CN106859224B - 基于太阳能充电的保温杯垫 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于太阳能充电的保温杯垫，包括电源、充电控制电路、太阳能电池板、加热板、红黄绿色三盏LED指示灯、杯垫主体、第一加热电阻丝、第二加热电阻丝、电阻R8、电阻R9、温控开关；由电源按钮控制太阳能电池板充放电，温控器通过比较杯垫温度与设定温度大小来闭合或断开，用以决定第二电阻丝是否串入电路，以控制保温或加热状态；三盏LED灯用来表示充电，保温，加热三种状态。利用太阳能电池板给保温杯垫供电，解决了户外电源难以寻找的问题，而且绿色环保，便于携带。
Description
技术领域
本发明涉及一种保温杯垫，特别是涉及一种基于太阳能充电的保温杯垫。
背景技术
人们在使用茶杯饮水时都希望水温保持在一个适当温度，但是根据常识茶杯中的水会随着时间的流逝慢慢冷掉，所以很多人选择用保温杯来获得更长时间的保温效果，市场上已有的隔层保温杯体积重量大，保温时间不够长。而现有的保温杯垫都需要外在电源供电，不便于携带和户外使用。随着科技的发展，太阳能电池受到越来越多的关注，技术也变得更加成熟和稳定。利用太阳能电池板给保温杯垫供电，解决了户外电源难以寻找的问题，而且绿色环保，便于携带。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于太阳能充电的保温杯垫，该杯垫能够对放置在其上玻璃杯中的水加热保温。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于太阳能充电的保温杯垫，包括电源、充电控制电路、太阳能电池板、加热板、红黄绿色三盏LED指示灯、杯垫主体、第一加热电阻丝、第二加热电阻丝、电阻R8、电阻R9、温控开关；所述太阳能电池板和加热板均嵌在杯垫主体的上表面，太阳能电池板包围加热板，所述加热板的下表面贴有加热电阻丝，加热电阻丝外面包覆PVC；所述电源安装在杯垫主体内，红黄绿三盏LED指示灯和电源按钮均嵌在杯垫主体上，所述太阳能电池板、黄色LED指示灯、电源和充电控制电路依次串联构成闭合回路，电源的正极分别与第一加热电阻丝的一端和红色LED指示灯的正极相连，红色LED指示灯的负极与电阻R8的一端相连，第一加热电阻丝的另一端、电阻R8的另一端、绿色LED指示灯的正极、第二加热电阻丝的一端以及温控器的一端相连于一点，绿色LED指示灯的负极和电阻R9的一端相连，电阻R9的另一端、第二加热电阻丝的另一端和温控器的另一端均与电源的负极相连；所述温控器为KSD9700型温控器，将带有环保型银触点的弹性元件连接在杯垫主体上，杯垫主体与弹簧片装有感温灵的双金属碟片，嵌入杯垫主体内。
进一步的，所述太阳能电池板控制电路包括增强型场效应管Q1、Q2，三极管Q3、Q4，Q5，电阻R3-R7，二极管D2和电容C1；电源开关一端接5V高电平，另一端串联电阻R4，电阻R4另一端与三极管Q3的发射极相连，三极管Q3的基极接高电平，三极管Q3的集电极分别与三极管Q4的基极和电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端、三极管Q4的发射极和电容C1的一端均接高电平，电容C1的另一端接地，三极管Q4的集电极分别与二极管D2的正极、电阻R3的一端以及三极管Q5的基极相连，二极管D2的阴极和电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端和电阻R6的一端相连，电阻R6的另一端和三极管Q5的发射极相连，电阻R3的另一端、三级管Q5的集电极、增强型场效应管Q1源极和增强型场效应管Q2源极相连于一点，增强型场效应管Q1漏极接太阳能板的负极，增强型场效应管Q2的漏极接电池负极，增强型场效应管Q1的栅极与增强型场效应管Q2的栅极相连。
