CN106166976B - 用于车辆杯架的冷却及加热装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于车辆杯架的冷却及加热装置，具有通过直接冷却或加热杯子中的饮料冷却及加热饮料的改善性能。该装置包括：杯子，具有热电模块及其外表面上的第一导电部；以及杯架，具有散热构件和第二导电部。此外，控制器连接至热电模块以实现电气闭合电路，并且被配置为基于期望温度调节施加至热电模块的电流的量，以加热或冷却杯子中的饮料。

Description

用于车辆杯架的冷却及加热装置

技术领域

本发明涉及车辆杯架，并且更具体地，涉及用于车辆杯架的冷却及加热装置，具有通过直接冷却或加热杯子中的饮料来冷却及加热饮料的改善性能。

背景技术

通常，用于安装在车辆内的杯架的冷却及加热装置将加热或冷却功能提供至杯架。当在加热模式操作杯架时，杯架内的杯子的表面被加热并且其温度增加。当用于杯架的冷却及加热装置的温度不受控制时，杯架可被过度加热，从而烫伤用户的手或者导致饮料沸腾并从杯子中溢出。此外，当在冷却模式操作该装置时，冷却的杯架的一半热能浪费在冷却周围空气中，从而导致明显的能量损失，并且由于与周围空气接触所造成的过度电阻导致难以快速冷却饮料。

因此，传统的加热装置具有附接至杯架的另外的温度传感器，并且需要另外的逻辑电路来控制该传统装置，从而增加工作时间和制造成本。此外，传统杯架的传感器可发生故障，这消极地影响用于杯架的冷却及加热装置的耐用性和操作可靠性。

上述内容仅旨在帮助对本发明的背景技术进行理解，而并非旨在意味着本发明落入已为本领域技术人员所熟知的相关技术的范围内。

发明内容

因此，本发明提供了用于车辆杯架的冷却及加热装置，该冷却及加热装置具有通过直接冷却或加热杯子中的饮料来冷却及加热饮料的改善性能。

根据本发明的一方面，用于车辆杯架的冷却及加热装置可包括：杯子，包括热电模块及其外表面上的第一导电部，该第一导电部与热电模块处于导电状态；杯架，包括散热构件和第二导电部，该散热构件和第二导电部布置在相应部分处，并且当杯子布置在杯架中时，散热构件与热电模块相对应，并且第二导电部与第一导电部相对应；以及控制器，连接至热电模块以实现电气闭合电路，该控制器被配置为基于加热或冷却杯子中的饮料所期望温度调节施加至热电模块的电流量。

具体地，热电模块可布置在杯子下表面的中心；第一导电部可沿着热电模块的周缘布置；散热构件可布置在杯架的下表面上；并且第二导电部可沿着散热构件的周缘布置。第一导电部可沿着热电模块的周缘暴露至外部；并且第二导电部可沿着散热构件的周缘暴露至外部以通过与第一导电部接触而接地。

杯子可包括内杯和外杯，与内杯结合的外杯围绕内杯的预定部分，内杯与外杯之间设置有空间。热电模块的第一表面可固定至内杯的下表面并且热电模块的第一表面可与内杯的下表面接触并且热电模块的第二表面可暴露至外部。

冷却及加热装置可进一步包括第一弹性构件，该第一弹性构件被配置为沿与第一导电部与第二导电部接触并且按压第二导电部时第一导电部分朝向第二导电部移动的方向相反的(例如，相对的)方向施加弹性恢复力。第一弹性构件可布置在第二导电部的下表面与面向第二导电部的下表面的杯架的上表面之间。

磁体可布置在面向第二导电部的杯子的下表面上。第一弹性构件可布置在第一导电部的上表面与面向第一导电部的上表面的杯子的下表面之间。磁体可布置在面向第一导电部的杯架的上表面上。散热构件的最上端可布置在高于第二导电部的最上端的位置处，并且第一导电部的最下端可布置在低于热电模块的下端的位置处。

冷却及加热装置可进一步包括：第三导电部，布置在杯子的外表面上，第三导电部与热电模块处于导电状态；以及舌簧组件，电连接至控制器并且布置在当杯子安装在杯架中时与第三导电部对应的部分处，允许舌簧组件实现控制器与第三导电部之间的导电状态。

此外，第三导电部可沿着杯子的外部圆周表面布置。舌簧组件可包括：第四导电部，该第四导电部的第一端连接至控制器；以及第二弹性构件，连接在杯架的内表面与第四导电部之间，第二弹性构件被配置为将弹力施加至第四导电部，以使得第四导电部的第二端朝向杯架的中心移动。

