CN105933430A - 一种智能石墨烯温控手套系统 - Google Patents

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CN105933430A CN201610373871.7A CN201610373871A CN105933430A CN 105933430 A CN105933430 A CN 105933430A CN 201610373871 A CN201610373871 A CN 201610373871A CN 105933430 A CN105933430 A CN 105933430A
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吴敏春
冯冠平
胡南方
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Shanghai Xiwang Information Technology Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种智能石墨烯温控手套系统，用以实现对手部的智能加热保温，该系统包括依次连接的手套本体、智能石墨烯温控装置、无线通信模块和云端服务器，所述的智能石墨烯温控装置包括石墨烯加热源、智能温控芯片、温度传感器和加热电源，所述的智能温控芯片分别与石墨烯加热源、温度传感器和加热电源连接，所述的温度传感器与石墨烯加热源连接，所述的石墨烯加热源设置在手套本体内，所述的智能温控芯片通过无线通信模块与云端服务器通信。与现有技术相比，本发明具有加热快、保温好、智能化等优点。

Description

一种智能石墨烯温控手套系统
技术领域
本发明涉及石墨烯保温领域，尤其是涉及一种智能石墨烯温控手套系统。
背景技术
石墨烯是近年来非常热门的一个研究领域，由于石墨烯是由一层原子厚度的碳原子组成的二维晶体，她具备很多卓越的材料特性，比如非常轻薄，非常坚韧。目前石墨烯在医疗领域的应用非常引人瞩目，人们利用石墨烯几乎完全透明，只吸收2.3％的光，它的导热性非常好；石墨烯通电后会释放出远红外线，其波段与人体自然红外波段非常接近，因此能够最大限度的被人体吸收。在石墨烯中，每个碳原子都有一个未成键的p电子，这些p电子可以在晶体中自由移动，且运动速度高达光速的1/300，赋予了石墨烯良好的导电性，高饱和电流，高导热系数，单位面积功率高、发热快、传热快。石墨烯的电阻率低，可耐受极高的饱和电流，交、直流通用，因此可以用很低的电压变生高热量，3.7伏即可加温至45摄氏度。
手套加热是常见的日常需求，目前市场上销售有许多用来加热手套的产品，大多数的加热手套采用加热丝、太阳能、碳纤维的方式加热，这样的产品存在许多不足：
1)温度不易控制；
2)缺乏智能控制，耗电量大；
3)加热速度慢。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种加热快、保温好、智能化的智能石墨烯温控手套系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种智能石墨烯温控手套系统，用以实现对手部的智能加热保温，该系统包括依次连接的手套本体、智能石墨烯温控装置、无线通信模块和移动终端，所述的智能石墨烯温控装置包括石墨烯加热源、智能温控芯片、温度传感器和加热电源，所述的智能温控芯片分别与石墨烯加热源、温度传感器和加热电源连接，所述的温度传感器与石墨烯加热源连接，所述的石墨烯加热源设置在手套本体内，所述的智能温控芯片通过无线通信模块与移动终端通信。
所述的手套本体包括外护层和内衬层，所述的石墨烯加热源设置在外护层和内衬层之间，所述的温度传感器设置在内衬层中。
所述的温控手套系统还包括通过无线通信与移动终端通信的云端服务器。
所述的石墨烯加热源为石墨烯加热片。
所述的石墨烯加热片和温度传感器均设置在手套本体的指尖、手掌和手背处。
所述的外护层的内侧还贴设有一层保温无纺布。
所述的手套本体上还设有识别条码。
所述的移动终端包括手机、笔记本电脑和平板电脑。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、加热快：本发明采用石墨烯作为加热源代替原有的加热丝、太阳能、碳纤维等加热体，其导电性能比普通导电介质高出80％，能量转化率极高，是目前世界上最节能的环保材料，本发明可在3秒内快速升温，10秒就能将手套内部升温到35℃。
二、保温好：本发明的手套设有外护层和内衬层，石墨烯加热源设置在外护层和内衬层之间，外护层的内侧还贴设有一层保温无纺布，有效的延长了本发明的保温时间。
三、智能化：本发明内置的智能温控芯片通过无线通信模块分别能够与移动终端和在线云端即时通信，使用户能够通过移动终端的软件控制手套的温度，并且能够将手套的温度信息发送到云端保存和分析，位用户提供个性化服务提供数据基础。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为石墨烯加热片的外观示意图。
其中，1、手套本体，2、智能石墨烯温控装置，3、无线通信模块，4、移动终端。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例：
如图1所示，本实施例提供一种智能石墨烯温控手套系统，包括依次连接的手套本体1、智能石墨烯温控装置2、无线通信模块3和云端服务器4。
本发明中的加热源采用石墨烯。石墨烯加热源放置于手套本体1外护层和内衬层之间。如图2所示为石墨烯加热片的外观示意图，石墨烯加热片的加热均匀性良好，通过汇流条和内电极的设置，使用低电压供电，可以采用日用的锂电池，10秒内即可迅速加热至20-35℃。
本发明所采用的石墨烯加热源具有以下特性：
高机械强度：石墨烯厚度仅为0.335nm，杨氏模量高达1TPa，断裂强度高达130GPa；
高导电性：石墨烯厚度仅为0.335nm，杨氏模量高达1TPa，断裂强度高达130GPa；
高导热性：单层石墨烯的导热系数高达5300W/m·K，高于碳纳米管(3000～3500W/m·K)和金刚石(1000～2200W/m·K)；石墨烯可耐受1～2亿A/平方厘米的电流度，比铜高6个数量级(100-600A/平方厘米)；
其他性能：高比表面积，理论值可达2630m2/g；单层石墨烯的厚度只有0.335纳米，高透光度；有良好的化学稳定性。
石墨烯加热源能够满足：低电压(5v)就可产生较高的温度(20℃－100℃)、面发热且温度均匀、柔性可弯曲、重量轻、发热快、散热快、电热转换效率高(大于99％)、单位面积功率大、没有对人体有害的辐射等市场需求。
根据石墨烯发热与碳纤维发热的对比，石墨烯加热片上每个点的温度都非常均匀，而碳纤维为线性发热，且发热温度不均匀范围内波动。石墨烯加热源具有以下优异性能：
石墨烯本身具有柔性、透明、结构稳定、面发热、发热均匀、寿命长的特点；
石墨烯的低电阻率可耐受极高的饱和电流，交直流通用，低电压变生高热量3V电源即可加温至100℃以上，轻松实现地品味能源到高品位应用的转化；
高饱和电流，高导热系数，单位面积功率高，发热快，传热快。

