CN104178989A - 一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统，属于无线供电领域。包括电熨斗和熨板，熨板包括电磁谐振发射线圈、电磁谐振发射电路单元、电源接口；所述的电磁谐振发射线圈、电磁谐振发射电路单元、电源接口依次连接；电熨斗包括底板、水箱、把手、无线供电接收装置、蒸气室；所述的电熨斗底部安装有底板，电熨斗顶部安装有把手，电熨斗内部安装有水箱、无线供电接收装置、蒸气室。相比现有技术，本发明具有电能利用率高、操作简单、效率高、能耗低、安全的特点。

Description

一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统

技术领域

本发明属于无线供电领域，特别涉及一种电熨斗无线供电系统，采用谐振磁阻技术将磁能转化为热能给电熨斗无线供电。 

背景技术

随着人们对着装要求逐渐提高，电熨斗已成为人们生活的必备品。电熨斗通常采用有线连接方式，利用电能加温后产生热量对衣服进行熨烫的电器，但是这种有线连接的方式非常拖沓，因为需要时刻带着一条线来进行操作，使得人们的行动极为受到限制。而且，频繁的插拔插头，容易造成触电等危险，使用不安全。现市场上也出现了两种无线电熨斗，一种是利用托架先为电熨斗熨底充电加热，熨烫衣服时不带电工作，熨底温度达不到工作要求时再将电熨斗放置托架上供电加热。这样不仅操作繁琐，甚至会因为频繁的与托架插头插拔导致漏电而对使用者安全造成威胁；一种是利用高频交变磁场，使磁场在熨烫底板上产生涡流产热。这种电熨斗是将电能转化为磁能，磁能转化为电能，再将电能转化为热能的方式工作。这类电熨斗虽然熨烫过程带电工作，但能量在相互转化中损失严重，电能利用率低。 

所以，本领域亟需一种新的技术方案来改变这样的现状。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有技术的不足和缺陷，本发明提供一种电源与熨斗分离设计的采用非辐射谐振磁阻技术将磁能转化为热能的无线供电电熨斗。使操作更加方便、快捷、安全，并提高热效率和降低能耗。 

本发明是这样设计的：一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统，其特征在于：包括电熨斗和熨板两部分。 

所述的熨板包括电磁谐振发射线圈、电磁谐振发射电路单元、电源接口，其中电磁谐振发射线圈、电磁谐振发射电路单元、电源接口依次连接；所述的 电磁谐振发射电路单元包括输入单元、电源管理器、EMI滤波器、桥式整流电路、功率因数控制电路、振荡电路、功率放大器、微处理器、电磁谐振电感线圈，其中输入单元、电源管理器、EMI滤波器、桥式整流电路、功率因数控制电路、振荡电路、功率放大器、电磁谐振电感线圈依次连接；所述的微处理器分别与输入单元、电源管理器、功率放大器、电磁谐振发射线圈连接； 

所述的电熨斗包括底板、水箱、把手、无线供电接收装置、蒸气室；所述的电熨斗底部安装有底板，电熨斗顶部安装有把手，电熨斗内部安装有水箱、无线供电接收磁阻装置、蒸气室； 

所述的底板安装有喷汽孔；所述的喷汽孔与蒸气室连接；所述的手把顶部安装有注水口、喷水口、喷汽按钮；所述的注水口、喷水口分别与水箱通过管道连接；所述的蒸气室顶部安装有隔热板，蒸气室安装有阀装置，蒸气室与喷汽按钮通过蒸汽杆连接； 

所述的无线供电接收装置包括电磁谐振发热磁阻、接收电路单元；所述的电磁谐振发热磁阻安装于蒸气室底部，电磁谐振发热磁阻与底板连接；所述的接收电路单元安装于隔热板顶部，接收电路单元包括整流滤波电路、稳压控制电路。 

所述的电磁谐振发热磁阻是一种由铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成的器件，共有三层，上下两层为铁磁材料，中间夹层是非铁磁材料。 

所述的电磁谐振发射电路单元的尺寸为170mm×200mm×10mm。 

所述的电熨斗外部安装有指示灯。 

所述的接收电路单元的尺寸为50mm×75mm×2mm。 

所述的接收电路单元与指示灯串联连接。 

所述的整流滤波电路和稳压控制电路串联连接。 

通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果： 

1、本发明一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统，可实现对电熨斗的无线供电，没有多余的布线，解决了电源线因扭曲、缠绕以及牵制作用给使 用者带来不方便，使电熨斗的操作更加简单。无线的电熨斗可以进行更多的操作，提高工作效率。同时，无线的电熨斗不会出现线路缠绕脚而使人摔倒的情况，操作更加安全。 

2、本发明一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统，可实现电熨斗带电工作，避免了频繁的与电源插座插拔导致漏电而对使用者安全造成威胁，操作更加安全，也更加便捷。 