第一导电部可以是沿着热电模块的周缘布置的无线功率接收器，并且第二导电部可以是沿着散热构件的周缘布置的无线功率发送器，在第二导电部与第一导电部之间提供无线连接。冷却及加热装置可进一步包括：鼓风机，布置在散热构件的热量驱散至的部分处并且鼓风机被配置为冷却散热构件。

控制器可包括：操作开关，被配置为确定是否冷却或加热饮料。此外，当操作开关接通时，控制器可被配置为实现与热电模块的电气闭合电路，执行将电流施加至热电模块，并且基于冷却模式或加热模式调节电流的流动方向。操作开关可被配置为确定是否冷却或加热饮料。进一步地，当操作开关断开时，控制器可被配置为实现与热电模块的电气闭合电路并且执行将电流施加至第二导电部。控制器还可包括方向控制电路，该方向控制电路布置在第一导电部与热电模块之间，并且被配置为基于冷却模式或加热模式调节电流的流动方向。

当杯架进入对于安装在杯架中的杯子的冷却模式并且控制器实现与热电模块的电气闭合电路时，控制器可被配置为将冷却操作信号施加至热电模块，以冷却与杯子的内表面相邻的热电模块的第一表面并且加热热电模块的第二表面。进一步地，控制器可被配置为将操作信号施加至鼓风机。当杯架进入对于安装在杯架中的杯子的加热模式并且控制器实现与热电模块的电气闭合电路时，控制器可被配置为将加热操作信号施加至热电模块，以加热与杯子的内表面相邻的热电模块的第一表面并且冷却热电模块的第二表面。

操作开关可被配置为选择饮料的期望温度，并且控制器可被配置为基于饮料的期望温度通过调节施加至热电模块的电流的量来调节饮料的温度。用于车辆杯架的冷却及加热装置可进一步包括：温度传感器，被配置为测量散热构件的温度。具体地，控制器可被配置为将温度传感器的测量值与估计为与施加至热电模块的电流的量对应的参考值进行比较，并且当测量值超过参考值时，控制器可被配置为限制施加至热电模块的电流的量。

当操作开关断开，或者在控制器将电流施加至热电模块同时利用接通的操作开关实现与热电模块的电气闭合电路之后，控制器与热电模块实现电气开路时，在鼓风机操作预定时间之后可停止鼓风机的操作。可替代地，当操作开关断开，或者在控制器将电流施加至热电模块同时利用接通的操作开关实现与热电模块的电气闭合电路之后，控制器与热电模块实现电气开路时，在鼓风机操作直到散热构件的温度达到参考温度之后可停止鼓风机的操作。

当杯架进入关于安装在杯架的杯子的加热模式并且在鼓风机利用断开的操作开关的操作期间控制器实现与热电模块的电气闭合电路，或者控制器实现与热电模块的电气开路时，可停止鼓风机的操作。此外，在冷却及加热装置中，灯泡可连接至控制器，基于是否操作杯架来操作灯泡。

根据本发明的另一方面，用于杯架的杯子，可包括：热电模块和导电部分，布置在杯子的外表面上，导电部分与热电模块处于导电状态。

本发明的用于车辆杯架的冷却及加热装置使用从热电模块传输的热能直接加热或冷却杯子中的饮料，从而迅速加热或冷却饮料。具体地，当在加热模式中操作杯架时，可消除可能使杯架过热的危险，并且因此该装置可安全地将饮料加热至较高温度。此外，当在冷却模式中操作杯架时，可使可能浪费至外部的热能的量最小化，并且因此该装置具有冷却饮料的改善性能。

此外，当杯架进入冷却模式或加热模式，其中控制器与热电模式实现电气闭合电路时，控制器可被配置为执行电流施加至热电模块，并且进一步地，防止布置在杯架的部分处的第二导电部通过除了杯子之后的其他导电材料接地，从而防止在杯架的冷却或加热操作期间可能导致的安全事故。

附图说明

当结合附图时，通过以下详细描述，将更明确地理解本发明的以上和其他目标、特征和其他优点，在附图中：

图1是示出了根据本发明的示例性实施方式的用于车辆杯架的冷却及加热装置的整个结构的视图；

图2是示出了根据本发明的示例性实施方式的用于车辆杯架的冷却及加热装置的第一示例性实施方式的构造中的电气连接流的视图；

图3是示出了在本发明的第一示例性实施方式的构造中的杯子与杯架之间的导电构造的视图；

图4是示出了在本发明的第一示例性实施方式的构造中的杯子与杯架之间的另一导电构造的视图；

图5是示出了根据本发明的示例性实施方式的用于车辆杯架的冷却及加热装置的第二示例性实施方式的构造中的电气连接流的视图；以及

图6是示出了根据本发明的示例性实施方式的在用于车辆杯架的冷却及加热装置的操作期间的控制过程的流程图。

具体实施方式

应当理解，本文所使用的术语“车辆(vehicle)”或者“车辆的(vehicular)”或者其他的类似术语包括广义的机动交通工具，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、大巴车、卡车、各种商用车辆的载客车辆，包括各种船只(boat)和船舶(ship)的水上交通工具(watercraft)，航天器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、内燃机、插入式(plug-in，外接充电式)混合动力电动车辆、氢动力车辆、以及其他可替代的燃料车辆(例如，燃料从除石油以外的资源获得)。

