CN115373441A - 一种智能变频控温的自发热防寒衣热舒适控制方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能变频控温的自发热防寒衣热舒适控制***，包括智能控制装置和分别与智能控制装置连接的数据采集装置、发热装置、电源装置和用户交互装置；数据采集装置用于采集外界环境输入参数和获得防寒衣内表面温度输入参数并传递环境信息到智能控制装置；发热装置用于发热；用户交互装置用于获得用户数据输入参数并将用户数据输入参数传递给智能控制装置；智能控制装置用于对发热装置的功率进行变频控制，使得人体始终处于热舒适的温度环境。本发明提供的防寒衣热舒适温度智能控制装置，弥补了寒冷条件下普通衣物不能满足人体自发热不足的情况，很大程度提高在高寒气候等环境条件下户外工作人员的效率和安全性。

Description

一种智能变频控温的自发热防寒衣热舒适控制方法及***

技术领域

本发明涉及人体热舒适、温度智能化控制领域，具体涉及一种智能变频控温的自发热防寒衣热舒适控制方法及***。

背景技术

目前，人们冬季取暖主要依靠建筑室内的散热器、电热膜等末端供暖设备进行室内全区域取暖，在室外主要依靠增添衣物来保暖。但边防官兵、边境巡防人员和户外设备检修人员，要进行长时间野外作业，长期暴露于极端寒冷环境条件下，加之御寒装备不足，容易对身体造成较大负担，严重影响身体健康，甚至会造成人员伤亡。随着人们生活品质的提高，人们的取暖不再局限于这些形式，能够实时监测人体所处微环境温度并自动调节温度使人体处于热舒适温度范围的防寒服的应用显得越来越重要。提供的一种智能变频控温的自发热防寒衣热舒适控制***弥补了寒冷条件下人体自发热不足的情况，该***适用于勘探人员、高海拔地区电路设备检修工人、科考人员等寒冷环境作业人员，特别是对提高边防官兵在高寒环境下的安全性和作业效能具有重要的实际意义和应用价值。此外，市场上现有的自动发热服采用的都是加热片或发热丝的升温方式，控制方法主要为手动电源开关控制、简单阈值控制和手动按键控制温度方式。这些方法虽然成本较低，但是需要人为操作，甚至在外界温度变化较大时，需要人为的频繁调节发热服温度，不能对发热服的温度进行智能调节，较难适应因外界温度变化而产生的温差，同时温度变化波动较大，自动化程度不足，体验感不足。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种智能变频控温的自发热防寒衣热舒适控制方法及***，解决现有技术中的控制方法及***在外界温度变化较大时，需要人为的频繁调节发热服温度，不能对发热服的温度进行智能调节，较难适应因外界温度变化而产生的温差，同时温度变化波动较大，自动化程度不足，体验感不足的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：一种智能变频控温的自发热防寒衣热舒适控制***，包括智能控制装置和分别与智能控制装置连接的数据采集装置、发热装置、电源装置和用户交互装置；

所述的数据采集装置用于采集外界环境输入参数和获得防寒衣内表面温度输入参数，所述的外界环境输入参数包括空气温度、相对湿度、空气流速、黑球温度、大气压力，并传递外界环境输入参数和防寒衣内表面温度输入参数到智能控制装置；述的发热装置用于发热；所述的用户交互装置用于获得用户数据输入参数并将用户数据输入参数传递给智能控制装置，用户交互装置还可以接收用户对当前实际热感觉的投票，获得用户当前实际热感觉投票值输入参数；所述的电源装置用于向数据采集装置、发热装置和用户交互装置供电；所述的智能控制装置用于根据接收到的外界环境输入参数、防寒衣内表面温度输入参数和用户数据输入参数，获得当前用户的预测热感觉投票值，对发热装置的功率进行变频控制，使得人体始终处于热舒适的温度环境。

本发明还具有如下技术特征：

所述的数据采集装置包括环境温湿度传感器、风速传感器、黑球温度传感器、大气压力传感器和防寒衣内表面温度传感器；所述的环境温湿度传感器用于获得空气温度，所述的风速传感器用于获得空气流速，所述的黑球温度传感器用于获得黑球温度，所述的大气压力传感器用于获得大气压力，所述的防寒衣内表面温度传感器用于获得发热装置位置处的防寒衣内表面温度。所述的发热装置包括若干发热器和连接在发热器上的发热管，所述的发热管用于传导发热器发出的热量与人体进行热交换；所述的防寒衣内表面温度传感器的数量与发热器的数量相对应。

一种智能变频控温的自发热防寒衣舒适控制方法，采用上述的智能变频控温的自发热防寒衣热舒适控制***进行，包括如下步骤：

步骤1：通过数据采集装置获得外界环境输入参数和防寒衣内表面温度输入参数；步骤2：通过用户交互装置获得用户数据输入参数及预设防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度；步骤3：通过智能控制装置计算当前V-COMFA热感觉预测值B；步骤4：用户通过所述用户交互装置对当前实际热感觉进行投票，获得用户当前实际热感觉投票值输入参数，根据用户当前实际热感觉投票值输入参数修正步骤3中获得的V-COMFA热感觉预测值B，得到***运行模式参数BK；步骤5：智能控制装置根据获得的***运行模式参数BK和防寒衣内表面温度输入参数，改变发热装置的发热功率，改变所述防寒衣的工作模式，使得人体始终处于热舒适的温度环境。

对PID算法的占空比初始基数进行调整，并获取发热区域的防寒衣内表面温度，通过PID闭环控制方式，动态调节发热装置输入电压的占空比，改变其发热功率；使得人体始终处于热舒适的温度环境。

所述的外界环境输入参数包括：空气温度T_a；相对湿度

黑球温度T_g；大气压力P；空气流速V和防寒衣内表面温度t₁、t₂……t_n；

所述的用户数据输入参数包括当前人体活动量对应参数Ma；当前人体总服装热阻r_co，所述的预设防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度包括：预设防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度初始上限值t_max和初始下限值t_min。

