CN215528894U - 自发电式保温制冷两用垫子 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自发电式保温制冷两用垫子，包括温差发电模块、蓄电池、温度传感器和控制模块；温差发电模块用于将食物的热能转化为电能，蓄电池用于储存温差发模块产生的电能，蓄电池对温差发电模块放电使得温差发电模块形成热端和冷端；温度传感器用于检测食物的温度；控制模块用于接受来自温度传感器的温度值，并根据温度值调节蓄电池的电流方向，从而调整装置的工作模式。利用温差发电原理，温差发电模块通过吸收饭菜的热量，产生电能，并将产生的电能充入蓄电池进行存储，供食物保温或制冷使用，实现能量自给，控制模块通过调节蓄电池的电流方向，实现加热或制冷，结构简单，方便携带。

Description

自发电式保温制冷两用垫子

技术领域

本实用新型涉及食物加工器具技术领域，特别涉及一种自发电式保温制冷两用垫子。

背景技术

进入秋冬季节，天气转凉，刚做好的饭菜过段很快变凉了；夏天则是相反，饭菜经过长时间依然热腾烫口。近几年来，加热垫行业正在慢慢发展，市面上也出现了许多种外观不一，功能各异的智能加热垫。目前，市面上的保温与制冷垫子只要以杯垫为主，几乎都是插电式的，需要依赖外接电源，使用起来受到限制。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种自发电式保温制冷两用垫子，能够实现电源自给，解决电源限制，环保节能。

本实用新型实施例提供了一种自发电式保温制冷两用垫子，包括：温差发电模块、蓄电池、温度传感器和控制模块；所述温差发电模块用于将食物的热能转化为电能，所述蓄电池用于储存所述温差发模块产生的电能，所述蓄电池对所述温差发电模块放电使得所述温差发电模块形成热端和冷端；所述温度传感器用于检测食物的温度；所述控制模块用于接受来自所述温度传感器的温度值，并根据所述温度值调节所述蓄电池的电流方向，从而调整所述自发电式保温制冷两用垫子的工作模式。

根据本实用新型实施例的自发电式保温制冷两用垫子，至少具有如下有益效果之一：根据温差发电原理，设置温差发电模块，通过吸收饭菜的热量，产生电能，并将产生的电能充入蓄电池进行存储，供食物保温或制冷使用，实现能量自给，还设有控制模块，通过调节蓄电池的电流方向，从而调整加热或制冷工作模式。该自发电式保温制冷两用垫子结构简单，占用的空间小，方便携带。此外，电源电压较小，安全性高，实用性强。

根据本实用新型的一些实施例，所述温差发电模块包括保温板、温差发电片和散热器，所述温差发电片的热端连接所述保温板，所述温差发电片的冷端连接所述散热器，所述温差发电片连接所述蓄电池。

根据本实用新型的一些实施例，还包括升压稳压模块，所述升压稳压模块用于将所述温差发电片输出的电压升至预设压值并维持稳定，所述温差发电片的输出端与升压稳压模块的输入端连接，所述升压稳压模块的输出端连接所述蓄电池。

根据本实用新型的一些实施例，所述预设压值为5伏至12伏。

根据本实用新型的一些实施例，还包括电位器，所述电位器用于调节所述蓄电池的输出电流大小。

根据本实用新型的一些实施例，所述主控制芯片为单片机。

根据本实用新型的一些实施例，使用编程软件对所述单片机进行模块化编程，智能控制所述电位器，进而调节加热温度。

根据本实用新型的一些实施例，还包括显示屏，所述显示屏用于显示所述温度传感器检测的温度值。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的提供的自发电式保温制冷两用垫子的结构示意图；

图2为图1中示出的自发电式保温制冷两用垫子的俯视图。

附图标记：

温度传感器110、控制模块120、继电器140、电位器150、显示屏160、保温板170、散热器180、电路底板190、底板200。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型实施例作进一步阐述。

参照图1和图2，本实用新型实施例的提供的自发电式保温制冷两用垫子，包括温差发电模块，用于将食物的热能转化为电能；蓄电池(图中未示出)，用于储存温差发电模块产生的电能，蓄电池对温差发电模块放电使得温差发电模块形成热端和冷端；温度传感器110，用于检测食物的温度；控制模块120，用于接受来自温度传感器110的温度值，并根据温度值调节蓄电池的电流方向，从而调整自发电式保温制冷两用垫子的工作模式。

