一種半導(dǎo)體冰箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制冷設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體冰箱。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體制冷冰箱，也稱之為熱電冰箱。其利用半導(dǎo)體制冷片通過熱管散熱及傳導(dǎo)技術(shù)和自動(dòng)變壓變流控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)制冷，無需制冷工質(zhì)和機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，解決了介質(zhì)污染和機(jī)械振動(dòng)等傳統(tǒng)機(jī)械制冷冰箱的應(yīng)用問題。
[0003]半導(dǎo)體制冷片的制冷量由向該半導(dǎo)體制冷片供電的電壓大小決定，在現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有的半導(dǎo)體冰箱一般通過計(jì)算制冷溫度和設(shè)定溫度的差值，計(jì)算出半導(dǎo)體制冷片需要的供電電壓，然后使用電源變換裝置向半導(dǎo)體制冷片提供其所需要的供電電壓。然而半導(dǎo)體制冷片的工作電壓范圍很寬，在一些使用環(huán)境中，電源變換裝置的電源轉(zhuǎn)換效率很低，導(dǎo)致半導(dǎo)體冰箱的能耗很大。而且寬范圍的電源變換裝置也會(huì)導(dǎo)致成本上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述問題，提出了本發(fā)明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的半導(dǎo)體冰箱。
[0005]本發(fā)明一個(gè)進(jìn)一步的目的是降低半導(dǎo)體冰箱的能耗。
[0006]本發(fā)明一個(gè)進(jìn)一步的目的是實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體冰箱的分區(qū)制冷。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體冰箱。該半導(dǎo)體冰箱包括至少一個(gè)半導(dǎo)體制冷片和用于向半導(dǎo)體制冷片供電的供電系統(tǒng)，其中供電系統(tǒng)包括:多個(gè)電源變換裝置，每個(gè)電源變換裝置的電壓輸出范圍設(shè)置為不同，并被配置成受控地電連接至半導(dǎo)體制冷片。
[0008]可選地，供電系統(tǒng)還包括:交流輸入端和整流濾波模塊；其中交流輸入端配置成連接外部交流電源；并且整流濾波模塊連接于多個(gè)電源變換裝置與交流輸入端之間，并配置成將外部交流電源整流濾波為直流電源。
[0009]可選地，多個(gè)電源變換裝置均為開關(guān)電源，每個(gè)電源變換裝置的輸入端連接整流濾波模塊的直流端，配置成將直流電源轉(zhuǎn)換為各自電壓輸出范圍內(nèi)的電壓。
[0010]可選地，供電系統(tǒng)還包括:直流開關(guān)組件，設(shè)置于多個(gè)電源變換裝置的輸出端和半導(dǎo)體制冷片之間，配置成將多個(gè)電源變換裝置中符合半導(dǎo)體制冷片供電要求的一個(gè)連通至半導(dǎo)體制冷片。
[0011]可選地，半導(dǎo)體制冷片為多個(gè)。
[0012]可選地，以上半導(dǎo)體冰箱設(shè)置有多個(gè)溫區(qū)，每個(gè)溫區(qū)由多個(gè)半導(dǎo)體制冷片中的一個(gè)或多個(gè)制冷。
[0013]可選地，直流開關(guān)組件包括:多個(gè)第一端和多個(gè)第二端，每個(gè)電源變換裝置的輸出端連接至一個(gè)第一端；每個(gè)半導(dǎo)體制冷片連接至一個(gè)第二端；直流開關(guān)組件還配置成:將每個(gè)第一端受控地連接至第二端的一個(gè)或多個(gè)上。