尽管示例性实施方式被描述为使用多个单元来执行示例性处理，但是应当理解，也可由一个或者多个模块执行所述示例性处理。此外，应该理解的是，术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器的硬件设备。存储器被配置为对模块进行存储，并且处理器具体地被配置为执行所述模块以执行下面进一步描述的一个或多个处理。

进一步地，本发明的控制逻辑可实施为非暂存性计算机可读介质，在计算机可读介质上包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的实例包括但并不限于：ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读介质也可分布在网络耦合的计算机系统中，使得例如由远程信息处理服务器(telematics server)或控制器局域网络(CAN)以分发的方式存储并且执行该计算机可读介质。

本文所使用的术语仅是用于描述具体实施方式的目的，而非旨在限制本发明。除非上下文另有明确说明，否则如本文所用的单数形式“一个”、“一种”和“该”也旨在包括复数形式。应该进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”规定了阐述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或附加有一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出的术语的任意及全部组合。

在下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施方式。贯穿附图，相同的参考标号将指示相同的或相似的部件。

本发明的用于车辆杯架的冷却及加热装置可包括杯子100、杯架200和控制器，并且可具有以有线模式实现电连接的第一示例性实施方式的构造、以及以无线模式实现电连接的第二示例性实施方式的构造。

首先，将描述第一示例性实施方式的构造。参考图1和图2，杯子100可安装在杯架200中，并且杯子100可包括热电模块110、以及在热电模块110的外表面上的第一导电部120，第一导电部120处于与热电模块110的导电状态。具体地，第一导电部120可以是通过与热电模块110接触而接地的电端子。

进一步地，热电模块110可布置在杯子100的下表面的大概中心上，并且第一导电部120可沿着热电模块110的周缘布置在杯子100的下表面上。此外，杯子100可包括内杯100a和外杯100b，外杯100b与内杯100a结合，并且在这种情况下，内杯100a与外杯100b之间可设置空间100c用于绝缘。

此外，热电模块110的第一表面可固定至内杯100a的下表面以允许热电模块110的第一表面与内杯100a的下表面接触，并且因此，热电模块110和内杯100a可彼此处于热接地状态，并且热电模块110的第二表面可暴露至外部，并且因此，当热电模块110与下文要提到的散热构件210接触时，热电模块210的第二表面可与散热构件210处于热接地状态。

此外，杯架200可在其中包括空间以容纳(例如，接纳)杯子100，在杯架200的上端处具有开口。当杯子100安装在杯架200中时，散热构件210可布置在与热电模块110对应的杯架200的部分处，并且第二导电部220可布置在与第一导电部120对应的杯架200的部分处。具体地，第二导电部220可以是通过与第一导电部120接触而接地的电端子。此外，杯架200可包括与杯架200的本体结合的杯架壳体200a，该杯架壳体200a被配置为容纳或接收杯子100。杯架壳体200a可包括其底表面的中心处的孔径，并且散热构件210的上端可设置为穿过杯架壳体200a的孔径突出。

此外，第二导电部220可沿着散热构件210的周缘布置以与第一导电部120接触。控制器被设置为与热电模块110实现电气闭合电路，并且控制器可被配置为基于加热或冷却杯子100中的饮料所期望温度调节施加至热电模块110的电流。例如，控制器600可包括操作开关500，该操作开关被配置为确定是否冷却或加热饮料，并且当操作开关500接通时，控制器600可与热电模块110实现电气闭合电路，将电流施加至热电模块110，并且基于冷却模式或加热模式调节电流的流动方向。具体地，控制器600可设置有被配置为调节电流的流动方向的方向控制电路140。

换言之，根据上述构造，当杯子100安装在杯架200中时，布置在杯子100的下表面的热电模块110与散热构件210接触以在它们之间产生导电状态，并且布置在杯子100的下表面上的第一导电部120与第二导电部220接触，第一导电部120与第二导电部220处于导电状态，因此控制器600和热电模块110在它们之间实现电气闭合电路。

具体地，控制器600可基于饮料的期望温度(例如，用户限定或选定的温度)确定是否在冷却模式中或在加热模式中运行杯架200，并且热电模块110的极性(例如，阳极或负极)可基于选定的模式通过方向控制电路140进行切换，并且因此，可基于设定极性来加热或冷却杯子100的内表面。

