BR112020009065A2

BR112020009065A2 - secador de cabelo à bateria

Info

Publication number: BR112020009065A2
Application number: BR112020009065-4A
Authority: BR
Inventors: Eric Nelson; Christopher Rebholz; Erik Stafl; James MEREDITH; David Kirkland
Original assignee: Follicle, Inc.
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2018-04-13
Publication date: 2020-10-27
Also published as: JP2020500399A; EP3506790B1; US10299560B1; KR20190125522A; TW201944931A; PL3506790T3; PH12019500701A1; TW202027644A; US20190231049A1; WO2019094064A1; TWI761804B; AU2018344098B2; EP3506790A1; US11064783B2; CA3081246A1; CN109922687B; JP6739855B2; EP3506790A4; NZ752465A; MX2020004509A

Abstract

  Um secador de cabelo operado por bateria inclui um conjunto de bateria recarregável conectado eletricamente a um ventilador e a um elemento de aquecimento. O secador de cabelo operado por bateria também inclui um módulo de gerenciamento e controle de bateria para controlar como secar eficientemente o cabelo de um usuário e, ao mesmo tempo, gerenciar o estado da carga e a saúde da bateria.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SECA- DOR DE CABELO À BATERIA".

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELACIONADO

[001] Este pedido baseia-se e reivindica prioridade ao Pedido de Patente Provisório dos EUA No. 62 / 584.528 depositado em 10 de no- vembro de 2017, que é incorporado aqui por referência na sua totali- dade para todos os fins.

CAMPO DE INVENÇÃO

[002] A presente invenção refere-se geralmente ao campo de se- cadores de cabelo elétricos portáteis, e especificamente a um secador de cabelos portátil operado por bateria.

FUNDAMENTOS

[003] Em geral, os secadores de cabelo, também chamados de "secadores de sopro" são bem conhecidos. Os secadores de cabelo portáteis típicos sopram ar ambiente ou ar aquecido sobre cabelos úmidos para acelerar a evaporação de partículas de água, desse mo- do secando o cabelo mais rapidamente do que secariam por conta própria. Os secadores de cabelo típicos são alimentados por eletrici- dade da rede elétrica, ou seja, eles quase sempre são conectados a uma tomada para obter energia. Os secadores de cabelo típicos inclu- em dois componentes principais: um ventilador e um elemento de aquecimento a jusante do ventilador que aquece seletivamente o ar conforme ele é soprado pelo ventilador. Os primeiros secadores de cabelo para uso doméstico foram introduzidos na primeira metade do século XX e só mudaram ligeiramente em quase 100 anos.

[004] O desempenho do secador de cabelo pode ser medido de várias maneiras diferentes, mas as medidas mais comuns incluem a taxa de fluxo de ar, a velocidade do ar que sai do secador e quanto a temperatura do ar aumenta em relação à temperatura do ar ambiente.

[005] Os secadores de cabelo existentes incluem um ventilador e pelo menos uma bobina de aquecimento elétrico. As bobinas de aque- cimento elétrico geram calor através do processo de aquecimento re- sistivo. A corrente elétrica que passa pelo elemento de aquecimento é resistida por uma bobina de fio que resulta na geração de calor. Os elementos de aquecimento por resistência geralmente são feitos de arame ou fita que podem ser retos, enrolados ou moldados de qual- quer outra forma adequada. Os elementos de aquecimento resistivos exigem grandes quantidades de corrente elétrica para gerar calor sufi- ciente para secar o cabelo. Como resultado, os secadores de cabelo que usam elementos de aquecimento resistivos não têm sido histori- camente adequados para serem alimentados por baterias.

[006] Os secadores de cabelo típicos também incluem interrupto- res que permitem ao usuário controlar as funções básicas do secador. Por exemplo, os secadores de cabelo típicos podem incluir configura- ções "alto" "baixo" e "desligado" para aquecimento, e uma configura- ção "alto" e "baixo" para o ventilador. As configurações básicas acima mencionadas são adequadas para secadores de cabelo que conso- mem eletricidade da rede elétrica, e até agora havia pouca motivação para otimizar melhor o desempenho do secador de cabelo a partir da perspectiva de manter a carga da bateria.

[007] Até agora, as baterias capazes de gerar energia suficiente (tensão x corrente) por um período de tempo suficiente para permitir um desempenho confiável na secagem do cabelo eram proibitivamen- te pesadas, grandes e caras. Enquanto isso, os secadores de cabelo existentes, embora leves, sofrem ao ficarem amarrados a uma toma- da. Além disso, um usuário que seca os cabelos deve mover o seca- dor continuamente ao redor da cabeça, e o cabo de alimentação cos- tuma ser um incômodo.

[008] Como tal, existe uma necessidade de um secador de cabe- lo operado por bateria que inclua um sistema de gerenciamento de ba-

teria para permitir que o secador seque de maneira eficiente, enquanto mantém uma carga máxima da bateria em um conjunto leve e barato.

