一种具有无线充电、供电系统的智能烧水装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种具有无线充电、供电系统的智能烧水装置，在原有供电系统上进行设置，利用智能加热底座已有的主控MCU输出PWM信号，进而通过谐振电路进行电磁信号的发射来实现无线充电，通过调整PWM信号频率来调整无线充电及智能加热底座及智能烧水壶的各项参数，让无线充电系统做安全、高效、节能，又刚好满足智能水壶的用电需求。

Intelligent water heating device with wireless charging and power supply system

The present invention provides a kind of intelligent water heater with wireless charging, power supply system, set up in the existing power supply system, the output PWM signal controlling MCU intelligent heating base already, and then through the resonance circuit of electromagnetic signal transmission to achieve wireless charging, the parameters by adjusting the frequency of the PWM signal to adjust the wireless charging and intelligent heating base and intelligent kettle, so that wireless charging system do safety, high efficiency and energy saving, and just to meet the electricity needs of smart kettle.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能烧水装置，尤其涉及一种具有无线充电、供电系统的智能烧水装置。
技术介绍
现在的智能智能烧水壶内部都安装有温度传感器，高、低水位传感器，有的还安装有自动开关水壶盖装置，还安装有一套用于传输智能水壶水温、高低水位，给智能电磁炉的无线通信系统，接收开关水壶盖信息，而这些电路都需要耗电，在现有技术中如专利号为201420431753.3，专利技术创造名称为“一种感应自取电的多功能加热装置”的取电方式为电磁炉线圈盘，工作时依靠电磁炉线圈盘感应取电，这种取电方式有一定的局限性：只有在电磁炉工作的时候才能感应取电，电磁炉不工作的时候是没有办法感应取电，如果在电磁炉不工作的时候想看一下水壶内的温度就没有办法实现，有时电网电压低相应的电磁炉功率就下降了，当下降到一定值通过线圈盘感应取到的电就很弱，不足以提供给智能智能烧水壶使用。其结构设计较复杂，生产成本高，使用不便，智能化程度较低。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题，提供了一种具有无线充电、供电系统的智能烧水装置，包括智能加热底座和智能烧水壶，所述智能烧水壶放置于智能加热底座上；该智能加热底座包括加热单元、散热风扇、自动旋转加水弯头、抽水泵、低压供电电源、无线充电发射单元、第一无线通信模块和第一主控电路，所述第一主控电路设有第一主控MCU，所述加热单元、散热风扇、自动旋转加水弯头、抽水泵、低压供电电源、无线充电发射单元、第一无线通信模块均与第一主控MCU电连接并由其控制；所述无线充电发射单元包括电压调节电路、第一电流电压检测电路、功率放大电路和发射线圈与电容谐振组合电路，所述低压供电电源依次经电压调节电路、第一电流电压检测电路、功率放大电路后向发射线圈与电容谐振组合电路供电，所述发射线圈与电容谐振组合电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、MOS管和发射线圈，所述第一主控MCU向第一电阻输出PWM信号，所述第一电阻另一端连接MOS管的G极和第二电容，所述第一电容连接第二电阻，MOS管的S极连接第二电阻，第二电阻另一端接地，MOS管的D极连接第二电容和发射线圈构成的谐振电路，通过谐振电路输出电磁信号；该智能烧水壶包括水壶主体，水壶主体中设有自动开关壶盖单元、温度检测单元、高低水位检测单元、充电电池、无线充电接收单元、第二无线通信模块和第二主控电路，所述第二主控电路设有第二主控MCU，自动开关壶盖单元、温度检测单元、高低水位检测单元、充电电池、无线充电接收单元、第二无线通信模块均与第二主控MCU电连接并由其控制；所述无线充电接收单元包括整流滤波稳压电路、第二电流电压检测电路和充电管理电路，所述无线充电发射