[发明专利]一种基于薄膜太阳能电池供电的恒温工作服

说明书

技术领域

   本发明涉及一种工作服，具体为一种基于薄膜太阳能电池供电的恒温工作服。 

背景技术

在高温酷暑季节，对于在野外露天作业的工作人员来说，最容易发生工伤事故。像环卫工人和交通警察，每天在马路上工作，路面温度经常达到60℃以上，造船厂的工人在夏季经常工作在50℃以上的环境，工作条件异常艰苦。由于一些单位对高温期间的安全生产措施不力，加之一些工人自身防范能力较差，以往多次发生工人因中暑死亡事件。目前市面上没有能有效降低工人体表温度的工作服。 

发明内容

发明目的：本发明为了解决酷暑天气露天作业的工作人员易中暑问题，提供一种节能降耗、能有效降低体表温度的基于薄膜太阳能电池供电的恒温工作服。 

技术方案：一种基于薄膜太阳能电池供电的恒温工作服，包括布料工作服、控制器、薄膜太阳能电池、半导体制冷片、散热片，在所述布料工作服上串联设置有若干薄膜太阳能电池，所述薄膜太阳能电池通过Boost电路连接半导体制冷片，所述Boost电路上设置有控制器，所述控制器位于布料工作服外部，所述半导体制冷片冷端贴近人体一侧，热端朝向外部，所述热端表面设置有散热片。 

作为优选，所述薄膜太阳能电池和所述半导体制冷片呈均匀间隔排列。半导体制冷片为3cm*3cm左右的小型方块，并联在软铜线做成的直流母线两端，易于弯折，保证不影响工人正常活动。 

作为优选，所述半导体制冷片通过直流母线和Boost电路连接，半导体制冷片连接在直流母线两端。直流母线对半导体制冷片通电时，制冷片冷端吸收体表热量，工作服内温度下降，热端放出热量，利用散热片将热量散出。 

作为优选，所述控制器上连接有第一温度传感器、第二温度传感器。控制器通过第一温度传感器和第二温度传感器检测工作服内部温度，判断温度是否低于人体舒适温度，任一传感器检测到的温度低于人体舒适温度，都停止对半导体制冷片供电，等待任一温度传感器高于人体舒适温度时再继续供电。 

作为优选，所述控制器为具有最大功率跟踪功能的控制器，所述直流母线和控制器连接。控制器能自动检测直流母线电压及电流值，通过导纳增量法判断是否处于最大功率点，并通过调节Boost电路输出信号占空比，进行最大功率跟踪。 

    工作原理：本发明通过薄膜太阳能电池将太阳能转化为电能，经Boost转换电路，输出到直流母线，供给半导体制冷片，半导体制冷片利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。 

有益效果：本发明解决了酷暑天气野外露天作业的工作人员易中暑的问题，提供的基于薄膜太阳能电池供电的恒温工作服结构新颖、绿色环保，通过薄膜太阳能电池将太阳能转换成电能驱动半导体制冷片吸收和释放能量，降低体表温度，同时本发明采用多片小型半导体制冷片并联，既保证了制冷效果，又不影响工人正常工作的灵活性，有效提高工作效率。 

附图说明

附图1为本发明的总体结构示意图； 

附图2为本发明的半导体制冷片和散热片连接结构图；

附图3为本发明的工作原理示意图。

具体实施方式

    下面结合具体实施例对本发明作进一步说明： 

如图1、图2、图3所示，一种基于薄膜太阳能电池供电的恒温工作服，包括布料工作服1、控制器2、薄膜太阳能电池3、半导体制冷片4、散热片5，在所述布料工作服1上串联设置有若干薄膜太阳能电池3，所述薄膜太阳能电池3通过Boost电路连接半导体制冷片4，所述薄膜太阳能电池3和所述半导体制冷片4呈均匀间隔排列，所述半导体制冷片4通过直流母线和Boost电路连接，半导体制冷片4连接在直流母线两端，半导体制冷片4冷端贴近人体一侧，热端朝向外部，所述热端表面设置有散热片5，所述Boost电路上还连接有控制器2，所述控制器2位于布料工作服1外部，控制器2为具有最大功率跟踪功能的控制器，所述直流母线和控制器连接，所述控制器2上连接有第一温度传感器、第二温度传感器。

工人穿着本发明提供的工作服在烈日下工作时，串联的薄膜太阳能电池2将太阳能转换成电能，产生的电能经Boost电路接到直流母线上，半导体制冷片4并联在直流母线两端，当半导体制冷片4通有直流电时，其冷端吸收热量，传递给热端降低体表温度，冷端吸收热量后由热端经散热片5将热量散发。控制器2通过第一温度传感器和第二温度传感器检测工作服内部温度，当任一传感器检测到温度过低时，控制器2发出指令，通过继电器断开Boost电路对直流母线的供电，此时停止对半导体制冷片供电，冷端停止吸收热量，温度逐渐回升；当控制器2通过温度传感器检测任一点温度高于人体舒适温度时，发出指令，继电器闭合，Boost电路对直流母线继续供电，半导体制冷片冷端继续吸收人体热量，开始继续制冷；控制器2为具有最大功率跟踪功能的控制器，当检测直流母线的电压与电流大小时，通过导纳增量法判断是否处于最大功率点，如果不处于最大功率点，则调整Boost电路信号占空比，将输出电压调整到最大功点电压值。