SUMÁRIO

[009] A presente invenção se refere a um secador de cabelos operado a bateria. O secador de cabelos possui um gabinete que con- tém todos os componentes do secador. Um conjunto de baterias, que inclui pelo menos uma célula de bateria que está incluída no gabinete e que se encontra eletricamente ligada a um módulo de gerenciamento e controle da bateria. O secador de cabelo também inclui pelo menos um interruptor para controlar a operação do secador de cabelo. Um conjunto de aquecimento é disposto dentro do gabinete e inclui um ventilador conectado a um motor elétrico. O conjunto de aquecimento também inclui pelo menos um elemento de aquecimento. O motor é acionado pela corrente elétrica da bateria e faz girar o ventilador, que aspira o ar ambiente para dentro de uma entrada e expele o ar através de uma saída. O elemento de aquecimento é posicionado de modo que o ar que passa através do conjunto de aquecimento possa ser aquecido a uma temperatura superior à temperatura do ar ambiente. O módulo de gerenciamento e controle da bateria é conectado eletrica- mente ao conjunto de aquecimento e ajusta a quantidade de corrente fornecida pelo conjunto da bateria ao ventilador e ao elemento de aquecimento, para otimizar o desempenho de secagem do secador de cabelo, ao mesmo tempo em que mantém a carga e a saúde do con- junto da bateria.

[010] Será entendido pelos peritos na técnica que um ou mais aspectos desta invenção podem atender a certos objetivos, enquanto um ou mais de outros aspectos podem levar a outros objetivos. Outros objetos, características, benefícios e vantagens da presente invenção será evidente neste resumo e descrições da concretização divulgada e será prontamente aparente para os especialistas na técnica. Tais obje-

tos, características, benefícios e vantagens serão evidentes a partir do exposto acima, em conjunto com as figuras anexas e todas as inferên- cias razoáveis a serem extraídas delas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[011] A FIGURA 1 é uma vista em perspectiva de uma concreti- zação de um secador de cabelos operado por bateria de acordo com a invenção;

[012] FIGURA 2 é uma vista lateral do secador de cabelos ope- rado por bateria da FIGURA 1;

[013] FIGURA 3 é uma vista em perspectiva explodida do seca- dor de cabelos operado por bateria da FIGURA 1;

[014] FIGURA 4 é uma vista frontal do secador de cabelos ope- rado por bateria da FIGURA 1;

[015] FIGURA 5 é uma vista em corte do secador de cabelo ope- rado por bateria da FIGURA 1, tomada geralmente ao longo da linha 5- 5 na FIGURA 4;

[016] FIGURA 6 é uma vista em detalhe tomada geralmente ao longo da linha 6-6 na FIGURA 5, mostrando um anel de luz e uma grade de saída;

[017] FIGURA 7 é uma vista em perspectiva de uma concretiza- ção de um conjunto de aquecimento de acordo com a invenção;

[018] FIGURA 8 é outra vista em perspectiva do conjunto de aquecimento da FIGURA 6;

[019] FIGURA 9 é uma vista em perspectiva explodida do con- junto de aquecimento da FIGURA 6;

[020] FIGURA 10 é uma vista em perspectiva do conjunto de aquecimento da FIGURA 6 com um duto removido de modo que a bo- bina de aquecimento fique visível;

[021] FIGURA 11 é outra vista em perspectiva do conjunto de aquecimento da FIGURA 6 com o duto removido para que a bobina de aquecimento fique visível;

[022] FIGURA 12 é uma vista em perspectiva de uma concreti- zação de um conjunto de bateria de acordo com a invenção;

[023] FIGURA 13 é outra vista em perspectiva da bateria da FI- GURA 11;

[024] FIGURA 14 é uma vista em perspectiva de uma concreti- zação de células de bateria, um módulo de gerenciamento de bateria e um módulo de interruptor de acordo com a invenção;

[025] FIGURA 15 é uma vista frontal de uma concretização de um secador de cabelos operado a bateria de acordo com a invenção;

[026] FIGURA 16 é uma vista em corte lateral do secador de ca- belos operado por bateria da FIGURA 15, geralmente tomada ao longo da linha 16-16 na FIGURA 15;

[027] FIGURA 17 é uma vista em perspectiva de uma concreti- zação de um módulo de aquecimento para o secador de cabelos ope- rado por bateria da FIGURA 14; e a FIGURA 18 é outra vista em pers- pectiva do módulo de aquecimento da FIGURA 15.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[028] Com referência agora às figuras do desenho, a invenção fornece um secador de cabelos operado por bateria 10. O secador de cabelo 10 inclui um gabinete principal 20 que envolve todos os com- ponentes do secador de cabelo. As FIGURAS 1-2 mostram o secador de cabelo 10 descansando em um berço de armazenamento opcional 12, que fornece suporte ao secador de cabelo quando não estiver em uso, permitindo que o secador de cabelo ocupe uma quantidade míni- ma de espaço no balcão. Em algumas concretizações, o berço de ar- mazenamento 12 também pode fornecer energia ao secador de cabe- los 10 quando o secador de cabelo é armazenado no berço de arma- zenamento.

