進階搜尋


   電子論文尚未授權公開,紙本請查館藏目錄
(※如查詢不到或館藏狀況顯示「閉架不公開」,表示該本論文不在書庫,無法取用。)
系統識別號 U0026-1502201613404500
論文名稱(中文) 致冷晶片於穿戴式裝置之應用
論文名稱(英文) Application of wearable device using thermoelectric cooling module
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 電機工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Electrical Engineering (on the job class)
學年度 104
學期 1
出版年 105
研究生(中文) 鍾卓吾
研究生(英文) Cho-Wu Chung
電子信箱 chowu@hotmail.com
學號 Q67981342
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 82頁
口試委員 指導教授-詹寶珠
口試委員-李順裕
口試委員-邱瀝毅
中文關鍵字 熱電致冷模組  熱電效應  水冷系統  閉迴路控制  PID控制 
英文關鍵字 Thermoelectric cooling modules  Thermoelectric effect  Water cooling system  Close-loop control  PID control 
學科別分類
中文摘要 本論文之目的是開發設計一款可穿戴式的動態恆溫調節裝置。主要探討裝置的恆溫系統控制與輕量化設計,進而開發設計出可穿戴式動態恆溫調節背心。本論文使用水冷系統做為致冷晶片熱端的散熱系統,並以鋁材流道直接貼合的方式,將致冷晶片的冷/熱端透過水冷液,將溫度傳導至散熱水排與冷卻背心,並即時量測環境溫度以做為調節溫度的參考。
最終結果,透過智慧型PID調節機制與使用水冷液,可達到低於室溫10度以上的溫度調節,並且有效延長了電池的使用時間。達成了穿戴式與輕量化目的,提升使用的方便性並達到節能環保的需求。
英文摘要 The aim of this paper, it's to development a device that can dynamic temperature regulator in wearable device and mainly to research that temperature control system and lightweight design. And then development a wearable temperature control vest. In this paper, use water cooling system. It includes fan and heat radiator, and use aluminum material water pipe to direct contact in TEC surface. Take heat via a kind liquid for water cooling, and also measurement ambient temperature to be a reference to automatic adjusting.
Final result is via intelligent PID control method can refrigeration lower than ambient temperature more than 10 degrees and effectively to save more battery usage time. Reached wearable and lightweight, energy saving and environmental protection requirements.
論文目次 第一章 緒論 1
1.1研究動機與目的 1
第二章 文獻探討 3
2.1相關論文研討 3
2.2分析現行技術 4
2.3分析專利技術 6
第三章 理論背景 12
3.1人體熱傳的途徑 12
3.2人體的熱平衡 13
3.3舒適度評估標準 14
3.4半導體致冷器介紹 15
3.4.1致冷晶片特性 16
3.4.2致冷晶片之優缺點 18
3.4.3系統所挑選的規格 19
3.5 PID控制器之原理 20
3.6全橋(H-Bridge)電路分析 24
3.6.1 H-Bridge動作原理 25
3.6.2 H-Bridge控制電路設計 26
3.7電磁驅動泵浦的工作原理 27
第四章 系統設計與實作 29
4.1 系統設計與規劃 29
4.2 背心設計與製作 33
4.3 系統元件選型與考量 34
4.4系統電路設計 36
4.4.1 電路圖設計 36
4.4.2 系統韌體架構 39
4.4.3 通訊協定設計 42
4.4.4 監控軟體設計 44
4.4.5 冷卻水流道設計 45
4.4.6 散熱系統分析 47
4.4.7 系統電池規格 48
4.5裝置機座設計 49
4.6 系統成品組裝 50
第五章 實驗結果與分析 51
5.1實驗方式 51
5.2實驗輔助裝置 52