所述的步骤3包括如下步骤：

步骤3.1：根据人体活动量参数Ma，空气温度T_a，计算个体代谢产热量M，计算公式为：

M＝(0.85+0.0173e+0.0014T_a)M_a

其中：

Ma：人体活动量参数，W/m²；T_a：空气温度，℃；e：周围空气蒸汽压，kPa。

步骤3.2：根据总服装热阻r_co，空气流速V和防寒衣内表面温度t_n，计算对热流损失C，计算关系为：

其中：

ρC_p：空气的体积热容，J/m³·K；T_sk：皮肤表面温度，℃；t_n：防寒衣内表面温度，℃；r_a：边界空气阻力，s/m；P_r：普朗特数，0.71；V：空气流速，m/s；k：空气热扩散率，m²/s；υ：运动粘度，m²/s。A，n：根据圆柱体热流实验得出的经验常数；r_co：空气流速小于等于0.7m/s时的总服装热阻，3405.72s/m；r_c：空气流速大于0.7m/s时的总服装热阻，s/m；v_ac：活动速度，m/s。

步骤3.3：计算长波辐射L，计算公式为：

L＝A_effεσ(T_sf+273.15)⁴

其中：

T_sf：服装表面温度，℃；ε：人体皮肤和衣服的发射率；σ：斯蒂芬-波尔兹曼常数，5.67×10^-8W·m²/K⁴；A_eff：着装人体有效辐射区域系数，为0.78。

步骤3.4：计算得出蒸发热损失E，计算公式为：

E＝E_s+E_i

其中：E_s＝0.42(M-58)，

r_av＝0.92r_a，q_a＝0.622×e(P-e)，q_s＝0.622e_sk(P-e_sk)，

E_s：显汗蒸发量，W/m²；E_i：无汗蒸发量，W/m²；q_a：空气温度T_a下的比湿度，kg/kg；q_s：皮肤温度T_sk下的比湿度，kg/kg；ρ：空气密度，1.395kg/m³；L_v：汽化潜热，kJ/kg；r_av：边界空气蒸发热阻，s/m；r_cv：服装蒸发热阻，r_cv＝r_c；r_tv：深层皮肤蒸发阻力，s/m；P：大气压力，101.325kPa。

步骤3.5：计算人体吸收的辐射R_RT，计算公式为：

其中：

T_rt：辐射温度，℃；T_g：黑球温度，℃。

步骤3.6：计算当前人体热感觉预测量Budget，计算关系为：

Budget＝M-C-L-E+R_RT

步骤3.7：计算当前人体热感觉预测值B，计算公式为：

所述的步骤4包括如下步骤：

步骤4.1：用户通过所述用户交互装置对当前实际热感觉进行投票，获取用户当前实际热感觉投票值输入参数TSV，计算预测热感觉模型当前的修正参数K_n，用户当前实际热感觉投票值输入参数TSV与当前V-COMFA预测热感觉模型的预测结果B之间满足如下条件：

其中：K_n——当前第n次投票时的修正参数(n＝0,1,2,3…)；

步骤4.2：所述智能控制装置计算得出热感觉预测值修正参数K，修正参数K的计算公式如下：

步骤4.3：用户在进行实际热感觉投票环节结束后，所述智能控制装置通过修正V-COMFA热感觉预测模型得到人体热感觉预测量的修正值Budget^*，计算公式如下：

Budget^*＝Budget+K

步骤4.4：所述智能控制装置通过人体热感觉预测量的修正值Budget^*，得到***运行模式参数B_K，计算关系如下：

所述的人体总服装热阻r_co是计算用户通过所述用户交互装置选择当前服装热阻的和；

所述的步骤5中，所述的智能控制装置通过判断***运行模式参数B_K确定当前发热装置是否需要改变工作状态：当B_K≥0时，停止加热；当B_K＜0时，则：判断防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度与t_min和t_max的关系：

当防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度小于t_min时，该防寒衣内层发热区域的发热装置以满功率模式运行；当防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度大于等于t_min小于t_max时，该防寒衣内层发热区域的发热装置以变频工作模式运行；当防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度大于等于t_max，该防寒衣内层发热区域的发热装置不运行，使得人体始终处于热舒适的温度环境；

所述的智能控制装置通过PID闭环控制方式控制发热装置的发热功率，通过控制输入发热装置的输入电压占空比，改变发热装置的发热功率，实现变频工作模式。所述的步骤4中智能控制装置通过热感觉预测值修正参数K修正PID闭环控制的输出结果，实现对升温曲线斜率的控制，满足用户使用防寒衣根据可以当前热感觉进一步改变其升温速度的需求，PID闭环控制输出结果PID_OUT修正计算公式如下：

其中：PID_duty——修正前的PID闭环计算输出结果，％；

一种智能变频控温的自发热防寒衣，包括防寒衣本体，还包括上述的智能变频控温的自发热防寒衣热舒适控制***。

本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

(Ⅰ)本发明提供的防寒衣热舒适温度智能控制装置，弥补了寒冷条件下普通衣物不能满足人体自发热不足的情况，很大程度提高在高寒气候等环境条件下户外工作人员的效率和安全性，边防官兵对此需求则会更高。

(Ⅱ)本发明的方法在防寒衣使用过程中可根据当前用户所处环境的外界环境输入参数信息和用户的重点部位防寒衣内表面温度输入参数，调用V-COMFA预测热感觉模型得出当前用户的预测热感觉投票值，结合用户根据自身穿着情况设定的用户数据输入参数和用户当前实际热感觉投票值输入参数，改变发热装置的发热模式，并通过PID闭环控制方式实现对防寒衣发热装置温度的自动变频控制，采用毛细管加快防寒衣内部的热交换效率，保持人体始终处于热舒适的温度环境，以满足用户身着防寒服的热舒适需求。

附图说明

图1为本发明提供的自发热防寒衣热舒适控制方法的参数计算流程图；

图2为本发明提供的自发热防寒衣热舒适控制***的组成原理示意图；

图3为本发明提供的自发热防寒衣热舒适控制***的正面组成结构图；

图4为本发明提供的自发热防寒衣热舒适控制***的背面组成结构图；

图5为本发明提供的用户交互装置投票标尺示意图；

附图中各个标号含义：

1-防寒衣本体，2-毛细管，3-移动电源，4-第一拉链式专用口袋，5-风速传感器，6-环境温湿度传感器，7-防寒衣内表面温度传感器，8-碳纤维柔性发热片，9-集成电路板，10-第二拉链式专用口袋，11-自锁式按键开关，12-黑球温度传感器，13-大气压力传感器；

