專利名稱：車載無線加熱裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及感應耦合式非接觸電能傳輸領域，尤其涉及一種車載無線加熱裝置。
背景技術：
縱觀當前的車載加熱水杯，實現方式主要有以下幾種:1、通過24V電壓直接驅動加熱器，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、通過保護箱固定加熱器，但是保護箱體積一般比較大，占用了駕駛室空間，不便于推廣；3、通過電磁感應式加熱方式，但是電磁感應方式依靠渦流效應加熱，存在磁輻射等安全隱患，同時只能在杯底產生渦流，加熱效率比較低。
發明內容
本發明的目的在于針對當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，實現高效、安全、操作簡單的車載加熱。為實現以上目的，本發明通過下述技術方案實現: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、原邊感應線圈、控制電路、溫度傳感器、壓力傳感器、原邊補償電容、指示燈和固定架；所述原邊感應線圈、控制電路、溫度傳感器、壓力傳感器和原邊補償電容均固定在底座中的空腔內；感應線圈與原邊補償電容并聯或串聯后，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，套筒水杯具有由內膽和外殼構成的密閉空腔，副邊感應線圈置于密閉空腔的底部；加熱器繞在套筒水杯的內膽的外側，加熱器與副邊補償電容串聯或并聯后，與副邊感應線圈相連。進一步地，所述感應線圈和副邊感應線圈均為多匝漆包線或銅箔線繞制成的閉合線圈。進一步地,所述副邊感應線圈與原邊感應線圈的諧振頻率相同。本發明與現有技術相比，其有益效果是:
1、本發明通過感應耦合式無線電能傳輸技術，水杯不和電源直接相連，沒有短路危險，使用更加安全。2、采用感應耦合方式，能量傳輸效率高，更加節能環保。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，并用單片機進行控制，操作方便，更加智能化。
圖1是本發明的結構示意圖； 圖2是本發明所述的水杯示意 圖3是本發明所述的多個原邊線圈的水杯座示意 圖4是本發明所述的控制電路系統框 圖5是本發明所述控制電路控制流程 圖6是本發明的工作流程 圖中，底座1、原邊感應線圈2、控制電路3、蓄電池4、溫度傳感器5、壓力傳感器6、原邊補償電容7、指示燈8、固定架9、副邊補償電容10、副邊線圈11、加熱器12、套筒水杯13、水杯蓋14、散熱孔15、多原邊感應線圈16。
具體實施例方式參照圖1、圖2，本發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、原邊感應線圈2、控制電路3、溫度傳感器5、壓力傳感器6、原邊補償電容7、指示燈8和固定架9，原邊感應線圈2、控制電路3、溫度傳感器5、壓力傳感器6和原邊補償電容7均固定在底座I中的空腔內；感應線圈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，感應線圈2與原邊補償電容7并聯或串聯后，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上表面的內側，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；固定架9位于底座I上方。控制電路3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具有由內膽和外殼構成的密閉空腔，內膽由導熱材料制作，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繞制成螺旋狀，繞制在套筒水杯13的內膽的外側，加熱器12與副邊補償電容10串聯或并聯后，與副邊感應線圈11相連。副邊感應線圈11與原邊感應線圈2的諧振頻率相同。控制電路3的電路結構如圖4和5所示，壓力傳感器采用MPX2100，其將壓力信號轉換為電信號，運放0P07對電信號進行放大，將放大后的電信號接入A/D轉換集成電路ICL7135，數據多路開關74LS157選擇A/D輸出通道，并輸入8155中，單片機AT89S52通過I/O 口，經8155讀入轉換后的數字信號，并與所設定的閾值比較，決定是否開啟原邊驅動電路；溫度傳感器采用數字式溫度傳感器DS18B20，數字量直接經過I/O 口輸入到單片機AT89S52中，并與所設定的閾值比較，決定是否關斷原邊驅動電路；單片機AT89S52中一個I/O 口串接一個電阻與發光二極管相接，并接至5V電壓，當此I/O 口輸出低電平時，發光二極管點亮；單片機AT89S52兩個I/O輸出互補對稱的兩路PWM波，輸入驅動芯片L5101，由L5101分別控制兩個MOS管導通與關斷。如圖6所示，本發明的工作過程如下:控制電路3連接至車載的蓄電池4，由蓄電池4進行供電。當需要進行加熱時，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，將其轉為電信號輸入到控制電路3中，控制電路3原邊感應線圈2通電，同時控制指示燈8點亮。因為副邊感應線圈11與原邊感應線圈2的諧振頻率相同，通過感應耦合方式，副邊感應線圈11接收原邊感應線圈2的能量，實現了無線電能的傳輸，副邊感應線圈11接收到能量后通過加熱器12給水加熱。當溫度傳感器5檢測車載無線充電水杯的水溫，并將溫度信號發送給控制電路3，到水溫達到用戶設定的閾值后，控制電路3關斷原邊感應線圈2和指示燈8，這時沒有能量的傳輸，系統處于低功耗工作模式。
權利要求
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)、原邊感應線圈(2)、控制電路(3)、溫度傳感器(5)、壓力傳感器(6)、原邊補償電容(7)、指示燈(8)和固定架(9)等；所述原邊感應線圈(2)、控制電路(3)、溫度傳感器(5)、壓力傳感器(6)和原邊補償電容(7)均固定在底座(I)中的空腔內；感應線圈(2)與原邊補償電容(7)并聯或串聯后，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)具有由內膽和外殼構成的密閉空腔，副邊感應線圈(11)置于密閉空腔的底部；加熱器(12)繞在套筒水杯(13)的內膽的外側，加熱器(12)與副邊補償電容(10)串聯或并聯后，與副邊感應線圈(11)相連。
2.根據權利要求1所述車載無線加熱裝置，其特征在于，所述原邊感應線圈(2)和副邊感應線圈(11)均為多匝漆包線或銅箔線繞制成的閉合線圈。
3.根據權利要求1和2所述車載無線加熱裝置，其特征在于，所述副邊感應線圈(11)與原邊感應線圈(2)的諧振頻率相同。
全文摘要
本發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、原邊感應線圈、單片機控制電路、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，能量便經感應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，當水加熱到用戶設定的閾值溫度后，自動關斷電路；本發明通過感應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 優先權日2012年12月20日
發明者徐明輝, 紀婧, 韓路波, 馬皓, 章思亮 申請人:浙江大學