[发明专利]基于光电混合驱动的电卡制冷装置及其方法

说明书

本发明公开了一种基于光电混合驱动的电卡制冷装置及其方法。它包括基座、紫外光源、光纤、紫外光探头、光电作动器、开关控制电路、制冷片、电卡制冷器、热开关及散热片；基座上设有紫外光源、紫外光探头、光电作动器、开关控制电路、制冷片、电卡制冷器、热开关及散热片，紫外光源通过光纤与紫外光探头连接，光电作动器通过导线与开关控制电路连接，开关控制电路通过导线与电卡制冷器、热开关连接，制冷片、第一热开关、电卡制冷器、第二热开关、散热片依次通过螺栓连接。紫外光照射时，光电作动器产生直流光生电压，该电压在开关控制电路的调制下成为方波电压，驱动电卡制冷器和热开关进行工作，实现电卡制冷。本发明具有结构简单、应用范围广、非接触式控制的特点。

技术领域

本发明涉及固体制冷装置，尤其涉及一种基于光电混合驱动的电卡制冷装置及其方法。

背景技术

固体制冷技术具有体积小、绿色环保、易于集成等特点，因此近年来发展迅速。常见的固体制冷技术包括半导体制冷、电卡制冷等。电卡制冷相比于半导体制冷而言，具有效率高、成本低的优点。

近年来出现的电卡制冷装置全部采用电源驱动模式，例如专利CN104441848A公布了提高电介质电卡陶瓷制冷设备性能的方法，采用多层电卡陶瓷模组实现制冷功能；专利CN206056000U公开了一种流体换热的电卡制冷装置，通过流体在冷端和热端间的循环实现热交换；专利CN206055998U公开了一种旋转式电卡制冷装置，通过通电盘的转动实现热量在冷端和热端制冷的传递。这些电卡制冷装置的需要高压电压放大器，并且属于接触式控制，适合对空间限制小的场合。而光电混合驱动部分取代电源，不需要高压电压放大器，更易于小型化，并且属于非接触式驱动，本发明适用于飞行器等对自身空间有限制、且工作时外部紫外线丰富的场合。

发明内容

本发明目的是克服现有技术的不足，提供一种基于光电混合驱动的电卡制冷装置及其方法。

基于光电混合驱动的电卡制冷装置包括基座、紫外光源、光纤、紫外光探头、光电作动器、开关控制电路、制冷片、电卡制冷器、热开关及散热片；热开关包括第一热开关、第二热开关；基座上设有紫外光源、紫外光探头、光电作动器、开关控制电路、制冷片、电卡制冷器、热开关及散热片，紫外光源通过光纤与紫外光探头连接，光电作动器通过导线与开关控制电路连接，开关控制电路通过导线与电卡制冷器、第一热开关、第二热开关连接；第一热开关位于电卡制冷器的一侧，第二热开关位于电卡制冷器的另一侧；制冷片、第一热开关、电卡制冷器、第二热开关与散热片之间依次通过固定件连接。

该电卡制冷装置中，还可以采用如下优选方式：

所述的紫外光源的波长为365nm。所述的光电作动器采用镧改性锆钛酸铅(PLZT)。所述的电卡制冷器采用具有电卡效应的铁电陶瓷制作,如铁电陶瓷钛酸钡(BaTiO₃)、钛酸铅(PbTiO₃)等。所述的光电卡制冷器，采用具有电卡效应的铁电聚合物聚偏氟乙烯(PVDF)、聚偏氟乙烯共聚物(PVDF-TrFE)等。所述的热开关为主动式热开关，能够在电信号的控制下实现开合。所述的固定件可以为螺栓。