电子温度控制装置、使用该电子温度控制装置的冷却器、使用该电子温度控制装置的加热 ...的制作方法
【专利摘要】提供一种电子温度控制装置、使用该电子温度控制装置的冷却器、使用该电子温度控制装置的加热器以及其控制方法。该电子温度控制装置包括：热电模块，其包括第一金属部件以及第二金属部件，该第一金属部件的一端与对象接触，该第二金属部件的一端与第一金属部件的另一端结合，电压被施加至第一金属部件的一端和第二金属部件的另一端；电压供给单元，该电压供给单元将第一电压和范围从第二电压至第三电压的可变电压提供给热电模块；以及控制器，其根据对象或第一金属部件的温度和目标温度之间的差控制由电压供给单元提供给热电模块的电压。
【专利说明】电子温度控制装置、使用该电子温度控制装置的冷却器、使用该电子温度控制装置的加热器以及其控制方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种通过使用热电模块控制对象的温度的电子温度控制装置、使用该电子温度控制装置的冷却器、使用该电子温度控制装置的加热器以及其控制方法。
【背景技术】
[0002]热电效应指热和电之间的能量转化，即当转化设备的两端之间存在温差时设备中的载流子移动以产生电动势的现象。
[0003]对热电现象的研究开始于20世纪早期并得到了长足的发展以使前苏联的1ffe机构获得大约4%的转化效率，并且当前转换效率徘徊在大约10%。热电现象可被分成:赛贝克效应(Seebeck effect)，其中电动势是通过使用两部件之间的温差获得的；珀尔帖效应(Peltier effect),其中通过电动势执行冷却和加热；以及汤姆逊效应(Thomsoneffect)，其中电动势是由导体线或条带的温差引起的，并且就材料领域或系统技术而言对制造工艺的一种核心技术已开始惹人注意。
[0004]根据基于热电特性的温度范围，热电材料可被分成室温材料、中温材料、高温材料。具有成份(81，1^)21^3和扮20^，56)3的基于Bi2Te3的固溶体合金具有极佳的热电特性。使用该热电材料的热电冷却和发生模块具有一种结构，其中n型热电设备和P型热电设备电气串联并且热并联。 [0005]在热电模块中，当热由于两者之间的温差从高温部件转移至低温部件时，电子和空穴在n型热电设备和p型热电设备中分别从高温部件转移至低温部件，由此发电，并且在热电模块中，当使电流流动时，由于载流子移动，冷却发生在其一侧，而加热发生在另一侧，由此实现冷却和加热。
[0006]热电模块的效率是由诸如热电动势、导热性的热电特性或n型或p型热电材料的阻抗和耦合的热电设备的数量确定的。
[0007]另外，使用热电模块的冷却机制具有高温响应敏感性，允许局部选择性冷却，并具有不带移动部件的简单结构，并因此已被商业化用于诸如高输出功率晶体管、激光二极管等的电子组件的局部冷却，并可用于诸如车辆的冰柜、家用冰箱和空调等的常见应用。
[0008]另外，由于在车辆、家庭空调和冰箱等中使用含氯氟烃(CFC)已受到管制，使用热电材料的空调系统的研发能用以冷却而无需使用制冷剂，已凸现成为有前途的领域。
[0009]热电模块利用这样的事实，即当电流流至包括不同材料之间的结的电路时，热由于珀耳贴效应从低温区转移至高温区。基于这种理念，可通过串联连接多个结而制造热电冰箱。
[0010]【
【发明内容】
】
[0011]【技术问题】
[0012]本发明的一个方面提供一种通过使用热电模块控制对象的温度的电子温度控制装置、使用该电子温度控制装置的冷却器、使用该电子温度控制装置的加热器以及其控制方法。
[0013]【技术方案】
[0014]根据本发明的另一方面，提供一种根据本发明的一个方面，提供一种电子温度控制装置，包括:热电模块，其包括:第一金属部件，该第一金属部件的一端与对象接触；以及第二金属部件，该第二金属部件的一端与第一金属部件的另一端结合，电压被施加至第一金属部件的一端和第二金属部件的另一端；电压供给单元，该电压供给单元将第一电压或范围从第二电压至第三电压的可变电压提供给热电模块；以及控制器，其根据对象或第一金属部件的温度和目标温度之间的差来控制由电压供给单元提供给热电模块的电压，其中第一电压高于第三电压并且是固定电压。
[0015]当对象或第一金属部件的温度和目标温度之间的温差等于或大于第一预设值时，控制器可控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块，而当对象或第一金属部件的温度和目标温度之间的温差小于第一预设值时，控制器可控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块。
[0016]当对象或第一金属部件的温度和目标温度之间的温差落在预设范围时，控制器可与目标温度和对象或第一金属部件的温度之间的温差成比例地调整被提供给热电模块的电压。
[0017]当对象或第一金属部件的温度和目标温度之间的温差等于或大于第一预设值时，控制器可控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块直到对象或第一金属部件的温度到达目标温度的时候为止，而当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度时，控制器可控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块。
[0018]控制器可将目标温度与对象或第一金属部件的温度进行比较，如果温度的峰值被反转，则控制器可切换第一金属部件的一端和第二金属部件的另一端之间的连接状态以反转第一金属部件的一端和第二金属部件的另一端的电位峰值。
[0019]当控制器进一步将第二`金属部件的温度或环境温度与目标温度作比较并且电压供给单元将可变电压提供给热电模块时，控制器可校正所提供的可变电压的量。
[0020]当对象或第一金属部件的温度和目标温度之间的温差等于或大于第一预设值时，控制器可控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块，当对象或第一金属部件的温度和目标温度之间的温差小于第一预设值时，控制器可控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块，并且当第二金属部件的温度或环境温度与目标温度之间的温差超出第二预设值时，控制器可将预设范围收窄。
[0021]电子温度控制装置可进一步包括设置在热电模块的第二金属部件的另一侧上的风扇。
[0022]当对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的温差落在预设范围外时，控制器可使风扇以第一速度转动，而当对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的温差落在预设范围内时，控制器可使风扇以第二速度转动，其中第一速度可比第二速度更快。
[0023]控制器可检测由电压供给单元提供给热电模块的电压，并对由电压供给单元提供给热电模块的电压进行反馈控制。
[0024]根据本发明的一个方面，提供了一种冷却器，包括:存储单元，其存储拟被冷却的对象；热电模块，包括第一金属部件以及第二金属部件，该第一金属部件的一端与存储单元接触或被设置在存储单元内，该第二金属部件的一端与第一金属部件的另一端结合并被设置在存储单元外，电压被施加至第一金属部件的一端和第二金属部件的另一端；电压供给单元，该电压供给单元将第一电压和范围从第二电压至第三电压的可变电压提供给热电模块；以及控制器，当对象或第一金属部件的温度高于目标温度时，其根据对象或第一金属部件的温度和目标温度之间的差控制由电压供给单元提供给热电模块的电压，其中第一电压高于第三电压并且是固定电压。
[0025]当对象或第一金属部件的温度具有等于或高于离目标温度一预设范围的水平时，控制器可控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块，而当对象或第一金属部件的温度具有低于离目标温度一预设范围的水平时，控制器可控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块。
