[發明專利]一種船舶特定艙室內封閉式電控箱降溫散熱系統及其方法

在審

• 申請號: 202210292805.2
• 申請日: 2022-03-24
• 公開（公告）號: CN114760812A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 馬繼先;王長寶;嵇興國;凌有臨;衛耀琪;景國良
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 盧霞

1.一種船舶特定艙室內封閉式電控箱降溫散熱系統，包括與半導體制冷片冷端相連的以風機強制電控箱內空氣循環流動進行熱交換的冷端散熱組件，與半導體制冷片熱端相連的以液體循環進行熱交換的熱端散熱組件，以及由電源模塊供電的控制系統；所述熱端散熱組件包括電動泵，儲有冷卻液的儲液罐，熱交換面與半導體制冷片熱端相連接的第一水冷頭；第一水冷頭的進液口通過管子接入電動泵的出液口，第一水冷頭的出液口通過管子接入儲液罐的液體入口，電動泵的入液口通過管子接入儲液罐的液體出口；所述控制系統包括與監測電控箱內環境的第一溫度傳感器、監測電控箱外環境的第二溫度傳感器、監測儲液罐內冷卻液的第三溫度傳感器、冷端散熱組件中風機、熱端散熱組件中電動泵、制冷與發電轉換開關切換電路使能端、制冷驅動電路控制端相連接的控制器單元，以及電能存儲模塊；半導體制冷片的端線接入制冷與發電轉換開關切換電路開關的共公端，制冷與發電轉換開關切換電路開關的常閉端與制冷驅動電路的輸出相連接，制冷與發電轉換開關切換電路開關的常開端與電能存儲模塊的輸入相連接；電源模塊設置在電控箱外；其特征在于，電控箱內的電子設備為間歇使用，對控制系統供電的電源模塊，其輸入接通與斷開不受電控箱電子設備電源開關所控制，控制系統中控制器單元還連接有用于監測電控箱內電子設備處于使用與停止狀態的采集電路；在對電控箱內電子設備使用期間，控制系統通過制冷與發電轉換開關切換電路將半導體制冷片端線切換到通電方式，對半導體制冷片、熱端冷卻液循環儲能、冷端風機控制，形成對電控箱內降溫散熱處理；在電控箱內電子設備處于停止期間，控制系統通過制冷與發電轉換開關切換電路將半導體制冷片端線切換到與電能存儲模塊相連接方式，冷卻液溫度大于電控箱外環境溫度時控制系統對半導體制冷片進行逆向發電處理，將儲液罐中冷卻液所儲熱能進行釋放，開啟/保持開啟冷端風機，半導體制冷片發電經電能存儲模塊轉換成與電瓶相適應的充電電壓向其儲能，并利用半導體制冷片發電過程中，其熱端所吸熱量傳遞到其冷端的余熱對電控箱內環境進行升溫，以降低電控箱內環境的相對濕度，通過對電動泵以PWM調速控制流量，限制半導體制冷片熱端吸熱量，使電控箱內升溫后的環境溫度與電控箱外環境溫度的差值不大于設定的閾值。

2.根據權利要求1所述的一種船舶特定艙室內封閉式電控箱降溫散熱系統，其特征在于，所述儲液罐的壁體設有保溫層，儲液罐內除盛有冷卻液外，還放置有浸入在冷卻液中并經過導熱材料封裝的低溫相變蓄熱材料，低溫相變蓄熱材料的相變溫度在40℃～45℃區間選擇，低溫相變蓄熱材料經封裝的導熱材料與冷卻液接觸；在對電控箱內電子設備使用時，低溫相變蓄熱材料對冷卻液超溫蓄熱限制其溫升；低溫相變蓄熱材料對冷卻液超溫所蓄的熱能，由在電控箱內電子設備處于停止期間的半導體制冷片逆向發電處理過程中，被冷卻液吸收循環帶到半導體制冷片的熱端釋放。

3.根據權利要求2所述的一種船舶特定艙室內封閉式電控箱降溫散熱系統，其特征在于，所述的低溫相變蓄熱材料采用固態與液態相互變化的低溫相變蓄熱材料。

4.根據權利要求1所述的一種船舶特定艙室內封閉式電控箱降溫散熱系統，其特征在于，所述電源模塊的輸入出處直接從動力柜中引入。

5.根據權利要求1所述的一種船舶特定艙室內封閉式電控箱降溫散熱系統，其特征在于，所述電源模塊的輸入電源電壓為直流24V。

6.根據權利要求1所述的一種船舶特定艙室內封閉式電控箱降溫散熱系統，其特征在于，所述控制系統中電路和控制器單元設置在電控箱內，電能存儲模塊設置在電控箱外。

7.根據權利要求1所述的一種船舶特定艙室內封閉式電控箱降溫散熱系統，其特征在于，所述電源模塊散熱外殼上設置第二水冷頭，在電控箱內電子設備使用期間，將第二水冷頭管子通路串接于第一水冷頭的出液口與儲液罐液體入口連通的管子之中。