3、本发明一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统，采用非辐射电磁谐振原理，在电感磁饱和后利用磁阻产热，将磁能直接转化为热能。缩减了能量转化过程，减少了能量在相互转化过程中的损失，使电能利用率比普通电加热电熨斗提高了40％以上。使操作更加方便、快捷、安全，提高热效率并降低能耗。 

附图说明

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步说明： 

图1为本发明一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统的熨板的结构示意图。 

图2为本发明一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统的电熨斗的外部结构示意图。 

图3为本发明一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统的电熨斗的内部结构示意图。 

图4为本发明一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统的电磁谐振发射电路单元的电路结构框图。 

图中1为熨板、2为电磁谐振电感线圈、3为电磁谐振发射电路单元、4为电源接口、5为底板、6为水箱、7为注水口、8为喷水口、9为喷汽按钮、10为手把、11为电熨斗、12为指示灯、13为喷汽孔、14为电磁谐振发热磁阻、15为蒸气室、16为隔热板、17为接收电路单元、18为阀装置、19为蒸汽杆。 

具体实施方式

如图所示的一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统，其特征在于：包括电熨斗11和熨板1两部分。 

所述的熨板1包括电磁谐振电感线圈2、电磁谐振发射电路单元3、电源接口4；所述的电磁谐振电感线圈2、电磁谐振发射电路单元3、电源接口4依次连接；所述的电磁谐振发射电路单元3包括输入单元、电源管理器、EMI滤波器、桥式整流电路、功率因数控制电路、振荡电路、功率放大器、微处理器、电磁谐振电感线圈；所述的输入单元、电源管理器、EMI滤波器、桥式整流电路、功率因数控制电路、振荡电路、功率放大器、电磁谐振电感线圈依次连接；所述的微处理器分别与输入单元、电源管理器、功率放大器、电磁谐振电感线圈2连接； 

所述的电熨斗11包括底板5、水箱6、把手10、无线供电接收装置、蒸气室17；所述的电熨斗11底部安装有底板5，电熨斗11顶部安装有把手10，电熨斗11内部安装有水箱6、无线供电接收装置、蒸气室15，电熨斗11外部安装有指示灯12； 

所述的底板5安装有喷汽孔13；所述的喷汽孔13与蒸气室15连接；所述的手把10顶部安装有注水口7、喷水口8、喷汽按钮9；所述的注水口7、喷水口8分别与水箱6通过管道连接；所述的蒸气室15顶部安装有隔热板16，蒸气室15安装有阀装置18，蒸气室15与喷汽按钮9通过蒸汽杆19连接； 

所述的无线供电接收装置包括电磁谐振发热磁阻14、接收电路单元17；所述的电磁谐振发热磁阻14安装于蒸气室15底部，电磁谐振发热磁阻14与底板5连接；所述的接收电路单元17安装于隔热板16顶部，接收电路单元17包括整流滤波电路、稳压控制电路。 

所述的电磁谐振发热磁阻14是一种由铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成的器件，共有三层，上下两层为铁磁材料，中间夹层是非铁磁材料。 

所述的电磁谐振发射电路单元3的尺寸为170mm×200mm×10mm。 

所述的电熨斗11外部安装有指示灯12。 

所述的接收电路单元17的尺寸为50mm×75mm×2mm。 

所述的接收电路单元与指示灯串联连接。 

所述的整流滤波电路和稳压控制电路串联连接。 

如图1所示，一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统中熨板1主要由外壳、电磁谐振电感线圈2、电源接口4、设计在外壳内的电磁谐振发射电路单元3，即输入单元、电源管理器、EMI滤波器、桥式整流电路、功率因数控制电路、振荡电路、功率放大器、微处理器、电磁谐振电感线圈构成。其中输入单元、电源管理器、EMI滤波器、桥式整流电路、功率因数控制电路、振荡电路、功率放大器、微处理器、电磁谐振电感线圈整合到一块大小为170mm×200mm×10mm的超薄盒体内构成电磁谐振发射电路单元3，电源接口4与电磁谐振发射电路单元3相连接，电感线圈2与电磁谐振发射电路单元3相连接。 

如图2所示，为本次发明一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统的电熨斗部分。通过注水口7向水箱6注水，注满后给熨板1的电源接口4接通电源，电熨斗11放置于熨板1上方，指示灯12亮，熨板1向电熨斗11供电。一段时间后，指示灯12熄灭，说明已达到使用温度，可进行使用。使用一段时间温度降低，指示灯12亮，熨板1继续向电熨斗11进行充电使其达到工作温度。通过按动喷汽按钮9，即可实现喷雾功能。当使用完以后，可将水箱6中的水通过喷水口8排出。 