[0026]当对象或第一金属部件的温度具有低于离目标温度一预设范围的水平时，控制器可与目标温度和对象或第一金属部件的温度之间的温差成比例地向热电模块进行供给。
[0027]当对象或第一金属部件的温度具有等于或高于离目标温度一预设范围的水平时，控制器可控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块，直到对象或第一金属部件的温度到达目标温度的时候为止，而当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度时，控制器可控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块。
[0028]当对象或第一金属部件的温度与目标温度不同时，控制器可控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块，直到对象或第一金属部件的温度到达目标温度的时候为止，当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度并且对象或第一金属部件的温度等于或低于目标温度时，控制器可控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块，当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度并且对象或第一金属部件的温度超出目标温度并低于第一预设值时，控制器可控制电压供给单元以将第三电压提供给热电模块，而当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度并且对象或第一金属部件的温度超出第一预设值时，控制器可控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块。
[0029]当第二金属部件的温度或存储单元的环境温度超出目标温度一预设值时，当电压供给单元将可变电压提供给热电模块时控制器可校正可变电压的大小。
[0030]当对象或第一金属部件的温度具有等于或高于离目标温度一预设范围的水平时，控制器可控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块，当对象或第一金属部件的温度具有低于离目标温度该预设范围的水平时，控制器可控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块，而当第二金属部件的温度或存储单元的环境温度超出目标温度达一预设值时，控制器可将该预设范围收窄。
[0031]冷却器可进一步包括设置在热电模块的第二金属部件的另一侧上的风扇。
[0032]当对象或第一金属部件的温度具有等于或高于离目标温度一预设范围的水平时，控制器可使风扇以第一速度转动，而当对象或第一金属部件的温度具有低于离目标温度该预设范围的水平时，控制器可以第二速度控制风扇，其中第一速度比第二速度更快。
[0033]根据本发明的一方面，提供了一种加热器，包括:存储单元，其存储拟被加热的对象；热电模块，其包括第一金属部件和第二金属部件，该第一金属部件的一端与存储单元接触或被设置在存储单元内，该第二金属部件的一端与第一金属部件的另一端结合并被设置在存储单元外，电压被施加至第一金属部件的一端和第二金属部件的另一端；电压供给单元，该电压供给单元将第一电压和范围从第二电压至第三电压的可变电压提供给热电模块；以及控制器，当对象或第一金属部件的温度低于目标温度时，其根据对象或第一金属部件的温度和目标温度之间的差控制由电压供给单元提供给热电模块的电压，其中第一电压高于第三电压并且是固定电压。
[0034]当对象或第一金属部件的温度具有低于离目标温度一预设范围的水平时，控制器可控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块，而当对象或第一金属部件的温度具有超出离目标温度该预设范围的水平时，控制器可控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块。
[0035]当对象或第一金属部件的温度具有超出离目标温度一预设范围的水平时，控制器可与目标温度和对象或第一金属部件的温度之间的温差成比例地向热电模块进行供给。
[0036]当对象或第一金属部件的温度具有低于离目标温度一预设范围的水平时，控制器可控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块，直到对象或第一金属部件的温度到达目标温度的时候为止，而当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度时，控制器可控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块。
[0037]当对象或第一金属部件的温度与目标温度不同时，控制器可控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块，直到对象或第一金属部件的温度到达目标温度的时候为止，当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度并且对象或第一金属部件的温度等于或高于目标温度时，控制器可控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块，当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度并且对象或第一金属部件的温度低于目标温度并超出第一预设值时，控制器可控制电压供给单元以将第三电压提供给热电模块，而当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度并且对象或第一金属部件的温度低于第一预设值时，控制器可控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块。
[0038]根据本发明的另一方面，提供一种电子温度控制装置的控制方法，该电子温度控制装置包括热电模块，该热电模块包括第一金属部件和第二金属部件，该第一金属部件一端与对象接触，该第二金属部件一端与第一金属部件的另一端结合，电压被施加至第一金属部件的一端和第二金属部件的另一端，该方法包括:温度设置操作，将之前存储或输入的温度设定为目标温度；温度感测操作，感测对象或第一金属部件的温度；电压模式确定操作，通过使用对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的差确定是将第一电压提供给热电模块还是将具有从第二电压至第三电压的范围的可变电压提供给热电模块；以及电压选择操作，当确定将可变电压提供给热电模块时通过使用对象或第一金属部件的温度和目标温度之间的差来选择可变电压的大小，其中第一电压高于第三电压并且是固定电压。
[0039]电压模式确定操作可包括:恒定电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的差落在预设范围之外时，将第一电压提供给热电模块；以及可变电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的差落在预设范围内时，将可变电压提供给热电模块。