因此，本发明的用于车辆杯架的冷却及加热装置可使用从热电模块110直接传输至杯子100的热能加热或冷却杯子100的饮料，从而迅速加热或冷却饮料。具体地，当在加热模式中操作杯架200时，消除杯架200可能过热的危险，并且因此该装置可安全地将饮料加热至较高温度，而当在冷却模式中操作杯架200时，可使可能浪费至外部的热能的量最小化，并且因此该装置具有用于冷却饮料的改善性能。

此外，本发明的用于车辆杯架的冷却及加热装置可包括鼓风机230，该鼓风机设置在散热构件210的热量驱散至的部分处，并且因此，鼓风机可被配置为冷却散热构件。具体地，散热构件210的下端可被配置为多个引脚的形状，并且因此可有效地实现散热，并且鼓风机230可布置在散热构件210下方以从散热构件210驱散热量。换言之，当在冷却模式中操作杯架200时，在热电模块110的下表面处产生的热量可通过散热构件210的引脚迅速驱散至外部，并且因此可以降低与内杯100a接触的热电模块110的上表面的温度，因此提高用于冷却饮料的性能。

同时，用于本发明的车辆杯架的冷却及加热装置可进一步包括第一弹性构件S1，该第一弹性构件被配置为沿与当第一导电部120与第二导电部220接触并且按压第二导电部220时第一导电部120朝向第二导电部220移动的方向相反的方向施加弹性恢复力。参考图3，第二导电部220可沿着散热构件210的周缘沿圆周方向布置在杯架壳体200a的底表面上。第一弹性构件S1可布置在第二导电部220的下表面与杯架壳体200a的底表面之间，并且因此第二导电部220可在第一弹性构件S1的弹力范围内沿垂直方向弹性移动。具体地，第一弹性构件S1可以是压缩弹簧。

此外，磁体M可布置在杯子100的下表面处面向第二导电部220。进一步地，磁体M可以是永久磁铁，并且磁体M的磁力可使第二导电部220移动至第一导电部120以提高第一导电部120与第二导电部220之间的接触。

参考图4，第一导电部120可沿着热电模块110的周缘沿圆周方向布置在杯子100的下表面以下。第一弹性构件S1可布置在第一导电部120的上表面与杯子100的下表面之间，并且因此，第一导电部120可在第一弹性构件S1的弹力范围内沿垂直方向弹性移动。具体地，第一弹性构件S1可以是压缩弹簧。

此外，磁体M可布置在面向第一导电部120的杯架200的上表面处。进一步地，磁体M可以是永久磁铁，并且磁体M的磁力可使第一导电部120移动至第二导电部220以提高第一导电部120与第二导电部220之间的接触。

换言之，当杯子100安装在杯架200中时，布置在杯子100的下表面上的第一导电部120可与第二导电部220处于接地状态。当第一弹性构件S1由杯子100的重量压缩时，杯子100可进一步降低到杯架中，并且第一导电部120可与第二导电部220处于接地状态，并且热电模块110的下表面可与散热构件210的上表面处于接地状态。因此，在热电模块110的下表面与散热构件210的上表面之间可实现热接地状态，并且因此，从热电模块110传输的热能可通过散热构件210驱散。

此外，参考图1和图2，根据用于本发明的车辆杯架的冷却及加热装置，散热构件210的最上端可布置在高于第二导电部220的最上端的位置处。此外，第一导电部120的最下端可布置在低于热电模块110的下端的位置处。换言之，通过在高于第二导电部220的高度的向上方向上突出散热构件210的高度，即使另一导电材料安装在杯架200中，导电材料也仅与散热构件210的上表面接触，从而防止安全事故的风险，该安全事故可由导电材料与第二导电部220之间可实现的接地状态所引起。

用于本发明的车辆杯架的冷却及加热装置可进一步包括第三导电部130和舌簧组件300。参考图1和图2，第三导电部130可布置在杯子100的外表面上，其中，第三导电部130与热电模块110处于导电状态。例如，第三导电部130可沿着杯子100的外部圆周表面布置。

此外，舌簧组件300可布置在与第三导电部130对应的部分处，舌簧组件300电连接至控制器，并且因此，当杯子100安装在杯架200中时，可以实现第三导电部130与控制器之间的导电状态。舌簧组件300可包括第四导电部310和第二弹性构件S2，并且第四导电部310的第一端可连接至控制器600。具体地，第三导电部130和第四导电部310可以是通过彼此接触的电连接的端子。