[029] O secador de cabelo 10 inclui três subsistemas fechados no compartimento principal 20 que permitem que o secador funcione: (1) um conjunto da bateria 16, (2) um módulo de gerenciamento e controle de bateria 40 e (3) um conjunto de aquecimento 50. Como mostrado na vista explodida da FIGURA 3, o gabinete principal 20 define um ga- binete que encerra todos os componentes do secador de cabelo 10. Em geral, o conjunto do conjunto da bateria 16 está localizado na se- ção inferior 32 do gabinete principal 20. Na concretização mostrada, parte do conjunto do conjunto da bateria 16 também está localizada em uma seção intermediária 42, que também inclui interruptores de controle 44 e um indicador de bateria 38. O conjunto de aquecimento 50 está localizado na seção superior 52 do alojamento principal 20. O conjunto de aquecimento 50 inclui pelo menos um elemento de aque- cimento 54, pelo menos um ventilador 56 e outros componentes que serão descritos em detalhes abaixo. Na concretização mostrada, o módulo de gerenciamento e controle de bateria 40 está disposto subs- tancialmente entre a seção superior 52 e a seção intermediária 42. Na concretização mostrada, o módulo de gerenciamento e controle de ba- teria 40 compreende uma placa de circuito impresso que cria uma bar- reira física entre a seção superior 52 e a seção intermediária 42. Em- bora o módulo 40 de gerenciamento e controle de bateria crie uma barreira entre a seção superior 52 e a seção intermediária 42 na pre- sente concretização, outros meios de separar a seção superior e a se- ção intermediária podem ser utilizados alternativamente sem se afas- tar da invenção. Em algumas concretizações, também pode ser dese- jável direcionar o ar através da seção intermediária 42 e da seção infe- rior 32 para melhorar o desempenho da bateria ou para qualquer outra finalidade.

[030] Continuando com a FIGURA 3, o gabinete principal 20 in- clui uma base 22, uma saída 25 (ver FIGURA 1), uma tampa de saída 24, um anel de luz 26, uma grade de saída 28, um anel de retenção 30 e uma tampa traseira 33. Um cabo opcional 34 também é mostrado que pode ser moldado sobre a tampa traseira 33 ou de outro modo preso à tampa traseira. Na concretização mostrada, o cabo 34 é feito de silicone, mas qualquer material adequado pode ser usado sem se afastar da invenção. O cabo 34 fornece uma superfície não escorrega- dia que ajuda ao usuário a segurar com firmeza o secador de cabelos 10, particularmente com as mãos molhadas. Também presa à tampa traseira 33 está uma tampa flexível do interruptor 36. Na concretização mostrada, a tampa do interruptor 36 é feita de uma peça unitária de material flexível. Concretizações alternativas podem incluir diferentes tampas de interruptor ou configurações de interruptor sem se afastar da invenção. Na concretização mostrada, um indicador de bateria 38 está localizado abaixo da tampa flexível do interruptor 36 (ver FIGURA 14). Obviamente, o indicador de bateria 38 pode estar localizado em qualquer outro local adequado sem se afastar da invenção. O indica- dor de bateria 38 exibe o nível de carga do conjunto do conjunto da bateria 16. O indicador de bateria 38 pode exibir a carga de qualquer maneira adequada sem se afastar da invenção. Por exemplo, em al- gumas concretizações, o indicador de bateria 38 pode mudar de cor dependendo se a bateria está sendo carregada ou se a carga da bate- ria está baixa. Em outras concretizações, o indicador de bateria 38 po- de ser composto de vários LED's que iluminam seletivamente, depen- dendo do nível de carga.

[031] Voltando agora às FIGURAS 4-5, é mostrado o acondicio- namento dos componentes internos do secador de cabelos operado a bateria 10. Como mostrado, o conjunto de aquecimento 50 está incluí- do dentro da seção superior 52. Os interruptores de controle 44 e parte do conjunto do conjunto da bateria 16 estão incluídos na seção inter- mediária 42. O módulo de gerenciamento e controle de bateria 40 está incluído entre a seção superior 52 e a seção intermediária 42. Final-

mente, parte do conjunto da bateria 16 também está incluída na seção inferior 32.