[0040]电压模式确定操作可包括:恒定电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度和目标温度之间的温差落在预设范围外时，通过电压供给单元将第一电压提供给热电模块，直到对象或第一金属部件的温度到达目标温度为止；以及可变电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度时，通过电压供给单元将可变电压提供给热电模块。[0041]当电子温度控制装置冷却对象时，电压模式确定操作可包括:第一恒定电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度不同于目标温度时通过电压供给单元将第一电压提供给热电模块，直到对象或第一金属部件的温度到达目标温度为止；第一可变电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度并且对象或第一金属部件的温度低于目标温度时通过电压供给单元将可变电压提供给热电模块；第二可变电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度和对象或第一金属部件的温度超出目标温度且低于第一预设值时，通过电压供给单元将第三电压提供给热电模块；以及第二恒定电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度到达目标温度和对象或第一金属部件的温度超出目标温度时通过电压供给单元将第一电压提供给热电模块。
[0042]在电压选择操作中，可与目标温度和对象或第一金属部件的温度之间的温差成比例地调整被提供给热电模块的电压。
[0043]电子温度控制装置的控制方法可进一步包括:操作模式改变操作，将目标温度与对象或第一金属部件的温度进行比较，以及当温度的峰值已反转时根据比较的结果切换电压供给单元与第一金属部件的一端和热电模块的第二金属部件的另一端之间的连接状态。
[0044]在电压选择操作中，当通过电压供给单元将可变电压提供给热电模块时，可进一步将第二金属部件的温度或环境温度与目标温度进行比较以校正可变电压的大小。
[0045]电压模式确定操作可包括:恒定电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的差落在预设范围之外时，将第一电压提供给热电模块；以及可变电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的差落在预设范围内时，将可变电压提供给热电模块，以及校正操作，当第二金属部件的温度或环境温度和目标温度之间的温差超出预设值时收窄该预设范围。
[0046]该电子温度控制装置可进一步包括设置在热电模块的第二金属部件的另一侧上的风扇，而电子温度控制装置的控制方法可进一步包括:风扇驱动操作，当对象或第一金属部件的温度和目标温度之间的温差落在预设范围外时使风扇以第一速度转动，并当对象或第一金属部件的温度和目标温度之间的温差落在该预设范围内时使风扇以第二速度转动，其中第一速度比第二速度更快。
[0047]发明的有益效果
[0048]如前所述，在根据本发明实施例的电子温度控制装置、使用该电子温度控制装置的冷却器、使用该电子温度控制装置的加热器以及其控制方法的情形下，可通过在低功率电平和低噪声下控制热电模块来控制对象的温度。
【专利附图】
【附图说明】
[0049]图1是示出一般冷却器或加热器的温度控制方法的图；
[0050]图2是示意性地示出了根据本发明另一个实施例的温度控制装置的配置的图。
[0051]图3是示出根据本发明实施例的对象的温度和被提供给电子温度控制装置的热电模块的电压之间的关系的曲线图；
[0052]图4是示出根据本发明另一实施例的对象的温度和被提供给电子温度控制装置的热电模块的电压之间的关系的曲线图；
[0053]图5是示出根据本发明另一实施例的对象的温度和被提供给电子温度控制装置的热电模块的电压之间的关系的曲线图；
[0054]图6是示出根据本发明一个实施例的对象的温度和被提供给电子温度控制装置的热电模块的电压之间的关系的曲线图；
[0055]图7和图8是分别示出根据本发明的实施例的电子温度控制装置的控制方法的流程图；
[0056]图9-11分别是示出根据本发明一个实施例在电子温度控制装置的控制方法中确定电压模式的过程的详细流程图；
[0057]图12是示意性地示出了根据本发明另一个实施例的电压供给单元的配置的图。
[0058]图13是示出根据本发明的一个实施例的电压供给单元的操作的时序图。
[0059]最佳实施方式
[0060]下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例，以使它们能由本发明所述领域内的技术人员轻易地实现。在描述本发明时，如果相关已知的功能或构造的详细解释被认为未必传达了本发明的要点，这样的解释将被忽略但是可由本领域技术人员所理解。
[0061]为了使本发明变得清楚，说明书的无关部分将被省去，并使用相同的附图标记来表示说明书中相同的部件。
[0062]除非清楚地描述为相反的，术语“包括”以及诸如“包含”或“含有”的变形应理解为暗示包含所陈述的元件但不排除任何其它元件。
[0063]图1是示出一般冷却器或加热器的温度控制方法的图；
[0064]一般冷却器或加热器包括冷却单元和加热单元，一旦接收到电力，冷却单元和加热单元吸收周围热量或辐射热量。这里，冷却或加热的程度终将与被提供给冷却单元或加热单元的功率成比例。因此，一般冷却器或加热器的温度控制可通过控制被提供给冷却单元或加热单元的电压或电流的大小而达成。
[0065]参见图1 (a)，为了控制温度，电压可以脉宽调制(PWM)方式被施加至冷却单元或加热单元。
[0066]参见图1(b)，可以看出电压以相位控制方式被施加至冷却单元或加热单元，并参见图1 (C)，可以看出电压以过零方式被施加至冷却单元或加热单元。
[0067]当使用AC电力时，采用图1(b)和图1(c)中示出的方案，而当使用DC电力时，采用图1(a)的方案。在图1中示出的所有控制方法中，通过调整施加电压的持续时间来控制温度。
[0068]在调整电压施加持续时间的情形下，需要切换以不断地施加电压。然而，在切换操作中可能出现大量的切换损失，由此浪费电力。另外，潜在的相当大量的切换损失可能对电压施加电路造成可观的负担以导致电路的损坏。
[0069]然而，在许多情形下，加热单元或冷却单元一般需要相当高的功率电平，并且所提供的电压或电流需要具有少量的波纹。为此，诸如切换模式电源(SMPS)之类的稳定提供高功率的设备被用于温度控制装置。
[0070]然而，一般来说，SMPS输出恒定电压(即固定的、均匀的、规则的电压)以稳定地提供高电压，而输出可变电压的SMPS可能相当昂贵。由此，控制加热单元或冷却单元的加热或冷却程度的方法利用控制SMPS与加热单元或冷却单元之间的连接的方案。即，在许多情形下，加热单元或冷却单元的加热或冷却的程度是通过使用PWM控制得以控制的。[0071]然而，如前面提到的，PWM控制的使用导致基于切换操作的大量损失，这剧烈地劣化了在小型家用电器等中占很大权重的功率节省能力。
[0072]由此，根据本发明实施例的电子温度控制装置、使用电子温度控制装置的冷却器、使用电子温度控制装置的加热器以及其控制方法通过根据温度区段改变施加电压以减少切换损失。
[0073]图2是示意性地示出了根据本发明实施例的温度控制装置的配置的图。
[0074]参见图2，根据本发明一个实施例的电子温度控制装置可包括热电模块100、电压供给单元200和控制器300。根据本发明一实施例的电子温度控制装置可根据需要进一步包括风扇400。
[0075]热电模块100包括第一金属部件110和第二金属部件120。第一金属部件110和第二金属部件120被结合在一起以使电流流至彼此并在两金属部件之间转移热量。这里，考虑将第一金属部件110的另一端和第二金属部件120的一端结合。第一金属部件110的一端与需要温度控制的对象(或者需要控制其温度的对象)接触。当电压被施加至第一金属部件110的一端和第二金属部件120的另一端时，电流在第一金属部件110和第二金属部件120之间流动并且可能发生热传递。这里，第一终端和第二终端可分别被安装在第一金属部件110的一端和第二金属部件120的另一端。在热电模块100中，可根据被施加在第一金属部件110的一端和第二金属部件120的另一端之间的电压的正负号来确定热传递的方向。也就是说，可根据第一金属部件110的一端和第二金属部件120的另一端的电位的高度来确定热传递的方向。
