專利名稱：車載無線加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及感應(yīng)耦合式非接觸電能傳輸領(lǐng)域，尤其涉及一種車載無線加熱裝置。
背景技術(shù)：
縱觀當(dāng)前的車載加熱水杯，實(shí)現(xiàn)方式主要有以下幾種:1、通過24V電壓直接驅(qū)動加熱器，但是車在顛簸或者其他惡劣的情況下，加熱器中的水會溢出，造成短路，存在安全隱患；2、通過保護(hù)箱固定加熱器，但是保護(hù)箱體積一般比較大，占用了駕駛室空間，不便于推廣；3、通過電磁感應(yīng)式加熱方式，但是電磁感應(yīng)方式依靠渦流效應(yīng)加熱，存在磁輻射等安全隱患，同時只能在杯底產(chǎn)生渦流，加熱效率比較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對當(dāng)前車載加熱水杯存在的問題，提供了一種車載無線加熱裝置，它包括車載無線充電水杯座和車載無線充電水杯，實(shí)現(xiàn)高效、安全、操作簡單的車載加熱。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種車載無線加熱裝置，它包括車載無線充電水杯座和車載無線充電水杯，其中:所述車載無線充電水杯座包括:底座、原邊感應(yīng)線圈、控制電路、溫度傳感器、壓力傳感器、原邊補(bǔ)償電容、指示燈和固定架；所述原邊感應(yīng)線圈、控制電路、溫度傳感器、壓力傳感器和原邊補(bǔ)償電容均固定在底座中的空腔內(nèi)；感應(yīng)線圈與原邊補(bǔ)償電容并聯(lián)或串聯(lián)后，與控制電路相連；溫度傳感器、壓力傳感器均緊貼在空腔的頂部，并與控制電路相連，指示燈固定在底座的上表面并與控制電路相連，固定架位于底座上方；所述車載無線充電水杯包括套筒水杯和帶散熱孔的水杯蓋，套筒水杯具有由內(nèi)膽和外殼構(gòu)成的密閉空腔，副邊感應(yīng)線圈置于密閉空腔的底部；加熱器繞在套筒水杯的內(nèi)膽的外側(cè)，加熱器與副邊補(bǔ)償電容串聯(lián)或并聯(lián)后，與副邊感應(yīng)線圈相連。進(jìn)一步地，所述感應(yīng)線圈和副邊感應(yīng)線圈均為多匝漆包線或銅箔線繞制成的閉合線圈。進(jìn)一步地,所述副邊感應(yīng)線圈與原邊感應(yīng)線圈的諧振頻率相同。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:
1、本發(fā)明通過感應(yīng)耦合式無線電能傳輸技術(shù)，水杯不和電源直接相連，沒有短路危險，使用更加安全。2、采用感應(yīng)耦合方式，能量傳輸效率高，更加節(jié)能環(huán)保。3、水杯座體積小，占用空間小，易于推廣。4、采用溫度傳感器和壓力傳感器，并用單片機(jī)進(jìn)行控制，操作方便，更加智能化。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明所述的水杯示意 圖3是本發(fā)明所述的多個原邊線圈的水杯座示意 圖4是本發(fā)明所述的控制電路系統(tǒng)框 圖5是本發(fā)明所述控制電路控制流程 圖6是本發(fā)明的工作流程 圖中，底座1、原邊感應(yīng)線圈2、控制電路3、蓄電池4、溫度傳感器5、壓力傳感器6、原邊補(bǔ)償電容7、指示燈8、固定架9、副邊補(bǔ)償電容10、副邊線圈11、加熱器12、套筒水杯13、水杯蓋14、散熱孔15、多原邊感應(yīng)線圈16。
具體實(shí)施例方式參照圖1、圖2，本發(fā)明的車載無線加熱裝置，包括車載無線充電水杯座和車載無線充電水杯，其中:車載無線充電水杯座包括:底座1、原邊感應(yīng)線圈2、控制電路3、溫度傳感器5、壓力傳感器6、原邊補(bǔ)償電容7、指示燈8和固定架9，原邊感應(yīng)線圈2、控制電路3、溫度傳感器5、壓力傳感器6和原邊補(bǔ)償電容7均固定在底座I中的空腔內(nèi)；感應(yīng)線圈2為多匝漆包線或銅箔線繞制成的閉合線圈，如圖3所示，感應(yīng)線圈2可以為一個或者多個線圈，也可以為一層或者多層線圈，感應(yīng)線圈2與原邊補(bǔ)償電容7并聯(lián)或串聯(lián)后，與控制電路3相連。溫度傳感器5、壓力傳感器6緊貼在底座I上表面的內(nèi)側(cè)，分別檢測溫度信號和壓力信號，并與控制電路3相連接，將信號傳給控制電路3進(jìn)行控制；指示燈8固定在底座I的上表面并與控制電路3相連，由控制電路3控制其亮滅，指示電路狀態(tài)；固定架9位于底座I上方?？刂齐娐?由汽車的蓄電池4供電。車載無線充電水杯包括套筒水杯13和帶散熱孔15的水杯蓋14，套筒水杯13具有由內(nèi)膽和外殼構(gòu)成的密閉空腔，內(nèi)膽由導(dǎo)熱材料制作，外殼由絕緣絕熱材料制作；水杯蓋14可以防止水溢出；副邊感應(yīng)線圈11也為多匝漆包線或銅箔線繞制成的閉合線圈，置于密閉空腔的底部；加熱器12可以為電阻絲等材質(zhì)繞制成螺旋狀，繞制在套筒水杯13的內(nèi)膽的外側(cè)，加熱器12與副邊補(bǔ)償電容10串聯(lián)或并聯(lián)后，與副邊感應(yīng)線圈11相連。副邊感應(yīng)線圈11與原邊感應(yīng)線圈2的諧振頻率相同?？刂齐娐?