第二弹性构件S2可连接在杯架200的内表面与第四导电部310之间。进一步地，第二弹性构件S2可被配置为将弹力施加至第四导电部310，并且因此，第四导电部310的第二端可朝向杯架200的中心移动。例如，第二弹性构件S2可设置为板簧，并且第二弹性构件S2的第一端可固定至杯架壳体200a的内表面，并且第二弹性构件S2的第二端可固定至第四导电部310的第二端。

换言之，第四导电部310的第二端可被配置为通过从第二弹性构件S2施加的弹力朝向杯架200的中心移动。因此，当杯子100安装在杯架200中时，第四导电部310的第二端可与杯子100的外表面保持接触。因此，当杯子100安装在杯架200中时，设置在杯子100的外表面上的第三导电部130与第四导电部310处于导电状态，并且热电模块110和控制器处于电连接。

接下来，将描述根据本发明的用于车辆杯架的冷却及加热装置的第二示例性实施方式的构造。参考图5，热电模块110可布置在杯子100的下表面的中心处，并且第一导电部120'可沿着热电模块110的周缘布置。具体地，第一导电部120'可以是可被配置为无线接收电力的无线功率接收器。

此外，杯架200可包括与杯架200的本体结合的杯架壳体200a。杯架壳体200a可包括其底表面的中心处的孔径，并且散热构件210的上端可设置为穿过杯架壳体200a的孔径突出。此外，第二导电部220'可沿着散热构件210的周缘布置，并且因此第二导电部220'可电连接至第一导电部120'。具体地，第二导电部220'可以是沿着散热构件210的周缘布置的无线功率发送器，并且因此，第二导电部220'可被配置为将电力无线发送至第一导电部120'。

换言之，被配置为无线发送和接收电力的无线功率发送器可包括无线连接方法，诸如，使用感应电流和线圈的磁感应方法、以及磁共振方法。控制器可连接至热电模块110以与热电模块110实现电气闭合电路，并且控制器可被配置为基于加热或冷却杯子100中的饮料的所期望的温度来调节施加至热电模块110的电流。

例如，控制器可包括：操作开关500，该操作开关陪配置为确定是否冷却或加热饮料，并且当操作开关500接通时，控制器600可被配置为与热电模块110实现电气闭合电路，并且执行电流施加至第二导电部220'。此外，布置在第一导电部120'与热电模块110之间的方向控制电路140可被配置为基于冷却模式或加热模式调节电流的流动方向。

换言之，根据本发明具有以上所述的构造，当杯子100安装在杯架200中时，布置在杯子100的下表面的中心处的热电模块110与散热构件210接触，以在它们之间生成导电状态。并且第二导电部220'和第一导电部120'可彼此无线连接，并且因此电流可通过第二导电部220'施加至第一导电部120'，并且在控制器600与热电模块110之间可实现电气闭合电路。

控制器600可被配置为基于饮料的期望温度确定是否在冷却模式中或者加热模式中操作杯架200，并且热电模块110的极性(正极或负极)可基于选定模式通过方向控制电路140进行切换，并且因此可基于设置极性加热或冷却杯子100的内表面。例如，当通过操作开关500操纵的数字信号输入至控制器600时，在控制器600中生成的数字信号可通过转换器610变成模拟信号并且该模拟信号可传输至第二导电部220'。然后，当来自第二导电部220'的模拟信号被无线传输至第一导电部120'时，方向控制电路140可被配置为调节或改变电流至设置成与模拟信号匹配的极性的流动方向，并且将电流施加至热电模块110，并且从而热电模块110的每个表面基于设置极性驱散或者吸收热量。

因此，因为使用从热电模块110直接传输至杯子100的热能可加热或冷却杯子100的饮料，所以可迅速加热或冷却饮料的温度。具体地，当在加热模式中操作杯架200时，在没有可能使饮料过热的危险的情况下将饮料安全地加热至较高温度，并且当在冷却模式中操作杯架200时，可使浪费至外部的热能的量最小化，从而提高用于冷却饮料的性能。

同时，如上所述，当操作开关500接通时，本发明的控制器600可被配置为在与热电模块110实现电气闭合电路时将电流施加至热电模块110，并且控制器600可被配置为基于冷却模式或加热模式调节电流的流动方向。

参考图6，描述的是在用于本发明的杯架的冷却及加热装置的操作期间的控制过程。当杯子100安装在杯架200中时，可确定控制器600是否与热电模块110实现电气闭合电路，并且基于饮料的期望温度确定是否利用操作开关500的操作冷却或加热饮料。

换言之，在第一示例性实施方式的情况下，当第一导电部120与第二导电部220处于接地状态，并且第三导电部130与第四导电部310处于接地状态时，可确定是否在控制器600与热电模块110之间实现电气闭合电路。此外，在第二示例性实施方式的情况下，当第一导电部120'和第二导电部220'位于其中与安装在杯架200中的杯子100之间无线发送和接收是可用的距离内时，可确定是否在控制器600与热电模块110之间实现电气闭合电路。