本发明的有益效果是，按下电源按钮，太阳能电池板放电，温控器通过比较杯垫温度与设定温度大小来闭合或断开，用以决定第二加热电阻丝是否串入电路，以控制保温或加热状态；温度达到设定值后，热量传到温控器的双金属片，达到双金属片的规定值时其瞬间动作，这样切断电路，使第二加热电阻丝和绿色LED灯串入电路，电路发热功率下降，进入保温状态；当温度下降到复位温度时，双金属又迅速闭合，再次接通电路，第二加热电阻丝和绿色LED灯被短路，电路发热功率又升高，进入加热状态。加热过程中红色LED指示灯亮；当温度达到设定温度时，绿色LED指示灯亮；不按下电源按钮，太阳能电池板充电，将光照能量以电能形式储存起来，黄灯亮。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是杯垫充电时电路图，其中虚线内为太阳能电池板等效电路图；
图3是杯垫加热时电路图；
图中：电源1、太阳能电池板2、加热板3、LED指示灯4、电源按钮5、杯垫主体6、第一加热电阻丝7、第二加热电阻丝8、红色LED指示灯9、绿色LED指示灯10、温控器11。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图来说明本发明的具体实施方式。
如图1-3所示，一种基于太阳能充电的保温杯垫，包括电源1、充电控制电路、太阳能电池板2、加热板3、红黄绿色三盏LED指示灯4、杯垫主体6、第一加热电阻丝7、第二加热电阻丝8、电阻R8、电阻R9、温控器11；所述太阳能电池板2和加热板3均嵌在杯垫主体6的上表面，太阳能电池板2包围加热板3，所述加热板3的下表面贴有加热电阻丝，加热电阻丝外面包覆PVC；所述电源1安装在杯垫主体6内，红、黄、绿三盏LED指示灯4和电源按钮5均嵌在杯垫主体6上，所述太阳能电池板2、黄色LED指示灯、电源1和充电控制电路依次串联构成闭合回路，电源1的正极分别与第一加热电阻丝7的一端和红色LED指示灯9的正极相连，红色LED指示灯9的负极与电阻R8的一端相连，第一加热电阻丝7的另一端、电阻R8的另一端、绿色LED指示灯10的正极、第二加热电阻丝8的一端以及温控器11的一端相连于一点，绿色LED指示灯10的负极和电阻R9的一端相连，电阻R9的另一端、第二加热电阻丝8的另一端和温控器11的另一端均与电源1的负极相连；所述温控器11为KSD9700型温控器11，将带有环保型银触点的弹性元件连接在杯垫主体6上，杯垫主体6与弹簧片装有感温灵的双金属碟片，嵌入杯垫主体6内。
如图2所示，所述太阳能电池板控制电路包括增强型场效应管Q1、Q2，三极管Q3、Q4，Q5，电阻R3-R7，二极管D2和电容C1；电源开关一端接5V高电平，另一端串联电阻R4，电阻R4另一端与三极管Q3的发射极相连，三极管Q3的基极接高电平，三极管Q3的集电极分别与三极管Q4的基极和电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端、三极管Q4的发射极和电容C1的一端均接高电平，电容C1的另一端接地，三极管Q4的集电极分别与二极管D2的正极、电阻R3的一端以及三极管Q5的基极相连，二极管D2的阴极和电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端和电阻R6的一端相连，电阻R6的另一端和三极管Q5的发射极相连，电阻R3的另一端、三级管Q5的集电极、增强型场效应管Q1源极和增强型场效应管Q2源极相连于一点，增强型场效应管Q1漏极接太阳能板的负极，增强型场效应管Q2的漏极接电池负极，增强型场效应管Q1的栅极与增强型场效应管Q2的栅极相连。
