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电动汽车半导体制冷

发布时间: 2021-06-08 16:29:55

① 电制冷原理

原理
半导体制冷片的工作原理是:当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成电偶对时,在这个电路中接通直流电流后,就能产生能量的转移,电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量,成为冷端由P型元件流向N型元件的接头释放热量,成为热端。吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数来决定。制冷片内部是由上百对电偶联成的热电堆,以达到增强制冷(制热)的效果。
电子制冷又称半导体制冷,或者温差电制冷,是从50年代发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科,它利用特种半导体材料构成的P-N结,形成热电偶对,产生珀尔帖效应,即通过直流电制冷的一种新型制冷方法,与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。
优点:
(1)无运动部件,因而工作时无噪声,无磨损、寿命长,可靠性高。
(2)不使用制冷剂,故无泄漏,对环境无污染。
(3)半导体制冷器参数不受空间方向的影响,即不受重力场影响,在航天航空领域中有广泛的应用。
(4)作用速度快,工作可靠,使用寿命长,易控制,调节方便,可通过调节工作电流大小来调节器制冷能力。也可通过切换电流的方向来改变其制冷或供暖的工作状态。
(5)尺寸小,重量轻,适合小容量、小尺寸的特殊的制冷环境。
半导体制冷虽有许多优点,但也有一些缺点有待克服。
缺点:
(1)在大制冷量的情况下,半导体制冷器的制冷效率比机械压缩式冷冻机低。因此,半导体制冷器只能用作小功率制冷器。
(2)电偶对中的电源只能使用直流电源,如果使用交流电源,就会产生焦耳热,达不到吸热降温的目的
(3)电偶堆元件采用高纯稀有材料,再加上工艺条件尚未十分成熟,导致元件成本比较高,目前还不能在普通制冷领域广泛使用。

