基於LPC2478的太陽能供電製冷系統設計

2022-11-18 22:45:05 字數 1010 閱讀 2023

目前,絕大部分的製冷裝置都是以電能驅動的。傳統的製冷裝置不僅消耗大量的電能,同時也因為使用氟里昂等製冷工質而對環境造成汙染,因此製冷中的節能和環保問題成為人們關注的焦點,並尋求以清潔能源供電且不使用氟里昂等傳統製冷工質的製冷方式。文中研究的製冷系統以太陽能光伏電池提供驅動能源、以半導體製冷片為冷源,是一種節能環保的新型製冷方式。

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根據半導體製冷片的熱電製冷原理,可以根據測得的溫度、電壓和電流計算半導體製冷原件的特性引數:

式中,α為製冷元件的塞貝克係數,單位為v/k;i為半導體製冷片的工作電流,單位為a;th和tc分別為製冷片熱端和冷端的溫度,單位為k;r為製冷片的電阻,單位為ω;kt為製冷片的總導熱係數,單位為w/k。

通過公式(1)、(2)和(3),可以估算系統的冷負荷,即系統所需的製冷量,結合公式(4)、(5)、(6)和(7)對系統的製冷量和輸入功率進行優化分析,從而確定供電電源的功率,使系統製冷效率達到最高,從而實現對系統關鍵器件引數(光伏電池的功率、蓄電池的容量、製冷片的製冷功率和輸入功率)的合理匹配。

在此次設計中,太陽能半導體製冷是通過光伏電池板的光電轉換,產生電能驅動半導體製冷片的方式來製冷,這種方式的優點是相對易於控制,成本較低。太陽能的強度受多種因素的影響而不能維持常量,為了實現電源和負載之間穩定、高效工作,提高供電質量,需要設計一種可靠的、高效的太陽能電源控制器。

太陽能半導體製冷系統由太陽能電池組、蓄電池、控制器、半導體製冷片、感測器、驅動電路、取樣電路和顯示電路構成。

lpc2478微處理器

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