响应于确定电气闭合电路建立，杯架200可进入冷却模式，冷却操作信号可施加至热电模块110，并且因此可冷却与杯子100的内表面相邻的热电模块110的第一表面并且可加热热电模块110的第二表面。此外，操作信号可施加至鼓风机230，并且可通过鼓风机230冷却散热构件210。此外，响应于确定建立的电气闭合电路，杯架200可进入加热模式，加热操作信号可施加至热电模块110，并且因此可加热与杯子100的内表面相邻的热电模块110的第一表面并且可冷却热电模块110的第二表面。

当通过操作开关500在冷却模式中操作杯架200时，布置在杯子100的下表面上的热电模块110的上表面可通过设置极性冷却，并且可加热与散热构件210接触并且面向散热构件210的热电模块110的下表面。具体地，热电模块110的下表面与散热构件210接触，并且热电模块110的下表面的热能传输至散热构件210，并且因此可通过操作鼓风机230冷却散热构件210，这降低热电模块110的上表面的温度并且提高用于冷却饮料的性能。

此外，当通过操作开关500在加热模式中操作杯架200时，与杯子100的下表面接触的热电模块110的上表面可通过设置为与冷却模式相反的极性加热，并且可冷却与散热构件210接触并且面向散热构件210的热电模块110的下表面。具体地，热电模块110的下表面与散热构件210接触，并且热电模块110的下表面的热能传输至散热构件210，并且因此散热构件210可被配置为吸收热能，这增加热电模块110的上表面的温度并且提高用于加热饮料的性能。

此外，本发明的操作开关500可被配置为选择饮料的期望温度(例如，基于用户偏好或者预定加热或冷却温度状况)。例如，操作开关500可被配置为通过饮料的类型选择饮料的期望温度，或者可被配置为包括程度控制功能，该功能选择饮料加热或冷却的程度。具体地，控制器600可被配置为基于饮料的期望温度通过调节施加至热电模块110的电流的量来调节饮料的温度。

例如，控制器600可被配置为调节施加至热电模块110的电力的量并且在加热模式中，当饮料的期望温度较高时，可将更大量的电力施加至热电模块110。相反，当饮料的期望温度较低时，可将更小量的电力施加至热电模块110。

此外，用于本发明的车辆杯架的冷却及加热装置可进一步包括温度传感器240，该温度传感器被配置为测量或感测散热构件210的温度，并且设置与施加至热电模块110的电流的量对应的参考值。因此，控制器600可被配置为将通过温度传感器240测量的测量值与估计与电流的量对应的参考值进行比较。当测量值超过参考值时，控制器600可被配置为限制或阻断施加至热电模块110的电流的量。因此，用户可防止将饮料的温度调节为大于或小于期望温度，从而为饮料保证适当温度，并且进一步地，可提高杯架200的可售性。

此外，当操作开关500断开，或者在控制器600利用接通的操作开关500实现与热电模块110电气闭合电路同时将电流施加至热电模块110之后，控制器600与热电模块110实现电气开路时，在鼓风机230操作预定时间段后，可停止鼓风机230的操作。

例如，当用户将加热了在杯子100内饮料的杯子100从杯架200移去，可立即中断施加至热电模块110的电流的流动，同时可保持加热散热构件210的上表面。因此，当杯子100中的饮料加热之后将杯子100从杯架200中移去时，不能立即停止鼓风机230的操作。反而，在鼓风机230操作几秒至几十秒之后，可停止鼓风机230的操作，从而使散热构件210迅速冷却并且降低用户可能由于饮料的高温而导致的烫伤危险。

此外，当操作开关500断开时，或者在控制器600利用接通的操作开关500实现与热电模块110电气闭合电路同时将电流施加至热电模块110之后，控制器600与热电模块110实现电气开路时，在鼓风机230操作至散热构件210的温度达到参考温度之后，可停止鼓风机230的操作。换言之，因为温度可从被配置为测量散热构件210的温度的温度传感器240输入，所以在鼓风机230操作至散热构件210的温度达到消除烫伤危险的温度之后，可停止鼓风机230的操作。此外，当在加热模式中和冷却模式中从杯架200中移去杯子100时，不可立即停止鼓风机230的操作，直到通过预定逻辑操作鼓风机230之后，从而减少在散热构件210上可能出现的凝结。