5.3 實驗記錄與資料分析 53
5.3.1實驗方法 53
5.3.2致冷效率的驗證 57
5.3.3 PID參數調整的影響 58
5.3.4電池使用功耗評估 59
5.3.5 熱顯像驗證 60
第六章 結論與未來展望 62
6.1 結論 62
6.2未來展望 64
參考文獻 65
附錄 專利案件審核 67
參考文獻 [1]海天禮坊, ”保冷劑”, http://www.seaskyland.com.tw/zakka2.html
[2]Makita FJ200D, “牧田風扇夾克”, http://www.ueda- ya.jp/item/makita_FJ200D/
[3]Veskimo, ” Complete Personal Cooling Systems”, http://www.veskimo.com/body-cooling-vest-products.php
[4]邱創乾、藍振晏、石天威、謝靜玟, ”科學發展期刊”, 470期, 2012
[5]施伯旻, 利用熱電致冷效應用於冷敷器的設計與製作, 大同大學碩士論文, 2009
[6]陳家民, 智慧型冷卻衣開發, 國立臺灣科技大學碩士論文, 2012
[7]何國興、洪惟理, 「可控制冷/熱的裡襯構造」, 中華明國發明專利, M273931, 2005
[8]黃慶霖, 「衣服保暖裝置」, 中華明國發明專利, M280068, 2005
[9]柯耀澄, 「具冷卻及熱暖效果之衣服結構」, 中華明國發明專利, M293684, 2006
[10]林詩苹、沈培德、劉戴綸、李明錱, 「溫度調節服裝」, 中華明國發明專利, M458107, 2012
[11]Amir Faghri, Dayton, Ohio, ” Temperature regulation system for the human body
using heat pipes”, U.S Pat., 5269369, 1991
[12]黃基礎, “人體的體溫調節”, http://140.122.143.143/doc/tempreg.htm
[13]蔡政志、黃慶堂、李振良、沈乾龍, “電熱織物與人體熱平衡之分析與研究”, 全國學術研討會論文集, A01-0072, 2007
[14]天地能源暨溫控器材行, “熱電致冷片”, http://www.tande.com.tw/index.htm
[15]Wikipedia, “Thermoelectric cooling”, https://en.wikipedia.org/wiki/Thermoelectric_cooling
[16]KRYOTHERM, “Thermoelectric modules”, http://kryothermtec.com/
[17]林新峰、黃品勛, “利用嵌入式控制器達到PID溫度控制之應用”, http://www.adlinktech.com/big5/solution/tech_forum.php?file=measure/20040206.htm
[18]南台知識分享平台, “直流馬達的 PWM 調速控制”, http://eshare.stust.edu.tw/EshareFile/2010_4/2010_4_ccd9befb.pdf
[19]羿辰科技股份有限公司, “微型線性電磁軸驅動泵”, http://www.loopek.com.tw/about.htm
[20]葉紘維、邱漢傑、章哲寰、王熙文、粱耀仁、謝佳君、吳明珊, “電磁趨動之小型往復式泵浦之構形研究”, 中國機械工程學會第二十四屆全國學術研討會論文集, 論文編號 A03-0019, 2007
[21]National Instrument, “何謂 Real-Time?”, http://www.ni.com/white-paper/3938/zht/
[22]National Instrument, “LabVIEW 系統設計軟體”, http://www.ni.com/labview/zht/
[23]Panasonic, “18650 NCR18650B 3400mAh Li-ion battery“, http://industrial.panasonic.com/lecs/www-data/pdf2/ACA4000/ACA4000CE417.pdf
[24]National Instrument, “NI myRIO”, http://www.ni.com/myrio/zht/
[25]FLIR, “Compact Thermal Imaging Cameras For Machine Vision”, http://www.flir.com/automation/display/?id=56341
[26]COOLSHIRT, “Active Aqua Vest”, http://coolshirt.com/product/active-aqua-vest-ms/
論文全文使用權限
  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2021-02-18起公開。


  • 如您有疑問,請聯絡圖書館
    聯絡電話:(06)2757575#65773
    聯絡E-mail:etds@email.ncku.edu.tw