一种智能烧水壶的壶柄电源装置及其使用方法与流程

本发明智能烧水壶的技术领域，尤其涉及一种智能烧水壶的壶柄电源装置及其使用方法。

背景技术：

电热烧水壶(以下简称烧水壶)在1891年诞生于芝加哥。烧水壶具有加热快、操作简便和环保卫生等优点，随着科学技术的发展，向智能化和信息化发展，如：防干烧、智能烧水、数字烧水。

烧水壶和智能数字化结合，让传统烧水壶具有了现代化的特点，如远程控制：通过手机端app下发命令，实现远程烧水；智能烧水：可根据用户的需求选择相应的烧水模式，机器自动完成加水，烧水，保温全过程；数字烧水：可设定烧水时间和温度；等等这些功能满足现代人们的烧水应用要求，增强了用户烧水体验的乐趣。

为实现烧水壶的智能化，现有烧水壶在电路设计、软件功能等方面发生了巨大的变化(与过往烧水壶相比)，目前市面上大部分智能烧水壶，将壶身(壶柄内嵌的电路板称壶柄电路板)和底座(内嵌的电路板称底座电路板)分离，通过底座上的面板触摸按键才能实现各种烧水功能，如全智能烧水、加水、保温和消毒等，壶身内的壶柄电路板具有水位和水温采集，并能控制壶身盖子的开启或闭合。壶身和底座两者通过一个六环或五环的机械耦合器进行电气连接，其中三环连接的是市电220v的l、n和地线，两环连接壶柄电路需要的直流12v电源，还有一环是作面板电路和壶柄电路数据通讯功能。此类智能化的烧水壶，也存在一些的使用问题，如由于烧水使用过程中壶身需要经常提起和放下，机械六环耦合器当中的12v和数据通讯三个环特别容易出现机械劳损变形、氧化，导致因耦合接触不良而通讯中断、壶柄电路工作异常，影响烧水壶的整体寿命。为因此，若能克服现有技术的不足，显著提升智能烧水壶的稳定性和寿命，具有重大的实际意义。

有鉴于此，本发明人专门设计了一种智能烧水壶的壶柄电源装置及其使用方法，本案由此产生。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种智能烧水壶的壶柄电源装置，包括烧水壶以及底座，所述烧水壶包括水壶壶身以及水壶壶柄，所述水壶壶身底部设置无线接收线圈，所述水壶壶柄内侧设置壶柄电路板，且底部设置蓝牙a，所述底座内设置底座电路板、与无线接收线圈配合的无线发射线圈以及与蓝牙a配合的蓝牙b，所述壶柄电路板与无线接收线圈、蓝牙a连接，所述底座电路板与无线发射线圈、蓝牙b连接。

进一步的，所述水壶壶身内部还设置水位探测器和水温探测器，所述水温探测器、水位探测器均与壶柄电路板连接。

进一步的，所述底座设置有水壶壶身探测器，所述水壶壶身探测器与底座电路板连接。

进一步的，所述壶身探测器采用金属探测技术，根据水壶壶身是否放置在底座上并且耦合器是否耦合吻合的情形输出水壶壶身需要烧水的准备状态。

进一步的，所述无线接收线圈围绕水壶壶身的底部的外壳内壁呈圆形安置，且为圆扁平形状，其匝数为8到12圈，无线接收线圈内径为40mm、外径为50mm。

进一步的，所述无线发射线圈围绕底座以耦合器为中心的上外壳内壁呈圆形安置，且为成圆扁平形状，其匝数为8到12圈，无线发射线圈内径为40mm、外径为50mm，且与无线接收线圈上下平行对应。

进一步的，所述无线接收线圈与无线发射线圈之间的垂直间距为10±2mm。

进一步的，所述水壶壶身和底座通过一个三环的机械耦合器电气连接。

本发明还提供一种智能烧水壶的壶柄电源装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)底座电路板进行软硬件初始化，收集水壶壶身状态。

(2)当采集到水壶壶身状态在位时，启动无线发射线圈充电，驱动无线发射线圈，无线接收线圈获得匹配的谐振磁场，输出电压，壶柄电路板获得电源，壶柄电路板开始工作；

(3)底座电路板访问蓝牙b，检查是否已经有配对的蓝牙a，若已经有匹配，蓝牙b与蓝牙a建立连接进行数据交互；若未有匹配，反馈底座电路板，底座电路板可通过指令置蓝牙b进入配对模式，寻找蓝牙a104进行配对；

(4)根据蓝牙b与蓝牙a交互数据，实现烧水壶的烧水功能。

本发明的壶柄电源装置通过设置底座电路板与壶柄电路板，两者之间采用非接触式的无线充电和蓝牙数据通讯技术来实现，在不影响原来智能烧水壶功能体验性，提高了烧水壶的产品质量稳定性和延长了烧水壶的设备使用寿命。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