单元向无线充电接收单元发射电磁信号，无线充电接收单元接收到的电磁信号依次通过整流滤波稳压电路、第二电流电压检测电路和充电管理电路，进而通过充电管理电路向充电电池及第二主控MCU供电；所述温度检测单元所探测到的温度信号、高低水位检测单元所探测到的水位信号、自动开关壶盖单元所需要的开关壶盖信号、无线充电接收单元的接收端感应到的电压信号及智能烧水壶的耗电状况反馈到第二主控MCU中，所述第一无线通信模块与第二无线通信模块之间相互传送无线通信信号，第二主控MCU通过第二无线通信模块将收集到温度信号、水位信号、开关壶盖信号、无线充电接收单元的接收端感应到的电压信号及智能烧水壶的耗电状况传输到第一无线通信模块，进而通过第一无线通信模块反馈到第一主控MCU，所述第一主控MCU内设上述各信号参数的预设值，通过将上述各信号参数与对应预设值进行对比后，，调整适中的PWM信号频率或调节适中的驱动电压给无线充电发射模块，以达到调节无线充电功率大小，刚好满足智能水壶的耗电需求而不致浪费电能。进一步的，所述第一主控MCU的AD转换口连接第二电阻的一端并通过其检测电流大小。进一步的，所述第一主控MCU输出的PWM信号的调节模式包括异物识别模式，所述异物识别模式所识别的对象为智能烧水壶和其他金属物品，识别为其他金属物品的条件同时包括无线充电发射单元正常工作、第一主控MCU从第二电阻检测到的电流明显增大、第一主控MCU未收到无线充电接收单元的接收端具有感应电压的反馈信号，第一主控MCU判定识别为其他金属物品时，关闭PWM信号输出并且对应停止无线充电工作。进一步的，所述PWM信号由脉冲信号发射芯片输出，该脉冲信号发射芯片与第一主控MCU连接并由其控制，该脉冲信号发射芯片向无线充电发射单元输出PWM信号。进一步的，所述智能加热底座包括电磁炉、电陶炉或电热炉。进一步的，所述发射线圈尺寸设置为接收线圈尺寸的1.5～2倍以上。进一步的，所述接收线圈的尺寸为15～30mm，所述接收线圈为圆形，或是等同面积的方形或椭圆形。进一步的，所述智能加热底座为电磁炉，智能烧水壶设有壶柄，该壶柄底部为平面，该平面与电磁炉的加热表面保持平行，并尽量平整贴合，所述接收线圈设于壶柄内并贴合在该平面上。进一步的，所述智能加热底座上设有无线充电标识区，所述发射线圈设于该无线充电标识区。进一步的，所述智能加热底座上设有水壶加热区和控制面板，所述控制面板靠近水壶加热区设置，所述无线充电标识区设于控制面板的一侧边，从无线充电标识区到水壶加热区中心的连线与垂直于控制面板另一侧边的中心线形成40～50°夹角。进一步的，所述智能加热底座设有操作显示面板和语音提醒单元，所述语音提醒单元与第一主控MCU电连接并由其控制，所述语音提醒单元内置的语音提醒内容包括水壶没有放好或请将水壶柄对准充电区。进一步的，所述MOS管型号优选为IRF640N，第二电阻优选为合金电流取样电阻。本专利技术的无线充电系统是在原有供电系统上进行设置，利用智能加热底座已有的第一主控MCU输出PWM信号，进而通过谐振电路进行电磁信号的发射来实现无线充电，通过调整PWM信号频率来调整无线充电及智能加热底座及智能烧水壶的各项参数，让无线充电系统做安全、高效、节能，又刚好满足智能水壶的用电需求。附图说明下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。图1是本专利技术的具有无线充电、供电系统的智能烧水装置的系统原理示意图；图2是本专利技术的发射线圈与电容谐振组合电路的原理示意图；图3是本专利技术的智能烧水壶放置于智能加热底座正常工作时的使用状态示意图一；图4是本专利技术的智能烧水壶放置于智能加热底座正常工作时的使用状态示意图二。图中附图标记说明：201电压调节电路、202电流电压检测电路、203无线充电发射单元、204功率放大电路、205发射线圈与电容谐振组合、206抵压供电电源、207主控MCU、208PWM方波信号、209振荡波形、210语音播报电路、211操作显示面板、212电磁炉加热单元、214散热风扇、215自动旋转加水弯头、216抽水泵或电磁阀、217电磁炉无线通信模块、218接收线圈与电容谐振组合、219整流滤波稳压电路、电流电压检测电路220、221充电管理电路、222感应波形、223智能水壶内部控制板及MCU、224充电电池、225智能水壶无线通信模块、226温度检测电路、227高低水位检测电路、228开关壶盖单元电路；第一电阻R1、第一电容C1、第二电阻R2、第二电容C2、MOS管Q1、发射线圈L1；夹角α、水壶加热区1、无线充电标识区2、控制面板3。