如图3所示，熨板1通过电源接口4接入220V市电为电磁谐振发射电路单元3供电，发射装置处于低电流休眠状态。将电熨斗11放置在熨板1上方，电磁谐振电感线圈2感应电熨斗11内电磁谐振发热磁阻14，电磁谐振电感线圈2将感应信号发送给微处理器，微处理器控制电源管理器对发射装置正常供电。电熨斗内电磁谐振发热磁阻14与置于隔热板16上的接收电路单元17串联组成无线供电接收装置，接收熨板1内无线供电发射装置发射的电磁波，与熨板1内的电感线圈2产生电磁谐振，电感磁饱和后利用磁阻产热，将磁能以热能的形式转化到电磁谐振发热磁阻14上。熨板1中电磁谐振发射电路单元3中的微 处理器通过算法对温度进行开环控制，以达到自动控制温度功能。当达到工作温度，微处理器控制电源管理器对发射装置低电流供电，熨板1对电熨斗11停止供电，电熨斗11中的指示灯12熄灭。工作一段时间温度降低后，微处理器控制电源管理器对发射装置正常供电，指示灯12亮。按下喷汽按钮9，蒸汽杆19使阀装置18开启，水即滴入蒸气室15室内汽化，并从底板5上的喷汽孔13喷出。松开手后，喷汽按钮9自动复位。谐振磁阻技术的电熨斗无线供电装置即正常工作。 

如图4所示，一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统中的驱动电路由输入单元、电源管理器、EMI滤波器、桥式整流电路、功率因数控制电路、振荡电路、功率放大器、微处理器、以及电磁谐振电感线圈构成。其中由电源接口4引进的市电，进入输入单元，经过电源管理器中对电源进行控制，同时对微处理器供电。之后进入EMI滤波器、桥式整流电路得到直流电，再进入功率因数控制电路，提高输入侧功率因数，此后得到的直流电经振荡电路振荡，产生所需振荡频率后再进入功率放大器，对其功率进行放大处理，输出所需电压使电磁谐振电感线圈工作。其中微处理器控制电路对电源管理器的控制电流、功率放大器放大的功率以及电磁谐振电感线圈的温度进行检测，起到温度自动控制、过载保护以及高温保护的作用。 

Claims (7)

1.一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统，其特征在于：包括电熨斗(11)和熨板(1)两部分。

所述的熨板(1)包括电磁谐振发射线圈(2)、电磁谐振发射电路单元(3)、电源接口(4)，其中电磁谐振发射线圈(2)、电磁谐振发射电路单元(3)、电源接口(4)依次连接；所述的电磁谐振发射电路单元(3)包括输入单元、电源管理器、EMI滤波器、桥式整流电路、功率因数控制电路、振荡电路、功率放大器、微处理器、电磁谐振电感线圈，其中输入单元、电源管理器、EMI滤波器、桥式整流电路、功率因数控制电路、振荡电路、功率放大器、电磁谐振电感线圈依次连接；所述的微处理器分别与输入单元、电源管理器、功率放大器、电磁谐振发射线圈(2)连接；

所述的电熨斗(11)包括底板(5)、水箱(6)、把手(10)、无线供电接收装置、蒸气室(15)；所述的电熨斗(11)底部安装有底板(5)，电熨斗(11)顶部安装有把手(10)，电熨斗(11)内部安装有水箱(6)、无线供电接收磁阻装置、蒸气室(15)；

所述的底板(5)安装有喷汽孔(13)；所述的喷汽孔(13)与蒸气室(15)连接；所述的手把(10)顶部安装有注水口(7)、喷水口(8)、喷汽按钮(9)；所述的注水口(7)、喷水口(8)分别与水箱(6)通过管道连接；所述的蒸气室(15)顶部安装有隔热板(16)，蒸气室(15)安装有阀装置(18)，蒸气室(15)与喷汽按钮(9)通过蒸汽杆(19)连接；

所述的无线供电接收装置包括电磁谐振发热磁阻(14)、接收电路单元(17)；所述的电磁谐振发热磁阻(14)安装于蒸气室(15)底部，电磁谐振发热磁阻(14)与底板(5)连接；所述的接收电路单元(17)安装于隔热板(16)顶部，接收电路单元(17)包括整流滤波电路、稳压控制电路。

2.根据权利要求1所述的一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统，其特征在于：所述的电磁谐振发射电路单元(3)的尺寸为170mm×200mm×10mm。

3.根据权利要求1所述的一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统，其特征在于：所述的电熨斗(11)外部安装有指示灯(12)。

4.根据权利要求1所述的一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统，其特征在于：所述的电磁谐振发热磁阻(15)是一种由铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成的器件，共有三层，上下两层为铁磁材料，中间夹层是非铁磁材料。

5.根据权利要求1所述的一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统，其特征在于：所述的接收电路单元(17)的尺寸为50mm×75mm×2mm。

6.根据权利要求1所述的一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统，其特征在于：所述的接收电路单元(17)与指示灯(12)串联连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于谐振磁阻技术的电熨斗无线供电系统，其特征在于：所述的整流滤波电路和稳压控制电路串联连接。