一种热电性能测试系统及其测试方法技术方案

技术编号:33958425 阅读:14 留言:0更新日期:2022-06-30 00:03
一种热电性能测试系统及其测试方法,其中,测试系统包括具有闭环环状结构的测试风道的测试舱、用于承载待测样品的样品台、用于调节测试风道的温湿度的环境控制件、用于驱使气流在测试风道内循环流动的气流驱动件及用于获取待测样品的性能信息的性能检测件;样品台被配置为加热待测样品的热端,气流驱动件驱使气流流经待测样品时冷却待测样品的冷端,使待测样品的热端与冷端产生温差。采用闭环环状的测试风道为待测样品提供一个相对独立且封闭的测试环境,可避免测试过程中受到外界因素的干扰;同时,通过精准调控测试风道内的温度、湿度和风速等,可相对真实且综合地模拟出待测样品实际的应用或工作环境,便于准确地获取待测样品的输出性能信息。样品的输出性能信息。样品的输出性能信息。

【技术实现步骤摘要】
一种热电性能测试系统及其测试方法


[0001]本专利技术涉及热电测试
,特别涉及一种热电性能测试系统及其测试方法。

技术介绍

[0002]热电器件是基于赛贝克(Seeback)效应和帕尔贴(Paltier)效应,以实现将热能转换成电能的一类能量转换器件;该类器件因其所具有的清洁无污染、无机械震动、可靠性高、使用寿命长等优点而备受关注,并被逐渐应用于可穿戴系统、物联网、航空航天、交通运输等领域。
[0003]目前,虽然存在大量可用于对热电器件的热电性能进行实验测试及评估的装置或系统,但该类装置或系统大多是在理想条件下进行热电性能测试的,并未考虑到热电器件实际应用环境的复杂性,如应用环境的温湿度、对流等因素均会对热电器件的性能产生重大影响,从而不但容易因测试结果差异大而无法获取准确可靠的性能信息,而且无法对热电器件的性能进行统一量化比较。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要解决的技术问题是提供一种热电性能测试系统以及应用了该测试系统的热电性能测试方法,通过相对真实地模拟器件的应用或工作环境,以提高测试结果的准确性。
[0005]根据第一方面,一种实施例中提供一种热电性能测试系统,包括:测试舱,具有用于提供测试环境的测试风道,所述测试风道为闭环环状结构;样品台,设置于所述测试风道内,所述样品台用于承载具有冷端和热端的待测样品,且所述样品台被配置为可控地加热待测样品的热端;环境控制件,设置于所述测试舱,所述环境控制件被配置为可控地调节测试环境的温湿度;气流驱动件,设置于所述测试舱,所述气流驱动件被配置为驱使气流在测试风道内循环流动,以冷却待测样品的冷端,从而使待测样品的冷端与热端之间产生温差;以及性能检测件,用于获取待测样品的性能信息,所述性能检测件被配置为能够与待测样品配合连接。
[0006]一个实施例中,还包括环境感测件,所述环境感测件设置于测试风道内,用于感测并获取测试环境的温湿度信息和气流信息;所述环境控制件与环境感测件连接,并被配置为根据所述环境感测件获取的温湿度信息,调节测试环境的温湿度;所述气流驱动件与环境感测件连接,并被配置为根据所述环境感测件获取的气流信息,驱使气流在所述测试风道内循环流动。
[0007]一个实施例中,所述气流驱动件包括可调速风扇,所述可调速风扇设置于测试风道内,用以可控地驱使气流在所述测试风道内循环流动。
[0008]一个实施例中,还包括气流整流件,用于均匀所述测试风道内的气流;所述气流整流件设置于测试风道内,并位于所述气流驱动件的正压端。
[0009]一个实施例中,所述测试舱具有围合形成测试风道的风道壁,所述风道壁包括外壁层、内壁层以及设置于外壁层与内壁层之间的保温层,所述保温层为真空层或隔热材料层。
[0010]一个实施例中,所述风道壁还包括反射层,用以向所述测试风道反射热辐射;所述反射层覆盖内壁层设置。
[0011]一个实施例中,所述样品台包括:加热件,用于承载待测样品,所述加热件布置于测试风道内,且所述加热件被配置为可控地加热待测样品的热端;支撑件,所述支撑件设置于测试舱与加热件之间,以使得所述加热件与测试舱保持非接触状态;以及测试探针,活动连接所述支撑件或测试舱,所述测试探针用于向待测样品施加压力,以使所述加热件与待测样品的热端紧密接触;和/或所述测试探针被配置为与性能检测件连接,以使所述性能检测件获取待测样品的性能信息。
[0012]一个实施例中,所述样品台还包括:压力感测件,用以感测并获取所述加热件与待测样品的接触压力信息,所述压力感测件设置于加热件;和/或温度感测件,用以感测并获取所述加热件的温度信息,所述温度感测件与加热件连接。
[0013]一个实施例中,所述环境控制件包括:换热器,设置于所述测试风道内,所述换热器用于与测试风道内的气流进行热交换,以调节测试环境的温度;以及加湿器,与所述测试风道连通设置,所述加热器用于湿化测试风道内的气流,以调节测试环境的湿度。