具体地，温差发电模块包括保温板170、温差发电片和散热器180，温差发电片的热端连接保温板170，温差发电片的冷端连接散热器180，温差发电片连接蓄电池。温差发电模块和控制模块120都设置在底板200上。控制模块安装在电路底板190上，电路底板190与蓄电池连接。

需要说明的是，温差发电模块是利用温差发电原理，也称热电效应，即赛贝克效应。温差发电的原理是指:将两种不同类型的热电转换材料一端结合并将其置于高温状态,另一端开路并给以低温。由于高温端的热激发作用较强,此端的空穴和电子浓度比低温端高,在这种载流子浓度梯度的驱动下,空穴和电子向低温端扩散,从而在低温开路端形成电势差。将许多对热电转换材料连接起来组成模块,就可得到足够高的电压,形成一个温差发电机。这种发电机在有微小温差存在的条件下就能将热能直接转化为电能,且转换过程中不需要机械运动部件,也无气态或液态介质存在,因此适应范围广、体积小、重量轻、安全可靠、对环境无任何污染,是十分理想的电源。温差发电的灵活、绿色、安静和微小体积的特性, 使其可在许多领域发挥重要的作用。

本实用新型实施例采用温差发电片，一面连接保温板170，保温板170上放置有食物后，吸收进行发电，通过升压稳压模块130对蓄电池进行充电，存储电能，实现由热能转换为电能，从而实现电源自给，不受使用条件限制。

当饭菜放在保温板170上时，将饭菜内散发出来的热量转化为电能，并且将电能收集到蓄电池内。同时实时监测温度，当饭菜的温度下降到设置阈值时，控制模块控制切换到加热功能，使用收集到电池内的电能，把饭菜加热。

在一些实施例中，还包括升压稳压模块(图中未示出)，升压稳压模块用于将温差发电片输出的电压升至预设压值并维持稳定，温差发电片的输出端与升压稳压模块的输入端连接，升压稳压模块的输出端连接蓄电池。

具体地，升压稳压模块可以将温差发电片输出的电压升到5伏至12伏。升压稳压模块能提供5V-12V直流电压输出，使得蓄电池的电能能够实现保温与制冷。

在一些实施例中，温差发电片设有四块，四块温差发电片串联。选用四块发热片串联使用，功率更高的同时，发电效率也更大，使得蓄电池的电能充足。

市面上绝大多数都是需要接入220V电源才能启动，但该项目使用12V蓄电池进行供电，使得作品可以做到随身携带，并且在减少体积的同时优化散热。使用四块温差发电片大大提高了发电的效率。

本实用新型的自发电式保温制冷两用垫子，其加热与制冷功能是利用帕尔贴效应。帕尔贴效应是塞贝克效应的逆效应，是指，当有电流通过不同的导体组成的回路时,除产生不可逆的焦耳热外,在不同导体的接头处随着电流方向的不同会分别出现吸热、放热现象。即用两种不同的金属丝相互连接在一起，形成一个闭合电路，把两个连接点分别放在温度不同的两处，就会在两个连接点之间产生一个电势差，同时闭合电路中有电流通过。

反过来，将两种不同的金属线相互连接形成的闭合线路以通直流电，会产生两个不同温度的连接点。只要通以直流电，就会使其中一个连接点变热，另一个连接点变冷。这就是帕尔帖效应，亦称温差电现象。产生的冷端就可作为制冷使用。简而言之，当在两种金属(或半导体)回路上施加电压通入电流后，不同金属的接触点会有一个温差。

进一步地，通过安装的温度传感器110，实时监控食物温度，当食物的温度低于所设定的温度时，控制模块120就会控制蓄电池放电，对温差发电片通电，使其热端发热，实现保温，即使用蓄电池的电能对温差发电片送电做功，温差发电片逆向工作，进行发热保温。

需要制冷时，控制模块120通过调节继电器140，使蓄电池对温差发电片施加与加热模式时相反的电流，则连接保温板170的一端成为冷端，食物放置于保温板170上，得到冷却，实现“冷菜”保冷的效果。