[0076]电压供给单元200可提供第一电压或从第二电压至第三电压的范围内的电压。即，电压供给单元200可提供作为恒定电压的第一电压，或提供具有从第二电压至第三电压的范围的可变电压。这里，优选地，第二电压具有比第三电压更小的值，而第一电压高于第三电压、可变电压的最大可变值。即，电压供给单元200可提供作为恒定电压的高电压以及作为可变电压的低电压。当随着可变电压的范围和可变电压的电压带变得更高而认为难以设计电压供给单元200且电压供给单元200的单元制造成本上升时，优选地，高电压作为恒定电压被提供并且低电压作为可变电压被提供。
[0077]控制器300可根据对象或第一金属部件110的温度和目标温度之间的温差来控制从电压供给单元200提供至热电模块100的电压。即，根据作为温度控制的目标的对象的温度，控制器300可通过改变从电压供给单元200的供给电压而控制对象的温度。这里，如果难以直接测量对象的温度，则控制器300可通过根据第一金属部件110的温度改变来自电压供给单元200的供给电压来控制第一金属部件110的温度以与对象的温度平衡。
[0078]具体地说，来自电压供给单元200的输出电压的一个方面可根据对象或第一金属部件110的温度与目标温度之间的温差是否超出一预设值而改变，并且当电压供给单元200提供可变电压时，控制器300可根据对象或第一金属部件110的温度和目标温度之间的温差来调整电压的大小(或振幅)。
[0079]另外，控制器300可通过进一步将第二金属部件120的温度或第二金属部件120周围的环境温度与目标温度进行比较而控制由电压供给单元200提供给热电模块100的电压。
[0080]S卩，控制器300可通过进一步反映辐射从对象发散出的热量或吸收被传至对象的热量的第二金属部件120的温度以及第二金属部件120的周围部分的温度来控制热电模块100的操作。
[0081]另外，控制器300可根据对象或第一金属部件110和目标温度之间的温差来控制设置在第二金属部件120的另一端的风扇400的转速。这是因为第二金属部件120周围的环境空气的环流速度根据风扇400的转速而不同。
[0082]此后，根据本发明一个实施例通过电子温度控制装置的控制器300控制对象温度的过程是通过控制从电压供给单元200提供给热电模块100的电压来实现的。然而，将仅描述对象的温度，但也可应用于控制第一金属部件110的温度的方案。
[0083]图3是示出根据本发明一个实施例的对象温度和被提供给电子温度控制装置的热电模块的电压之间的关系的曲线图。
[0084]参见图3，可检查通过使用根据本发明实施例的电子温度控制装置执行冷却时的对象温度和供电电压之间的关系。
[0085]当对象的温度高于目标温度Ts时，可根据目标温度来控制和提供被提供给热电模块100的电压。当对象的温度低于目标温度Ts时，向热电模块100的电压供给停止以节省电力并减少噪声。
[0086]参见图3，在根据本发明的实施例的电子温度控制装置中，在对象的温度和目标温度Ts之间的温差等于或大于第一预设值AT的情形(a)下，作为恒定电压的第一电压Vl被提供给热电模块100，而在该温差小于预设的第一值AT的情形(b、c、d)的情形下，从第二电压V3至第三电压V2变化的可变电压被提供给热电模块100以冷却对象。
[0087]参见区段b，在根据本发明一个实施例的电子温度控制装置中，当对象的温度和目标温度Ts之间的温差小于第一预设值A T时，可与对象的温度和目标温度Ts之间的温差成比例地调整电压的大小，并将其提供给热电模块100。
[0088]参见区段C，在根据本发明一个实施例的电子温度控制装置中，当对象的温度和目标温度Ts之间的温差到达目标温度Ts时，电子温度控制装置不工作，直到对象的温度从目标温度Ts改变某一值为止，而当对象的温度改变某一值时，电子温度控制装置可与对象的温度和目标温度Ts之间的温差成比例地施加一电压。这是为了减少了由于电压供给单元200的频率操作的能量损失和噪声发生。
[0089]参见区段d，在根据本发明一实施例的电子温度控制装置中，当对象的温度与目标温度Ts不同时，与对象的温度和目标温度Ts之间的差成比例地施加一电压，并当对象的温度和目标温度Ts之间的差等于或大于第一预设值AT时，作为恒定电压的第一电压Vl可被提供给热电模块100。
[0090]这里，当第三电压V2被提供给热电模块100时，第一预设值A T可以是一温度，籍此对象的温度可在某一时间段内到达目标温度Ts。即，可考虑第三电压V2和热电模块100的热传递能力地设定第一预设值AT。
[0091]尽管未示出，控制器300可感测从电压供给单元200提供至热电模块100的电压，以反馈控制由电压供给单元200提供给热电模块100的电压。即，虽然发送了用于控制从电压供给单元200提供的电压的信号，但从电压供给单元200提供给热电模块100的电压可由于多种因素而改变，由此控制器300可通过反馈控制将意图的电压施加至热电模块100。
[0092]当组合前述控制方法时，控制器300可分析对象的温度和目标温度Ts之间的温差以确定是通过提供高的恒定电压来快速冷却对象还是通过提供具有低电压带的可变电压来缓慢地冷却对象。另外，在提供可变电压的情形下，可通过使用对象的温度和目标温度Ts之间的温差来设定可变电压的大小。
[0093]图4是示出根据本发明另一实施例的对象温度和被提供给电子温度控制装置的热电模块的电压之间的关系的曲线图。
[0094]参见图4，在根据本实施例的电子温度控制装置中，在对象的温度和目标温度Ts之间的温差等于或大于第一预设值AT的情形(a)下，可将作为恒定电压的第一电压Vl提供给热电模块100，而当对象的温度到达目标温度Ts时，可将从第二电压V3至第三电压V2变化的可变电压提供给热电模块100以冷却对象。即，可持续地向对象提供恒定电压，直到对象的温度到达目标温度Ts为止，以由此快速冷却对象，而当对象的温度到达目标温度Ts时，可提供可变电压以维持冷却的状态。[0095]参见区段b，由于对象的温度落在目标温度Ts和第一预设值A T的范围内，可变电压可被提供给热电模块100以将对象的温度维持在第一预设值AT的范围内。这里，可调整可变电压的大小以使其与对象的温度和目标温度Ts之间的温差成比例，由此被提供给热电模块100。
[0096]如前所述，当第三电压V2被提供给热电模块100时，第一预设值AT可以是一温度，籍此对象的温度能在某一时间段内到达目标温度Ts。即，可考虑第三电压V2和热电模块的热传递能力地设定第一预设值AT。
[0097]当组合前述控制方法时，控制器300可分析对象的温度和目标温度Ts之间的差和冷却记录(或冷却历史)以确定是通过提供高的恒定电压快速冷却对象还是通过提供具有低电压带的可变电压而缓慢地冷却对象，并可通过使用对象的温度和目标温度Ts之间的差来设定可变电压的大小。
[0098]图5是示出根据本发明另一实施例的对象温度和被提供给电子温度控制装置的热电模块的电压之间的关系的曲线图。
[0099]参见图5，可检查通过使用根据本发明实施例的电子温度控制装置执行冷却时的对象的温度和供电电压之间的关系。对于被提供给根据本发明一个实施例的电子温度控制装置的热电模块100的电压来说，当对象的温度高于目标温度Ts时，提供恒定电压，而当对象的温度低于目标温度Ts时，可提供可变的电压。另外，对于被提供给根据本发明一个实施例的电子温度控制装置的热电模块100的电压来说，在对象的温度到达目标温度Ts之后，如果对象的温度增加至高过目标温度Ts达第一预设值A T或更高，则再次提供恒定电压。
[0100]即，当对象的温度高于目标温度Ts时，提供作为高电压的恒定电压Vl以快速冷却。当对象的温度到达目标温度Ts时，提供第三电压V2以维持冷却的状态。当对象的温度低于目标温度Ts时，可提供具有从第二电压V3至第三电压V2的范围的可变电压以防止过冷。这里，可与对象的温度和目标温度Ts之间的温差成比例地选择可变电压的大小。当对象的温度增加至比目标温度Ts高出第一预设值△ T时，可确定该冷却状态无法通过仅提供第三电压V2来维持，并可再一次提供恒定电压VI。
[0101]图6是示出根据本发明一实施例的对象温度和被提供给电子温度控制装置的热电模块的电压之间的关系的曲线图。[0102]参见图6，可检查通过使用根据本发明实施例的电子温度控制装置执行加热时的对象的温度和供电电压之间的关系。当对象的温度低于目标温度Ts时，可根据对象的温度来控制被提供给热电模块100的电压。相反，当对象的温度高于目标温度Ts时，不向其提供电压，由此节省电力和降低噪声。