的電路結(jié)構(gòu)如圖4和5所示，壓力傳感器采用MPX2100，其將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號，運(yùn)放0P07對電信號進(jìn)行放大，將放大后的電信號接入A/D轉(zhuǎn)換集成電路ICL7135，數(shù)據(jù)多路開關(guān)74LS157選擇A/D輸出通道，并輸入8155中，單片機(jī)AT89S52通過I/O 口，經(jīng)8155讀入轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號，并與所設(shè)定的閾值比較，決定是否開啟原邊驅(qū)動電路；溫度傳感器采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，數(shù)字量直接經(jīng)過I/O 口輸入到單片機(jī)AT89S52中，并與所設(shè)定的閾值比較，決定是否關(guān)斷原邊驅(qū)動電路；單片機(jī)AT89S52中一個I/O 口串接一個電阻與發(fā)光二極管相接，并接至5V電壓，當(dāng)此I/O 口輸出低電平時，發(fā)光二極管點(diǎn)亮；單片機(jī)AT89S52兩個I/O輸出互補(bǔ)對稱的兩路PWM波，輸入驅(qū)動芯片L5101，由L5101分別控制兩個MOS管導(dǎo)通與關(guān)斷。如圖6所示，本發(fā)明的工作過程如下:控制電路3連接至車載的蓄電池4，由蓄電池4進(jìn)行供電。當(dāng)需要進(jìn)行加熱時，可將底座I和固定架9由汽車的插滑動槽中取出，將裝有水的車載無線充電水杯插入固定架9，置于車載無線充電水杯座上，這時壓力傳感器6采集到壓力信號，將其轉(zhuǎn)為電信號輸入到控制電路3中，控制電路3原邊感應(yīng)線圈2通電，同時控制指示燈8點(diǎn)亮。因?yàn)楦边吀袘?yīng)線圈11與原邊感應(yīng)線圈2的諧振頻率相同，通過感應(yīng)耦合方式，副邊感應(yīng)線圈11接收原邊感應(yīng)線圈2的能量，實(shí)現(xiàn)了無線電能的傳輸，副邊感應(yīng)線圈11接收到能量后通過加熱器12給水加熱。當(dāng)溫度傳感器5檢測車載無線充電水杯的水溫，并將溫度信號發(fā)送給控制電路3，到水溫達(dá)到用戶設(shè)定的閾值后，控制電路3關(guān)斷原邊感應(yīng)線圈2和指示燈8，這時沒有能量的傳輸，系統(tǒng)處于低功耗工作模式。
權(quán)利要求
1.一種車載無線加熱裝置，其特征在于，它包括車載無線充電水杯座和車載無線充電水杯，其中:所述車載無線充電水杯座包括:底座(I)、原邊感應(yīng)線圈(2)、控制電路(3)、溫度傳感器(5)、壓力傳感器(6)、原邊補(bǔ)償電容(7)、指示燈(8)和固定架(9)等；所述原邊感應(yīng)線圈(2)、控制電路(3)、溫度傳感器(5)、壓力傳感器(6)和原邊補(bǔ)償電容(7)均固定在底座(I)中的空腔內(nèi)；感應(yīng)線圈(2)與原邊補(bǔ)償電容(7)并聯(lián)或串聯(lián)后，與控制電路(3)相連；溫度傳感器(5)、壓力傳感器(6)均緊貼在空腔的頂部，并與控制電路(3)相連，指示燈(8)固定在底座(I)的上表面并與控制電路(3 )相連，固定架(9 )位于底座(I)上方；所述車載無線充電水杯包括套筒水杯(13)和帶散熱孔(15)的水杯蓋(14)，套筒水杯(13)具有由內(nèi)膽和外殼構(gòu)成的密閉空腔，副邊感應(yīng)線圈(11)置于密閉空腔的底部；加熱器(12)繞在套筒水杯(13)的內(nèi)膽的外側(cè)，加熱器(12)與副邊補(bǔ)償電容(10)串聯(lián)或并聯(lián)后，與副邊感應(yīng)線圈(11)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述車載無線加熱裝置，其特征在于，所述原邊感應(yīng)線圈(2)和副邊感應(yīng)線圈(11)均為多匝漆包線或銅箔線繞制成的閉合線圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述車載無線加熱裝置，其特征在于，所述副邊感應(yīng)線圈(11)與原邊感應(yīng)線圈(2)的諧振頻率相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車載無線加熱裝置，它包括車載無線充電水杯座和車載無線充電水杯，車載水杯座包括底座、原邊感應(yīng)線圈、單片機(jī)控制電路、溫度傳感器、壓力傳感器、指示燈和固定架；水杯包括帶套筒水杯、帶散熱孔的水杯蓋、副邊感應(yīng)線圈和加熱器；車載水杯座由蓄電池提供能量，將水杯通過固定架放置到水杯座上，能量便經(jīng)感應(yīng)耦合方式傳遞到副邊接收線圈，副邊接收線圈將能量傳遞至加熱器加熱，當(dāng)水加熱到用戶設(shè)定的閾值溫度后，自動關(guān)斷電路；本發(fā)明通過感應(yīng)耦合方式為水杯加熱，能量傳輸效率高；水杯不用與電源直接相連，沒有短路危害，使用更加安全；固定架以及水杯蓋的設(shè)計，行車時水不會溢出，使用更加方便。
文檔編號B60N3/16GK103171477SQ20121055944
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者徐明輝, 紀(jì)婧, 韓路波, 馬皓, 章思亮 申請人:浙江大學(xué)