激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)及其控制方法，該系統(tǒng)包括低溫制冷系統(tǒng)、相變蓄冷回路系統(tǒng)、單相蓄冷回路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)分別連接所述低溫制冷系統(tǒng)、相變蓄冷回路系統(tǒng)以及單相蓄冷回路系統(tǒng)；所述低溫制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)和冷凝器，所述壓縮機(jī)出口連接所述冷凝器入口，所述冷凝器出口分別連接第一電磁閥和第二電磁閥；所述第一電磁閥出口連接所述相變蓄冷回路系統(tǒng)；所述第二電磁閥出口連接所述單相蓄冷回路系統(tǒng)。本發(fā)明由于相變蓄冷回路系統(tǒng)中采用相變材料潛熱吸收激光器光學(xué)模塊廢熱的方式，在工作過程中無動力消耗，降低了循環(huán)冷卻系統(tǒng)整體在線運行功耗。
【專利說明】
激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖激光器具有轉(zhuǎn)換效率高、光束質(zhì)量好等特點，在激光加工、通信、醫(yī)療和國防等領(lǐng)域都具有重要的應(yīng)用。近年來，盡管單根光纖激光的功率水平不斷提升，但由于熱損傷、非線性效應(yīng)和熱透鏡效應(yīng)等各種因素的制約，單根光纖激光器的功率輸出必然存在一定極限，此時，多路光纖激光相干、非相干或者合束等方式將是發(fā)展低成本、高功率激光輸出的重要技術(shù)途徑。光纖激光器的功率水平一旦達(dá)到千瓦級水平，其熱管理必須采取液冷的方式，然而，傳統(tǒng)的實時液冷系統(tǒng)，其裝置體積和重量規(guī)模較大、功耗較高，不利于工程實際應(yīng)用。此外，對于多路光纖激光合束系統(tǒng)而言，其光學(xué)模塊需要較高的溫控精度要求;而驅(qū)動電源和準(zhǔn)直器的散熱沒有溫控精度要求，但需要采取特殊的防凝露設(shè)計，對此傳統(tǒng)的循環(huán)冷卻系統(tǒng)并不能夠解決多溫區(qū)激光器的溫控問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)及其控制方法。
[0004]為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)，它包括低溫制冷系統(tǒng)、相變蓄冷回路系統(tǒng)、單相蓄冷回路系統(tǒng)和控制系統(tǒng);控制系統(tǒng)分別連接所述低溫制冷系統(tǒng)、相變蓄冷回路系統(tǒng)以及單相蓄冷回路系統(tǒng);所述低溫制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)和冷凝器，所述壓縮機(jī)出口連接所述冷凝器入口，所述冷凝器出口分別連接第一電磁閥和第二電磁閥；所述第一電磁閥出口連接所述相變蓄冷回路系統(tǒng);所述第二電磁閥出口連接所述單相蓄冷回路系統(tǒng)。
[0006]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是相變蓄冷回路系統(tǒng)包括:順序連接的三通合流閥、相變蓄冷回路加熱元件、緩沖罐、相變蓄冷回路循環(huán)栗、光學(xué)模塊熱負(fù)載和相變蓄冷器;所述三通合流閥的第一端與相變蓄冷回路加熱元件連接，第二端與光學(xué)模塊熱負(fù)載出口以及相變蓄冷器第二入口連接，第三端與相變蓄冷器第二出口連接;所述相變蓄冷器第一入口連接所述第一電磁閥出口。
[0007]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是相變蓄冷回路系統(tǒng)還包括相變蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥，所述變蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥一端與所述相變蓄冷回路循環(huán)栗出口以及光學(xué)模塊熱負(fù)載入口連接，所述變蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥另一端與所述光學(xué)模塊熱負(fù)載出口、三通合流閥第二端以及相變蓄冷器第二入口連接。