在一些实施例中，还包括显示屏160，显示屏160用于显示温度传感器110 检测的温度值，方便用户直观了解和调节加热或制冷的温度。

在一些实施例中，控制模块120包括主控制芯片和继电器140，主控制芯片分别连接温度传感器110和继电器140，继电器140连接蓄电池。

在一些实施例中，还包括电位器150，电位器150用于调节蓄电池的输出电流大小。进而调节加热的温度，可以实现无极调节温度，精度可达0。1℃。随心调节饭菜的温度。可调节温度为30℃～90℃，可以理解的是，能够加热的最高温度受蓄电池的电量限制。

进一步地，主控制芯片为单片机。具体地，可以使用ardu ino单片机编程智能控制调节温度。

进一步地，可以使用编程软件对单片机进行模块化编程，智能控制电位器 150，进而调节加热温度。

进一步地，还可以设置自动休眠模式，避免使用完忘记关机，当温差发电片两端没有温差时，即保温板170上无需要加热的食物，自发电式保温制冷两用垫子自动待机，节省电能；在大大提高保温制冷两用垫子的使用寿命的同时，也使保温垫的续航能力大大提高。

此外，还可以加入自定义模块，可***各种通讯模块，如物联网模块，WiFi 模块，蓝牙模块等，或者传感器，如距离传感器，亮度传感器，振动传感器等等，增加实用性以及扩展性。

进一步地，控制模块120中还可加入设置PI D控制算法。让保温垫的动态调节温度精度大大提升，同时能够更好更快地控制加热速度以及提高电池的续航能力。此外，还可以通过改进蓄电池结构或其他组件的结构，优化体积能够让保温垫可以随身携带，提高其实用性。

通过试验，本实用新型实施例的自发电式保温制冷两用垫子，运行顺畅，工作稳定，达到预定的技术指标。同时，本作品智能加热垫造价较低，操作简易，便于推广普及，具有较大的经济及社会效益。能根据个人需求温度快速加热到所需温度，能使在学习与工作之余多增添一点温暖。体积小，使得作品可以随身携带，改善生活。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (9)

1.自发电式保温制冷两用垫子，其特征在于，包括：

温差发电模块，用于将食物的热能转化为电能，

蓄电池，用于储存所述温差发模块产生的电能，所述蓄电池对所述温差发电模块放电使得所述温差发电模块形成热端和冷端；

温度传感器，用于检测食物的温度；

控制模块，用于接受来自所述温度传感器的温度值，并根据所述温度值调节所述蓄电池的电流方向，从而调整所述自发电式保温制冷两用垫子的工作模式。

2.根据权利要求1所述的自发电式保温制冷两用垫子，其特征在于，所述温差发电模块包括保温板、温差发电片和散热器，所述温差发电片的热端连接所述保温板，所述温差发电片的冷端连接所述散热器，所述温差发电片连接所述蓄电池。

3.根据权利要求2所述的自发电式保温制冷两用垫子，其特征在于，还包括升压稳压模块，所述升压稳压模块用于将所述温差发电片输出的电压升至预设压值并维持稳定，所述温差发电片的输出端与升压稳压模块的输入端连接，所述升压稳压模块的输出端连接所述蓄电池。

4.根据权利要求3所述的自发电式保温制冷两用垫子，其特征在于，所述预设压值为5伏至12伏。

5.根据权利要求2所述的自发电式保温制冷两用垫子，其特征在于，所述温差发电片设有四块，所述四块温差发电片串联。

6.根据权利要求1所述的自发电式保温制冷两用垫子，其特征在于，所述控制模块包括主控制芯片和继电器，所述主控制芯片分别连接所述温度传感器和所述继电器，所述继电器连接所述蓄电池。

7.根据权利要求6所述的自发电式保温制冷两用垫子，其特征在于，还包括电位器，所述电位器用于调节所述蓄电池的输出电流大小。

8.根据权利要求7所述的自发电式保温制冷两用垫子，其特征在于，所述主控制芯片为单片机。

9.根据权利要求1所述的自发电式保温制冷两用垫子，其特征在于，还包括显示屏，所述显示屏用于显示所述温度传感器检测的温度值。

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