[032] A FIGURA 6 é uma vista em seção detalhada que mostra o posicionamento do anel de luz 26 em relação à saída 25 e ao anel de retenção 30. Na concretização mostrada, o anel de retenção 30 é en- caixável na saída 25, mas qualquer meio de fixação adequado pode ser usado sem se afastar da invenção. O anel de luz 26 inclui uma plu- ralidade de diodos emissores de luz (LED's) 25 distribuídos ao redor do anel. O anel de luz 26 pode iluminar-se seletivamente enquanto o secador de cabelos operado por bateria estiver em operação ou em qualquer outro momento desejado. Em algumas concretizações, os LED’d 25 podem ser capazes de produzir uma variedade de cores de- sejadas e também podem ser capazes de piscar seletivamente ou de outra forma iluminar em qualquer configuração desejada. Em uma concretização preferida, o anel de luz 26 pode acender em vermelho quando o secador de cabelo 10 está em operação e está aquecendo o ar.

[033] Voltando agora às FIGURAS 7-11, uma concretização de um conjunto de aquecimento 50 é mostrada. O conjunto de aqueci- mento 50 inclui um elemento de aquecimento 54, um ventilador 56, compartimento de ventilador 58, duto 60, guias de suporte de duto 62, admissão 64 e um motor 66. O conjunto de aquecimento 50 é disposto dentro da seção superior 52 do gabinete principal 20. Na concretiza- ção mostrada, o elemento de aquecimento 54 é uma bobina de aque- cimento resistiva, mas qualquer elemento de aquecimento adequado pode ser utilizado sem se afastar da invenção. O motor 66 é um motor trifásico sem escovas, que é um motor energeticamente muito eficien- te, diminuiu a vibração em comparação com outros motores, e a velo- cidade do motor pode ser modulada com precisão entre 0-100% para otimizar o desempenho e o consumo de energia, conforme necessário.

[034] Quando o ar é movido através do ventilador 56, o ventilador induz turbilhão (também chamado de vórtices) no fluxo de ar. O turbi- lhão não melhora o desempenho do ventilador 56, mas consome energia. É desejável, então, "des-turbilhonar" o ar depois de passar através do ventilador 56, pois isso melhora a eficiência do ventilador. Para "des-turbilhonar" o fluxo, uma pluralidade de palhetas de estator 57 é incluída no compartimento de ventilador 58 e no duto 60. As pa- lhetas do estator 57 retificam o ar que sai do ventilador 56 e o direcio- nam para o elemento de aquecimento 54. Além das palhetas do esta- tor 57, o duto 60 também inclui guias de suporte de duto 62, que im- pedem ainda mais que o ar turbilhone através do duto 60. Em algumas concretizações, pode ser desejável ter apenas palhetas de estator 57 sem guias de suporte de duto 62 ou vice-versa. Além disso, concreti- zações alternativas podem acabar com as palhetas do estator 57 e as guias de suporte do duto 62 sem se afastar da invenção.

[035] Na concretização mostrada, o módulo de gerenciamento e controle de bateria 40 está posicionado entre o conjunto do conjunto da bateria 16 e o conjunto de aquecimento 50. O módulo de gerencia- mento e controle de bateria 40 inclui pelo menos um microprocessador 46 e um dispositivo de armazenamento 48. O módulo de gerenciamen- to e controle de bateria 40 inclui um sistema de gerenciamento de ba- teria 68 (BMS) que equilibra a tensão entre as células da bateria 18 e controla o carregamento e o descarregamento do conjunto do conjunto da bateria 16. Além disso, o BMS 68 mede continuamente a tensão de cada célula da bateria 18. Para alcançar o balanceamento desejado, o BMS 68 monitora a temperatura de cada célula da bateria 18 por meio de uma pluralidade de sensores de temperatura 70 que são colocados estrategicamente em todo o conjunto do conjunto da bateria 16. O BMS 68 toma as informações de temperatura fornecidas pelos senso- res de temperatura 70 e, combinadas com as medições de tensão de cada célula, determina a condição do conjunto da bateria 16 em ter- mos de estado de carga e estado de saúde. O estado da carga é me- dido como uma porcentagem, de zero a 100%, enquanto o estado de saúde mede a quantidade de capacidade recuperável que o conjunto do conjunto da bateria 16 tem em comparação com a sua condição de início de vida útil. É bem conhecido na técnica que a capacidade de uma bateria para manter uma carga diminui com o tempo. O BMS 68 analisa as informações de estado de carga e estado de saúde antes de decidir quanta corrente permitida e segura pode ser descarregada ou carregada a qualquer momento para garantir que o conjunto do conjunto da bateria 16 permaneça dentro de seus limites de degrada- ção e /ou vida útil prevista.

[036] Se a tensão variar entre as células da bateria 18, o BMS executa uma função de balanceamento, controlando o caminho de descarga através de qualquer célula da bateria para eliminar a carga extra. Ao executar continuamente a função de balanceamento acima mencionada, o BMS 68 garante que as células da bateria 18 permane- çam equilibradas durante toda a vida útil do conjunto da bateria 16.

