无线供电加热装置与加热方法及放置物和其制备方法制造方法及图纸

一种无线供电加热装置及无线加热方法，一种放置物及其制备方法，所述无线供电加热装置用于对置于其工作区域内的放置物进行识别，并对识别出的放置物进行加热，包括：控制模块；与所述控制模块相连，用以存储需识别的放置物所具有的涡流损耗功率随磁场频率变化的阈值的存储模块；用于产生磁场的线圈；向线圈输入电流的频率扫描及功率调节模块；以及用于检测放置物所具有的涡流损耗功率随磁场频率变化的参数的频率响应信号采集模块；控制模块控制所述频率扫描及功率调节模块产生稳定频率的磁场对识别出的放置物进行加热；实现了在加热端不增加任何电路的情况下，对放置物进行有效识别，安全、可靠。

Wireless power supply heating device and heating method and placing device and preparation method thereof

A wireless power supply heating device and a wireless heating method, a placement and a method for its preparation. The wireless power supply heating device is used to identify the objects placed in its working area and heat the identified objects, including the control module; connected to the control module to be identified for identification. A storage module with the threshold of the eddy loss power varying with the frequency of the magnetic field; a coil used to produce a magnetic field; a frequency scanning and power regulation module for the input current to the coil; and a frequency response signal acquisition module for detecting the eddy loss power of the placement with the parameters of the magnetic field frequency change. The control module controls the frequency magnetic field of the frequency scanning and the power regulation module to heat the identified objects. It is safe and reliable to identify the objects effectively without adding any circuit at the heating end.

