡制冷器（8）；這個過程不斷循環，從而實現熱量的傳遞和電卡制冷；

通過控制紫外光源（2）發出的紫外光強度，以及開關控制電路（6）調制的方波頻率，控制電卡制冷器（8）的極化和去極化強度、極化翻轉頻率和熱開關（9）的開合頻率，達到控制制冷效果的目的。

2.按照權利要求1所述的控制方法，其特征在于所述的紫外光源（2）的波長為365nm。

3.按照權利要求1所述的控制方法，其特征在于所述的光電作動器（5）采用鑭改性鋯鈦酸鉛。

4.按照權利要求1所述的控制方法，其特征在于所述的電卡制冷器（8）采用具有電卡效應的鐵電陶瓷制作，材料包括鐵電陶瓷鈦酸鋇或鈦酸鉛。

5.按照權利要求1所述的控制方法，其特征在于所述的光電卡制冷器（8），采用具有電卡效應的鐵電聚合物聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯共聚物材料制作。

6.按照權利要求1所述的控制方法，其特征在于所述的熱開關（9）為主動式熱開關，能夠在電信號的控制下實現開合。

7.按照權利要求1所述的控制方法，其特征在于所述的固定件為螺栓。