② 这个半导体怎么实现制冷如题 谢谢了

我们知道,传统的风冷散热系统是不可能把显示芯片的温度降到环境温度以下的,因为 当两者的温度几乎相等的时候会很快达到热平衡, 此时便根本无法继续降温, 顶多也只能接 近环境温度。 而半导体制冷却可以打破常规, 能够强行将显示芯片的温度降到比环境温度还 低。而它实现的原理,就是强行打破热平衡,实现温差效果。那么,这种温差效果又是如何 实现的呢? 首先我们需要明确一些基本概念。 1.帕尔贴效应:1834 年,法国科学家帕尔贴发现了热电致冷和致热现象,即金属温差 电逆效应。由两种不同金属组成一对热电偶,当热电偶输入直流电流后,因直流电通入的方 向不同,将在电偶结点处产生吸热和放热现象,称这种现象为帕尔贴效应。帕尔贴效应早在 20O 年之前发现,但是用到致冷还是近几十年的事。 2.N 型半导体:任何物质都是由原子组成,原子是由原子核和电子组成。电子以高速度绕原 子核转动,受到原子核吸引,因为受到一定的限制,所以电子只能在有限的轨道上运转,不 能任意离开, 而各层轨道上的电子具有不同的能量(电子势能)。 离原子核最远轨道上的电子, 经常可以脱离原子核吸引,而在原子之间运动,叫导体。如果电子不能脱离轨道形成自由电 子,故不能参加导电,叫绝缘体。半导体导电能力介于导体与绝缘体之间,叫半导体。半导 体重要的特性是在一定数量的某种杂质渗入半导体之后, 不但能大大加大导电能力, 而且可 以根据掺入杂质的种类和数量制造出不同性质、 不同用途的半导体。 将一种杂质掺入半导体 后,会放出自由电子,这种半导体称为 N 型半导体。 3.P 型半导体:是靠“空穴”来导电。在外电场作用下“空穴”流动方向和电子流动方向相反, 即“空穴”由正板流向负极,这是 P 型半导体原理。 4.载流子现象:N 型半导体中的自由电子,P 型半导体中的“空穴”,他们都是参与导电,统 称为“载流子”,它是半导体所特有,是由于掺入杂质的结果。 5.半导体致冷材料:是对特殊半导体材料,通过掺入的杂质改变其温差电动势率、导电 率和热导率,使其满足致冷需要的材料。温差电致冷组件就是由这种特殊的 N 型和 P 型半 导体制成的。 在明确了这些基本概念后,我们现在就来揭示温差制冷的原理。 1.半导体致冷原理: 如图把一只 N 型半导体元件和一只 P 型半导体元件联结成热电偶, 接上直流电源后,在接头处就会产生温差和热量的转移。在上面的一个接头处,电流方向是 n→p,温度下降并且吸热,这就是冷端。而下面的一个接头处,电流方向是 p→n,温度上 升并且放热,因此是热端。 2.温差电致冷组件致冷原理:如上图把若干对半导体热电偶在电路上串联起来,而在传 热方面则是并联的,这就构成了一个常见的致冷热电堆。按图示接上直流电源后,这个热电 堆的上面是冷端,下面是热端。借助热交换器等手段,使热电堆的热端不断散热并且保持一 定的温度, 把热电堆的冷端放到工作环境中去吸热降温, 这就是温差电致冷组件的工作原理。 半导体散热片侧视图 半导体制冷片的应用原理 1.半导体制冷的实际应用是如何进行的? 利用半导体制冷片的制冷原理,半导体制冷片的冷端与显示芯片接触,热端则与散热器 接触。接通电源后,冷热端出现温差,热量不断地通过晶格能的传递,从冷端移送到热端, 只要热端的热量能有效的散发掉, 则冷端就不断的被冷却, 使得制冷片的散热效果出奇的好。 实践证明,冷热端的正常温差大概在 45——60 度之间,其强度非常惊人。实际使用中,可 以把显示芯片的温度一举降到零下 10 度。 2.半导体制冷为什么还要配合使用散热器? 我们看到, 在半导体制冷片的热端, ZENO96 仍然配置了超大的散热片和高效能的 EMI 磁悬浮散热风扇。这是因为,只有半导体制冷片热端的热量被持续源源不断的散发出去,才 能使冷端不断冷却而始终保持良好的制冷效果,显示芯片才能保持在一个相对的恒温状态。 另外,半导体制冷片本身也有一定的正常工作温度,一般来说其极限温度大概在 100 度左 右,如果半导体制冷片没有良好的散热而超出了热度承受极限,就会烧毁损坏。所以,半导 体制冷片的热端一定要加装散热系统,保持良好的散热效果。 关于磁浮风扇,这里有必要作一点说明。磁浮风扇(全称为磁浮马达风扇)的工作原理 是: 轴芯与轴承运作时无摩擦, 轴芯仅与空气摩擦, 彻底解决小空间高积温产品之散热困扰。 藉由磁浮设计,马达运转时,转子受磁轨道吸引,在轴芯与轴承内壁保持一定距离的悬空运 转,不会接触到轴承,故可避免传统马达之轴承被磨损成不规则椭圆而产生噪音的缺点,实 际运行中,此款风扇的噪音小于 26dB,非常安静。同时,没有磨损就不会有不稳定的运转 及噪音,可使产品寿命大幅提升,捷波官方声称此款散热系统的寿命可达 3 万工作小时。 另外磁浮风扇还可以耐高温,最高可耐 90℃高温。 3.为什么要配置外接电源接口? 与一般的风冷散热相比,半导体制冷片的功率要大得多,一般可以达到 36W 到 40W, 也就是说,至少需要 12V 3A 的电源供应。所以,外接电源是必须的。而目前的主流 300W 电源,12V 电源组可以输出 10A 左右电流,如果不是配置非常 BT 的电脑系统,一般分配 给半导体制冷片 12V 3A 的电源供电能力基本足够。当然,如果是 5V 电压标准,则可以提 供高达 20A 的电流输出,分配给半导体制冷片绰绰有余。 4.什么是结露现象?如何预防? 结露现象是半导体制冷的致命杀手。 功率较大的半导体制冷片在湿度较高的环境下如果 冷端温度过低,空气中的水蒸气就会在其表面凝结成为水滴,出现结露现象。如果水滴流到 主板或是显示芯片,后果不堪设想。所以,这是最应该引起重视的问题。 从图中我们看到, ZENO 96 采用设计严密的防冷凝绝缘绝热垫来防止结露现象的发生。 半导体制冷片的周围被两层绝缘绝热垫厚厚地严密封锁起来, 可以最大程度的保障芯片的安 全。 实际使用中我们完全不必担心结露问题的发生, 这一点捷波处理的非常出色, 也很周到。