[0008]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是單相蓄冷回路系統(tǒng)包括儲液罐、單相蓄冷回路加熱元件、單相蓄冷回路循環(huán)栗、驅(qū)動電源熱負(fù)載、準(zhǔn)直器熱負(fù)載;所述儲液罐第一入口連接所述第二電磁閥出口，所述儲液罐第一出口連接所述壓縮機(jī)，所述儲液罐第二入口分別與驅(qū)動電源熱負(fù)載出口、準(zhǔn)直器熱負(fù)載出口連接;所述儲液罐第二出口連接所述單相蓄冷回路加熱元件入口，所述單相蓄冷回路加熱元件出口連接單相蓄冷回路循環(huán)栗入口，所述單相蓄冷回路循環(huán)栗出口分別與所述驅(qū)動電源熱負(fù)載入口、準(zhǔn)直器熱負(fù)載入口連接。
[0009]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是單相蓄冷回路系統(tǒng)還包括單相蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥，所述單相蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥一端分別與所述單相蓄冷回路循環(huán)栗出口、驅(qū)動電源熱負(fù)載入口、準(zhǔn)直器熱負(fù)載入口連接;所述單相蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥另一端分別與所述儲液罐第二入口、驅(qū)動電源熱負(fù)載出口、準(zhǔn)直器熱負(fù)載出口連接。
[0010]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是相變蓄冷器內(nèi)填充有相變儲能材料。
[0011 ]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是三通合流閥為電動執(zhí)行三通合流閥。
[0012]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是相變蓄冷回路系統(tǒng)和單相蓄冷回路系統(tǒng)共用一套低溫制冷系統(tǒng)。
[0013]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是提供一種激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)控制方法，所述的控制方法包括以下步驟:
[0014]步驟(I)、控制系統(tǒng)根據(jù)相變蓄冷器內(nèi)的相變材料溫度和儲液罐中的冷卻液溫度狀態(tài)判斷是否需要開啟低溫制冷系統(tǒng)對相變蓄冷器和儲液罐進(jìn)行制冷;若相變材料溫度高于設(shè)定值則執(zhí)行步驟(2);若儲液罐中冷卻液溫度不在設(shè)定范圍則執(zhí)行步驟(3);
[0015]步驟(2)、控制系統(tǒng)開啟低溫制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī)和第一電磁閥，直至相變材料溫度低于設(shè)定值后關(guān)閉第一電磁閥；
[0016]步驟(3)、保持單相蓄冷回路系統(tǒng)中的單相蓄冷回路循環(huán)栗開啟，若儲液罐中冷卻液溫度高于設(shè)定溫度范圍上限閾值，控制系統(tǒng)開啟低溫制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī)和第二電磁閥，直至儲液罐中的冷卻液溫度低于設(shè)定值后關(guān)閉第二電磁閥；若儲液罐中冷卻液溫度低于設(shè)定溫度范圍下限閾值，控制系統(tǒng)開啟單相回路系統(tǒng)加熱元件，直至儲液罐中冷卻液溫度達(dá)到設(shè)定值后關(guān)閉單相回路系統(tǒng)加熱元件。
[0017]步驟(4)、在完成步驟(I)后，控制系統(tǒng)根據(jù)進(jìn)入光學(xué)模塊熱負(fù)載的冷卻液溫度狀態(tài)進(jìn)行判斷，若進(jìn)入光學(xué)模塊熱負(fù)載的冷卻液溫度不在設(shè)定范圍則執(zhí)行步驟(5);
[0018]步驟(5)、若進(jìn)入光學(xué)模塊熱負(fù)載的冷卻液溫度高于設(shè)定溫度范圍上限閾值，控制系統(tǒng)開啟相變蓄冷回路系統(tǒng)的相變蓄冷回路循環(huán)栗，并實時調(diào)節(jié)三通合流閥開度，直至進(jìn)入光學(xué)模塊熱負(fù)載的冷卻液溫度低于設(shè)定值;若進(jìn)入光學(xué)模塊熱負(fù)載的冷卻液溫度低于設(shè)定溫度范圍下限閾值，控制系統(tǒng)開啟相變蓄冷回路系統(tǒng)中相變蓄冷回路循環(huán)栗和相變蓄冷回路加熱元件，直至儲液罐中冷卻液溫度達(dá)到設(shè)定值后關(guān)閉單相蓄冷回路加熱元件。
