一种TEC驱动系统及其控制方法和智能设备与流程

本技术属于车载器件制冷，更具体地说，是涉及一种tec驱动系统及其控制方法和智能设备。

背景技术：

1、tec(thermo electric cooler，半导体制冷件)指利用半导体的热电效应制取冷量的器件，又称热电制冷器。tec具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻等优势，且工作可靠、操作简便、易于进行冷量调节，因此常用于耗冷量小和占地空间小的场合，例如可以应用于车载无线充电台，向待充电设备提供反向制冷，以提高充电效率。

2、一般地，车载tec启动过程中会在短时间内产生大电流，极易造成tec制冷面迅速工作并产生冷凝水，并且制冷面本身的制冷量过剩，导致制冷面温度过低，产生大量冷凝水，不仅对用户体验造成严重影响，tec所应用产品的持久可靠性和使用寿命均受到不良影响。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种tec驱动系统及控制方法和智能设备，以解决现有tec驱动系统因制冷过剩而导致产品的使用体验、使用寿命及可靠性受到不良影响的技术问题。

2、为实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案是：

3、提供一种tec驱动系统，包括半导体制冷件、开关组件、第一电源管理单元及控制器，所述控制器与所述开关组件电连接，所述开关组件与所述半导体制冷件和所述第一电源管理单元分别电连接，所述半导体制冷件具有制冷侧；

4、所述开关组件具有正向导通模式和反向导通模式，所述控制器用于控制所述开关组件在所述正向导通模式和所述反向导通模式之间进行切换；

5、所述正向导通模式允许所述第一电源管理单元向所述半导体制冷件正向供电，使所述半导体制冷件处于制冷状态而在所述制冷侧产生冷凝水；

6、所述反向导通模式允许所述半导体制冷件向所述第一电源管理单元反向供电，使所述制冷侧发热而蒸发所述冷凝水。

7、一些实施例中，所述开关组件包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；

8、所述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关的第一端分别与所述控制器电连接，所述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关的第二端分别与所述半导体制冷件电连接，所述第一开关和所述第四开关的第三端分别接地，所述第二开关和所述第三开关的第三端分别与所述第一电源管理单元电连接；

9、所述正向导通模式为所述第二开关和所述第四开关分别导通且所述第一开关和所述第三开关分别断开；

10、所述反向导通模式为所述第一开关和所述第三开关分别导通且所述第二开关和所述第四开关分别断开。

11、一些实施例中，所述驱动系统还包括表面温度采集元件和环境温度采集元件；

12、所述表面温度采集元件设在所述制冷侧的表面上，用于采集所述制冷侧的表面温度；所述环境温度采集元件与所述制冷侧的表面间隔设置，用于采集所述制冷侧所在环境的环境温度；所述控制器与所述表面温度采集元件和所述环境温度采集元件分别电连接；

13、所述控制器用于计算得出所述表面温度和所述环境温度的差值，并对所述差值和预设温度进行比较而得出比较结果；

14、当所述比较结果为所述差值大于所述预设温度阈值时，所述控制器用于控制所述第一电源管理单元逐渐降低向所述半导体制冷件正向供电的功率，直至所述比较结果为所述差值小于等于所述预设温度阈值。

15、一些实施例中，所述驱动系统还包括环境湿度采集元件，所述环境湿度采集元件用于采集所述半导体制冷件所在环境的环境湿度；所述控制器与所述环境湿度采集元件电连接；

16、当所述环境湿度满足预设湿度时，所述控制器用于控制所述第一电源管理单元逐渐降低向所述半导体制冷件正向供电的功率，直至所述比较结果为所述差值小于等于所述预设温度阈值。

17、一些实施例中，所述驱动系统还包括表面温度采集元件、环境温度采集元件和环境湿度采集元件；

18、所述表面温度采集元件设在所述制冷侧的表面上，用于采集所述制冷侧的表面温度；所述环境温度采集元件与所述制冷侧的表面间隔设置，用于采集所述制冷侧所在环境的环境温度；所述环境湿度采集元件用于采集所述半导体制冷件所在环境的环境湿度；