[0014]根据第二方面,一种实施例中提供一种采用第一方面所述的热电性能测试系统进行热电性能测试的方法,包括:将待测样品固定放置于所述样品台,并使待测样品的热端与所述样品台紧密接触;控制所述环境控制件工作,以使测试环境的温湿度达到第一预设目标值;控制所述气流驱动件工作,以使所述测试风道内的气流流速达到第二预设目标值;控制所述样品台工作,并使所述样品台的温度达到第三预设目标值;当待测样品的冷端与热端之间的温差稳定时,所述性能检测件采集并获取待测样品的性能信息。
[0015]依据上述实施例的热电性能测试系统,包括具有闭环环状结构的测试风道的测试舱、用于承载待测样品的样品台、用于调节测试风道的温湿度的环境控制件、用于驱使气流在测试风道内循环流动的气流驱动件及用于获取待测样品的性能信息的性能检测件;样品台被配置为加热待测样品的热端,气流驱动件驱使气流流经待测样品时冷却待测样品的冷端,使待测样品的热端与冷端产生温差。采用闭环环状的测试风道为待测样品提供一个相
对独立且封闭的测试环境,可避免测试过程中受到外界因素的干扰;同时,通过精准调控测试风道内的温度、湿度和风速等,可相对真实且综合地模拟出待测样品实际的应用或工作环境,便于准确地获取待测样品的输出性能信息。
附图说明
[0016]图1为一种实施例的热电性能测试系统的透视结构示意图。
[0017]图2为一种实施例的热电性能测试系统的截面结构示意图。
[0018]图3为一种实施例的热电性能测试系统中样品台的结构装配示意图。
[0019]图4为一种实施例的热电性能测试系统中样品台的截面结构示意图。
[0020]图5为一种实施例的热电性能测试系统中风道壁的结构示意图。
[0021]图6为一种实施例的热电性能测试系统的控制原理架构图。
[0022]图7为一种实施例的热电性能测试方法的流程图。
[0023]图中:10、测试舱;10a、测试风道;11、外壁层;12、内壁层;13、保温层;14、反射层;20、样品台;21、加热件;22、支撑件;23、测试探针;23a、探针座;23b、探针;30、气流驱动件;40、环境控制件;41、换热器;42、加湿器;50、环境感测件;60、性能检测件;70、气流整流件;80、控制单元。
具体实施方式
[0024]下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
[0025]另外,说明书中所描述本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热电性能测试系统,其特征在于,包括:测试舱,具有用于提供测试环境的测试风道,所述测试风道为闭环环状结构;样品台,设置于所述测试风道内,所述样品台用于承载具有冷端和热端的待测样品,且所述样品台被配置为可控地加热待测样品的热端;环境控制件,设置于所述测试舱,所述环境控制件被配置为可控地调节测试环境的温湿度;气流驱动件,设置于所述测试舱,所述气流驱动件被配置为驱使气流在测试风道内循环流动,以冷却待测样品的冷端,从而使待测样品的冷端与热端之间产生温差;以及性能检测件,用于获取待测样品的性能信息,所述性能检测件被配置为能够与待测样品配合连接。2.如权利要求1所述的热电性能测试系统,其特征在于,还包括环境感测件,所述环境感测件设置于测试风道内,用于感测并获取测试环境的温湿度信息和气流信息;所述环境控制件与环境感测件连接,并被配置为根据所述环境感测件获取的温湿度信息,调节测试环境的温湿度;所述气流驱动件与环境感测件连接,并被配置为根据所述环境感测件获取的气流信息,驱使气流在所述测试风道内循环流动。3.如权利要求1所述的热电性能测试系统,其特征在于,所述气流驱动件包括可调速风扇,所述可调速风扇设置于测试风道内,用以可控地驱使气流在所述测试风道内循环流动。4.如权利要求1所述的热电性能测试系统,其特征在于,还包括气流整流件,用于均匀所述测试风道内的气流;所述气流整流件设置于测试风道内,并位于所述气流驱动件的正压端。5.如权利要求1所述的热电性能测试系统,其特征在于,所述测试舱具有围合形成测试风道的风道壁,所述风道壁包括外壁层、内壁层以及设置于外壁层与内壁层之间的保温层,所述保温层为真空层或隔热材料层。6.如权利要求5所述的热电性能测试系统,其特征在于,所述风道壁还包括反射层,用以向所述测试风...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘玮书邓彪张澎祥李君孙文婷
申请(专利权)人:南方科技大学
类型:发明
国别省市:

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