[0019]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是控制系統(tǒng)采用PID控制方式對相變蓄冷回路系統(tǒng)中三通合流閥的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明由于相變蓄冷回路系統(tǒng)中采用相變材料潛熱吸收激光器光學(xué)模塊廢熱的方式，在工作過程中無動力消耗，降低了循環(huán)冷卻系統(tǒng)整體在線運行功耗。與傳統(tǒng)的流體顯熱吸收廢熱方式相比，大幅度減小了系統(tǒng)體積規(guī)模和重量，從而能夠靈活地應(yīng)用于不同機(jī)動平臺；PID實時調(diào)節(jié)三通合流閥開度方式能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)模塊高精度溫度控制需求。在單相蓄冷回路系統(tǒng)中可以方便地根據(jù)環(huán)境濕度對應(yīng)的露點溫度設(shè)定儲液罐中的冷卻液工作溫度，以避免在激光器工作過程中驅(qū)動電源電路板和準(zhǔn)直器的冷凝結(jié)露問題，提高了循環(huán)冷卻系統(tǒng)的可靠性和安全性。本方案針對高功率激光器特點，對不同模塊采取不同溫控方式，有效解決多溫區(qū)激光器散熱問題，具有擴(kuò)展性好、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕和功耗低的顯著優(yōu)點。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明一個實施例激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記說明:I低溫制冷系統(tǒng)，2相變蓄冷回路系統(tǒng)，3單相蓄冷回路系統(tǒng)，4三通合流閥，5相變蓄冷回路加熱元件，6緩沖罐，7相變蓄冷回路循環(huán)栗，8相變蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥，9光學(xué)模塊熱負(fù)載，10相變蓄冷器，11單相蓄冷回路加熱元件，12單相蓄冷回路循環(huán)栗，13單相蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥，14驅(qū)動電源熱負(fù)載，15準(zhǔn)直器熱負(fù)載，16儲液罐，17冷凝器，18第一電磁閥，19第二電磁閥，20壓縮機(jī)
【具體實施方式】
[0023]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0024]本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0025]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0026]實施例1
[0027]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，本實施例激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)，它包括低溫制冷系統(tǒng)1、相變蓄冷回路系統(tǒng)2、單相蓄冷回路系統(tǒng)3和控制系統(tǒng);控制系統(tǒng)分別連接所述低溫制冷系統(tǒng)、相變蓄冷回路系統(tǒng)以及單相蓄冷回路系統(tǒng);具體的，低溫制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)20和冷凝器17，壓縮機(jī)出口連接冷凝器入口，所述冷凝器出口分別連接第一電磁閥18和第二電磁閥19。優(yōu)選的，變蓄冷回路系統(tǒng)和單相蓄冷回路系統(tǒng)共用一套低溫制冷系統(tǒng)。
[0028]具體的，相變蓄冷回路系統(tǒng)包括:順序連接的三通合流閥4、相變蓄冷回路加熱元件5、緩沖罐6、相變蓄冷回路循環(huán)栗7、相變蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥8、光學(xué)模塊熱負(fù)載9和相變蓄冷器10;優(yōu)選的，相變蓄冷器內(nèi)填充有相變儲能材料。優(yōu)選的，三通合流閥為電動執(zhí)行三通合流閥。所述三通合流閥的第一端與相變蓄冷回路加熱元件連接，第二端與光學(xué)模塊熱負(fù)載出口以及相變蓄冷器第二入口連接，第三端與相變蓄冷器第二出口連接;所述相變蓄冷器第一入口連接所述第一電磁閥出口。相變蓄冷器第一出口連接第二電磁閥出口。所述變蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥一端與所述相變蓄冷回路循環(huán)栗出口以及光學(xué)模塊熱負(fù)載入口連接，所述變蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥另一端與所述光學(xué)模塊熱負(fù)載出口、三通合流閥第二端以及相變蓄冷器第二入口連接。