[0014]可選地，多個(gè)半導(dǎo)體制冷片設(shè)置有一個(gè)溫區(qū)；溫區(qū)由多個(gè)半導(dǎo)體制冷片共同制冷。
[0015]可選地，直流開關(guān)組件包括:多個(gè)第一端和一個(gè)第二端，每個(gè)電源變換裝置的輸出端連接至一個(gè)第一端；第二端與多個(gè)半導(dǎo)體制冷片分別連接；直流開關(guān)組件還配置成:將多個(gè)第一端中的一個(gè)受控地連接至第二端上。
[0016]可選地，電源變換裝置為兩個(gè)，其中一個(gè)電源變換裝置的電壓輸出范圍設(shè)置為使半導(dǎo)體制冷片作于高制冷效率區(qū)段，另一個(gè)電源變換裝置的電壓輸出范圍設(shè)置為使半導(dǎo)體制冷片工作于高制冷量區(qū)段。
[0017]本發(fā)明的半導(dǎo)體冰箱，從多個(gè)具有不同電壓輸出范圍的電源變換裝置中選擇出符合半導(dǎo)體制冷片供電要求的電源變換裝置進(jìn)行供電，防止了寬電壓范圍的電源變換裝置在過低或過高電壓輸出時(shí)電源轉(zhuǎn)換效率低導(dǎo)致的半導(dǎo)體冰箱能耗過高。
[0018]進(jìn)一步地，本發(fā)明的半導(dǎo)體冰箱通過設(shè)置直流開關(guān)組件將多個(gè)電源變換裝置的輸出端靈活地選擇連接至多個(gè)半導(dǎo)體制冷片，從而可以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體制冷片為不同的溫區(qū)制冷，提高了半導(dǎo)體冰箱的適用范圍。
[0019]根據(jù)下文結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。
【附圖說明】
[0020]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中:
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體冰箱中的半導(dǎo)體制冷片-制冷量-電壓關(guān)系圖；
[0022]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體冰箱的示意圖；
[0023]圖3是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體冰箱的示意圖；以及
[0024]圖4是圖3所示的半導(dǎo)體冰箱中直流開關(guān)組件的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體冰箱中的半導(dǎo)體制冷片-制冷量-電壓關(guān)系圖，在圖中分別示出了半導(dǎo)體制冷片的制冷效率隨供電電壓的變化曲線以及半導(dǎo)體制冷片的制冷量隨供電電壓的變化曲線，可以看出電壓值Vl至電壓值V3之間的區(qū)域?yàn)榘雽?dǎo)體制冷片制冷效率最高的區(qū)域(本實(shí)施例中可以稱之為高制冷效率區(qū)段)，其中A點(diǎn)為最佳工作點(diǎn)，在A點(diǎn)半導(dǎo)體制冷片的制冷效率最高，A點(diǎn)的電壓記為V2。電壓值V3至電壓值V4之間的區(qū)域?yàn)榘雽?dǎo)體制冷片的制冷量達(dá)到最大(本實(shí)施例中可以稱之為高制冷量區(qū)段)。由于電壓值小于Vl以及大于V4的區(qū)域內(nèi)半導(dǎo)體制冷片的工作效率過低，一般無法使用。因此半導(dǎo)體冰箱的半導(dǎo)體制冷片的工作電壓范圍為Vl至V4之間。
[0026]從圖1中可以看出半導(dǎo)體冰箱的半導(dǎo)體制冷片的工作電壓范圍為Vl至V4之間，其工作電壓效率很寬，在現(xiàn)有技術(shù)中使用一個(gè)電壓可調(diào)的直流電源進(jìn)行供電，一方便對(duì)電壓輸出范圍要求較高，增加了成本，另一方便也會(huì)造成直流電源在較寬的輸出范圍內(nèi)無法保證較高的電能轉(zhuǎn)換效率，使得半導(dǎo)體冰箱的整體功耗上升。