[037] Além de equilibrar as células da bateria 18, como descrito acima, o BMS 68 também controla a carga e a descarga do conjunto do conjunto da bateria 16, para que ela seja realizada de maneira con- trolada e segura. Carregar e descarregar o conjunto do conjunto da bateria 16 e baterias similares apresenta inúmeras preocupações de segurança. Por exemplo, a carga não controlada do conjunto da bate- ria 16 pode resultar em uma condição de sobretensão em uma ou mais células da bateria 18 que pode resultar em superaquecimento ou incêndio, em casos extremos. No extremo oposto do espectro, a des- carga descontrolada do conjunto da bateria 16 também é problemáti- ca. A descarga não controlada do conjunto da bateria 16 pode resultar em uma condição de subtensão que, por si só, não é perigosa. No en-

tanto, se um usuário então tentar carregar uma célula de bateria com subtensão 18, isso poderá resultar em degradação prematura da bate- ria 18, superaquecimento ou incêndio. Para evitar tais condições inse- guras, o BMS 68 monitora continuamente a tensão nas células da ba- teria 18 e inclui desligamentos de tensão tanto para condições de so- bretensão como de subtensão nas células da bateria 18 e no conjunto do conjunto da bateria 16.

[038] Em algumas concretizações do secador de cabelo 10, o BMS 68 "sabe" quanta energia está presente no conjunto da bateria 16 e pode ajustar e modificar o perfil de aquecimento e sopro do secador de cabelo para garantir que o secador funcione de maneira ideal, dada a quantidade de carga presente na bateria. Obviamente, o BMS 68 pode ajustar o desempenho do secador de cabelos 10 de qualquer ou- tra maneira desejada sem se afastar da invenção.

[039] As FIGURAS 12 e 13 mostram o conjunto da bateria 16 com mais detalhes. Na concretização mostrada, o conjunto do conjun- to da bateria 16 é uma bateria recarregável de íons de lítio compreen- dendo oito (8) células de bateria individuais 18. O conjunto do conjunto da bateria 16 é conectado eletricamente ao módulo de gerenciamento e controle de bateria 40, que controla como a eletricidade é extraída do conjunto do conjunto da bateria 16, bem como o conjunto da bateria é carregado. Obviamente, concretizações alternativas do conjunto do conjunto da bateria 16 podem incluir mais ou menos células da bateria 18 em qualquer configuração adequada e também podem usar qual- quer tipo de bateria adequado sem se afastar da invenção.

[040] Cada célula da bateria 18 inclui dois terminais 19, que se estendem a partir de uma extremidade de cada célula da bateria. Na concretização mostrada, os terminais 19 se estendem através das ra- nhuras de terminal 72 em uma placa de consolidação de terminal 74. Na concretização mostrada, a placa de consolidação terminal 74 é uma placa de circuito impresso, mas qualquer substrato adequado po- de ser usado sem se afastar da invenção. Os terminais 19 estão em contato elétrico com as ranhuras de terminal 72, que permitem o mo- vimento dos terminais 19 devido a qualquer expansão ou contração das células da bateria 18. A placa de consolidação do terminal 74 combina eletricamente as células da bateria 18 dentro do conjunto do conjunto da bateria 16, o que minimiza as conexões necessárias entre o conjunto do conjunto da bateria 16 e o BMS 68. Na concretização mostrada, o conjunto da bateria 16 inclui duas placas de consolidação de terminal 74, 75, que estão eletricamente conectadas uma à outra. Na concretização mostrada, o conjunto da bateria 16 é conectado ele- tricamente ao BMS 68. Finalmente, o conjunto da bateria 16 inclui ain- da uma porta de energização 76, na qual um usuário pode inserir um cabo de alimentação 78 para carregar o conjunto da bateria, conforme necessário. A porta de carregamento 76 pode ser qualquer porta ade- quada, incluindo, mas não se limitando a, uma porta USB.

[041] Em uma concretização alternativa, o conjunto do conjunto da bateria 16 pode ser capaz de carregamento sem fio ou indutivo, anulando a necessidade da porta de carregamento 76. Ainda em outra concretização alternativa, o secador de cabelo operado por bateria po- de incluir pelo menos uma célula solar, que usaria energia solar para carregar o conjunto da bateria 16. O carregamento solar seria particu- larmente vantajoso se o secador de cabelo 10 fosse usado onde não há acesso a uma fonte de alimentação, tal como um local de camping. Em uma concretização alternativa, também pode ser possível usar o conjunto da bateria 16 para fornecer energia a outros dispositivos, co- mo o telefone celular de um usuário, de maneira semelhante a outros conjuntos de baterias suplementares que são bem conhecidos na téc- nica.