以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

本发明所用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外，不能将上述术语理解为对本发明的限制。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明中的所有部件，如无特殊说明，全部采用现有技术中已知的部件。

实施例1：

遵从上述技术方案，如图1～图5所示，一种智能变频控温的自发热防寒衣热舒适控制***，包括智能控制装置和分别与智能控制装置连接的数据采集装置、发热装置、电源装置和用户交互装置；

所述的数据采集装置用于采集外界环境输入参数和获得防寒衣内表面温度输入参数，所述的外界环境输入参数包括空气温度、相对湿度、空气流速、黑球温度、大气压力，并传递外界环境输入参数和防寒衣内表面温度输入参数到智能控制装置；所述的发热装置用于发热；所述的用户交互装置用于获得用户数据输入参数并将用户数据输入参数传递给智能控制装置，用户交互装置还可以接收用户对当前实际热感觉的投票，获得用户当前实际热感觉投票值输入参数；所述的智能控制装置用于根据接收到的外界环境输入参数、防寒衣内表面温度输入参数和用户数据输入参数，获得当前用户的预测热感觉投票值，对发热装置的功率进行变频控制，使得人体始终处于热舒适的温度环境。

作为本实施例的一种优选：所述的数据采集装置包括环境温湿度传感器、风速传感器、黑球温度传感器、大气压力传感器和防寒衣内表面温度传感器；

所述的环境温湿度传感器用于获得空气温度，所述的风速传感器用于获得空气流速，所述的黑球温度传感器用于获得黑球温度，所述的大气压力传感器用于获得大气压力，所述的防寒衣内表面温度传感器用于获得发热装置位置处的防寒衣内表面温度。

作为本实施例的一种优选：所述的发热装置包括若干发热器和连接在发热器上的发热管，所述的发热管用于传导发热器发出的热量与人体进行热交换；所述发热装置，包括设于防寒衣内层的人体胸部、腹部、背部、腰部4处重点部位的碳纤维柔性发热片和毛细管，圆环状充满介质的毛细管均匀贴附于防寒衣内层，用于传导碳纤维柔性发热片发出的热量与人体进行热交换；

所述的防寒衣内表面温度传感器的数量与发热器的数量相对应。

用户可以通过所述用户交互装置给出用户当前实际热感觉投票值输入参数，对V-COMFA的预测热感觉投票值进行修正，所述智能控制装置根据***运行模式参数B_K，改变发热装置的发热模式，以满足用户身着防寒衣的热舒适需求，保持人体处于热舒适环境的温度范围内，很大程度提高其工作效率和安全性。

所述智能控制装置，在防寒衣的使用过程中对发热装置的功率进行变频控制，根据接收到的参数和信息，调用V-COMFA预测热感觉模型得出当前用户的预测热感觉投票值，并根据用户给出的用户当前实际热感觉投票值输入参数对当前用户的预测热感觉投票值进行修正，改变发热装置的发热模式。

所述电源装置包括移动电源和自锁式按键开关，设于防寒衣外部专用口袋内，用于防寒衣热舒适控制***的电源，可进行充电和更换；

所述的V-COMFA预测热感觉模型为

Budget＝M-C-L-E+R_RT

其中：Budget：人体热感觉量，W/m²；M：个体代谢产热，W/m²；R_RT：人体吸收的辐射，W/m²；C：对流热损失，W/m²；E：蒸发热损失，W/m²；L：长波辐射，W/m²；

个体代谢产热M计算公式为：

M＝(0.85+0.0173e+0.0014T_a)M_a

其中：

Ma：人体活动量参数，W/m²，查表获得；T_a：空气温度，℃；e：周围空气蒸汽压，kPa。

对热流损失C的计算关系为：

其中：

ρC_p：空气的体积热容，1212J/m³·K；T_sk：皮肤表面温度，℃；r_a：边界空气阻力，s/m；P_r：普朗特数，0.71；V：空气流速，m/s；k：空气热扩散率，22×10^-6m²/s；v：运动粘度，m²/s；A，n：根据圆柱体热流实验得出的经验常数：当Re＜4000，A＝0.683，n＝0.466；当4000＜Re＜40000，A＝0.193，n＝0.618；当Re＞40000，A＝0.0266，n＝0.805。r_co：总服装热阻(空气流速小于等于0.7m/s)，s/m，查表获得；r_c：总服装热阻(空气流速大于0.7m/s)，s/m；v_ac：活动速度，m/s。

长波辐射L的计算关系为：

L＝A_effεσ(T_sf+273.15)⁴

其中：

T_sf：服装表面温度，℃；ε：人体皮肤和衣服的发射率，0.95；σ：斯蒂芬-波尔兹曼常数，5.67×10^-8W·m²/K⁴；A_eff：着装人体有效辐射区域系数，步行和跑步系数为0.78，骑行系数为0.70。

蒸发热损失E的计算关系为：E＝E_s+E_i

其中：E_s＝0.42(M-58)，

r_av＝0.92r_a，q_a＝0.622×e(P-e)，q_s＝0.622e_sk(P-e_sk)，

E_s：显汗蒸发量，W/m²；E_i：无汗蒸发量，W/m²；q_s：皮肤温度T_sk下的比湿度，kg/kg；q_a：空气温度T_a下的比湿度；ρ：空气密度，kg/m³；L_v：汽化潜热，kJ/kg；r_av：边界空气蒸发热阻，s/m；r_cv：服装蒸发热阻，r_cv＝r_c；r_tv：深层皮肤蒸发阻力，7.7×10³s/m；P：大气压力，kPa。