[0103]参见图6，在根据本实施例的电子温度控制装置中，当对象的温度和目标温度Ts之间的温差等于或大于第一预设值AT时，作为恒定电压的第一电压Vl可被提供给热电模块100，而当对象的温度到达目标温度Ts时，具有从第二电压V3至第三电压V2范围的可变电压被提供给热电模块100以加热对象。即，可持续地向对象提供恒定电压，直到对象的温度到达目标温度Ts以由此快速加热对象为止，而当对象的温度到达目标温度Ts时，可提供可变电压以维持加热的状态。
[0104]当组合前述控制方法时，控制器300可分析对象的温度和目标温度Ts之间的温差和加热记录(或加热历史)以确定是通过提供高的恒定电压快速加热对象还是通过提供具有低电压带的可变电压而缓慢地加热对象，并可通过使用对象的温度和目标温度Ts之间的差来推导出可变电压的大小。
[0105]根据如前所述的加热和冷却方法，通过根据对象的温度或第一金属部件110的温度提供高的恒定电压和具有相对低的最大值的可变带的电压，可在增加温度控制速度的同时促进电力节省。
[0106]在相关领域的情形下，由于切换操作是在目标温度附近执行的以维持一温度，由于频繁的电压施加和电压中断的大量切换损失将发生，且尤其在该切换操作中，大量热量可从电压供给单元200产生，这牵涉到火灾的风险。
[0107]然而，在本实施例中，如前所述，在以恒定电压执行加热或冷却直到目标温度后，该目标温度通过一可变电压被控制以维持。由此，由于切换操作不被执行，因此能显著地减少由切换操作弓I起的功率浪费和由加热引起的火灾的风险。
[0108]另外，不像图3-图5中所示的情形，当对象的温度受到控制以维持在高于和低于目标温度的一预设范围内时，冷却和加热两者均需要在对象上执行。详细地说，由于热传递的方向是由热电模块100两端之间的电位差确定的，因此可通过改变连接至第一金属部件110的一端和第二金属部件120的另一端的电压供给单元200的正(+)极和负(-)极的连接来互换冷却和加热。
[0109]可通过改变设计将冷却方法的相应实施例施加于加热方法。
[0110]另外，尽管未示出，当第二金属部件120的温度或与第二金属部件120的另一端接触的空气的温度与目标温度形成显著差别时，需要高温控制能力。由此，在这种情形下，从电压供给单元200提供至电子温度控制装置中的热电模块100的电压值需要被校正。即，可使供给电压值上升某一量或以某一速率上升，或者可上升其中施加高恒定电压的区段。
[0111]为了增加其中施加恒定电压的区段，可降低第一预设值。换句话说，当第二金属部件120的温度或环境温度与目标温度之间的温差超出第二预设电压时，可降低第一预设值。另外，当第二金属部件120的温度或环境温度与目标温度之间的温差小时，可升高第一预设值。
[0112]此后，将描述利用前述温度控制方案的电子温度控制装置的控制方法。
[0113]图7和图8是分别示出根据本发明的实施例的电子温度控制装置的控制方法的流程图；
[0114]根据本发明实施例的电子温度控制装置可包括热电模块100，并且根据本发明一个实施例的控制方法可通过调整被施加至热电模块100的电压来执行。
[0115]通过参见图7和图8，根据本发明一个实施例的电子温度控制装置的控制方法可包括温度设定操作10、温度感测操作20、电压模式确定操作30以及电压选择操作40。
[0116]在温度设定操作10中，可将之前存储或输入的温度设定为目标温度。即，可设定一预设目标温度或用户想要的目标温度。
[0117]在温度感测操作20中，可感测对象或第一金属部件110的温度。温度感测可通过使用温度传感器来执行。
[0118]在电压模式确定操作30中，通过使用对象或第一金属部件110的温度和目标温度之间的温差，可确定是将第一电压提供给热电模块100还是将具有从第二电压至第三电压范围的可变电压提供给热电模块100。优选地，第一电压可高于第三电压并可具有恒定的电压值。例如，当对象或第一金属部件110的温度与目标温度之间的温差等于或大于第一预设值时，可施加高的恒定电压以快速地将对象的温度调整至目标温度，而当对象或第一金属部件110的温度与目标温度之间的温差小于第一预设值时，施加可变电压以将对象的温度维持在目标温度下而不造成切换损失。
[0119]在电压选择操作40中，当对象或第一金属部件110的温度和目标温度之间的温差等于或大于第一预设值时，可通过使用对象或第一金属部件110的温度与目标温度之间的温差在第二电压至第三电压的范围内选择拟被施加至热电模块100的可变电压值。
[0120]图9-11分别是示出根据本发明一个实施例在电子温度控制装置的控制方法中确定电压模式的过程的详细流程图。
[0121]参见图9，在根据本发明一个实施例的电子温度控制装置的电压模式确定操作30中，可根据对象或第一金属部件110的温度与目标温度之间的差是否等于或大于第一预设值来确定电压模式。
[0122]详细地说，电压模式确定操作30可包括:确定操作31，其确定对象或第一金属部件110的温度与目标温度之间的差是否等于或大于第一预设值；恒定电压模式操作33，其当对象或第一金属部件110的温度与目标温度之间的温差等于或大于第一预设值时输出作为恒定电压的第一电压；以及可变电压模式操作35，其当对象或第一金属部件110与目标温度之间的温差小于第一预设值时设定在从第二电压至第三电压的范围内的任一电压并施加该电压。根据基于图7所示本发明一个实施例的电子温度控制装置的电压模式确定操作30，可迅速地将对象或第一金属部件110的温度调整至目标温度并使其落在第一预设值之内。
[0123]参见图9，在根据本发明一个实施例的电子温度控制装置的电压模式确定操作30中，可根据对象或第一金属部件110的温度与目标温度之间的温差是否等于或大于第一预设值或根据当前电压模式来确定电压模式。
[0124]详细地说，电压模式确定操作30可包括:确定操作31，其确定对象或第一金属部件110的温度与目标温度之间的差是否等于或大于第一预设值；恒定电压模式操作33，其当对象或第一金属部件110的温度与目标温度之间的温差等于或大于第一预设值时输出作为恒定电压的第一电压，直到对象或第一金属部件110的温度到达目标温度为止；操作34，其确定对象或第一金属部件110的温度是否已到达目标温度；以及可变电压模式操作35，其当对象或第一金属部件110与目标温度之间的温差小于第一预设值时设定在从第二电压至第三电压的范围内的任一电压并施加该电压。根据基于本发明实施例的电子温度控制装置的电压模式确定操作30，可迅速地将对象或第一金属部件110的温度调整至目标温度并使其落在第一预设值之内。
[0125]根据基于图9所示本发明实施例的电子温度控制装置的电压模式确定操作30，可迅速地将对象或第一金属部件110的温度调整至目标温度。
[0126]参见图11，在根据本发明一个实施例的电子温度控制装置的电压模式确定操作30中，可根据对象或第一金属部件110的温度是否等于目标温度、根据当前电流模式并根据对象或第一金属部件110的温度与目标温度之间的温差是否等于或大于第一预设值来确定电压模式。
[0127]详细地说，电压模式确定操作30可包括:确定操作31，其确定对象或第一金属部件110的温度与目标温度是否相等；第一恒定电压模式操作33，其当对象或第一金属部件110的温度不等于目标温度时输出作为恒定电压的第一电压；操作34，其确定对象或第一金属部件110的温度与目标温度是否相等；第一可变电压模式操作35，其当对象或第一金属部件110的温度已到达目标温度并且对象或第一金属部件110的温度等于或低于目标温度时，通过电压供给单元设定从第二电压至第三电压范围内的任一电压并提供该电压；操作36，其检测对象或第一金属部件110的温度与目标温度之间的温差是否超出第一预设值；第二恒定电压模式操作37，其当对象或第一金属部件110的温度已达到目标温度并且对象或第一金属部件110的温度超出第一预设值时，通过电压供给单元将第一电压提供给热电模块100 ;以及操作38，其通过第二恒定电压模式操作确定对象或第一金属部件110的温度是否已到达目标温度。尽管未示出，电压模式确定操作30可进一步包括第二可变电压模式操作，其当对象或第一金属部件110的温度已到达目标温度并且对象或第一金属部件110的温度超出目标温度并等于或小于第一预设值时，通过电压供给单元将第三电压提供给热电模块100,它与第一可变电压模式不同。图11所不的电压模式确定操作30可仅用于加热操作或冷却操作。