其中：

图1是本发明壶柄电源装置的原理框图；

图2是本发明壶柄电源装置的结构示意图。

标号说明：

10-底座，101-无线发射线圈，102-底座电路板，103-蓝牙b，104-壶身探测器，20-烧水壶，21-水壶壶身，22-水壶壶柄，201-无线接收线圈，202-壶柄电路板，203-蓝牙a，204-水位探测器，205-水温探测器，30-机械耦合器。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至2，是作为本发明的最佳实施例的一种智能烧水壶的壶柄电源装置，包括烧水壶20以及底座10，所述烧水壶20包括水壶壶身21以及水壶壶柄22，所述水壶壶身21底部设置无线接收线圈201，所述水壶壶柄22内侧设置壶柄电路板202，且底部设置蓝牙a203，所述底座10内设置底座10电路板102、与无线接收线圈201配合的无线发射线圈101以及与蓝牙a203配合的蓝牙b103，所述壶柄电路板202与无线接收线圈201、蓝牙a203连接，所述底座10电路板102与无线发射线圈101、蓝牙b103连接。

所述水壶壶身21内部还设置水位探测器204和水温探测器205，所述水温探测器205、水位探测器204均与壶柄电路板202连接；所述底座10还设置水壶壶身21探测器，所述水壶壶身21探测器与底座10电路板102连接。

所述壶身探测器104采用金属探测技术，根据水壶壶身21是否放置在底座10上并且耦合器是否耦合吻合的情形输出水壶壶身21需要烧水的准备状态(水壶壶身21是否在位或者离开位置)，只有在底座10电路板102收集到水壶壶身21在位状态时，输出控制信号驱动无线发射线圈101，产生交变磁场，无线接收线圈201感应出壶柄电路板202工作所需要的电源。该技术的应用效果是：只有当水壶壶身21正确归位烧水的准备状态时，才启动无线充电，无线发射线圈101和无线接收线圈201工作，底座10电路板102具备电源开始工作；一方面在不烧水时无线接收线圈201与无线发射线圈101处于休眠状态节约能源，另一方面智能烧水壶20空闲时可以防有小金属放置底座10上面出现误充电导致小金属发热的现象，进一步提高了电器设备节能环保和安全等级。

所述无线接收线圈201围绕水壶壶身21的底部的外壳内壁呈圆形安置，且为圆扁平形状，其匝数为8到12圈，无线接收线圈201内径为40mm、外径为50mm；所述无线发射线圈101围绕底座10以耦合器为中心的上外壳内壁呈圆形安置，且为成圆扁平形状，其匝数为8到12圈，无线发射线圈101内径为40mm、外径为50mm，且与无线接收线圈201上下平行对应，优选的，所述无线接收线圈201与无线发射线圈101之间的垂直间距为10±2mm。所述水壶壶身21和底座10之间通过一个三环的机械耦合器30电气连接。

本发明的蓝牙a203和蓝牙b103负责底座10电路板102与壶柄电路板202之间的数据通讯传输，实现水位水温和功能命令的数据交互。该技术的应用效果是：减少了机械耦合器30环数(只需三环)，高低压分离更加迎合电器设备安规要求，克服了机械耦合器30低压部分电气连接的长时间使用导致劳损、接触不良的问题，而且智能烧水壶20烧水时壶身的放置不受角度限制，可以平面360°的任意位置，不影响壶柄电路板202工作时需要的电源，不影响底座10电路板102与壶柄电路板202的数据通讯，具有性能稳定，结构简易等特点。

本发明还提供一种智能烧水壶的壶柄电源装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)底座10电路板102进行软硬件初始化，收集水壶壶身21状态。

(2)当采集到水壶壶身21状态在位时，启动无线发射线圈101充电，驱动无线发射线圈101，无线接收线圈201获得匹配的谐振磁场，输出电压，壶柄电路板202获得电源，壶柄电路板202开始工作；

(3)底座10电路板102访问蓝牙b103，检查是否已经有配对的蓝牙a203，若已经有匹配，蓝牙b103与蓝牙a203建立连接进行数据交互；若未有匹配，反馈底座10电路板102，底座10电路板102可通过指令置蓝牙b103进入配对模式，寻找蓝牙a203104进行配对；

(4)根据蓝牙b103与蓝牙a203交互数据，实现烧水壶20的烧水功能。

综上所述，本发明的有益效果为：克服现有智能烧水壶技术中存在的不足，整体结构简单，底座与水壶壶身之间只要通过一个三环的机械耦合器电气连接，这三环连接的是市电220v的l、n和地线，而壶柄电路需要的直流12v电源采用无线供给，高低压分离更加迎合电器设备安规要求，提高了烧水电器设备节能环保和安全等级，同时克服了机械耦合器低压部分电气连接的长时间使用导致劳损、接触不良的问题，而且智能烧水壶烧水时水壶壶身的放置不受角度限制，可以平面360°的任意位置；底座电路板与壶柄电路板之间的数据通讯采用蓝牙数据通讯技术来实现；因此在不影响原来智能烧水壶功能体验性，不影响壶柄电路板工作时需要的电源，不影响底座电路板与壶柄电路板的数据通讯，提高了烧水壶的产品质量稳定性和延长了烧水壶的设备使用寿命。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。