人体吸收的辐射R_RT计算公式为：

其中：

T_rt：辐射温度，℃；T_g：黑球温度，℃。

人体热感觉预测值B的计算公式：

进一步的，所述的人体总服装热阻r_co是计算用户通过所述用户交互装置选择当前服装热阻(上衣)对应的参数r₁、当前服装热阻(下衣)对应的参数r₂、当前服装热阻(袜)对应的参数r₃、当前服装热阻(鞋)对应的参数r₄和所述防寒衣固定服装热阻参数r₅的和得到的，计算公式如下：

r_co＝r₁+r₂+r₃+r₄+r₅

进一步的，用户在使用所述防寒衣时，当前人体代谢率的对应参数M_a，是在用户选择所述用户交互装置中的活动状态选项后，通过所述用户交互装置内置的活动状态-代谢率转换表得到；

进一步的，用户在使用所述防寒衣时，当前服装热阻对应的参数r₁、r₂、r₃、r₄和r₅，是在用户选择所述用户交互装置中的服装热阻选项后，通过所述用户交互装置内置的常见服装-热阻参数转换表得到；

实施例2：

本实施例提供了一种智能变频控温的自发热防寒衣热舒适控制方法，包括如下步骤：

步骤1：获取所述环境温湿度传感器的空气温度t_a；获取所述黑球温度传感器的黑球温度t_g；获取所述风速传感器的空气流速V；获取所述大气压力传感器的大气压力P，获取所述防寒衣内层对应人体胸部、腹部、背部、腰部4处重点部位发热区域的防寒衣内表面温度t₁、t₂、t₃和t₄；

步骤2：获取用户通过所述用户交互装置选择的当前人体代谢率对应参数M_a；获取用户通过所述用户交互装置选择的服装热阻对应的参数r₁、r₂、r₃、r₄和r₅共为2.81clo，经转换得到当前人体总服装热阻r_co为3405.72s/m；预设防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度初始上限值t_max为35℃；预设将防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度初始下限值t_min为15℃；

步骤3：计算当前V-COMFA热感觉预测值；

步骤3.1：根据人体活动量参数Ma，空气温度T_a，计算个体代谢产热量M，计算公式为：

M＝(0.85+0.0173e+0.0014T_a)M_a

其中：

Ma：人体活动量参数，120W/m²；T_a：空气温度，-20℃；

相对湿度，20％；e：周围空气蒸汽压，kPa。

得到计算结果：e＝0.024，M＝98.69。

步骤3.2：根据总服装热阻r_co，空气流速V和防寒衣内表面温度t_n，计算对热流损失C，计算关系为：

其中：

ρC_p：空气的体积热容，1212J/m³·K；T_sk：皮肤表面温度，℃；t_n：防寒衣内表面温度(以胸部位置的防寒衣内表面温度传感器测量结果为例)，21.8℃；r_a：边界空气阻力，s/m；P_r：普朗特数，0.71；V：空气流速，2m/s；k：空气热扩散率，22×10^-6m²/s；u：运动粘度，1.5×10^-5m²/s。A，n：根据计算，Re＝22667，所以A＝0.193，n＝0.618；r_co：总服装热阻(空气流速小于等于0.7m/s)，3405.72s/m；r_c：总服装热阻(空气流速大于0.7m/s)，s/m；v_ac：活动速度，0.5m/s。

得到计算结果：C＝22.27，T_sk＝32.67，r_a＝91.18，Re＝22667，r_c＝2774.8。

步骤3.3：计算长波辐射L，计算公式为：

L＝A_effεσ(T_sf+273.15)⁴

其中：

T_sf：服装表面温度，℃；ε：人体皮肤和衣服的发射率，0.95；σ：斯蒂芬-波尔兹曼常数，5.67×10^-8W·m²/K⁴；A_eff：着装人体有效辐射区域系数，为0.78。

得到计算结果：L＝177.16，T_sk＝-18.32。

步骤3.4：计算得出蒸发热损失E，计算公式为：

E＝E_s+E_i

其中：E_s＝0.42(M-58)，

r_av＝0.92r_a，q_a＝0.622×e(P-e)，q_s＝0.622e_sk(P-e_sk)，

E_s：显汗蒸发量，W/m²；E_i：无汗蒸发量，W/m²；q_a：空气温度T_a下的比湿度，kg/kg；q_s：皮肤温度T_sk下的比湿度，kg/kg；ρ：空气密度，1.395kg/m³；L_v：汽化潜热，2442kJ/kg；r_av：边界空气蒸发热阻，s/m；r_cv：服装蒸发热阻，r_cv＝r_c；r_tv：深层皮肤蒸发阻力，7.7×10³s/m；P：大气压力，101.325kPa。

得到计算结果：E＝36.4431，E_s＝17.09，E_i＝19.35，r_av＝83.89，q_a＝1.59，q_s＝61.55，e_sk＝0.98。

步骤3.5：计算人体吸收的辐射R_RT，计算公式为：

其中：

T_rt：辐射温度，℃；T_g：黑球温度，-17.3℃。

得到计算结果：R_RT＝159.72，T_rt＝-7.98。

步骤3.6：计算当前人体热感觉预测量Budget，计算关系为：

Budget＝M-C-L-E+R_RT

根据计算，得到V-COMFA预测热感觉模型的预测结果：

Budget＝22.53。

步骤3.7：计算当前人体热感觉预测值B，计算公式为：

根据计算，以胸部位置的防寒衣内表面温度传感器测量结果为例，此时通过V-COMFA预测热感觉模型对该部位的人体热感觉预测值：B＝0，判断此时胸部部位的热感觉为适中，所以不需进行辅助发热。

步骤4：用户通过所述用户交互装置对当前实际热感觉进行投票，获得用户当前实际热感觉投票值输入参数，根据用户当前实际热感觉投票值输入参数修正步骤3中获得的V-COMFA热感觉预测值B，得到***运行模式参数BK；

步骤4.1：用户通过所述用户交互装置对当前实际热感觉进行投票，获取用户当前实际热感觉投票值输入参数TSV为0，计算预测热感觉模型当前的修正参数K_n，用户当前实际热感觉投票值输入参数TSV与当前V-COMFA预测热感觉模型的预测结果B之间满足如下条件：

其中：K_n——当前第n次投票时的修正参数(n＝1,2,3…)；

具体的，用户通过所述用户交互装置进行实际热感觉投票时，即可获取到用户当前实际热感觉投票值输入参数TSV，投票标尺如图5所示，投票标尺使用ASHRAE 7点量表，用户当前实际热感觉投票值输入参数TSV包括-3、-2、-1、0、1、2和3七种，分别代表：-3为冷；-2为凉；-1为微凉；0为适中；1为微暖；2为暖，3为热，用户根据实际体验选择-3、-2、-1、0、1、2和3中任意一个。

