专利名称：一种便携式取暖器的制作方法
技术领域：
本发明涉及便携式取暖设备技术领域，特指一种便携式取暖器。
背景技术：
现有的取暖设备一般是通过接通市电使其电阻丝发热来供暖， 这类设备体积较大，而且使用时必须接通市电，因此除了不便于携 带外，更由于其发热温度高，可控性差，存在较大的安全隐患，尤 其不适合老人和儿童使用。而现有的便携式取暖设备中，热水袋无 疑是最常见的，其原理是先通电一定时间加热袋内的水，然后由水 作为热源来放热，这种供暖方式初期温度高、后期温度低，无法控 制调节，而且在其热量释放完之前放热过程是无法停止的，造成多 余的热量白白浪费；再加上电阻丝发热本身效率就较低，因此这种 方式非常不节能环保。
发明内容
本发明的目的在于克服现有便携式取暖器的上述不足之处，提 供一种放热温度可控制的便携式取暖器。
本发明实现其目的采用的技术方案是 一种便携式取暖器，其 具有一外壳本体，该取暖器内设有锂电池、发热元件、基电路板， 该取暖器内还设有
检测所述发热元件的发热温度、环境温度以及锂电池本身温度的温度传感器；以及 含有模糊加热控制单元、充电控制单元和电池保护单元，并分 别用于控制发热元件的发热温度、选择锂电池充电模式以及在电池 充放电过程中对电池保护的微处理器。
其中，所述锂电池作为取暖器的能量供给；所述发热元件作 为取暖器的发热源；所述基电路板用于布设取暖器基本电路。
具体而言，所述模糊加热控制单元具有加热驱动电路，且所述 模糊加热控制单元的控制程序包括如下步骤
a. 对需要控制的量模糊化将温度传感器所检测的环境温度、 发热元件温度进行模糊化处理，转换成模糊数据子集；
b. 微处理器进行模糊推理微处理器将模糊数据子集中的数据
与存于微处理器中的数据库进行比较、推理，获得在对应的
环境温度、发热元件温度下应该采用的加热方式； C.将模糊推理结果去模糊化处理微处理器对推导出来的模糊 加热方式去模糊化，转换为对应的控制信息，发送到加热驱 动部分控制发热元件的加热，从而获得让人感觉舒适的加热 温度。
所述充电控制单元包括充电驱动电路和检测锂电池电量的采样 电路，其控制程序如下采样电路持续检测锂电池电量，将数据送 到微处理器进行分析、判断、处理。当检测电量小于微处理器内设 定的偏低电量时，微处理器发出控制指令给充电驱动电路，采用涓 流充电模式对电池充电；当检测电量达到或大于可快速充电的设定电量时，微处理器发出控制指令给充电驱动电路，采用快速充电模 式对电池充电，至电池电量饱和。
所述的电池保护单元包括温度保护部分和充放电保护部分，其
中，
所述温度保护部分的保护程式为由温度传感器检测电池本 身温度和环境温度并将取样数据送至微处理器，与微处理器内的 预设的锂电池正常工作温度范围比较，当取样数据不在预设的范 围内时，由微处理器发出指令将锂电池断开；
所述充放电保护部分的保护程式为利用所述采样电路对电 池电量进行检测，并将数据送至微处理器进行分析，判断电池电 量是否达到饱和或者达到设定的最低电量，并由微处理器分别发 出指令停止充电或者停止放电。 所述的发热元件为PTC发热元件。
所述取暖器的外壳本体上安装有档位开关，其基电路板上设有 充电端口以及工作指示灯。
所述档位开关包括断开档、低档位和高档位，所述微处理器中 的数据库分为低档位数据库和高档位数据库，分别对应所述低档位 和高档位。
所述取暖器的外壳本体包括上盖和下盖，所述锂电池、微处理 器、基电路板安装于上盖和下盖之间，所述上盖外侧还安装有导热 板，且所述发热元件安装于所述导热板与上盖之间。
本发明的优点在于产品结构紧凑、体积小、重量轻(<80克)、携带方便、充电时间短(2小时可充满)、加热时间长(电池充满后 视环境温度的情况可连续使用3-7小时)、取暖时间可以自由控制。 避免了储热式便携取暖器充热后的热量自由释放、在热量释放完之 前放热过程无法停止、无法控制的问题，避免了储热式便携取暖器 热量释放时初期温度高、后期温度低的问题。因采用低压直流供电 方式，也避免了市电加热方式取暖器出现漏电情况后对使用者人身 的伤害。温度和人体体温相近，无明火，安全系数高，不会因温度 高而使周围的物体出现燃烧的情况，特别适合儿童和老人使用。