[0128]尽管图9-11中未示出，然而根据本发明实施例的电子温度控制装置的控制方法可进一步包括风扇400驱动操作，当对象或第一金属部件110的温度与目标温度之间的温差落在预设范围外时，该操作使设置在第二金属部件120另一端的风扇400以第一速度转动，并当对象或第一金属部件110的温度与目标温度之间的温差落在预设范围内时使风扇400以第二速度转动。这里，优选地，第一速度比第二速度更快。
[0129]下文中，将描述配置成通过使用根据本发明一个实施例的电子温度控制装置提供冷水的净水器的情形下提供冷水的方法。
[0130]净水器的纯净水箱可包括:箱主体，该箱主体由合成树脂制成并具有入口和出口 ；以及热电模块，其中第一金属部件110的一端密闭地连接至箱主体的一个开启侧。热电模块100的第二金属部件120的另一侧露出至外侧，风扇400附连至第二金属部件120的该
另一侧。
[0131]当假设冷水的目标温度被控制在5.5°C时，第一预设值被设定为2°C，第一电压被设定为21V，第二电压被设定为8.5V，并且第三电压被设定为12V。冷水的目标温度可被设定为从O°C至TC范围内的温度间的任一值。另外，可将其设定为从O°C至2°C范围内的温度间的任一值。然而，这里优选地，冷水的温度不超出10°C。
[0132]当冷却操作开始时，纯净水箱内的纯净水的温度等于室温。由此，由于与目标温度不同，可通过将第一电压施加至热电模块100来快速地冷却纯净水。当已经过某一段时间并且纯净水的温度已到达目标温度时，可将第二电压提供给热电模块100以维持冷水的温度。
[0133]然而，可通过诸如环境温度等多种因素来改变冷水的温度，在这里，当冷水的温度下降至2 °C、低于目标温度时，可停止电压供给。当冷水的温度在从5 °C至TC范围内时，仍然施加第三电压。
[0134]然而，当冷水的温度到达7°C时，可施加作为恒定电压的第一电压以冷却冷水。
[0135]另外，必要时可调整第二电压以使其降低至5V。
[0136]可执行反馈控制以使施加至热电模块100的电压为目标电压，并可测量所消耗的电流并执行反馈控制，以使热电模块100的热传递能力发挥在目标水平(必要时)。
[0137]另外，将参照附图描述根据本发明一个实施例的电子温度控制装置的电压供给单元200的配置和操作。
[0138]图12是示意性地示出了根据本发明实施例的电压供给单元的配置的图。
[0139]参见图12，电压供给单元200可包括恒定电压发生器210、可变电压发生器220和电压控制器230。电压供给单元200可进一步包括开关单元240和电流方向控制器250中的任一个。
[0140]恒定电压发生器210—旦从电压源接收到功率即产生第一电压outl。由恒定电压发生器210产生和输出的第一电压outl具有少量的波纹并且该恒定电压发生器210可提供高功率。即，恒定电压发生器210是提供高质量恒定电压的组件。如有必要，恒定电压发生器210可通过使用SMPS来实现。
[0141]一旦接收到由恒定电压发生器210产生的第一电压outl，可变电压发生器220可根据第二控制信号ctrl2产生具有从第二电压至第三电压的范围的可变电压out2。S卩，可变电压发生器220可将第一电压outl转换成与第二控制信号ctrl2对应的任一电压out2，在这里，经转换的电压out2可被包含在从第二电压至第三电压的范围内。如有必要，可变电压发生器220可通过使用D⑶C转换器来实现，而第二控制信号ctrl2可以是用于控制DCDC转换器的电压转换比的信号。这里，第一电压可以是高于第三电压的电压并可以是恒定电压。即，根据本发明一实施例的电压供给单元200可将作为高电压的恒定电压提供给热电模块100，或提供具有相对低电压带的可变电压。
[0142]在必要时，恒定电压发生器210和可变电压发生器220的输出端子可被连接以形成环形，并且电压可从连接两个端子的节点输出至热电模块100。即，从连接两个输出端子的节点开始，第一电压OUtl或具有从第二电压至第三电压范围的可变电压out2中的一个可被输出。
[0143]开关单元240被设置在恒定电压发生器210的输出端与连接两输出端子的节点之间，并控制从恒定电压发生器210输出的第一电压outl至连接两端子的节点的转移。具体地说，当连接两输出端子时，第一电压outl相对高，由此如果第一电压outl与可变电压一起同时转移时，可仅转移第一电压outl—比可变电压更高的电压，由此需要控制第一电压OUtl的转移。为了控制第一电压OUtl、高电压和高功率的供电，开关单元240可被实现为功率晶体管或功率FET。这是为了防止开关单元240由于高功率信号被损坏或短路。
[0144]电流方向控制器250可被设置在可变电压发生器220和连接两输出端子的节点之间，并控制一电流以使它从可变电压发生器220产生并仅流至连接两输出端子的节点。SP，电流方向控制器250可被实现为用于形成单向电流路径的元件。用于形成单向电流路径的元件的例子可包括二极管、晶体管等，并可利用这些元件。
[0145]具体地说，当来自恒定电压发生器210的第一电压被转移至连接两输出端子的节点时，需要保护可变电压发生器220的输出端子或内部电路不受作为高电压的第一电压outl的影响。另外，由于第一电压是高电压，具有忍受高电压和高功率的性质的元件可被用作电流方向控制器250。
[0146]电压控制器230可产生和输出第一控制信号ctrll以控制是否中断开关单元240的第一电压outl,或可产生和输出第二控制信号ctrl2以控制由可变电压发生器220产生的电压。如有必要，电压控制器230可通过使用第二控制信号ctrl2的电压电平来控制由可变电压发生器220产生的电压的大小。另外，第二控制信号ctrl2可被输出作为数据信号，该数据信号包括多个位以提供关于由可变电压发生器220产生的电压电平的信息。
[0147]根据具有前述配置的电压供给单元200，可选择地将作为高电压的恒定电压和具有相对低电压带的可变电压提供给热电模块100。
[0148]图13是示出根据本发明的一个实施例的电压供给单元的操作的时序图。
[0149]参见图13，电压供给单元200可根据第一控制电压ctrll和第二控制电压ctrl2控制连接两输出端子的节点的电压V0。
[0150]恒定电压outl作为第一电压Vl被输出，不管第一控制电压ctrll和第二控制电压ctrl2如何。可变电压out2根据第二控制信号ctrl2可变地被输出作为第二电压V2和第三电压V3。
[0151]对于连接两输出端子的节点的电压V0，当施加第一控制信号ctrll时，第一电压Vl可从节点输出，而当施加第二控制信号ctrl2而不是施加第一控制信号ctrlI时，具有从第二电压V2至第三电压V3的范围的可变电压可从中被输出。
[0152]虽然已经结合各实施例示出和描述了本发明，对本领域的技术人员明显的是可进行各种修改和变型而不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
【权利要求】
1.一种电子温度控制装置，包括: 热电模块，所述热电模块包括第一金属部件以及第二金属部件，第一金属部件一端与对象接触，第二金属部件一端与所述第一金属部件的另一端结合，电压被施加至所述第一金属部件的一端和所述第二金属部件的另一端； 电压供给单元，所述电压供给单元将第一电压或具有从第二电压至第三电压的范围的可变电压提供给所述热电模块；以及 控制器，所述控制器根据对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的温差控制由所述电压供给单元提供给所述热电模块的电压，其中第一电压高于第三电压并且是一固定电压。