具体的，本实施例设置投票次数n＝3，分别在防寒衣热舒适控制***开始工作的第0分钟、20分钟及40分钟提示用户反馈实际热感觉信息。

步骤4.2：所述智能控制装置计算得出热感觉预测值修正参数K，修正参数K的计算公式如下：

步骤4.3：用户在进行实际热感觉投票环节结束后，所述智能控制装置通过修正V-COMFA热感觉预测模型得到人体热感觉预测量的修正值Budget^*，计算公式如下：

Budget^*＝Budget+K

步骤4.4：所述智能控制装置通过人体热感觉预测量的修正值Budget^*，得到***运行模式参数B_K，计算关系如下：

步骤5：所述智能控制装置根据获得的***运行模式参数B_K，对PID算法的占空比初始基数进行调整，并获取发热区域的防寒衣内表面温度，通过PID闭环控制方式，动态调节发热装置输入电压的占空比，改变其发热功率；使得人体始终处于热舒适的温度环境。

所述的步骤5中，所述的智能控制装置通过判断***运行模式参数B_K确定当前发热装置是否需要改变工作状态：当B_K≥0时，停止加热；当B_K＜0时，则：判断防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度与t_min和t_max的关系：

当防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度小于t_min时，该防寒衣内层发热区域的发热装置以满功率模式运行；

当防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度大于等于t_min小于t_max时，该防寒衣内层发热区域的发热装置以变频工作模式运行；

当防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度大于等于t_max，该防寒衣内层发热区域的发热装置不运行，使得人体始终处于热舒适的温度环境；

具体的，所述智能控制装置通过计算***运行模式参数B_K和获取发热区域的防寒衣内表面温度t₁、t₂、t₃和t₄，改变所述防寒衣的工作模式，并计算与发热区域防寒衣内表面温度的上限值t_max之间的误差，所述智能控制装置通过PID闭环控制发热装置的输入电压占空比，改变其发热功率，在与t_max差值较大时提高发热装置的升温速度；在与t_max差值较小时，降低发热装置的升温速度，达到平滑温度曲线减小控温稳态误差的目的。

具体的，在所述智能控制装置通过PID闭环控制发热装置的功率时，所述智能控制装置按照如下方式工作：当防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度小于t_min时，该防寒衣内层发热区域的发热装置以满功率模式运行；当防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度大于等于t_min小于t_max时，该防寒衣内层发热区域的发热装置以变频工作模式运行；当防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度大于等于t_max，该防寒衣内层发热区域的发热装置不运行，使得人体始终处于热舒适的温度环境；当某个防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度t₁/t₂/t₃/t₄＜t_min时，该防寒衣内层发热区域的发热装置以满功率模式运行；当某个防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度t_min≤t₁/t₂/t₃/t₄≤t_max时，该防寒衣内层发热区域的发热装置以变频工作模式运行，在与t_max差值较大时提高发热装置的升温速度；在与t_max差值较小时，降低发热装置的升温速度，使防寒衣内部环境温度以稳定的趋势不断接近热舒适温度。具体的：所述智能控制装置通过热感觉预测值修正参数K修正PID闭环控制的输出结果，实现对升温曲线斜率的控制，满足用户使用防寒衣根据可以当前热感觉进一步改变其升温速度的需求，PID闭环控制输出结果PID_OUT修正计算公式如下：

其中：PID_duty——修正前的PID闭环计算输出结果。

具体的，当前时刻的发热装置输入电压占空比系数PWM_OUT的计算公式如下：

具体的，PID闭环控制PWM波形占空比的核心算法如下：

PWM_OUT＝K_P×(TV-PV_t)+[K_I(TV-PV_t)+MX]+[K_D(PV_t-1-PV_t)]

其中，K_P：比例部分，通过改变输入偏差系数调整***的响应时间；K_I：积分部分，对输入偏差进行积分运算，用于消除***的稳态误差；K_D：微分部分，对输入偏差进行微分运算，用于降低***的过冲和动态偏差；TV：PID运算设定的温度目标值；PV_t：***在第t采样时刻过程的实际温度变量值；PV_t-1：***在第t-1采样时刻过程的实际温度变量值；MX：温度偏差积分和；温度偏差值为设定的温度目标值减去采样过程的温度变量值。

具体的，防寒衣热舒适***经过PID闭环运算后得出PWM波形占空比控制参数，通过配置微处理器定时器功能，输出4路PWM控制信号，并根据实际情况对PID运算结果增加最低温度限幅，在防寒衣内层各局部区域的防寒衣内表面温度小于设定的最低温度限幅时，控制碳纤维柔性发热片以其最大功率进行升温。

本实施例预设防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度的初始上限值t_max＝32℃，预设将防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度的初始下限值t_min＝18℃。发热装置输入电压占空比系数PWM_OUT的计算结果为0。

具体的，对所述防寒衣内部发热装置升温速度进行分析。分析防寒衣内部发热装置碳纤维柔性发热片功率变化与人体热舒适温度差的关系可以从理论上确定防寒衣内层各局部区域的防寒衣内表面升温的速度变化情况，得出防寒衣内层各局部区域的防寒衣内表面温度与控制碳纤维柔性发热片功率之间的关系。通过控制碳纤维柔性发热片的发热功率，实现防寒衣内部升温速度的调节。

所述防寒衣在使用过程中可根据当前用户所处环境的参数信息和用户的重点部位防寒衣内表面温度输入参数，调用V-COMFA预测热感觉模型得出当前用户的预测热感觉投票值，结合用户数据输入参数和用户当前实际热感觉投票值输入参数，改变发热装置的发热模式，并通过PID闭环控制方式实现对防寒衣发热装置温度的自动变频控制。