图1是本发明便携式取暖器的电原理框图2是本发明便携式取暖器的主流程图3是本发明便携式取暖器的加热模式流程图4是本发明便携式取暧器的充电模式流程图5是本发明一种实施例产品的分解结构示意图6是本发明一种实施例产品的电路图。
具体实施例方式
下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。
首先如图5所示一种本发明实施例便携式取暖器的分解结构示 意图。从整体结构上讲，本实施例取暖器包括外壳本体l，外壳本体 1由上盖11和下盖12构成，其中，上盖ll与下盖12的空间内安装 有锂电池2、基电路板3、微处理器4，下盖12上安装有档位开关 121，所述档位开关121包括断开档、低档位和高档位；所述基电路板3上设有充电端口 31和工作指示灯32，由于工作指示灯32位于 外壳的内部，因此下盖12可采用透明或半透明材料制作，以使工作 指示灯32发光时可视。而所述上盖11的外侧还安装导热板5，导热 板5采用铝合金材料制作，具有导热均匀的特点；导热板5与上盖 11的边缘设有密封垫圈51，而导热板5与上盖11之间则安装PTC 发热元件6及其电极61，电极61延伸至上盖11内部与锂电池2导 接。(图中导线部分省略)
从电路结构原理上讲，如图1所示，本发明取暖器包括充电电 源输入单元、充电驱动单元、锂电池、加热驱动单元、PTC发热元 件、温度传感器、微处理器以及指示单元。如图2所示，本发明的 整体工作模式主要包括充电模式、加热模式和关机/待机模式。
具体而言，本发明取暖器增设了微处理器4和温度传感器(图
中未示)。其中，所述微处理器含有模糊加热控制单元、充电控制单
元和电池保护单元，分别用于控制发热元件的发热温度、选择锂电
池充电模式以及在电池充放电过程中对电池保护。
结合图3、 4、 6，进一步描述，所述模糊加热控制单元具有加热
驱动电路，且所述模糊加热控制单元的控制程序包括如下步骤 a.对需要控制的量模糊化将温度传感器所检测的环境温度、 发热元件温度进行模糊化处理，转换成模糊数据子集；其中， 环境温度分为{高、偏高、中等、偏低、低}，发热体的温度分 为{低、接近设定值、达到设定值、略高于设定值、高于设定 值}。所述微处理器中的数据库分为低档位数据库和高档位数据库，分别对应所述低档位和高档位。
b.微处理器进行模糊推理微处理器将模糊数据子集中的数据 与存于微处理器中的数据库进行比较、推理，获得在对应的 环境温度、发热元件温度下应该采用的加热方式；
C.将模糊推理结果去模糊化处理微处理器对推导出来的模糊 加热方式去模糊化，转换为对应的控制信息，发送到加热驱 动部分控制发热元件的加热，从而获得让人感觉舒适的加热
温度o
如图3所示，本发明模糊加热控制单元的程式如下首先锂电 池电量检测，如电量不够，则启动电池保护程序，并结束；如电量 足够，则判定加热档位模式，若为低档位模式，则启动低档位模糊 加热程序；若为高档位模式，则启动高档位模糊加热程序。
所述充电控制单元包括充电驱动电路和检测锂电池电量的采样 电路，其控制程序如下采样电路持续检测锂电池电量，将数据送 到微处理器进行分析、判断，当检测电量小于微处理器内设定的偏 低电量时，微处理器发出控制指令给充电驱动电路，采用涓流充电 模式对电池充电；当检测电量达到或大于可快速充电的设定电量时， 微处理器发出控制指令给充电驱动电路，采用快速充电模式对电池 充电，至电池电量饱和。
所述的电池保护单元包括温度保护部分和充放电保护部分，其
中，
所述温度保护部分的保护程式为由温度传感器检测电池本身温度和环境温度通过温度取样电路将取样数据送至微处理器， 与微处理器内的预设范围比较，当取样数据不在预设范围内时，
由微处理器发出指令将锂电池断开；
所述充放电保护部分的保护程式为利用所述采样电路对电 池电量进行检测，并将数据送至微处理器进行分析，判断电池电 量是否达到饱和或者达到设定的最低电量，并由微处理器分别发 出指令停止充电或者停止放电。
如图4所示，本发明充电控制程序与电池保护程序结合，按如