19、所述控制器与所述表面温度采集元件、所述环境温度采集元件、所述环境湿度采集元件分别电连接，所述控制器预设有露点温度映照表，所述露点温度映照表记录有所述环境温度和所述环境湿度与露点温度的映照关系；

20、所述控制器用于根据所述露点温度映照表获得与所述环境温度和所述环境湿度匹配的露点温度，并对所述表面温度和所述露点温度进行比较而得出比较结果；

21、当所述比较结果为所述表面温度小于所述露点温度时，所述控制器用于控制所述第一电源管理单元逐渐降低向所述半导体制冷件正向供电的功率，直至所述比较结果为所述表面温度大于等于所述露点温度。

22、一些实施例中，所述驱动系统还包括表面温度采集元件和环境温度采集元件；

23、所述表面温度采集元件设在所述制冷侧的表面上，用于采集所述制冷侧的表面温度；所述环境温度采集元件与所述制冷侧的表面间隔设置，用于采集所述制冷侧所在环境的环境温度；

24、所述控制器与所述表面温度采集元件和所述环境温度采集元件分别电连接；所述控制器预设有温差平均值，所述温差平均值配置为：在所述制冷侧能够产生所述冷凝水的湿度阈值范围内，对所述制冷侧的多组表面温度和环境温度进行差值计算而得出多个不同差值，对多个不同差值进行均值计算而得出；

25、所述控制器用于计算得出所述表面温度和所述环境温度的差值，并对所述差值和所述温差平均值进行比较而得出比较结果；

26、当所述比较结果为所述差值大于所述温差平均值时，所述控制器用于控制所述第一电源管理单元梯度降低向所述半导体制冷件正向供电的功率，直至所述比较结果为所述差值小于等于所述温差平均值；

27、其中，所述梯度降低包括所述正向供电的功率以等比数列或等差数列降低。

28、一些实施例中，所述驱动系统还包括散热器和第二电源管理单元，所述散热器与所述控制器和所述第二电源管理单元分别电连接；

29、所述控制器用于获取所述散热器的转速，并根据所述制冷侧的温度信息和/或湿度信息对所述转速进行调节。

30、本技术实施例提供的tec驱动系统的有益效果在于：

31、与现有技术相比，本技术实施例提供的tec驱动系统，其中的开关组件具有正向导通模式和反向导通模式，正向导通模式允许第一电源管理单元向半导体制冷件正向供电，使半导体制冷件处于常规的制冷状态，并在制冷侧产生冷凝水。而反向导通模式允许半导体制冷件向第一电源管理单元反向供电，使制冷侧发热，进而蒸发掉冷凝水。

32、本技术实施例提供的tec驱动系统，改变了传统的tec供电模式，在tec驱动系统中设置了具备两种导通模式的开关组件，使tec驱动系统具备制冷作用和较为彻底地消除制冷过程产生的冷凝水的作用。在正向导通模式下，tec驱动系统可以进行常规的制冷工作，提供正常的制冷效用，并在制冷侧产生冷凝水。在待机状态或低热耗状态下，控制器控制开关组件由正向导通模式切换为反向导通模式，实现半导体制冷件向第一电源管理单元反向供电，使制冷侧发热，进而蒸发掉冷凝水。由于冷凝水附着在制冷侧的表面上，通过使制冷侧的表面发热，可以有效且彻底地将表面上的冷凝水蒸发掉，进而避免了冷凝水对半导体制冷件及周边器件的影响，提高了产品的使用可靠性和使用寿命，并消除了冷凝水对使用体验的影响。

33、本技术实施例的另一目的还在于提供一种应用于如上所述的tec驱动系统的控制方法，所述控制方法包括：

34、控制所述开关组件在所述正向导通模式和所述反向导通模式之间进行切换；

35、当所述开关组件处于所述正向导通模式时，控制所述第一电源管理单元向所述半导体制冷件正向供电，以使所述半导体制冷件处于制冷状态而在所述制冷侧产生冷凝水；

36、当所述开关组件处于所述反向导通模式时，控制所述半导体制冷件向所述第一电源管理单元反向供电，以使所述制冷侧发热而蒸发所述冷凝水。

37、一些实施例中，所述控制方法包括：

38、当所述开关组件处于所述正向导通模式时，采集所述制冷侧的表面温度和所述制冷侧所在环境的环境温度；

39、计算得出所述表面温度和所述环境温度的差值，并对所述差值和预设温度进行比较而得出比较结果；

40、当所述比较结果为所述差值大于所述预设温度阈值时，控制所述第一电源管理单元逐渐降低向所述半导体制冷件正向供电的功率，直至所述比较结果为所述差值小于等于所述预设温度阈值。

