基于半導(dǎo)體制冷技術(shù)的自動溫控箱的研究與設(shè)計.pdf

1、溫度是表征物體的冷熱程度最基本的物理量,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事等眾多方面,溫度都是最基本、最常用的控制參數(shù)。對于鋰電池來說,溫度更是保障其安全使用的關(guān)鍵因素,不適宜的溫度會對鋰電池帶來不同程度的負(fù)面影響,溫度過高會導(dǎo)致電池發(fā)生爆炸,溫度過低則不能正常釋放電能。另外,根據(jù)用戶需求,溫控箱需安放在狹窄空間,因此,用戶對箱體的體積做出了嚴(yán)格限定。半導(dǎo)體制冷溫控箱正是基于上述情況進(jìn)行研發(fā),是保障鋰電池安全工作的一種重要裝置。
　　 在對國內(nèi)

2、外半導(dǎo)體制冷技術(shù)和恒溫控制系統(tǒng)進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,針對鋰電池有限工作空間的獨特溫度控制要求,設(shè)計了溫控箱簡潔實用、布局合理、節(jié)能環(huán)保的機(jī)械結(jié)構(gòu),主要進(jìn)行了箱體的外形設(shè)計、執(zhí)行裝置(半導(dǎo)體制冷裝置和硅膠發(fā)熱裝置)的理論分析與設(shè)計以及保溫隔熱裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算。并利用CAD、solidworks等軟件進(jìn)行了溫控箱平面圖和立體圖的繪制。
　　 溫控箱的控制系統(tǒng)采用STC12C5410AD(自帶A/D轉(zhuǎn)換)單片機(jī)芯片為核心控制器,e

3、viewMT506L觸摸屏為顯示終端。STT-T型鉑電阻溫度傳感器實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的采集,單片機(jī)完成數(shù)據(jù)的處理和控制任務(wù),并以此為基礎(chǔ),設(shè)計了系統(tǒng)的測量電路和驅(qū)動電路。觸摸屏顯示器實現(xiàn)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定、狀態(tài)顯示以及超限報警功能,方便使用人員操作和監(jiān)控系統(tǒng)。研究分析了觸摸屏與單片機(jī)之間的串行通信,確定采用Modbus協(xié)議的RTU模式進(jìn)行通信,設(shè)計了通信連接電路。硬件電路設(shè)計完成之后,進(jìn)行了軟件結(jié)構(gòu)化設(shè)計,繪制了系統(tǒng)的軟件流程圖。為半導(dǎo)體制冷技術(shù)

4、與自動控制技術(shù)的結(jié)合開辟了新的思路。
　　 圍繞半導(dǎo)體制冷片在溫控箱中應(yīng)用的具體問題展開研究與試驗,找出了半導(dǎo)體制冷芯片降溫效果實現(xiàn)的制約因素,利用設(shè)計完成的溫控箱系統(tǒng)對影響半導(dǎo)體制冷效果的關(guān)鍵因素進(jìn)行了探究和分析,通過單因素比較和圖表分析了實驗數(shù)據(jù),確定了不同材質(zhì)、工作狀態(tài)、散熱方式以及安裝工藝均會對半導(dǎo)體制冷片的制冷性能產(chǎn)生影響。提出了改善半導(dǎo)體制冷效果的建議。并利用該結(jié)論,優(yōu)化了溫控箱的制冷裝置,對溫控箱的各種性能進(jìn)行了試