[發明專利]一種基于無線充電的智能溫控容器

在審

• 申請號: 201710945800.4
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107817835A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 袁亞飛;李晶
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G05D23/19
• 分類號: G05D23/19;G05B19/04;H02J50/12;H02J7/00;H02J7/02
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司31200
• 代理人: 陸飛,陸尤

1.一種基于無線充電的溫控智能容器，其特征在于，包括：無線能量傳輸模塊、能量存儲及供電模塊、人體紅外檢查模塊、溫度采集模塊、微重力檢測模塊、加熱模塊及智能控制系統；整個容器采用模塊化設計；其中：

所述無線能量傳輸模塊，由諧振式無線能量傳輸方式實現，具體電路拓撲采用E類功放電路；

所述能量存儲及供電模塊，主要由儲能鋰離子電池及DC/DC變換組成；

所述人體紅外檢查模塊，主要由依次排列的菲涅爾透鏡、熱釋電型傳感器、帶通放大器、比較器、光控電路、輸出電路組成；菲涅爾透鏡用于將人體輻射的紅外輻射聚焦；熱釋電傳感器用于檢測人體輻射出來的特定波長的紅外線，并產生微弱的信號；帶通放大器用于對檢查的弱信號進行高增益低噪聲、低頻帶通放大處理，然后送到下一級電路；比較器用于抑制噪聲干擾；光控電路利用光敏電阻對光敏感的特性進行目標探測；輸出電路根據執行電路的不同輸出高電平延時脈沖信號，作為智能控制系統輸入信號；

所述溫度采集模塊，主要有溫度傳感器及相關驅動信號組成，其作用是采集被控制設備終端溫度，依次作為加溫控制的依據；

所述微重力檢測模塊，主要由依次連接的重力傳感器、放大器電路、跟隨器、A/D采樣電路及輸出組成，其功能是提供給智能控制器判斷輸入數據；

所述加熱模塊，主要由加熱電流、加熱片、溫度反饋、邏輯控制信號組成，通過閉環控制使得容器內食物時刻達到一個健康安全的食用溫度范圍；

所述智能控制系統，主要是通過采集和反饋來的信息，進行邏輯運算，輸出控制信號；系統開始運行時，首先進行人體檢測，是否有人在附近；如果沒有人在附近，系統不做任何動作；如果檢測到有人在周圍，然后檢測判斷容器內是否有食物，如果容器內沒有食物，則不做任何動作；如檢測到容器內有食物，進一步檢測食物溫度是否大于預設值；如食物溫度大于預設值，不做任何動作，否則進行加熱操作；經過閉環控使得容器內食物在有人食用的情況下，保持一個健康合適食用溫度。

2.根據權利要求1所述的基于無線充電的溫控智能容器，其特征在于，所述無線能量傳輸模塊包括：依次電連接的開關管M1、扼流圈電感Lrfc、并聯電容C0與串聯電感L0組成的諧振電路、電感L1與電容C1組成的無線并聯發射線圈，以及電感L2與電容C2組成的無線并聯接受線圈， 接受線圈上設有負載R，等效對電池充電；開關管M1通過PWM驅動信號實現導通與關斷。

3.根據權利要求2所述的基于無線充電的溫控智能容器，其特征在于，無線能量傳輸模塊在調制頻率為150KHz的情況下，實現10-30CM距離內效率為大于80%的無線能量傳輸。

4.根據權利要求1所述的基于無線充電的溫控智能容器，其特征在于，所述加熱模塊中，加熱電源提供加熱片所需要的功率，加熱片是加熱器件，用于對系統加熱；溫度反饋是為了使被控目標穩定在一個溫度范圍內而采用的控制反饋信號基準，邏輯控制信號是由系統經過智能控制系統進行邏輯判斷給出的是否加熱的信號。