[042] Além de equilibrar a carga das células da bateria 18, o mó-

dulo de controle e gerenciamento da bateria 40 também pode otimizar o desempenho do secador de cabelos 10 operado por bateria de uma ampla variedade de maneiras. O módulo de gerenciamento e controle de bateria 40 tem a capacidade de controlar a velocidade do ventilador e a saída de aquecimento de qualquer maneira desejável. Mais impor- tante ainda, o módulo de gerenciamento e controle de bateria 40 otimi- za o desempenho do secador de cabelos 10 de modo que o usuário fique satisfeito com o desempenho de secagem do cabelo. Em um per- fil de secagem desejado, a aplicação de calor é mais alta no início do ciclo de secagem, porque o cabelo está geralmente mais úmido nesse ponto. À medida que o ciclo de secagem continua, a produção de calor pode reduzir-se sem degradar o desempenho porque o cabelo não fi- cará tão molhado e porque a diminuição da temperatura evitará danifi- cá-lo. Perfis de secagem adicionais podem ser armazenados no dis- positivo de armazenamento 48. Tais perfis de secagem adicionais po- dem ser pré-carregados no dispositivo de armazenamento 48 podem ser "aprendidos" pelo módulo de gerenciamento e controle de bateria 40, analisando como um usuário usa o secador de cabelo 10, podem ser programados por um usuário ou podem ser criados por quaisquer outros meios desejados sem se afastar da invenção.

[043] O módulo de gerenciamento e controle de bateria 40 é um componente necessário para permitir o uso de baterias para alimentar um secador de cabelo. Como resultado, a presença de um módulo de controle inteligente abre as possibilidades do que pode ser feito com um secador de cabelo. Em algumas concretizações do secador de ca- belo operado por bateria 10, por exemplo, sensores de temperatura 80 (Vide FIGURAS 3 e 5) podem ser incluídos próximo à entrada 64 e próximo à saída 25. Os sensores de temperatura 80 medem a tempe- ratura ambiente no aposento e podem comparar esses dados com a temperatura do ar que sai do secador de cabelos 10. Dependendo da diferença de temperatura do ar na entrada 64 e na saída 25, o módulo de controle e gerenciamento de bateria 40 pode otimizar a quantidade de corrente que passa através do elemento de aquecimento 54 ou po- de ajustar a velocidade do ventilador 56 conforme desejado.

[044] O secador de cabelos operado a bateria 10 pode incluir sensores ambientais adicionais, incluindo, entre outros, sensores de umidade, um termômetro infravermelho para medir a temperatura do cabelo ou da pele ou qualquer outro sensor desejado. Além disso, componentes adicionais podem ser incluídos no secador de cabelos 10 e conectados ao módulo de gerenciamento e controle de bateria

40. Por exemplo, uma câmera pode ser incluída perto da saída 25, o que permitiria ao módulo de gerenciamento e controle da bateria 40 analisar e aprender o tipo de cabelo, comprimento, etc. do usuário e ajustar automaticamente a velocidade do ventilador ou a produção de calor para secar o cabelo do usuário com mais eficiência. O secador de cabelo 10 também pode incluir pelo menos um rádio Bluetooth 82, antena wi-fi 84 ou outros meios para conectar o secador de cabelo à Internet ou a um dispositivo conectado à Internet, como um smartpho- ne ou tablet. Uma vez que o secador de cabelo 10 está conectado à Internet ou a um smartphone, tablet ou outro dispositivo, o módulo de gerenciamento e controle de bateria 40 pode controlar o secador de cabelo com base em qualquer número de fatores externos. Levado ao extremo, o secador de cabelo 10 poderia otimizar o desempenho, com base na hora do dia, localização, clima local etc. Além disso, se o usu- ário tiver um dispositivo conectado em sua casa, como um termostato, o secador de cabelos 10 poderá obter dados de temperatura e / ou umidade do termostato para determinar a velocidade e a temperatura ideais do ventilador para secar os cabelos do usuário.

[045] Em algumas concretizações do secador de cabelo operado a bateria 10, um microfone e um alto-falante podem ser incluídos no compartimento 20. O microfone e o alto-falante podem ser usados pa- ra qualquer finalidade, incluindo, entre outros, a produção de som para cancelar ativamente o ruído produzido pelo secador de cabelos 10. Para cancelar o ruído produzido pelo secador de cabelos 10, o micro- fone capta o ruído produzido pelo secador de cabelos. Em seguida, o módulo 40 de gerenciamento e controle de bateria cria uma onda de cancelamento de ruído que está 180° fora de fase com o ruído produ- zido pelo secador de cabelo. A onda de cancelamento de ruído efeti- vamente cancela o ruído do secador de cabelos 10, melhorando bas- tante a experiência do usuário. Além de usar o alto-falante para produ- zir a onda de cancelamento de ruído, o alto-falante também pode ser usado para reproduzir música ou fazer qualquer outro som desejado.