然而，当杯架200与安装在杯架200中的杯子100进入加热模式并且在鼓风机230利用断开的操作开关500的操作期间控制器600与热电模块110实现电气闭合电路，或者控制器600与热电模块110实现电气开路时，可立即停止鼓风机230的操作。例如，当安装在杯架200中的饮料期望利用杯架200加热，同时通过鼓风机230冷却散热构件210时，可立即停止鼓风机230的操作，并且可使饮料再加热。

此外，灯泡400可连接至控制器600以基于是否在冷却模式或加热模式中操作杯架200来控制是否操作该灯泡400。具体地，可以是发光二极管(LED)的灯泡400可安装在杯架壳体200a的内表面上。当杯子100安装在杯架200中，并且在该装置中的所有部件之间实现电气闭合电路时，换言之，当电力施加至所有部件时，可接通灯泡400以提供关于是否在冷却模式或加热模式中操作杯架200的通知。

如上所述，用于本发明的车辆杯架的冷却及加热装置使用从热电模块110传输的热能直接加热或冷却杯子100的饮料(例如，而非仅加热或冷却杯架)，从而迅速加热或冷却饮料。具体地，当在加热模式中操作杯架200时，可消除可能使杯架200过热的危险，并且因此该装置可安全地将饮料加热至较高温度。此外，当在冷却模式中操作杯架200时，可使可能浪费至外部的热能的量最小化，并且因此该装置具有用于冷却饮料的改善性能。

当杯架200进入冷却模式或加热模式，并且控制器600与热电模块110实现电气闭合电路时，控制器600可被配置为调节施加至热电模块110的电流，并且进一步地，防止布置在杯架200的一部分处的第二导电部220通过除了杯子100之外的其他导电材料接地，从而防止可在冷却或加热杯架200的操作期间导致的安全事故。

尽管已出于说明性的目的描述了本发明的示例性实施方式，然而本领域技术人员应当认识到的是，在不背离所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加以及替换。

Claims (24)

1.一种用于车辆杯架的冷却及加热装置，包括：

杯子，具有热电模块及所述杯子的外表面上的第一导电部，所述第一导电部与所述热电模块处于导电状态；

杯架，包括散热构件和第二导电部，所述散热构件和所述第二导电部布置在相应部分处，并且当杯子安装在所述杯架中时，所述散热构件与所述热电模块相对应，并且所述第二导电部与所述第一导电部相对应；以及

控制器，连接至所述热电模块以实现电气闭合电路，所述控制器被配置为基于加热或冷却所述杯子中的饮料所期望的温度调节施加至所述热电模块的电流的量。

2.根据权利要求1所述的冷却及加热装置，其中，所述热电模块布置在所述杯子的下表面的中心，所述第一导电部沿着所述热电模块的周缘布置，所述散热构件布置在所述杯架的下表面上，并且所述第二导电部沿着所述散热构件的周缘布置。

3.根据权利要求2所述的冷却及加热装置，其中，所述第一导电部沿着所述热电模块的周缘暴露至外部，并且所述第二导电部沿着所述散热构件的周缘暴露至外部以通过与所述第一导电部接触而接地。

4.根据权利要求2所述的冷却及加热装置，其中，所述杯子包括：

内杯和外杯，所述外杯与所述内杯结合并且所述外杯围绕所述内杯的预定部分，所述内杯与所述外杯之间设置有空间，

其中，所述热电模块的第一表面固定至所述内杯的下表面并且所述热电模块的所述第一表面与所述内杯的所述下表面接触，并且其中，所述热电模块的第二表面暴露至外部。

5.根据权利要求3所述的冷却及加热装置，进一步包括：

第一弹性构件，被配置为沿着与所述第一导电部与所述第二导电部接触并且按压所述第二导电部时所述第一导电部朝向所述第二导电部移动的方向相反的方向施加弹性恢复力。

6.根据权利要求5所述的冷却及加热装置，其中，所述第一弹性构件布置在所述第二导电部的下表面与面向所述第二导电部的所述下表面的所述杯架的上表面之间。

7.根据权利要求6所述的冷却及加热装置，其中，磁体布置在面向所述第二导电部件的所述杯子的所述下表面上。

8.根据权利要求5所述的冷却及加热装置，其中，所述第一弹性构件布置在所述第一导电部的上表面与面向所述第一导电部的所述上表面的所述杯子的所述下表面之间。

9.根据权利要求8所述的冷却及加热装置，其中，磁体布置在面向所述第一导电部件的所述杯架的上表面上。

10.根据权利要求3所述的冷却及加热装置，其中，所述散热构件的最上端布置在高于所述第二导电部的最上端的位置处，并且所述第一导电部的最下端布置在低于所述热电模块的下端的位置处。