【技术实现步骤摘要】
无线供电加热装置与加热方法及放置物和其制备方法
本专利技术涉及无线充电领域，尤其涉及一种无线供电加热装置，本专利技术还涉及一种无线供电方法，本专利技术还涉及一种放置物及其制备方法。
技术介绍
无线充电作为一种新的能量传输方式，现在已经逐渐被电子消费市场所接受，并被越来越多的集成到手机等电子产品中。无线充电是利用电磁感应原理，在发射端将密闭电路中的电能转化为开放空间中的磁能，在接收端再将磁能转化为电能，从而实现对能量的无线传输。由于涡流效应的存在，金属类材料在放置于变化的磁场中时，会吸收磁场能量并通过涡电流转化为热能，使金属温度急剧升高。现有无线充电装置大都在接收端和发射端加装附属电路进行通讯识别，在无法进行通讯识别的情况下，发射端不再输出能量，以防止涡流效应的产生。此种方法虽然达到了可以对电子产品进行识别充电的目的，但也将利用涡流效应进行加热金属的加热功能排除在外。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种无线供电加热装置，以实现特定容器端在不增加任何电路结构的基础上，对特定容器进行有效识别。并利用现有无线充电方法中的涡流效应，对特定容器进行加热。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种无线供电加热装置，用于对置于其工作区域内的放置物进行识别，并对识别出的放置物进行加热，所述无线供电加热装置包括：控制模块；存储模块，与所述控制模块相连，用以存储需识别的放置物所具有的涡流损耗功率随磁场频率变化的阈值；工作部，设置在工作区域内，以承载所述放置物，所述工作部具有将输入的电流转化为磁场的线圈；频率扫描及功率调节模块，在所述控制模块控制下，向所述线圈内输入电流，以使所述线圈产生磁场，产生磁场的变化频率和强度由所述控制模块发给所述频率扫描及功率调节模块的指令决定；频率响应信号采集模块，具有与所述线圈配合设置的传感器；在所述控制模块控制下，所述频率响应信号采集模块对置于所述工作部上的放置物所具有的涡流损耗功率随磁场频率变化的参数进行检测，并将检测的数据传输至所述控制模块；所述控制模块将检测的数据与存储于所述存储模块的参数阈值进行对比，以对所述放置物进行识别；并在识别出所述放置物后，由所述控制模块控制所述频率扫描及功率调节模块向所述线圈输入电流，以产生稳定频率的磁场，以对识别出的所述放置物进行加热。进一步的，所述无线供电加热装置包括与所述线圈相连的无线供电模块，以对与所述无线发射模块具有响应的放置物进行无线充电。进一步的，所述频率扫描及功率调节模块包括用于生成频率和占空比可变的功率PWM波形的功率PWM半桥生成电路，生成幅值可调的直流电压的DC-DC升降压电路，以及与线圈串联并控制线圈输入的功率开关电路。进一步的，所述频率响应信号采集模块包括与所述线圈串联，对所述线圈内参数进行测定的高精度采样电阻以及对所测定的参数进行处理的运放滤波电路。相比于现有技术，本专利技术的无线供电加热装置具有以下优势；(1)本专利技术所述的无线供电加热装置，在需加热的物品端不增加任何电路，该装置即可对放置物进行有效的识别并对识别出的放置物进行加热，安全、可靠，而且在控制模块的作用下可自动调整加热功率。(2)通过增加无线发射模块，可对放置物进一步的区分，并对识别并区分出的放置物进行无线充电，一机多用，减少空间占用。本专利技术还提出了一种无线供电方法，该方法包括如下步骤：步骤a，将放置物放置在无线供电加热装置的工作部的工作区域内；步骤b，频率扫描及功率调节模块在控制模块的控制下，向线圈内输入电流，电流的变化频率按线性单调增大，以使所述线圈产生频率变化的磁场；步骤c，频率响应信号采集模块在所述控制模块控制下，对置于所述工作部上的放置物所具有的涡流损耗功率随磁场频率变化的参数进行检测，并将检测的数据传输至所述控制模块；步骤d，所述控制模块将检测的数据，与存储于存储模块的参数阈值进行对比，以对所述放置物进行识别；并在识别出所述放置物后，由所述控制模块控制频率扫描及功率调节模块向所述线圈输入电流，以产生稳定频率的磁场，以对识别出的所述放置物进行加热。本专利技术还提出了一种放置物，具有易于被如上所述无线供电加热装置检测的涡流损耗功率随磁场频率变化的参数，所述放置物包括容器本体和设置于容器本体上的复合金属材料，所述复合金属材料包括如下重量份数的材料：抗氧化剂2-7份，溶剂1-6份，银粉75-95份，高频软磁材料1-22份；所述抗氧化剂成分按质量分，配方如下：锆11-13份，铂87-89份；所述溶剂按质量分，配方如下：硅酸硼77份、碳酸锂13份、氧化铋5份、碳酸锶0.5份、氧化锌0.5份、氧化铌4份；所述银粉为碳酸银或氧化银或金属银粉中至少一种，按所含银成分重量计算；所述高频软磁材料成分按质量分，配方如下：3F3软磁性材料25-75份，3F36软磁性材料25-70份。进一步的，所述复合金属材料附着于所述容器本体底部。相对于现有技术，本专利技术的放置物具有如下优势：本专利技术的放置物由上述原料构成，使得该放置物抗氧化能力强，耐干烧，使用寿命长，由于加入了两种不同性能的高频软磁材质，使得该材料的涡流损耗功率随磁场频率变化具有易于区分的特征，能被快速检测识别出来本专利技术还提出了一种放置物制备方法，该方法如下，称取如上所述的重量份数的复合金属材料的原料，研磨成粉末状，并混合均匀；将混合均匀的复合金属材料涂覆至容器本体上。进一步的，在将复合金属材料的原料研磨成粉末状前，将所述溶剂混合均匀放入熔炉加热至700℃-900℃熔制，然后淬冷、洗清，再进行球磨，然后烘干。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例一所述型号为STC89S52的单片机的针脚图；图2为本专利技术实施例一所述功率PWM半桥生成电路的电路示意图；图3为本专利技术实施例一所述DC-DC升降压电路的电路示意图；图4为本专利技术实施例一所述运放滤波电路的电路示意图；图5为本专利技术实施例二所述无线供电加热方法示意图；图6为本专利技术实施例三所述的放置物结构示意图；图7为本专利技术实施例三所述的3F3软磁性材料磁导率随磁场频率变化示意图；图8为本专利技术实施例三所述的3F36软磁性材料磁导率随磁场频率变化示意图；图9为本专利技术实施例三所述的放置物涡流损耗功率随磁场频率变化示意图；附图标记说明：11-陶瓷水杯，12-复合金属材料。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术，需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例一本实施涉及一种无线供电加热装置，包括控制模块，与控制模块相连的存储模块，用于承载放置物的内部具有线圈的工作部，频率扫描及功率调节模块，频率响应信号采集模块，以及无线发射模块。当有放置物置于所述工作部上时，置于所述工作部内的线圈向无线发射模块发出信号。其中所述无线发射模块与所述具有线圈的工作部构成了现有的无线充电装置，如用于手机的无线充电装置；且现有无线充电装置与需无线充电的设备如手机之间的通讯识别已成熟运用，在此不再赘述；当无线发射模块识别出放置物之后，对所述放置物进行无线充电。无线发射模块未识别出放置物后，向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线供电加热装置，用于对置于其工作区域内的放置物进行识别，并对识别出的放置物进行加热，其特征在于包括：控制模块；存储模块，与所述控制模块相连，用以存储需识别的放置物所具有的涡流损耗功率随磁场频率变化的阈值；工作部，设置在工作区域内，以承载所述放置物，所述工作部具有将输入的电流转化为磁场的线圈；频率扫描及功率调节模块，在所述控制模块控制下，向所述线圈内输入电流，以使所述线圈产生磁场，产生磁场的变化频率和强度由所述控制模块发给所述频率扫描及功率调节模块的指令决定；频率响应信号采集模块，具有与所述线圈配合设置的传感器；在所述控制模块控制下，所述频率响应信号采集模块对置于所述工作部上的放置物所具有的涡流损耗功率随磁场频率变化的参数进行检测，并将检测的数据传输至所述控制模块；所述控制模块将检测的数据与存储于所述存储模块的参数阈值进行对比，以对所述放置物进行识别；并在识别出所述放置物后，由所述控制模块控制所述频率扫描及功率调节模块向所述线圈输入电流，以产生稳定频率的磁场，以对识别出的所述放置物进行加热。