2.如权利要求1所述的电子温度控制装置，其特征在于，当对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的温差等于或大于第一预设值时，控制器控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块，并且 当对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的温差小于第一预设值时，控制器控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块。
3.如权利要求2所述的电子温度控制装置，其特征在于，当对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的温差落在预设范围内时，控制器与目标温度和对象或第一金属部件的温度之间的温差成比例地调整被提供给热电模块的电压。
4.如权利要求1所述的电子温度控制装置，其特征在于，当对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的温差等于或大于第一预设值时，控制器控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块，直到对象或第一金属部件的温度到达目标温度为止，并且 当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度时，控制器控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块。
5.如权利要求1所述的电子温度控制装置，其特征在于，控制器将目标温度与对象或第一金属部件的温度进行比较，如果温度的峰值被反转，则控制器切换第一金属部件的一端和第二金属部件的另一端之间的连接状态以反转第一金属部件的一端和第二金属部件的另一端的电位峰值。
6.如权利要求1所述的电子温度控制装置，其特征在于，当控制器进一步将第二金属部件的温度或环境温度与目标温度作比较并且电压供给单元将可变电压提供给热电模块时，控制器校正所提供的可变电压的量。
7.如权利要求6所述的电子温度控制装置，其特征在于，当对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的温差等于或大于第一预设值时，控制器控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块，当对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的温差小于第一预设值时，控制器控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块；以及 当第二金属部件的温度或环境温度与目标温度之间的温差超出第二预设值时，控制器将预设范围收窄。
8.如权利要求1所述的电子温度控制装置，其特征在于，进一步包括设置在热电模块的第二金属部件的另一侧上的风扇。
9.如权利要求8所述的电子温度控制装置，其特征在于，当对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的温差落在预设范围外时，控制器使风扇以第一速度转动，以及 当对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的温差落在预设范围内时，控制器使风扇以第二速度转动，其中第一速度可比第二速度更快。
10.如权利要求1所述的电子温度控制装置，其特征在于，控制器检测由电压供给单元提供给热电模块的电压，并对由电压供给单元提供给热电模块的电压进行反馈控制。
11.一种冷却器，包括: 存储单元，其存储拟被冷却的对象； 热电模块，其包括第一金属部件以及第二金属部件，所述第一金属部件一端与存储单元接触或被设置在存储单元内，所述第二金属部件一端与第一金属部件的另一端结合并被设置在存储单元外，电压被施加至第一金属部件的一端和第二金属部件的另一端； 电压供给单元，所述电压供给单元将第一电压或具有从第二电压至第三电压的范围的可变电压提供给所述热电模块；以及 控制器，当对象或第一金属部件的温度高于目标温度时，其根据对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的温差控制由电压供给单元提供给热电模块的电压，其中第一电压高于第三电压并且是固定电压。
12.如权利要求11所述的冷却器，其特征在于，当对象或第一金属部件的温度具有等于或高于离目标温度一预设范围的水平时，控制器控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块，以及 当对象或第一金属部件的温度具有低于离目标温度一预设范围的水平时，控制器控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块。
13.如权利要求12所述的冷却器，其特征在于，当对象或第一金属部件的温度具有低于离目标温度预设范围的水平时，控制器与目标温度和对象或第一金属部件的温度之间的温差成比例地向热电模块进行供给。
14.如权利要求11所述的冷却器，其特征在于，当对象或第一金属部件的温度具有等于或高于离目标温度一预设范围的水平时，控制器控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块，直到对象或第一金属部件的温度到达目标温度的时候为止，以及 当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度时，控制器控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块。
15.如权利要求11所述的冷却器，其特征在于，当对象或第一金属部件的温度与目标温度不同时，控制器控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块，直到对象或第一金属部件的温度到达目标温度的时候为止， 当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度并且对象或第一金属部件的温度等于或低于目标温度时，控制器控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块， 当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度并且对象或第一金属部件的温度超出目标温度并低于第一预设值时，控制器控制电压供给单元以将第三电压提供给热电模块，以及 当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度并且对象或第一金属部件的温度超出第一预设值时，控制器控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块。
16.如权利要求11所述的冷却器，其特征在于，当第二金属部件的温度或存储单元的环境温度超出目标温度一预设值时，当电压供给单元将可变电压提供给热电模块时控制器校正可变电压的大小。
17.如权利要求16所述的冷却器，其特征在于，当对象或第一金属部件的温度具有等于或高于离目标温度一预设范围的水平时，控制器控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块， 当对象或第一金属部件的温度具有低于离目标温度所述预设范围的水平时，控制器控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块，以及 当第二金属部件的温度或存储单元的环境温度超出目标温度一预设值时，控制器将所述预设范围收窄。
18.如权利要求11所述的冷却器，其特征在于，进一步包括设置在热电模块的第二金属部件的另一侧上的风扇。
19.如权利要求18所述的冷却器，其特征在于，当对象或第一金属部件的温度具有等于或高于离目标温度一预设范围的水平时，控制器使风扇以第一速度转动，以及 当对象或第一金属部件的温度具有低于离目标温度所述预设范围的水平时，控制器以第二速度控制风扇， 其中第一速度比第二速度更快。