[046] Voltando agora às FIGURAS 15-18, é mostrada uma con- cretização alternativa de um secador de cabelo a bateria 200 de acor- do com a invenção. O secador de cabelo operado por bateria 200 é semelhante em muitos aspectos à concretização descrita anteriormen- te, exceto que o secador de cabelo operado por bateria 200 inclui um conjunto de aquecimento 210 que aquece o ar usando pelo menos um dispositivo peltier 212 em vez de um aquecedor resistivo. Os dispositi- vos Peltier, também conhecidos como geradores termoelétricos, são bem conhecidos na técnica. Os dispositivos Peltier compreendem uma matriz de semicondutores do tipo n e p alternados. A matriz de ele- mentos é soldada entre duas placas de cerâmica, eletricamente em série e termicamente em paralelo. Quando uma corrente passa por um ou mais pares de elementos do tipo n para o tipo p, ocorre uma dimi- nuição da temperatura na junção (o "lado frio"), resultando na absor- ção de calor do ambiente. Esse calor é transportado pelos elementos pelo transporte de elétrons e é liberado no lado oposto ("quente") à medida que os elétrons se movem de um estado de energia alto para baixo. Os dispositivos típicos de Peltier de estágio único são capazes de produzir diferenças de temperatura entre o lado quente e o frio de cerca de 70 graus Celsius (158 graus Fahrenheit).

[047] Na concretização mostrada nas FIGURAS 15-18, os dispo- sitivos Peltier 212 cada um têm um lado quente 214 e um lado frio 216. Uma pluralidade de dissipadores de calor 218 são conectados termi- camente aos dispositivos Peltier 212. A montante do conjunto de aquecimento 210 está um motor 220 conectado a um ventilador 221 que sopra o ar sobre e através do conjunto de aquecimento. Imedia- tamente a jusante do conjunto de aquecimento 210, um duto de saída 222 canaliza o ar aquecido que passou através do conjunto de aque- cimento 210 em direção e para fora da grade de saída 28. O ar que passa ao redor do conjunto de aquecimento 210 é resfriado conforme ele passa através dos dissipadores de calor 218. O ar frio não pode sair do secador de cabelo 200 através da grade de saída 28 porque está bloqueado pelo duto de saída 222. Em vez disso, o ar resfriado é direcionado para outro local e pode ser direcionado para o conjunto da bateria 16 para ajudar no resfriamento do conjunto da bateria. Obvia- mente, configurações alternativas de dispositivos Peltier e dissipado- res de calor podem ser usadas sem se afastar da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Secador de cabelo, caracterizado pelo fato que compre- ende: um gabinete um conjunto de bateria recarregável, incluindo pelo menos uma célula de bateria de íon de lítio, o conjunto da bateria recarregável disposto dentro do compartimento; cada célula da bateria com um caminho de descarga; cada célula da bateria com uma capacidade de carga recu- perável no início da vida útil e uma capacidade de carga recuperável em uso; cada célula da bateria possui ainda um estado de carga, o estado de carga medido como uma porcentagem da capacidade de carga recuperável; cada célula da bateria possui ainda um estado de saúde, o estado de saúde determinado pela comparação da capacidade de car- ga recuperável em uso ao início da vida útil da capacidade de carga recuperável; uma pluralidade de sensores de temperatura que detectam a temperatura para cada célula da bateria; uma pluralidade de sensores de tensão que medem a ten- são para cada célula da bateria; a bateria conectada eletricamente a um módulo de gerenci- amento e controle de bateria; pelo menos um interruptor para controlar a operação do se- cador de cabelo; um conjunto de aquecimento disposto dentro do comparti- mento, o conjunto de aquecimento incluindo um ventilador conectado a um motor e pelo menos um elemento de aquecimento, em que o motor gira o ventilador, que puxa o ar ambiente para uma entrada e expele o ar através de uma saída; o elemento de aquecimento posicionado de modo que o ar que passa através do conjunto de aquecimento possa ser aquecido a uma temperatura superior à temperatura do ar ambiente; o módulo de gerenciamento e controle de bateria conectado eletricamente a pelo menos um ventilador e pelo menos um elemento de aquecimento, em que o módulo de gerenciamento e controle de bateria ajusta uma corrente elétrica fornecida a partir do conjunto da bateria para o ventilador e o elemento de aquecimento para otimizar o desempenho de secagem do secador de cabelo e o desempenho do conjunto da bateria; o módulo de gerenciamento e controle de bateria, incluindo pelo menos um microprocessador e pelo menos um dispositivo de ar- mazenamento; e o módulo de gerenciamento e controle de bateria capaz de medir a temperatura e a tensão de cada célula da bateria para deter- minar o estado da carga e a saúde de cada célula da bateria e equili- brar a carga entre a pluralidade de células da bateria, ao controlar o caminho de descarga em qualquer uma das células da bateria para purgar a carga extra.

2. Secador de cabelo, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado pelo fato que a bateria inclui uma pluralidade de células da bateria.