具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有无线充电、供电系统的智能烧水装置，其特征在于，包括智能加热底座和智能烧水壶，所述智能烧水壶放置于智能加热底座上；该智能加热底座包括加热单元、散热风扇、自动旋转加水弯头、抽水泵、低压供电电源、无线充电发射单元、第一无线通信模块和第一主控电路，所述第一主控电路设有第一主控MCU，所述加热单元、散热风扇、自动旋转加水弯头、抽水泵、低压供电电源、无线充电发射单元、第一无线通信模块均与第一主控MCU电连接并由其控制；所述无线充电发射单元包括电压调节电路、第一电流电压检测电路、功率放大电路和发射线圈与电容谐振组合电路，所述低压供电电源依次经电压调节电路、第一电流电压检测电路、功率放大电路后向发射线圈与电容谐振组合电路供电，所述发射线圈与电容谐振组合电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、MOS管和发射线圈，所述第一主控MCU向第一电阻输出PWM信号，所述第一电阻另一端连接MOS管的G极和第二电容，所述第一电容连接第二电阻，MOS管的S极连接第二电阻，第二电阻另一端接地，MOS管的D极连接第二电容和发射线圈构成的谐振电路，通过谐振电路输出电磁信号；该智能烧水壶包括水壶主体，水壶主体中设有自动开关壶盖单元、温度检测单元、高低水位检测单元、充电电池、无线充电接收单元、第二无线通信模块和第二主控电路，所述第二主控电路设有第二主控MCU，自动开关壶盖单元、温度检测单元、高低水位检测单元、充电电池、无线充电接收单元、第二无线通信模块均与第二主控MCU电连接并由其控制；所述无线充电接收单元包括整流滤波稳压电路、第二电流电压检测电路和充电管理电路，所述无线充电发射单元向无线充电接收单元发射电磁信号，无线充电接收单元接收到的电磁信号依次通过整流滤波稳压电路、第二电流电压检测电路和充电管理电路，进而通过充电管理电路向充电电池及第二主控MCU供电；所述温度检测单元所探测到的温度信号、高低水位检测单元所探测到的水位信号、自动开关壶盖单元所需要的开关壶盖信号、无线充电接收单元的接收端感应到的电压信号及智能烧水壶的耗电状况反馈到第二主控MCU中，所述第一无线通信模块与第二无线通信模块之间相互传送无线通信信号，第二主控MCU通过第二无线通信模块将收集到温度信号、水位信号、开关壶盖信号、无线充电接收单元的接收端感应到的电压信号及智能烧水壶的耗电状况传输到第一无线通信模块，进而通过第一无线通信模块反馈到第一主控MCU，所述第一主控MCU内设上述各信号参数的预设值，通过将上述各信号参数与对应预设值进行对比后，对应调节输出的PWM信号的频率。...

【技术特征摘要】
1.一种具有无线充电、供电系统的智能烧水装置，其特征在于，包括智能加热底座和智能烧水壶，所述智能烧水壶放置于智能加热底座上；该智能加热底座包括加热单元、散热风扇、自动旋转加水弯头、抽水泵、低压供电电源、无线充电发射单元、第一无线通信模块和第一主控电路，所述第一主控电路设有第一主控MCU，所述加热单元、散热风扇、自动旋转加水弯头、抽水泵、低压供电电源、无线充电发射单元、第一无线通信模块均与第一主控MCU电连接并由其控制；所述无线充电发射单元包括电压调节电路、第一电流电压检测电路、功率放大电路和发射线圈与电容谐振组合电路，所述低压供电电源依次经电压调节电路、第一电流电压检测电路、功率放大电路后向发射线圈与电容谐振组合电路供电，所述发射线圈与电容谐振组合电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、MOS管和发射线圈，所述第一主控MCU向第一电阻输出PWM信号，所述第一电阻另一端连接MOS管的G极和第二电容，所述第一电容连接第二电阻，MOS管的S极连接第二电阻，第二电阻另一端接地，MOS管的D极连接第二电容和发射线圈构成的谐振电路，通过谐振电路输出电磁信号；该智能烧水壶包括水壶主体，水壶主体中设有自动开关壶盖单元、温度检测单元、高低水位检测单元、充电电池、无线充电接收单元、第二无线通信模块和第二主控电路，所述第二主控电路设有第二主控MCU，自动开关壶盖单元、温度检测单元、高低水位检测单元、充电电池、无线充电接收单元、第二无线通信模块均与第二主控MCU电连接并由其控制；所述无线充电接收单元包括整流滤波稳压电路、第二电流电压检测电路和充电管理电路，所述无线充电发射单元向无线充电接收单元发射电磁信号，无线充电接收单元接收到的电磁信号依次通过整流滤波稳压电路、第二电流电压检测电路和充电管理电路，进而通过充电管理电路向充电电池及第二主控MCU供电；所述温度检测单元所探测到的温度信号、高低水位检测单元所探测到的水位信号、自动开关壶盖单元所需要的开关壶盖信号、无线充电接收单元的接收端感应到的电压信号及智能烧水壶的耗电状况反馈到第二主控MCU中，所述第一无线通信模块与第二无线通信模块之间相互传送无线通信信号，第二主控MCU通过第二无线通信模块将收集到温度信号、水位信号、开关壶盖信号、无线充电接收单元的接收端感应到的电压信号及智能烧水壶的耗电状况传输到第一无线通信模块，进而通过第一无线通信模块反馈到第一主控MCU，所述第一主控MCU内设上...

【专利技术属性】
技术研发人员：方周荣，邱象晚，
申请(专利权)人：厦门越一电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35