11.根据权利要求1所述的冷却及加热装置，进一步包括：

第三导电部，布置在所述杯子的所述外表面上，所述第三导电部与所述热电模块处于导电状态；以及

舌簧组件，电连接至所述控制器并且布置在与所述杯子安装在所述杯架中时所述第三导电部对应的部分处，并且所述舌簧组件实现所述控制器与所述第三导电部之间的导电状态。

12.根据权利要求11所述的冷却及加热装置，其中，所述第三导电部沿着所述杯子的外部圆周表面布置，其中，所述舌簧组件包括：

第四导电部，所述第四导电部的第一端连接至所述控制器；以及

第二弹性构件，连接在所述杯架的内表面与所述第四导电部之间，

其中，所述第二弹性构件被配置为将弹力施加至所述第四导电部以朝向所述杯架的中心移动所述第四导电部的第二端。

13.根据权利要求2所述的冷却及加热装置，其中，所述第一导电部是沿着所述热电模块的周缘布置的无线功率接收器，并且所述第二导电部是沿着所述散热构件的周缘布置的无线功率发送器，以将电力从所述第二导电部无线地传输至所述第一导电部。

14.根据权利要求2所述的冷却及加热装置，进一步包括：

鼓风机，布置在所述散热构件的热量驱散至的部分处并且所述鼓风机被配置为冷却所述散热构件。

15.根据权利要求14所述的冷却及加热装置，其中，所述控制器包括：

操作开关，被配置为确定是否冷却或加热所述饮料，并且

其中，当所述操作开关接通时，所述控制器与所述热电模块实现电气闭合电路，所述控制器被配置为执行将电流施加至所述热电模块并且基于冷却模式或加热模式调节所述电流的流动方向。

16.根据权利要求14所述的冷却及加热装置，其中，所述控制器包括：

操作开关，被配置为确定是否冷却或加热所述饮料，并且当所述操作开关接通时，所述控制器与所述热电模块实现电气闭合电路，并且所述控制器被配置为执行电流施加至所述第二导电部；以及

方向控制电路，布置在所述第一导电部与所述热电模块之间，所述方向控制电路被配置为基于所述冷却模式或所述加热模式调节电流的流动方向。

17.根据权利要求15所述的冷却及加热装置，其中，当所述杯架与安装在所述杯架中的所述杯子进入所述冷却模式并且所述控制器与所述热电模块实现电气闭合电路时，所述控制器被配置为将冷却操作信号施加至所述热电模块，以冷却与所述杯子的内表面相邻的所述热电模块的第一表面并且加热所述热电模块的第二表面，并且将操作信号施加至所述鼓风机。

18.根据权利要求15所述的冷却及加热装置，其中，当所述杯架与安装在所述杯架中的所述杯子进入所述加热模式并且所述控制器与所述热电模式实现电气闭合电路时，所述控制器被配置为将加热操作信号施加至所述热电模块，以加热与所述杯子的内表面相邻的所述热电模块的第一表面并且冷却所述热电模块的第二表面。

19.根据权利要求15所述的冷却及加热装置，其中，所述操作开关被配置为选择所述饮料的期望温度，并且所述控制器被配置为基于所述饮料的所述期望温度通过调节施加至所述热电模块的电流的量来调节所述饮料的温度。

20.根据权利要求19所述的冷却及加热装置，进一步包括：

温度传感器，被配置为测量所述散热构件的温度，

其中，所述控制器被配置为将所述温度传感器的测量值与估计为与施加至所述热电模块的电流的量对应的参考值进行比较，并且当所述测量值超过所述参考值时，所述控制器被配置为限制施加至所述热电模块的电流的量。

21.根据权利要求15所述的冷却及加热装置，其中，当所述操作开关断开，或者在所述控制器利用接通的所述操作开关与所述热电模块实现电气闭合电路时将电流施加至所述热电模块之后所述控制器与所述热电模块实现电气开路时，在所述鼓风机操作达预定时间段之后停止所述鼓风机的操作。

22.根据权利要求20所述的冷却及加热装置，其中，当所述操作开关断开，或者在所述控制器利用接通的所述操作开关与所述热电模块实现电气闭合电路时将电流施加至所述热电模块之后所述控制器与所述热电模块实现电气开路时，在所述鼓风机操作直到所述散热构件的温度达到参考温度之后停止所述鼓风机的操作。

23.根据权利要求21所述的冷却及加热装置，其中，当所述杯架与安装在所述杯架中的所述杯子进入所述加热模式并且在所述操作开关断开时所述鼓风机的操作期间所述控制器与所述热电模块实现电气闭合电路，或者所述控制器与所述热电模块实现电气开路时，立即停止所述鼓风机的操作。

24.根据权利要求1所述的冷却及加热装置，进一步包括：

灯泡，连接至所述控制器，并且所述控制器被配置为基于是否正在操作所述杯架将所述灯泡操作为接通。

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