3. Secador de cabelo, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado pelo fato que o elemento de aquecimento é uma bobina de aquecimento resistiva.

4. O secador de cabelo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o motor é um motor elétrico trifásico sem escovas.

5. O secador de cabelo, de acordo com a reivindicação 1,

caracterizado pelo fato que o conjunto de aquecimento inclui ainda uma pluralidade de pás de estator posicionadas perto do ventilador que endireitam o fluxo de ar através do conjunto de aquecimento.

6. Secador de cabelo, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado pelo fato que o módulo de gerenciamento e controle da bateria está alojado em uma placa de circuito impresso que está loca- lizada dentro desse compartimento, de modo a separar o conjunto de aquecimento da bateria.

7. Secador de cabelo, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado pelo fato que inclui ainda um indicador de bateria que exi- be um estado de carga do conjunto da bateria.

8. Secador de cabelo, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado pelo fato que inclui ainda um anel de luz localizado próxi- mo à saída, caracterizado pelo fato que o anel de luz compreende pelo menos um LED.

9. Secador de cabelo, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado pelo fato que o módulo de gerenciamento e controle da bateria ajusta a velocidade do ventilador e a quantidade de corrente alimentada ao elemento de aquecimento com base na temperatura das células da bateria.

10. Secador de cabelo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato que o módulo de gerenciamento e controle da bateria equilibra a carga das células da bateria com base na tempera- tura das células da bateria.

11. Secador de cabelo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que a célula da bateria inclui dois terminais.

12. Secador de cabelo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato que cada terminal está conectado eletricamen- te a uma placa de consolidação de terminais.

13. Secador de cabelo, de acordo com a reivindicação 12,

caracterizado pelo fato que cada terminal se estende através de uma ranhura correspondente em uma placa de consolidação de terminal.

14. Secador de cabelo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato que a placa de consolidação do terminal é co- nectada eletricamente ao módulo de gerenciamento e controle de ba- teria.

15. Secador de cabelo, caracterizado pelo fato que com- preende: um gabinete, o gabinete incluindo uma entrada de ar e uma saída de ar; um conjunto de bateria recarregável, incluindo pelo menos uma célula de bateria de íon de lítio, o conjunto da bateria recarregável disposto dentro do compartimento; cada célula da bateria com um caminho de descarga; cada célula da bateria com uma capacidade de carga recu- perável no início da vida útil e uma capacidade de carga recuperável em uso; cada célula da bateria possui ainda um estado de carga, o estado de carga medido como uma porcentagem da capacidade de carga recuperável; cada célula da bateria possui ainda um estado de saúde, o estado de saúde determinado pela comparação da capacidade de car- ga recuperável em uso ao início da vida útil da capacidade de carga recuperável; cada célula da bateria, incluindo dois terminais, cada um dos terminais conectados eletricamente a uma placa de consolidação de terminais; uma pluralidade de sensores de temperatura que detectam uma temperatura em cada célula da bateria; uma pluralidade de sensores de tensão que medem a ten-

são para cada célula da bateria; um módulo de gerenciamento e controle de bateria com pe- lo menos um microprocessador e pelo menos um dispositivo de arma- zenamento, o módulo de gerenciamento e controle de bateria conec- tado eletricamente ao conjunto da bateria; o módulo de gerenciamento e controle de bateria capaz de equilibrar a carga entre a pluralidade de células da bateria controlando o caminho de descarga através de qualquer uma das células da bate- ria para purgar a carga extra com base nas informações recebidas dos sensores de temperatura e dos sensores de tensão; pelo menos um interruptor para controlar a operação do se- cador de cabelo; um conjunto de aquecimento disposto dentro do comparti- mento, o conjunto de aquecimento incluindo um ventilador conectado a um motor e pelo menos um elemento de aquecimento, em que o motor gira o ventilador, que puxa o ar ambiente para a entrada de ar e expele o ar através da saída de ar; o módulo de gerenciamento e controle da bateria posicio- nado no gabinete de modo a separar o elemento de aquecimento da bateria; o elemento de aquecimento posicionado de modo que o ar que passa através do conjunto de aquecimento possa ser aquecido a uma temperatura superior à temperatura do ar ambiente; o módulo de gerenciamento e controle de bateria conectado eletricamente a pelo menos um ventilador e pelo menos um elemento de aquecimento; um indicador de bateria que exibe o estado de carga da ba- teria; um anel de luz localizado próximo à saída de ar, compre- endendo pelo menos um LED;

pelo menos um perfil de secagem armazenado no dispositi- vo de armazenamento; e o módulo de gerenciamento e controle de bateria capaz de ajustar a corrente elétrica fornecida da bateria ao ventilador e entregue ao elemento de aquecimento de acordo com o perfil de secagem para ajustar a quantidade e a temperatura de ar aquecido expelido do se- cador de cabelo durante um ciclo de secagem.