基于智能控制的纤维加热服及其制作方法与流程

加热服及其制作方法属于加热服技术领域，主要涉及基于智能控制的纤维加热服及其制作方法。

背景技术：

随着人类对服装的要求越来越高，各种类型的功能服层出不穷。其中，随环境温度变化而自动调节人体热量平衡、从而确保热舒适性的一类服装特别受到关注。随着人类活动空间不断向外扩展，从极地到太空，从深海到珠峰，在探险过程中，极端的低温环境成为人类面临的主要困难，此时特别需要服装具备保暖防寒功能。另外，一些长期在户外工作的人员，如寒区野战地质勘探作业人员、交通协管员、保安门卫，以及生活于高纬度地区的人们，包括户外运动员(滑雪、滑冰、雪地穿越等)，也都需要防寒保暖服装来抵抗严寒。总之，研究和发展防寒保暖服装具有重要意义。当人类所面临的环境条件越恶劣，对此类服装的要求也就越高，不仅需要对温度变化迅速做出反应，而且要求质轻体薄、穿戴方便、运动灵活。当前，国内外开发的防寒保暖服已涉及衣、帽、鞋、袜、裤、手套等方面。

依热源的控制形式，可分为以下两类：一类是被动保暖服，即热阻式，通过增加材料中静止空气层的含量，来达到阻热保暖的目的，这也是常见的、比较传统的一种形式；另一类是主动加热服，通过引入外加能源，将其转变为热能，达到辅助人体加热的目的。由于人体自身所能产生的热量有限，当外界温度下降到一定程度后，仅依靠人体的肌肉、血管收缩来调节体温，是很难确保最初的人体热量平衡的，特别是在长时间既处于寒冷状态、又缺乏食物能量补充的情况下，就更是困难。因此，研制能主动提供热源的加热服，具有十分重要的意义。目前国内外所研究开发的加热服，可以按照热源种类归纳为五种，即电热服、太阳能热服、空调热服、化学能热服、相变材料热服等。

现有技术中的加热服结构不合理，加热效果差、安全性差、牢固性差、不能适应高强度的运动。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明公开基于智能控制的纤维加热服及其制作方法，不仅结构简单、合理，易于实现。

本发明的目的是这样实现的：

基于智能控制的纤维加热服，包括加热纤维、智能开关、移动电源和usb接口，加热纤维通过电源线分别与智能开关和usb接口建立连接usb接口连接移动电源，加热纤维与电源线之间通过接线端子建立连接，所述加热纤与接线端子的连接处设有双面导电铜箔胶带，利用双面导电铜箔胶带将加热纤维进行缠绕，不仅增强了牢固性，减少了热传导过程中的热能损失。

接线端子外套设有绝缘保护套。

所述智能开关包括按钮、pid控制器、通信模块和执行模块，按钮和通信模块均连接pid控制器，pid控制器的输出端通过执行模块连接发热纤维，通过通信模块对加热服的加热温度进行调节和控制，增强了使用的便捷性能，采用pid控制器作为主控制器，结构简单、稳定性良好、工作可靠、调整方便.

所述基于智能控制的纤维加热服包括远程遥控装置，远程遥控装置通过通讯模块与pid控制器建立连接，通过远程遥控装置对加热过程进行调控，温度调节更加便捷。

所述pid控制器包括第一增益单元、第二增益单元、第三增益单元、模糊逻辑控制单元、微分单元、积分单元、第一合成函数单元、第二合成函数单元、初始化函数单元、矢量输出单元、传递单元和延时单元，输入信号依次连接第一增益单元、微分单元和积分单元，积分单元连接第二合成函数单元，微分单元连接第二增益单元，第一增益单元和第二增益单元通过第一合成函数单元连接模糊逻辑控制单元，模糊逻辑控制单元通过第三增益单元连接初始化函数单元，第二合成函数单元的输出端和初始化函数单元的输出端通过矢量输出单元连接传递单元，传递单元连接延时单元，利用比例、积分、微分计算过程对温度进行控制，增强加热服温度的调节精度。