所述智能控制装置可根据当前用户所处环境的参数信息和用户的重点部位防寒衣内表面温度输入参数，调用V-COMFA预测热感觉模型得出当前用户的预测热感觉投票值，结合用户数据输入参数和用户当前实际热感觉投票值输入参数，改变发热装置的发热模式，并通过PID闭环控制方式实现对防寒衣发热装置温度的自动变频控制，输出不同频率的PWM控制信号，通过隔离电路对所述发热装置输入电压进行功率放大，并对其输入电压的占空比进行调制，从而转化为控制发热装置碳纤维柔性发热片的功率，达到控制碳纤维柔性发热片升温速度的目的。人体胸部、腹部、背部、腰部局部区域的防寒衣内层的防寒衣内表面温度与***设定的4个对应区域热舒适温度之间差值越大时，PWM信号频率越高，碳纤维柔性发热片的升温速度越快，但存在最大发热功率极限；防寒衣内层各局部区域的防寒衣内表面温度与***设定的对应热舒适温度之间差值越小时，PWM信号频率越低，碳纤维柔性发热片的升温速度越低。并且根据用户当前实际热感觉投票值输入参数计算得出***运行模式参数B_K，当B_K≥0时，防寒衣发热装置停止加热；当B_K＜0时，防寒衣发热装置继续变频加热。

具体的，所述防寒衣在高寒户外环境的实际使用中，所述发热装置一般会出现以下4种工作模式(在具体的实施例中所述发热装置为碳纤维柔性发热片8)：

1)B_K≥0，人体处于自发热情况满足热舒适温度的环境；此时，t₁/t₂/t₃/t₄≥t_max，所述碳纤维柔性发热片8不需辅助发热，碳纤维柔性发热片8的电源处于断开状态；

2)B_K＜0，用户当前热感觉投票值反馈人体处于自发热情况不满足热舒适温度的环境；此时，所述碳纤维柔性发热片8所在区域温度≥t_max，碳纤维柔性发热片8不需辅助发热，其电源处于断开状态；

3)B_K＜0，人体处于自发热情况不足，但经过防寒衣辅助发热后满足热舒适温度的环境；此时，t_min≤t₁/t₂/t₃/t₄≤t_max，所述碳纤维柔性发热片8需要辅助发热，碳纤维柔性发热片8的电源处于导通状态，并且需要所述智能控制装置持续对防寒衣内部的发热装置发热功率进行自动变频控制；

4)B_K＜0，人体处于自发热和防寒衣辅助发热后依然不满足热舒适温度的环境；此时，t₁/t₂/t₃/t₄＜t_min，所述碳纤维柔性发热片8需辅助发热，碳纤维柔性发热片8的电源处于导通状态，且以最大功率模式进行发热；

具体的，所述智能控制装置既要对需要自动变频控制的发热装置进行控制，也要对需要保持最大功率模式的发热装置进行控制，且在对同一组发热装置进行控制时，所述智能控制装置可以智能切换上述4种工作模式。

具体的，所述防寒衣在使用过程中，用户在实际热感觉投票阶段结束后，存在B_K≥0，用户当前热感觉投票值反馈人体处于自发热情况满足热舒适温度环境的情况，但此时用户实际热感觉值＜0或t₁/t₂/t₃/t₄＜t_min或t_min≤t₁/t₂/t₃/t₄≤t_max，用户可根据自身实际热感觉情况，通过用户交互装置对防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度的预设上限值t_max和下限值t_min进行调整。

具体的，所述防寒衣在使用过程中，用户在实际热感觉投票阶段结束后，存在B_K<0，用户当前热感觉投票值反馈人体处于自发热情况不满足热舒适温度环境的情况，但此时用户实际热感觉值≥0或t₁/t₂/t₃/t₄＞t_max，用户可根据自身实际热感觉情况，通过用户交互装置对防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度的预设上限值t_max和下限值t_min进行调整。

实施例3：

下面结合图3至图4对本实施例中防寒衣的结构进行说明：

所述防寒衣热舒适控制***包括防寒衣本体1，所述防寒衣本体1的外侧表面设有第一拉链式专用口袋4，用于放置所述电源装置，在具体的实施例中所述电源装置为移动电源3。

所述防寒衣本体1的外侧表面设有第二拉链式专用口袋10，用于放置所述智能控制装置，在具体的实施例中所述智能控制装置为集成电路板9。

所述移动电源3通过A型USB数据线与集成电路板9相连接，作为所述防寒衣热舒适控制***的供电电源，可进行更换或通过USB接口进行充电。

集成电路板9还设有自锁式按键开关11，用于控制所述防寒衣热舒适控制***的电源通断。

所述防寒衣本体1的内侧表面布置有4处所述发热装置，在具体的实施例中所述发热装置为碳纤维柔性发热片8和毛细管2，其中碳纤维柔性发热片8和毛细管2紧密贴合，毛细管2呈圆环状布置，用于加快碳纤维柔性发热片和人体热交换效率。

环境温湿度传感器6设于所述防寒衣本体1的外侧表面左肩部，风速传感器5设于所述防寒衣本体1的外侧表面右方下摆处，黑球温度传感器12设于所述防寒衣本体1的外侧表面左方下摆处，大气压力传感器13设于所述防寒衣本体1的外侧表面左方下摆处，防寒衣内表面温度传感器7设于所述防寒衣本体1的内侧表面发热装置范围内，且安装位置与该区域发热装置碳纤维柔性发热片保持距离。

具体的，所述毛细管2如同人体的毛细管，两者的液体流动速度也基本相同，同时具有壁薄导热性好、换热均匀等优点，可很好满足毛细管与人体传热交换的要求，提高所述碳纤维柔性发热片8与人体之间的热交换效率。

具体的，集成电路板9包括控制单元、蓝牙模块单元、隔离电路单元、连接器单元和稳压电路单元。控制单元是以微处理器、复位电路、外部无源晶振、3.3V稳压电路、若干电阻器和若干电容器为核心组成的最小***。

微处理器内置V-COMFA预测热感觉算法处理程序模块、数据采集和滤波程序模块、蓝牙通信程序模块、PID闭环控制程序模块和定时器PWM控制信号脉宽调制程序模块。

隔离电路单元是由1个4通道高速光耦隔离芯片、4个NPN型三极管、4个P沟道MOSFET、若干电阻器和若干电容器组成的4路功率放大单元，用于控制单元和4组发热装置之间的电路隔离和功率放大，传递智能控制装置的控制信号对发热装置的输入电压进行脉宽调制。