【技术特征摘要】
1.一种无线供电加热装置，用于对置于其工作区域内的放置物进行识别，并对识别出的放置物进行加热，其特征在于包括：控制模块；存储模块，与所述控制模块相连，用以存储需识别的放置物所具有的涡流损耗功率随磁场频率变化的阈值；工作部，设置在工作区域内，以承载所述放置物，所述工作部具有将输入的电流转化为磁场的线圈；频率扫描及功率调节模块，在所述控制模块控制下，向所述线圈内输入电流，以使所述线圈产生磁场，产生磁场的变化频率和强度由所述控制模块发给所述频率扫描及功率调节模块的指令决定；频率响应信号采集模块，具有与所述线圈配合设置的传感器；在所述控制模块控制下，所述频率响应信号采集模块对置于所述工作部上的放置物所具有的涡流损耗功率随磁场频率变化的参数进行检测，并将检测的数据传输至所述控制模块；所述控制模块将检测的数据与存储于所述存储模块的参数阈值进行对比，以对所述放置物进行识别；并在识别出所述放置物后，由所述控制模块控制所述频率扫描及功率调节模块向所述线圈输入电流，以产生稳定频率的磁场，以对识别出的所述放置物进行加热。2.根据权利要求1所述的无线供电加热装置，其特征在于：所述无线供电加热装置包括与所述线圈相连的无线发射模块，以对与所述无线发射模块具有响应的放置物进行无线充电。3.根据权利要求1所述的无线供电加热装置，其特征在于：所述频率扫描及功率调节模块包括用于生成频率和占空比可变的功率PWM波形的功率PWM半桥生成电路，生成电压幅值可调的直流电压的DC-DC升降压电路，以及与线圈串联并控制线圈输入的功率开关电路。4.根据权利要求1所述的无线供电加热装置，其特征在于：所述频率响应信号采集模块包括与所述线圈串联，以对所述线圈内参数进行测定的高精度采样电阻以及对所测定的参数进行处理的运放滤波电路。5.一种无线加热方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤a，将放置物放置在无线供电加热装置的工作部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨柏洁，
申请(专利权)人：北京弗圣威尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11