[0029]進(jìn)一步的，單相蓄冷回路系統(tǒng)包括儲液罐16、單相蓄冷回路加熱元件11、單相蓄冷回路循環(huán)栗12、單相蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥13、驅(qū)動電源熱負(fù)載14、準(zhǔn)直器熱負(fù)載15;所述儲液罐第一入口連接所述第二電磁閥出口，所述儲液罐第一出口連接所述壓縮機(jī)，所述儲液罐第二入口分別與驅(qū)動電源熱負(fù)載出口、準(zhǔn)直器熱負(fù)載出口連接;所述儲液罐第二出口連接所述單相蓄冷回路加熱元件入口，所述單相蓄冷回路加熱元件出口連接單相蓄冷回路循環(huán)栗入口，所述單相蓄冷回路循環(huán)栗出口分別與所述驅(qū)動電源熱負(fù)載入口、準(zhǔn)直器熱負(fù)載入口連接。單相蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥一端分別與所述單相蓄冷回路循環(huán)栗出口、驅(qū)動電源熱負(fù)載入口、準(zhǔn)直器熱負(fù)載入口連接;所述單相蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥的另一端分別與所述儲液罐第二入口、驅(qū)動電源熱負(fù)載出口、準(zhǔn)直器熱負(fù)載出口連接。
[0030]本實施例能夠有效解決傳統(tǒng)循環(huán)冷卻系統(tǒng)弊端，本實施例可適用于不同功率的多溫區(qū)激光器散熱需求，具有擴(kuò)展性好、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕和功耗低的顯著優(yōu)點，特別適用于應(yīng)用環(huán)境要求較為苛刻的運行平臺。
[0031]實施例2
[0032]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，本實施例公開一種激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)控制方法，具體的，該控制方法包括以下步驟:
[0033]步驟(I)、控制系統(tǒng)根據(jù)相變蓄冷器內(nèi)的相變材料溫度和儲液罐中的冷卻液溫度狀態(tài)判斷是否需要開啟低溫制冷系統(tǒng)對相變蓄冷器和儲液罐進(jìn)行制冷;若相變材料溫度高于設(shè)定值則執(zhí)行步驟(2);若儲液罐中冷卻液溫度不在設(shè)定范圍則執(zhí)行步驟(3);
[0034]步驟(2)、控制系統(tǒng)開啟低溫制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī)和第一電磁閥，直至相變材料溫度低于設(shè)定值后關(guān)閉第一電磁閥；
[0035]步驟(3)、保持單相蓄冷回路系統(tǒng)中的單相蓄冷回路循環(huán)栗開啟，若儲液罐中冷卻液溫度高于設(shè)定溫度范圍上限閾值，控制系統(tǒng)開啟低溫制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī)和第二電磁閥，直至儲液罐中的冷卻液溫度低于設(shè)定值后關(guān)閉第二電磁閥；若儲液罐中冷卻液溫度低于設(shè)定溫度范圍下限閾值，控制系統(tǒng)開啟單相回路系統(tǒng)加熱元件，直至儲液罐中冷卻液溫度達(dá)到設(shè)定值后關(guān)閉單相回路系統(tǒng)加熱元件。
[0036]步驟(4)、在完成步驟(I)后，控制系統(tǒng)根據(jù)進(jìn)入光學(xué)模塊熱負(fù)載的冷卻液溫度狀態(tài)進(jìn)行判斷，若進(jìn)入光學(xué)模塊熱負(fù)載的冷卻液溫度不在設(shè)定范圍則執(zhí)行步驟(5);
[0037]步驟(5)、若進(jìn)入光學(xué)模塊熱負(fù)載的冷卻液溫度高于設(shè)定溫度范圍上限閾值，控制系統(tǒng)開啟相變蓄冷回路系統(tǒng)的相變蓄冷回路循環(huán)栗，并實時調(diào)節(jié)三通合流閥開度，直至進(jìn)入光學(xué)模塊熱負(fù)載的冷卻液溫度低于設(shè)定值;若進(jìn)入光學(xué)模塊熱負(fù)載的冷卻液溫度低于設(shè)定溫度范圍下限閾值，控制系統(tǒng)開啟相變蓄冷回路系統(tǒng)中相變蓄冷回路循環(huán)栗和相變蓄冷回路加熱元件，直至儲液罐中冷卻液溫度達(dá)到設(shè)定值后關(guān)閉單相蓄冷回路加熱元件。