下程式首先检测锂电池所处环境温度，判定是否适合充放电，如 不适合，则立即停止；如环境温度正常，适合充放电，则先判定锂 电池状态，若电池电量饱和，则延时、结束；若电池电量不饱和且 属于正常放电范围，则启动快速充电模式；若电池电量不饱和且属 于过放电，则启动涓流充电模式。
图6所示为本发明一种实施例的电路图；其中，由圆框al、 a2、 a3内的电路元件Q2、 Q3、 Q4、 Q5构成本发明所述的充电驱动电路； 由圆框bl、 b2内的电路元件Q6、 Q7构成本发明所述的加热驱动电 路；由方框cl、 c2内的电路元件R18、 R9、 C2构成本发明所述的 电池电量信息采样电路；由方框dl内的电路元件R8、 R9、 C3构成 本发明所述的温度取样电路。
权利要求
1.一种便携式取暖器，其具有一外壳本体，该取暖器内设有锂电池、发热元件、基电路板，其特征在于该取暖器内还设有检测所述发热元件的发热温度、环境温度以及锂电池本身温度的温度传感器；以及含有模糊加热控制单元、充电控制单元和电池保护单元，并分别用于控制发热元件的发热温度、选择锂电池充电模式以及在电池充放电过程中对电池保护的微处理器。
2. 根据权利要求1所述的便携式取暖器，其特征在于所述模糊加 热控制单元具有加热驱动电路，且所述模糊加热控制单元的控制 程序包括如下步骤a. 对需要控制的量模糊化将温度传感器所检测的环境温度、发 热元件温度进行模糊化处理，转换成模糊数据子集；b. 微处理器进行模糊推理微处理器将模糊数据子集中的数据与 存于微处理器中的数据库进行比较、推理，获得在对应的环境 温度、发热元件温度下应该采用的加热方式；C.将模糊推理结果去模糊化处理微处理器对推导出来的模糊加 热方式去模糊化，转换为对应的控制信息，发送到加热驱动部 分控制发热元件的加热，从而获得让人感觉舒适的加热温度。
3. 根据权利要求1所述的便携式取暖器，其特征在于所述充电控 制单元包括充电驱动电路和检测锂电池电量的采样电路，其控制 程序如下采样电路持续检测锂电池电量，将数据送到微处理器进行分析、判断、处理。
4. 根据权利要求1或3所述的便携式取暖器，其特征在于所述的 电池保护单元包括温度保护部分和充放电保护部分，其中，所述温度保护部分的保护程式为由温度传感器检测电池本 身温度和环境温度并将取样数据送至微处理器，与微处理器内的 预设的锂电池正常工作温度范围比较，当取样数据不在预设的范 围内时，由微处理器发出指令将锂电池断开；所述充放电保护部分的保护程式为利用所述采样电路对电 池电量进行检测，并将数据送至微处理器进行分析，判断电池电 量是否达到饱和或者达到设定的最低电量，并由微处理器分别发 出指令停止充电或者停止放电。
5. 根据权利要求1所述的便携式取暖器，其特征在于所述的发热 元件为PTC发热元件。
6. 根据权利要求1所述的便携式取暖器，其特征在于所述取暖器 的外壳本体上安装有档位开关，其基电路板上设有充电端口以及 工作指示灯。
7. 根据权利要求2或6所述的便携式取暖器，其特征在于所述档 位开关包括断开档、低档位和高档位，所述微处理器中的数据库 分为低档位数据库和高档位数据库，分别对应所述低档位和高档 位。
8. 根据权利要求1所述的便携式取暖器，其特征在于所述取暖器 的外壳本体包括上盖和下盖，所述锂电池、微处理器安装于上盖和下盖之间，所述上盖外侧还安装有导热板，且所述发热元件安 装于所述导热板与上盖之间。
全文摘要
本发明涉及便携式取暖设备技术领域，特指一种便携式取暖器。本发明所述取暖器增设了微处理器和温度传感器。其中，所述微处理器含有模糊加热控制单元、充电控制单元和电池保护单元，分别用于控制发热元件的发热温度、选择锂电池充电模式以及在电池充放电过程中对电池保护。本发明的优点在于产品结构紧凑、体积小、重量轻(＜80克)、携带方便、充电时间短(2小时可充满)、加热时间长(电池充满后视环境温度的情况可连续使用3-7小时)、取暖时间可以自由控制等。
文档编号F24D13/00GK101634469SQ20091017000
公开日2010年1月27日 申请日期2009年9月1日 优先权日2009年9月1日
发明者张宇昕 申请人:东莞天龙阿克达电子有限公司