③ 我想组装电动三轮车用半导体制冷空调,哪里卖零件

淘宝上,万能的淘宝啥都有

新能源汽车的空调制冷剂系统跟普通车一样吗

汽油车开启空调后,百公里的油耗会增加1-2L,在怠速情况下开空调的油耗为1-2L/h;而电动汽车的是电池组分别对空调系统和动力系统供电,并不会增加电动机的负担,无论以任何速度行驶,空调每小时的耗电量都是1.62kwh。同样在静止情况下开空调1小时,电动汽车比汽油车省5-10元左右。

空调,费电是不争的事实。这里咱们得跟实际生活联系起来,带入到实际情境中更有意义:如果上下班来回总路程是50km,按照北京这路况,基本得开2个小时左右,这期间咱们使用空调的时间起码1个小时,这就要求电动车主每天得为空调富余出4%左右的电量,即10公里以上的续航里程,占到了总路程的20%!这意味着原本满电能开5-6天的电动车,使用空调的话就只能开4-5天了!我们还是建议电动车主合理使用空调,尤其是续航衰减明显的冬天!

电动汽车空调耗电吗:制冷系统

燃油汽车空调系统的暖风热源主要由发动机冷却液提供,而电动汽车的暖风系统与之不同。电动汽车空调系统暖风常见的方案如下:

①热泵。由传动带驱动的直流无刷电动机的电动汽车热泵式空调系统工作原理如图所示。空调系统的制冷/制热模式由四通换向阀转换,实线箭头表示制冷工况,虚线箭头表示制热工况。从原理上讲,该系统与普通的热泵空调并无区别,但是用于电动汽车上,其专门开发了双工作腔滑片压缩机、直流无刷电动机和逆变器控制系统。在热泵工况下,系统从融霜模式转为制热模式时,风道内换热器上的冷凝水将迅速蒸发,在风窗玻璃上结霜,影响驾驶的安全性。

②PTC电加热器。PTC电加热器是采用PTC热敏电阻元件为发热源的一种加热器。PTC热敏电阻通常是用半导体材料制成的,它的电阻随湿度变化而急剧变化,当外界温度降低,PTC电阻值随之减小,发热量反而会相应增加。按材质可以分为陶瓷PTC热敏电阻和有机高分子PTC热敏电阻。用于空调辅助电加热器的是陶瓷PTC热敏电阻。PTC热敏电阻元件因具有随环境温度高低的变化,其电阻值随之增加或减小的变化特性,所以PTC加热器具有节能、恒温、安全和使用寿命长等特点。

⑤ 汽车空调适合改成半导体制冷么

理论上可以。。。
但是目前半导体的制冷效率还是很低的,根本满足不了车内的降温需求。。
也许,以后有了高性能的制冷半导体,汽车压缩机就可以淘汰了。。
半导体制冷的优点显而易见。。。

⑥ 车载冰箱是半导体制冷一般可以达到多少度夏天用来在家存放肉(大概10小时)行不行

车载冰箱就是指可以在汽车上携带的冷藏柜

车载冰箱是家用冰箱的延续,可以采用半导体电子制冷技术,也可以通过压缩机制冷。一般噪音小污染少。在行车中只需将电源插头插入点烟孔,即可给冰箱降温。

市场上主要有两种车载冰箱,一种是 半导体车载冰箱,这种冰箱的优点是既能制冷又能制热,环保、无污染,体积小,成本较低,工作时没有震动、噪音、寿命长。缺点是制冷效率不高,制冷温度受环境温度影响,制冷无法达到零度以下,且容量较小。另一种是压缩机车载冰箱,压缩机是传统冰箱的传统技术,制冷温度低,为-18度10度。制冷效率高,能制冰、保鲜,体积大,是未来车载冰箱发展的主流方向。但是这种冰箱重量较重,携带不方便,价格较高

⑦ 车载半导体空调制作详细方法最好配图

可以吹冷风的,就是不知道屋子能不能制冷,材料25408制冷片10片12v48a电源两台水冷头20个温控器1个,大冷凝器1个小冷凝器1个自吸泵2个,硅管2米保温皮2米。

⑧ 谁用过半导体制冷片4个制冷片做汽车空调,效果怎样

比原车的铝的要好!能改好吗?原车的很小的

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