所述移动电源3为所述智能控制装置的集成电路板9提供12V电源，12V电源线先连接自锁式按键开关11的输入端，再通过自锁式按键开关11的输出端分别与集成电路板9的5V稳压电路输入端和功率放大电路的4个P沟道MOSFET的S极进行并联，移动电源15的地线与控制单元的3.3V稳压电路地线进行共地处理。

具体的，所述集成电路板9的5V稳压电路，用于将移动电源3的12V电压进行压降处理后，作为防寒衣热舒适控制***所述数据采集装置的电源和所述智能控制装置的3.3V稳压电路电源。

具体的，所述数据采集装置各传感器的电源线在与控制单元的5V稳压电源输出端对接后，数据传输线与微处理器分别相连接。

具体的，所述集成电路板9包括的蓝牙模块，其电源线在与控制单元的3.3V稳压电源输出端对接，与微处理器通过串口通信的方式进行连接，蓝牙模块的TX数据输出端口与微处理器的RX数据输入端口连接，蓝牙模块的RX数据输入端口与微处理器的TX数据输出端口连接。

具体的，所述防寒衣本体1的内侧表面布置有4处所述发热装置，在具体的实施例中所述发热装置碳纤维柔性发热片8，所述碳纤维柔性发热片8的电源线通过连接器与所述隔离电路对应P沟道MOSFET的D极连接；微处理器的4个控制输出引脚与4通道高速光耦隔离芯片控制端对应的4个输入引脚分别连接，4通道高速光耦隔离芯片被控端的4个输出引脚分别与4个对应NPN型三极管的B极连接，4个NPN型三极管的C极分别与对应的P沟道MOSFET的G极连接；4路高速光耦隔离芯片的控制端电源与3.3V稳压电源输出端连接，地线与控制单元进行共地处理；被控端电源与5V稳压电源输出端连接，地线与控制单元进行共地处理。

具体的，用户还可以使用移动设备与所述智能控制装置进行蓝牙通信和信息交互，通过所述用户交互装置反馈用户当前实际热感觉投票值输入参数、设定和修改智能控制装置所需参数和防寒衣内部温度的上限和下限目标值，并可以查看防寒衣内层的人体胸部、腹部、背部、腰部4处重点部位的实时温度信息。

本发明能够实现的有益效果是：

本发明提供的防寒衣热舒适控制方法及***，在防寒衣使用过程中可根据当前用户所处环境的外界环境输入参数信息和用户的重点部位获得防寒衣内表面温度输入参数，调用V-COMFA预测热感觉模型得出当前用户的预测热感觉投票值，结合用户根据自身穿着情况设定的用户数据输入参数和用户当前实际热感觉投票值输入参数，改变发热装置的发热模式，并通过PID闭环控制方式实现对防寒衣发热装置温度的自动变频控制，采用毛细管加快防寒衣内部的热交换效率，保持人体始终处于热舒适的温度环境，以满足用户身着防寒服的热舒适需求，弥补了寒冷条件下普通衣物不能满足人体自发热不足的情况，很大程度提高在高寒气候等环境条件下户外工作人员的效率和安全性，边防官兵对此需求则会更高。

本发明的各个部件实施例可以以硬件、固件、软件或者他们的组合实现，在上述的实施方式中，一个或者多个步骤的实施可以通过在存储器中的流程指令或者信号指令来实现，即在微型处理器或者信号处理器上通过编码实现本发明中主控结构面关键参数快速识别方法及装置的方法和模块的作用。

确切地说，在实施例使用中，除了少数模块和方法使用之间相互排斥之外，可以采用本说明书中公开的所有特征以及如此公开具有如此特的任何方法或者装置的部分或者全部进行单列或者组合。

以上所述的，仅是本发明的较优具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，不经创造性劳动想到的变化或替换，都涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能变频控温的自发热防寒衣热舒适控制***，其特征在于，包括智能控制装置和分别与智能控制装置连接的数据采集装置、发热装置、电源装置和用户交互装置；

所述的数据采集装置用于采集外界环境输入参数和获得防寒衣内表面温度输入参数，所述的外界环境输入参数包括空气温度、相对湿度、空气流速、黑球温度、大气压力，并传递外界环境输入参数和防寒衣内表面温度输入参数到智能控制装置；

所述的发热装置用于发热；

所述的电源装置用于向数据采集装置、发热装置和用户交互装置供电；

所述的用户交互装置用于获得用户数据输入参数并将用户数据输入参数传递给智能控制装置，用户交互装置还可以接收用户对当前实际热感觉的投票，获得用户当前实际热感觉投票值输入参数；

所述的智能控制装置用于根据接收到的外界环境输入参数、防寒衣内表面温度输入参数和用户数据输入参数，调用V-COMFA预测热感觉模型得出当前用户的预测热感觉投票值，并根据用户给出的用户当前实际热感觉投票值输入参数对当前用户的预测热感觉投票值进行修正，改变防寒衣的发热模式。

2.如权利要求1所述的智能变频控温的自发热防寒衣热舒适控制***，其特征在于，所述的数据采集装置包括环境温湿度传感器、风速传感器、黑球温度传感器、大气压力传感器和防寒衣内表面温度传感器；

所述的环境温湿度传感器用于获得空气温度和相对湿度，所述的风速传感器用于获得空气流速，所述的黑球温度传感器用于获得黑球温度，所述的大气压力传感器用于获得大气压力，所述的防寒衣内表面温度传感器用于获得发热装置位置处的防寒衣内表面温度。

3.如权利要求2所述的智能变频控温的自发热防寒衣热舒适控制***，其特征在于，所述的发热装置包括若干发热器和连接在发热器上的发热管，所述的发热管用于传导发热器发出的热量与人体进行热交换；

所述的防寒衣内表面温度传感器的数量与发热器的数量相对应。

4.如权利要求1所述的智能变频控温的自发热防寒衣热舒适控制***，其特征在于，所述的V-COMFA预测热感觉模型为

Budget＝M-C-L-E+R_RT

其中：Budget：人体热感觉预测量，W/m²；M：个体代谢强度，W/m²；R_RT：人体吸收的辐射，W/m²；C：对流热损失，W/m²；E：蒸发热损失，W/m²；L：长波辐射，W/m²。