41、一些实施例中，所述控制方法包括：

42、采集所述制冷侧所在环境的环境湿度；

43、当所述环境湿度满足预设湿度时，控制所述第一电源管理单元逐渐降低向所述半导体制冷件正向供电的功率，直至所述比较结果为所述差值小于等于所述预设温度阈值。

44、一些实施例中，所述控制方法包括：

45、当所述开关组件处于所述正向导通模式时，采集所述制冷侧的表面温度、所述制冷侧所在环境的环境温度及环境湿度；

46、根据露点温度映照表获得与所述环境温度和所述环境湿度匹配的露点温度，并对所述表面温度和所述露点温度进行比较而得出比较结果；

47、当所述比较结果为所述表面温度小于所述露点温度时，控制所述第一电源管理单元逐渐降低向所述半导体制冷件正向供电的功率，直至所述比较结果为所述表面温度大于等于所述露点温度；

48、其中，所述露点温度映照表记录有所述环境温度和所述环境湿度与露点温度的映照关系。

49、一些实施例中，所述控制方法包括：

50、当所述开关组件处于所述正向导通模式时，采集所述制冷侧的表面温度和所述制冷侧所在环境的环境温度；

51、计算得出所述表面温度和所述环境温度的差值，并对所述差值和所述温差平均值进行比较而得出比较结果；

52、当所述比较结果为所述差值大于所述温差平均值时，控制所述第一电源管理单元梯度降低向所述半导体制冷件正向供电的功率，直至所述比较结果为所述差值小于等于所述温差平均值；

53、其中，所述温差平均值配置为：在所述制冷侧能够产生所述冷凝水的湿度阈值范围内，对所述制冷侧的多组表面温度和环境温度进行差值计算而得出多个不同差值，对多个不同差值进行均值计算而得出；

54、其中，所述梯度降低包括所述正向供电的功率以等比数列或等差数列降低。

55、本技术实施例提供的tec驱动系统的控制方法的有益效果在于：

56、与现有技术相比，本技术实施例提供的tec驱动系统的控制方法，控制开关组件在正向导通模式和反向导通模式之间进行切换，当开关组件处于正向导通模式时，允许第一电源管理单元向半导体制冷件正向供电，使半导体制冷件处于常规的制冷状态，并在制冷侧产生冷凝水。当开关组件处于反向导通模式时，允许半导体制冷件向第一电源管理单元反向供电，使制冷侧发热，进而蒸发掉冷凝水。

57、本技术实施例提供的tec驱动系统的控制方法，改变了传统的tec供电控制方法，使tec驱动系统的供电可以在两种不同的导通模式下进行切换，使tec驱动系统实现制冷作用和较为彻底地消除制冷过程产生的冷凝水的作用。在正向导通模式下，tec驱动系统可以进行常规的制冷工作，提供正常的制冷效用，并在制冷侧产生冷凝水。在待机状态或低热耗状态下，控制器控制开关组件由正向导通模式切换为反向导通模式，实现半导体制冷件向第一电源管理单元反向供电，使制冷侧发热，进而蒸发掉冷凝水。由于冷凝水附着在制冷侧的表面上，通过使制冷侧的表面发热，可以有效且彻底地将表面上的冷凝水蒸发掉，进而避免了冷凝水对半导体制冷件及周边器件的影响，提高了产品的使用可靠性和使用寿命，并消除了冷凝水对使用体验的影响。

58、本技术实施例的又一目的还在于提供一种智能设备，所述智能设备包括如上所述的tec驱动系统。

59、本技术实施例提供的智能设备相比于现有技术的有益效果，与本技术实施例提供的tec驱动系统相比于现有技术的有益效果一致，此处不再赘述。