所述远程遥控装置为智能手机，智能手机通过手机上的app，通过无线网络与pid控制器进行通信连接，对加热服的温度进行调节。

所述绝缘保护套为热缩管。

所述加热纤维为碳纤维或纳米纤维。

基于所述基于智能控制的纤维加热服的制作方法，包括以下步骤：

步骤一、将双面导电铜箔胶带均匀缠在加热纤维的去皮端；

步骤二、将缠绕双面导电铜箔胶带的加热纤维与接线端子利用冲压模具将二者铆压连接；

步骤三、将电源线与端子焊接连接；

步骤四、在端子外部套设绝缘保护套。

所述加热纤维弯成若干相互连接的u型，并缝制在加热服的背部位置。

所述接线端子为u型端子、y型端子或圆形端子。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明结构简单合理，加热效果良好，质量轻，便于携带，利用本发明所述的制作方法，加热纤维与电源线的连接更加牢固，避免了现有技术中电源接头的很多弊端和不足，导电性能更好，安全性能更好，而且焊接时不会损害到加热纤维丝，大大延长了使用寿命。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的加热纤维与电源线连接示意图；

图3是本发明的结构框图；

图4是本发明pid控制器的结构框图；

图5是本发明制作方法的过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。

本实施例的基于智能控制的纤维加热服，包括加热纤维1、智能开关2、移动电源3和usb接口4，加热纤维1通过电源线9分别与智能开关2和usb接口4建立连接usb接口4连接移动电源3，加热纤维1与电源线9之间通过接线端子5建立连接，接线端子5外套设有绝缘保护套6。

usb接口4的通过定位片7与加热服本体建立连接；电源线9通过若干定位片7与加热服本体建立连接。

所述加热纤与接线端子5的连接处设有双面导电铜箔胶带8。

所述智能开关2包括按钮、pid控制器、通信模块和执行模块，按钮和通信模块均连接pid控制器，pid控制器的输出端通过执行模块连接发热纤维。

所述基于智能控制的纤维加热服包括远程遥控装置，远程遥控装置通过通讯模块与pid控制器建立连接。

所述pid控制器包括第一增益单元、第二增益单元、第三增益单元、模糊逻辑控制单元、微分单元、积分单元、第一合成函数单元、第二合成函数单元、初始化函数单元、矢量输出单元、传递单元和延时单元，输入信号依次连接第一增益单元、微分单元和积分单元，积分单元连接第二合成函数单元，微分单元连接第二增益单元，第一增益单元和第二增益单元通过第一合成函数单元连接模糊逻辑控制单元，模糊逻辑控制单元通过第三增益单元连接初始化函数单元，第二合成函数单元的输出端和初始化函数单元的输出端通过矢量输出单元连接传递单元，传递单元连接延时单元。

本实施例采用自适应模糊pid控制系统对温度进行控制调节，通过积分运算、微分运算和合成函数的作用，对信号进行动态调节，增大了温度的调节精度。

所述远程遥控装置为智能手机。

所述绝缘保护套6为热缩管。

本实施例采用的加热纤维1为碳纤维，碳纤维线的直径为45mm。

所述基于智能控制的纤维加热服的制作方法，包括以下步骤：

步骤一、将双面导电铜箔胶带8均匀缠在加热纤维1的去皮端；

步骤二、打端子：将缠绕双面导电铜箔胶带8的加热纤维1与接线端子5利用冲压模具将二者铆压连接；

步骤三、将电源线9与端子焊接连接；

步骤四、在端子外部套设绝缘保护套6。

所述加热纤维1弯成若干相互连接的u型发热结构，发热结构缝在在保温反射膜10上，并将保温反射膜缝制在加热服的背部位置，所述u型发热结构的宽度为35mm，长度为275mm。