[0038]優(yōu)選的是，本實施例中控制系統(tǒng)采用PID控制方式對相變蓄冷回路系統(tǒng)中三通合流閥的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)。本實施例中PID實時調(diào)節(jié)三通合流閥開度方式能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)模塊高精度溫度控制需求。在單相蓄冷回路系統(tǒng)中可以方便地根據(jù)環(huán)境濕度對應(yīng)的露點溫度設(shè)定儲液罐中的冷卻液工作溫度，以避免在激光器工作過程中驅(qū)動電源電路板和準(zhǔn)直器的冷凝結(jié)露問題，提高了循環(huán)冷卻系統(tǒng)的可靠性和安全性。
[0039]在本說明書中所談到的“一個實施例”、“另一個實施例”、“實施例”等，指的是結(jié)合該實施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個實施例。進(jìn)一步來說，結(jié)合任一個實施例描述一個具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點時，所要主張的是結(jié)合其他實施例來實現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0040]盡管這里參照發(fā)明的多個解釋性實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對組成部件和/或布局進(jìn)行的變型和改進(jìn)外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【主權(quán)項】
1.一種激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)，它包括低溫制冷系統(tǒng)、相變蓄冷回路系統(tǒng)、單相蓄冷回路系統(tǒng)和控制系統(tǒng);其特征在于:控制系統(tǒng)分別連接所述低溫制冷系統(tǒng)、相變蓄冷回路系統(tǒng)以及單相蓄冷回路系統(tǒng);所述低溫制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)和冷凝器，所述壓縮機(jī)出口連接所述冷凝器入口，所述冷凝器出口分別連接第一電磁閥和第二電磁閥；所述第一電磁閥出口連接所述相變蓄冷回路系統(tǒng);所述第二電磁閥出口連接所述單相蓄冷回路系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述的相變蓄冷回路系統(tǒng)包括:順序連接的三通合流閥、相變蓄冷回路加熱元件、緩沖罐、相變蓄冷回路循環(huán)栗、光學(xué)模塊熱負(fù)載和相變蓄冷器;所述三通合流閥的第一端與相變蓄冷回路加熱元件連接，第二端與光學(xué)模塊熱負(fù)載出口以及相變蓄冷器第二入口連接，第三端與相變蓄冷器第二出口連接;所述相變蓄冷器第一入口連接所述第一電磁閥出口。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述的相變蓄冷回路系統(tǒng)還包括相變蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥，所述變蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥一端與所述相變蓄冷回路循環(huán)栗出口以及光學(xué)模塊熱負(fù)載入口連接，所述變蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥另一端與所述光學(xué)模塊熱負(fù)載出口、三通合流閥第二端以及相變蓄冷器第二入口連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述的單相蓄冷回路系統(tǒng)包括儲液罐、單相蓄冷回路加熱元件、單相蓄冷回路循環(huán)栗、驅(qū)動電源熱負(fù)載、準(zhǔn)直器熱負(fù)載;所述儲液罐第一入口連接所述第二電磁閥出口，所述儲液罐第一出口連接所述壓縮機(jī)，所述儲液罐第二入口分別與驅(qū)動電源熱負(fù)載出口、準(zhǔn)直器熱負(fù)載出口連接;所述儲液罐第二出口連接所述單相蓄冷回路加熱元件入口，所述單相蓄冷回路加熱元件出口連接單相蓄冷回路循環(huán)栗入口，所述單相蓄冷回路循環(huán)栗出口分別與所述驅(qū)動電源熱負(fù)載入口、準(zhǔn)直器熱負(fù)載入口連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述的單相蓄冷回路系統(tǒng)還包括單相蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥，所述單相蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥一端分別與所述單相蓄冷回路循環(huán)栗出口、驅(qū)動電源熱負(fù)載入口、準(zhǔn)直器熱負(fù)載入口連接;所述單相蓄冷回路旁通調(diào)節(jié)閥另一端分別與所述儲液罐第二入口、驅(qū)動電源熱負(fù)載出口、準(zhǔn)直器熱負(fù)載出口連接。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述的相變蓄冷器內(nèi)填充有相變儲能材料。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述的三通合流閥為電動執(zhí)行三通合流閥。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述的相變蓄冷回路系統(tǒng)和單相蓄冷回路系統(tǒng)共用一套低溫制冷系統(tǒng)。9.一種激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述的控制方法包括以下步驟: 步驟(I)、控制系統(tǒng)根據(jù)相變蓄冷器內(nèi)的相變材料溫度和儲液罐中的冷卻液溫度狀態(tài)判斷是否需要開啟低溫制冷系統(tǒng)對相變蓄冷器和儲液罐進(jìn)行制冷;若相變材料溫度高于設(shè)定值則執(zhí)行步驟(2);若儲液罐中冷卻液溫度不在設(shè)定范圍則執(zhí)行步驟(3); 步驟(2)、控制系統(tǒng)開啟低溫制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī)和第一電磁閥，直至相變材料溫度低于設(shè)定值后關(guān)閉第一電磁閥； 步驟(3)、保持單相蓄冷回路系統(tǒng)中的單相蓄冷回路循環(huán)栗開啟，若儲液罐中冷卻液溫度高于設(shè)定溫度范圍上限閾值，控制系統(tǒng)開啟低溫制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī)和第二電磁閥，直至儲液罐中的冷卻液溫度低于設(shè)定值后關(guān)閉第二電磁閥;若儲液罐中冷卻液溫度低于設(shè)定溫度范圍下限閾值，控制系統(tǒng)開啟單相回路系統(tǒng)加熱元件，直至儲液罐中冷卻液溫度達(dá)到設(shè)定值后關(guān)閉單相回路系統(tǒng)加熱元件。 步驟(4)、在完成步驟(I)后，控制系統(tǒng)根據(jù)進(jìn)入光學(xué)模塊熱負(fù)載的冷卻液溫度狀態(tài)進(jìn)行判斷，若進(jìn)入光學(xué)模塊熱負(fù)載的冷卻液溫度不在設(shè)定范圍則執(zhí)行步驟(5); 步驟(5)、若進(jìn)入光學(xué)模塊熱負(fù)載的冷卻液溫度高于設(shè)定溫度范圍上限閾值，控制系統(tǒng)開啟相變蓄冷回路系統(tǒng)的相變蓄冷回路循環(huán)栗，并實時調(diào)節(jié)三通合流閥開度，直至進(jìn)入光學(xué)模塊熱負(fù)載的冷卻液溫度低于設(shè)定值;若進(jìn)入光學(xué)模塊熱負(fù)載的冷卻液溫度低于設(shè)定溫度范圍下限閾值，控制系統(tǒng)開啟相變蓄冷回路系統(tǒng)中相變蓄冷回路循環(huán)栗和相變蓄冷回路加熱元件，直至儲液罐中冷卻液溫度達(dá)到設(shè)定值后關(guān)閉單相蓄冷回路加熱元件。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光器循環(huán)冷卻系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)采用PID控制方式對相變蓄冷回路系統(tǒng)中三通合流閥的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
【文檔編號】H01S3/042GK105870764SQ201510801675
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年11月19日
【發(fā)明人】楊波, 劉軍, 王永振, 閆峰, 王姣, 袁曉蓉, 王楚
【申請人】中國工程物理研究院應(yīng)用電子學(xué)研究所, 中國久遠(yuǎn)高新技術(shù)裝備公司