20.—种加热器,包括: 存储单元，其存储拟被加热的对象； 热电模块，其包括第一金属部件以及第二金属部件，所述第一金属部件一端与存储单元接触或被设置在存储单元内，所述第二金属部件一端与第一金属部件的另一端结合并被设置在存储单元外，一电压被施加至第一金属部件的一端和第二金属部件的另一端； 电压供给单元，所述电压供给单元将第一电压或具有从第二电压至第三电压的范围的可变电压提供给所述热电模块；以及 控制器，当对象或第一金属部件的温度低于目标温度时，其根据对象或第一金属部件的温度和目标温度之间的温差控制由电压供给单元提供给热电模块的电压， 其中第一电压高于第三电压并且是固定电压。
21.如权利要求20所述的加热器，其特征在于，当对象或第一金属部件的温度具有低于离目标温度一预设范围的水平时，控制器控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块，以及 当对象或第一金属部件的温度具有超出离目标温度所述预设范围的水平时，控制器控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块。
22.如权利要求21所述的加热器，其特征在于，当对象或第一金属部件的温度具有超出离目标温度所述预设范围的水平时，控制器与目标温度和对象或第一金属部件的温度之间的温差成比例地向热电模块进行供给。
23.如权利要求20所述的加热器，其特征在于，当对象或第一金属部件的温度具有低于离目标温度一预设范围的水平时，控制器控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块，直到对象或第一金属部件的温度到达目标温度的时候为止，以及 当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度时，控制器控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块。
24.如权利要求20所述的加热器，其特征在于，当对象或第一金属部件的温度与目标温度不同时，控制器控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块，直到对象或第一金属部件的温度到达目标温度的时候为止， 当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度并且对象或第一金属部件的温度等于或高于目标温度时，控制器控制电压供给单元以将可变电压提供给热电模块， 当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度并且对象或第一金属部件的温度低于目标温度并超出第一预设值时，控制器控制电压供给单元以将第三电压提供给热电模块，以及 当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度并且对象或第一金属部件的温度低于第一预设值时，控制器控制电压供给单元以将第一电压提供给热电模块。
25.一种电子温度控制装置的控制方法，所述电子温度控制装置包括热电模块，所述热电模块包括第一金属部件以及第二金属部件，所述第一金属部件的一端与对象接触，所述第二金属部件的一端与第一金属部件的另一端结合，电压被施加至第一金属部件的一端和第二金属部件的另一端，所述方法包括: 温度设置操作，将之前存储或输入的温度设定为目标温度； 温度感测操作，感测对象或第一金属部件的温度； 电压模式确定操作，通过使用对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的温差确定是将第一电压提供给热电模块还是将具有从第二电压至第三电压的范围的可变电压提供给热电模块；以及 电压选择操作，当确定将可变电压提供给热电模块时通过使用对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的温差来选择可变电压的大小， 其中第一电压高于第三电压并且是固定电压。
26.如权利要求25所述的控制方法,其特征在于，电压模式确定操作包括: 恒定电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的温差落在预设范围之外时，将第一电压提供给热电模块；以及 可变电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的温差落在所述预设范围内时，将可变电压提供给热电模块。
27.如权利要求25所述的控制方法，其特征在于，电压模式确定操作包括: 恒定电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的温差落在预设范围外时，通过电压供给单元将第一电压提供给热电模块，直到对象或第一金属部件的温度到达目标温度为止；以及 可变电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度时，通过电压供给单元将可变电压提供给热电模块。
28.如权利要求25所述的控制方法，其特征在于，当电子温度控制装置冷却对象时，所述电压模式确定操作包括: 第一恒定电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度不同于目标温度时通过电压供给单元将第一电压提供给热电模块，直到对象或第一金属部件的温度到达目标温度为止； 第一可变电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度并且对象或第一金属部件的温度低于目标温度时通过电压供给单元将可变电压提供给热电模块；第二可变电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度已到达目标温度并且对象或第一金属部件的温度超出目标温度且低于第一预设值时通过电压供给单元将第三电压提供给热电模块；以及 第二恒定电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度到达目标温度并且对象或第一金属部件的温度超出目标温度时通过电压供给单元将第一电压提供给热电模块。
29.如权利要求25所述的控制方法，其特征在于，在电压选择操作中，与目标温度和对象或第一金属部件的温度之间的温差成比例地调整被提供给热电模块的电压。
30.如权利要求25所述的控制方法，其特征在于，还包括: 操作模式改变操作，将目标温度与对象或第一金属部件的温度进行比较，以及当温度的峰值已反转时根据比较的结果切换电压供给单元与第一金属部件的一端和热电模块的第二金属部件的另一端之间的连接状态。
31.如权利要求25所述的控制方法，其特征在于，在电压选择操作中，当通过电压供给单元将可变电压提供给热电模块时，将第二金属部件的温度或环境温度进一步与目标温度进行比较以校正可变电压的大小。
32.如权利要求31所述的控制方法，其特征在于，电压模式确定操作包括: 恒定电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的温差落在预设范围之外时，将第一电压提供给热电模块； 可变电压模式操作，当对象或第一金属部件的温度与目标温度之间的温差落在预设范围内时，将可变电压提供给热电模块；以及 校正操作，当第二金属部件的温度或环境温度与目标温度之间的温差超出预设值时收窄所述预设范围。
33.如权利要求25所述的控制方法，其特征在于，所述电子温度控制装置进一步包括设置在热电模块的第二金属部件的另一侧上的风扇，以及 所述电子温度控制装置的控制方法进一步包括:风扇驱动操作，当对象或第一金属部件的温度和目标温度之间的温差落在预设范围外时使风扇以第一速度转动，并当对象或第一金属部件的温度和目标 温度之间的温差落在该预设范围内时使风扇以第二速度转动，其中第一速度比第二速度更快。
【文档编号】G05F1/565GK103703327SQ201280036889
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2012年7月25日 优先权日:2011年7月25日
【发明者】李咏栽, 牟昞宣, 孙廷虎 申请人:豪威株式会社