[发明专利]一种热电制冷/热系统

权利要求书

1.一种热电制冷/热系统，其特征在于，包括：多个热电模块，由多个可控开关组成的开关矩阵，温度传感器，电力电子驱动电路，以及中央控制器，其中：

所述多个热电模块中的至少一部分接入所述开关矩阵，通过所述开关矩阵中各可控开关的通断，实现对接入的所述热电模块之间的可变化的电连接，所述电力电子驱动电路连接在所有所述热电模块通过所述开关矩阵连接组成的热电模块阵列与电源之间，为每个所述热电模块提供直流电；

所述中央控制器与每个所述可控开关相连接，用于控制每个所述可控开关的导通或断开；

所述多个热电模块中的至少一部分热电模块处被冷却/加热目标的表面分别设置有一个或一组所述温度传感器，每个或每组所述温度传感器用于测量对应热电模块处被冷却/加热目标的表面温度，并将测得的温度数据传送给与其相连接的所述中央控制器；

所述中央控制器根据其存储的目标温度及所接收的每处被冷却/加热目标表面的温度数据，计算得到使被冷却/加热目标表面温度达到所述目标温度且电源功率最小化时所述开关矩阵中各个可控开关的导通或断开指令，并根据所述开关矩阵内各个可控开关的导通或断开指令，控制对应可控开关实现导通或断开状态。

2.根据权利要求1所述的热电制冷/热系统，其特征在于，若由所述开关矩阵确定与其连接的所述多个热电模块的拓扑结构为先串联后并联结构，当被冷却/加热目标表面温度变化时，通过排序算法将新的工作在两侧温差最大范围内的热电模块串联，两侧温差次大范围内的热电模块串联，依次类推。

3.根据权利要求1所述的热电制冷/热系统，其特征在于，若由所述开关矩阵确定与其连接的所述多个热电模块的拓扑结构为先并联后串联结构，当被冷却/加热目标表面温度变化时，通过排序算法将新的工作在两侧温差最大的热电模块和两侧温差最小的热电模块并联，两侧温差次大的热电模块和两侧温差次小的热电模块并联，依次类推。

4.根据权利要求1所述的热电制冷/热系统，其特征在于，所述中央控制器根据其存储的目标温度及所接收的每处被冷却/加热目标表面的温度数据，计算得到使被冷却/加热目标表面温度达到所述目标温度且电源功率最小化时所述开关矩阵中各个可控开关的导通或断开指令具体包括：

所述中央控制器中预先存储有经验数据表，所述经验数据表中保存有使被冷却/加热目标表面温度达到所述目标温度且电源功率最小化时，所述开关矩阵中每个可控开关的导通或断开状态与被冷却/加热目标表面的温度数据及目标温度的映射关系；

所述中央控制器根据其存储的目标温度及所接收的每处被冷却/加热目标表面的温度数据，查找所述经验数据表，从所述映射关系中得到所述开关矩阵中每个可控开关的导通或断开状态，并生成对应的导通或断开指令。

5.根据权利要求1所述的热电制冷/热系统，其特征在于，所述中央控制器根据其存储的目标温度及所接收的每处被冷却/加热目标表面的温度数据，计算得到使被冷却/加热目标表面温度达到所述目标温度且电源功率最小化时所述开关矩阵中各个可控开关的导通或断开指令具体包括：

所述中央控制器根据所接收的每处被冷却/加热目标表面的温度数据以及热电模块串并联模型进行实时仿真，得到使被冷却/加热目标表面温度达到所述目标温度且电源功率最小化时所述开关矩阵中每个可控开关的导通或断开状态，并生成对应的导通或断开指令。

6.根据权利要求1所述的热电制冷/热系统，其特征在于，所述目标温度为设定值或设定阈值范围，所述电力电子驱动电路电流的方向有正反2个方向，当被冷却/加热目标温度高于设定值或设定阈值范围上限时，热电开始制冷，降低被冷却/加热目标温度；当被冷却/加热目标温度低于设定值或设定阈值范围下限时，热电开始制热，升高被冷却/加热目标温度。

7.根据权利要求1所述的热电制冷/热系统，其特征在于，所述温度传感器为无线温度传感器，所述中央控制器中设置有无线收发模块，所述无线温度传感器与所述无线收发模块通过无线方式进行数据传输。

8.根据权利要求1所述的热电制冷/热系统，其特征在于，所述电源为以下至少一种：

干电池，蓄电池，整流电源，热电发电或太阳能发电产生的直流电。