Claims (8)

1.一种智能石墨烯温控手套系统，用以实现对手部的智能加热保温，其特征在于，该系统包括依次连接的手套本体(1)、智能石墨烯温控装置(2)、无线通信模块(3)和移动终端(4)，所述的智能石墨烯温控装置(2)包括石墨烯加热源、智能温控芯片、温度传感器和加热电源，所述的智能温控芯片分别与石墨烯加热源、温度传感器和加热电源连接，所述的温度传感器与石墨烯加热源连接，所述的石墨烯加热源设置在手套本体(1)内，所述的智能温控芯片通过无线通信模块(3)与移动终端(4)通信。
2.根据权利要求1所述的一种智能石墨烯温控手套系统，其特征在于，所述的手套本体(1)包括外护层和内衬层，所述的石墨烯加热源设置在外护层和内衬层之间，所述的温度传感器设置在内衬层中。
3.根据权利要求1所述的一种智能石墨烯温控手套系统，其特征在于，所述的温控手套系统还包括通过无线通信与移动终端(4)通信的云端服务器。
4.根据权利要求2所述的一种智能石墨烯温控手套系统，其特征在于，所述的石墨烯加热源为石墨烯加热片。
5.根据权利要求4所述的一种智能石墨烯温控手套系统，其特征在于，所述的石墨烯加热片和温度传感器均设置在手套本体(1)的指尖、手掌和手背处。
6.根据权利要求1所述的一种智能石墨烯温控手套系统，其特征在于，所述的外护层的内侧还贴设有一层保温无纺布。
7.根据权利要求1所述的一种智能石墨烯温控手套系统，其特征在于，所述的手套本体(1)上还设有识别条码。
8.根据权利要求1所述的一种智能石墨烯温控手套系统，其特征在于，所述的移动终端包括手机、笔记本电脑和平板电脑。
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