5.一种智能变频控温的自发热防寒衣热舒适控制方法，其特征在于，采用权利要求1-4任一一项所述的智能变频控温的自发热防寒衣热舒适控制***进行，包括如下步骤：

步骤1：通过数据采集装置获得外界环境输入参数和防寒衣内表面温度输入参数；

步骤2：通过用户交互装置获得用户数据输入参数及预设防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度；

步骤3：通过智能控制装置计算当前V-COMFA热感觉预测值B；

步骤4：用户通过所述用户交互装置对当前实际热感觉进行投票，获得用户当前实际热感觉投票值输入参数，根据用户当前实际热感觉投票值输入参数修正步骤3中获得的V-COMFA热感觉预测值B，得到***运行模式参数BK；

步骤5：智能控制装置根据获得的***运行模式参数B_K和防寒衣内表面温度输入参数，通过改变发热装置的发热功率改变所述防寒衣的工作模式，使得人体始终处于热舒适的温度环境。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的外界环境输入参数包括：空气温度T_a、相对湿度

黑球温度T_g、大气压力P、空气流速V；

防寒衣内表面温度t_n(n＝1,2,3,4…)；

所述的用户数据输入参数包括当前人体活动量对应参数Ma；当前人体总服装热阻r_co，所述的预设防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度包括：预设防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度初始上限值t_max和初始下限值t_min。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的步骤3包括如下步骤：

步骤3.1：根据人体活动量参数Ma，空气温度T_a，计算个体代谢产热量M，计算公式为：

M＝(0.85+0.0173e+0.0014T_a)M_a

其中：

Ma：人体活动量参数，W/m²；T_a：空气温度，℃；e：周围空气蒸汽压，kPa；

步骤3.2：根据总服装热阻r_co，空气流速V和防寒衣内表面温度t_n，计算对热流损失C，计算关系为：

其中：

ρC_p：空气的体积热容，J/m³·K；T_sk：皮肤表面温度，℃；t_n：防寒衣内表面温度，℃；r_a：边界空气阻力，s/m；P_r：普朗特数，0.71；V：空气流速，m/s；k：空气热扩散率，m²/s；v：运动粘度，m²/s；A，n：根据圆柱体热流实验得出的经验常数；r_co：空气流速小于等于0.7m/s时的总服装热阻，3405.72s/m；r_c：空气流速大于0.7m/s时的总服装热阻，s/m；v_ac：活动速度，m/s；

步骤3.3：计算长波辐射L，计算公式为：

L＝A_effεσ(T_sf+273.15)⁴

其中：

T_sf：服装表面温度，℃；ε：人体皮肤和衣服的发射率；σ：斯蒂芬-波尔兹曼常数，5.67×10^-8W·m²/K⁴；A_eff：着装人体有效辐射区域系数，为0.78；

步骤3.4：计算得出蒸发热损失E，计算公式为：

E＝E_s+E_i

其中：E_s＝0.42(M-58)，

r_av＝0.92r_a，q_a＝0.622×e(P-e)，q_s＝0.622e_sk(P-e_sk)，

E_s：显汗蒸发量，W/m²；E_i：无汗蒸发量，W/m²；q_a：空气温度T_a下的比湿度，kg/kg；q_s：皮肤温度T_sk下的比湿度，kg/kg；ρ：空气密度，1.395kg/m³；L_v：汽化潜热，kJ/kg；r_av：边界空气蒸发热阻，s/m；r_cv：服装蒸发热阻，r_cv＝r_c；r_tv：深层皮肤蒸发阻力，s/m；P：大气压力，101.325kPa；

步骤3.5：计算人体吸收的辐射R_RT，计算公式为：

其中：

T_rt：辐射温度，℃；T_g：黑球温度，℃；

步骤3.6：计算当前人体热感觉预测量Budget，计算关系为：

Budget＝M-C-L-E+R_RT

步骤3.7：计算当前人体热感觉预测值B，计算公式为：

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的步骤4包括如下步骤：

步骤4.1：用户通过所述用户交互装置对当前实际热感觉进行投票，获取用户当前实际热感觉投票值输入参数TSV，计算预测热感觉模型当前的修正参数K_n，用户当前实际热感觉投票值输入参数TSV与当前V-COMFA预测热感觉模型的预测结果B之间满足如下条件：

其中：K_n——当前第n次投票时的修正参数(n＝0,1,2,3…)；

步骤4.2：所述智能控制装置计算得出热感觉预测值修正参数K，修正参数K的计算公式如下：

步骤4.3：用户在进行实际热感觉投票环节结束后，所述智能控制装置通过修正V-COMFA热感觉预测模型得到人体热感觉预测量的修正值Budget^*，计算公式如下：

Budget^*＝Budget+K

步骤4.4：所述智能控制装置通过人体热感觉预测量的修正值Budget^*，得到***运行模式参数B_K，计算关系如下：

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的人体总服装热阻r_co是计算用户通过所述用户交互装置选择当前服装热阻的和；

所述的步骤5中，所述的智能控制装置通过判断***运行模式参数B_K确定当前发热装置是否需要改变工作状态：

当B_K≥0时，停止加热；

当B_K＜0时，则：判断防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度与t_min和t_max的关系：

当防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度小于t_min时，该防寒衣内层发热区域的发热装置以满功率模式运行；

当防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度大于等于t_min小于t_max时，该防寒衣内层发热区域的发热装置以变频工作模式运行；

当防寒衣内层发热区域的防寒衣内表面温度大于等于t_max，该防寒衣内层发热区域的发热装置不运行，使得人体始终处于热舒适的温度环境；

所述的智能控制装置通过PID闭环控制方式控制发热装置的发热功率，通过控制输入发热装置的输入电压占空比，改变发热装置的发热功率，实现变频工作模式。

10.一种智能变频控温的自发热防寒衣，包括防寒衣本体，其特征在于，还包括权利要求1-4任一一项所述的智能变频控温的自发热防寒衣热舒适控制***。

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