本发明的工作过程如下：
电源按钮5断开时，不进入加热状态，太阳能电池板2收集太阳能，如图2，所述太阳能板等效电路图包括电流源，二极管D1，电阻R1，R2，电流源与D1，R2并联后与R1串联，中间部分为控制电路，电源开关断开时，M点为低电平时，Q3、Q4管导通，Q5管截止，VGS≈3.6V，所以MOS管Q1、Q2处于开启状态，给电池充电，同时黄灯亮起；电源开关闭合时，M点为高电平时，Q3、Q4管截止，Q5管导通，VGS很小，毫伏数量级，所以MOS管Q1、Q2处于截止状态，电池不充电，处于放电状态。
本实施例中温控器11采用型号为KSD9700型温控器11，将带有环保型银触点的弹性元件连接在杯垫主体6上，杯垫主体6与弹簧片装有感温灵的双金属碟片，嵌入杯垫主体6内，温度达到设定值后，热量传到双金属片，达到双金属片的规定值时其瞬间动作，这样切断电路，使第二加热电阻丝8和绿色LED指示灯10传入电路，电路发热功率下降，进入保温状态；当温度下降到复位温度时，双金属又迅速闭合，再次接通电路，第二加热电阻丝8和绿色LED指示灯10被短路，电路发热功率又升高，进入加热状态。即温度到达设定值，温控器11断开；温度下降后，温控器11闭合。
综上所述，本发明是一种基于太阳能充电的保温杯垫，利用太阳能电池板供电，摆脱了电源和电导线的束缚，便携性和移动性都大大提高。
Claims (1)
1.一种基于太阳能充电的保温杯垫，包括电源、充电控制电路、太阳能电池板、加热板、红黄绿色三盏LED 指示灯、杯垫主体、第一加热电阻丝、第二加热电阻丝、电阻R8、电阻R9、温控开关；所述太阳能电池板和加热板均嵌在杯垫主体的上表面，太阳能电池板包围加热板，所述加热板的下表面贴有加热电阻丝，加热电阻丝外面包覆PVC；所述电源安装在杯垫主体内，红黄绿三盏LED 指示灯和电源按钮均嵌在杯垫主体上，所述太阳能电池板、黄色LED 指示灯、电源和充电控制电路依次串联构成闭合回路，电源的正极分别与第一加热电阻丝的一端和红色LED 指示灯的正极相连，红色LED 指示灯的负极与电阻R8 的一端相连，第一加热电阻丝的另一端、电阻R8 的另一端、绿色LED 指示灯的正极、第二加热电阻丝的一端以及温控器的一端相连于一点，绿色LED 指示灯的负极和电阻R9 的一端相连，电阻R9的另一端、第二加热电阻丝的另一端和温控器的另一端均与电源的负极相连；所述温控器为KSD9700 型温控器，将带有环保型银触点的弹性元件连接在杯垫主体上，杯垫主体与弹簧片装有感温灵的双金属碟片，嵌入杯垫主体内；
所述充电控制电路包括增强型场效应管Q1、Q2，三极管Q3、Q4，Q5，电阻R3-R7，二极管D2和电容C1；电源开关一端接5V 高电平，另一端串联电阻R4，电阻R4 另一端与三极管Q3 的发射极相连，三极管Q3 的基极接高电平，三极管Q3的集电极分别与三极管Q4 的基极和电阻R5 的一端相连，电阻R5 的另一端、三极管Q4 的发射极和电容C1 的一端均接高电平，电容C1 的另一端接地，三极管Q4 的集电极分别与二极管D2 的正极、电阻R3 的一端以及三极管Q5 的基极相连，二极管D2 的阴极和电阻R7 的一端相连，电阻R7 的另一端和电阻R6的一端相连，电阻R6 的另一端和三极管Q5 的发射极相连，电阻R3 的另一端、三极管Q5 的集电极、增强型场效应管Q1 源极和增强型场效应管Q2 源极相连于一点，增强型场效应管Q1 漏极接太阳能板的负极，增强型场效应管Q2 的漏极接电池负极，增强型场效应管Q1 的栅极与增强型场效应管Q2 的栅极相连。
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