[发明专利]一种激光器控温系统及其控制方法

权利要求书

1.一种激光器控温系统，其特征是：包括有激光器热沉、相变蓄冷器、单相液冷回路、压缩机单元和压缩机回路；所述的相变蓄冷器通过单相液冷回路与激光器热沉连通；所述的单相液冷回路上设置有温控阀；所述的相变蓄冷器通过压缩机回路与压缩机单元连通。

2.根据权利要求1所述的一种激光器控温系统，其特征是：所述温控阀为三通阀，温控阀的第一端和第二端分别与相变蓄冷器的出液端和激光器热沉的进液端连通，第三端与激光器热沉的出液端和相变蓄冷器的进液端连通。

3.根据权利要求1所述的一种激光器控温系统，其特征是：所述相变蓄冷器内充装高导热强化传热材料；所述高导热强化材料的导热系数大于50W/m·K。

4.根据权利要求1所述的一种激光器控温系统，其特征是：所述相变蓄冷器内加注有相变材料，相变材料的相变潜热大于100kJ/kg。

5.根据权利要求1所述的一种激光器控温系统，其特征是：所述压缩机单元的蒸发温度低于所述相变材料的相变温度。

6.根据权利要求1所述的一种激光器控温系统，其特征是：所述单相液冷回路嵌入相变蓄冷器内部。

7.一种激光器控温系统的控制方法，其特征是：包括有以下步骤：

a.根据激光器工作情况，选择适当的压缩机单元，加注适量的相变材料；

b.首次启动前，启动压缩机单元，为相变蓄冷器内的相变材料降温，相变材料由液相降温凝固为固相；

c.激光器工作阶段，停止压缩机单元，启动单相液冷回路，激光器产生废热通过相变蓄冷器内相变材料吸收，相变材料由固相吸热变为液相；调节单相液冷回路温控阀开度，实现负载控制温度要求；

d.激光器工作间隔阶段，停止单相液冷回路，开启压缩机单元，通过压缩机单元制冷将相变蓄冷器内的相变材料降温，相变材料由液相凝固为固相。

8.根据权利要求7所述的一种激光器控温系统的控制方法，其特征是：所述步骤a中，相变材料的加注量根据公式计算：其中，W_l为激光器的热负荷；t_w为激光器工作时间；q为相变材料相变潜热值。

9.根据权利要求7所述的一种激光器控温系统的控制方法，其特征是：所述步骤a中，压缩机单元的制冷量根据公式计算：，其中，W_l为激光器的热负荷；t_w激光器工作时间；t_p：激光器间隔时间。