[0027]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體冰箱的示意圖，該半導(dǎo)體冰箱包括至少一個(gè)半導(dǎo)體制冷片200和用于向半導(dǎo)體制冷片200供電的供電系統(tǒng)100，其中供電系統(tǒng)100包括:多個(gè)電源變換裝置110，每個(gè)電源變換裝置110的電壓輸出范圍設(shè)置為不同，并被配置成受控地電連接至半導(dǎo)體制冷片200。
[0028]半導(dǎo)體制冷片200可以為多個(gè)，多個(gè)半導(dǎo)體制冷片200可以為半導(dǎo)體冰箱的一個(gè)溫區(qū)制冷，此時(shí)每個(gè)半導(dǎo)體制冷片200的需要的電壓相同，可以選擇以上多個(gè)電源變換裝置110中與需要電壓相符的一個(gè)向多個(gè)半導(dǎo)體制冷片200供電。
[0029]多個(gè)半導(dǎo)體制冷片200也可以用于為半導(dǎo)體冰箱的不同溫區(qū)制冷，此時(shí)每個(gè)半導(dǎo)體制冷片200的需要的電壓不同，可以將以上多個(gè)電源變換裝置110中一個(gè)向?qū)?yīng)一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體制冷片200供電。
[0030]考慮到半導(dǎo)體冰箱一般使用工頻電源(如220V，50Hz的交流電)供電，因此可以使用整流濾波模塊將工頻電源整流濾波為電壓較高的直流電，以上多個(gè)電源變換裝置110可以選用輸出電壓在一定范圍內(nèi)可調(diào)的開關(guān)電源，其輸入為整流濾波模塊輸出的直流電，其輸出為在不同電壓范圍內(nèi)可調(diào)的直流電。
[0031]多個(gè)電源變換裝置110電壓輸出范圍的總和可以為在半導(dǎo)體制冷片的工作電壓范圍(如圖1中的Vl至V4)，每個(gè)電源變換裝置110的功率需要滿足同時(shí)為所有半導(dǎo)體制冷片200供電的要求。
[0032]考慮到數(shù)量過多的電源變換裝置也會(huì)導(dǎo)致成本過高，因此優(yōu)選地，電源變換裝置110為兩個(gè)，其中一個(gè)電源變換裝置的電壓輸出范圍設(shè)置為半導(dǎo)體制冷片的高制冷效率區(qū)段(如圖1中Vl至V3)，另一個(gè)電源變換裝置的電壓輸出范圍設(shè)置為半導(dǎo)體制冷片的高制冷量區(qū)段(如圖1中V3至V4)。在一些其他實(shí)施例中，電源變換裝置的數(shù)量以及電壓輸出范圍可以根據(jù)使用要求進(jìn)行配置，例如配置三個(gè)電源變換裝置，電壓輸出范圍分別配置成:Vl至V2、V2至V3、V3至V4 ;又例如配置兩個(gè)電源變換裝置，電壓輸出范圍分別配置成:V1至 V2、V2 至 V4。
[0033]圖3是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體冰箱的示意圖，該實(shí)施例的半導(dǎo)體冰箱在上一實(shí)施例的基礎(chǔ)上增加設(shè)置了整流濾波模塊130、交流輸入端120、直流開關(guān)組件140。
[0034]該實(shí)施例設(shè)置有電壓輸出范圍設(shè)置為使半導(dǎo)體制冷片工作于高制冷效率區(qū)段的電源變換裝置111和電壓輸出范圍設(shè)置為使半導(dǎo)體制冷片工作于高制冷量區(qū)段的電源變換裝置112。
[0035]交流輸入端120配置成連接外部交流電源，整流濾波模塊130連接于多個(gè)電源變換裝置110與交流輸入端120之間，并配置成將外部交流電源整流濾波為直流電源，例如將220V的工頻電源進(jìn)行全橋整流濾波輸出310V左右的直流電壓，另外整流濾波模塊130還可以設(shè)置有輸出開關(guān)，可控地將直流電供應(yīng)至在電源變換裝置111或電源變換裝置112。
[0036]圖4是圖3所示的半導(dǎo)體冰箱中直流開關(guān)組件