CN106937412A - 一种智能石墨烯电热毯及其控制系统 - Google Patents

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王诗榕
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Abstract

本发明涉及一种智能石墨烯电热毯，包括绝缘导热外套、控制器、电源装置、控制面板和包覆在绝缘导热外套内的复数个电热毯芯体本体，各所述电热毯芯体本体均包括布料底层，涂覆在布料底层上的石墨烯涂层以及缝合在石墨烯涂层上的电热丝，各所述电热毯芯体本体的石墨烯涂层上均设有温度控制模块、压力传感器和心率及呼吸传感器，所述控制器和电源装置均设置在控制面板内，所述控制器通过电源装置供电，所述电源装置连接市电，各所述石墨烯涂层上的温度控制模块、压力传感器、心率及呼吸传感器和电热丝分别与控制器电连接，通过上述方案本发明解决了现有的电热毯导热不均匀、不能实现对电热毯的具体部位加热、电热毯的控制不够智能化的问题。

Description

一种智能石墨烯电热毯及其控制系统
技术领域
本发明涉及电热毯技术领域，尤其涉及一种智能石墨烯电热毯及其控制系统。
背景技术
电热毯，又名电褥，是一种接触式电暖器具，它将特制的、绝缘性能达到标准的软索式电热元件呈盘蛇状织入或缝入毛毯里，通电时即发出热量。它主要用于人们睡眠时提高被窝里的温度来达到取暖的目的。目前市面上的大多数电热毯智能化水平较低，不能根据用户的实际需求加热电热毯的指定部位，并且不具备智能调节温度的功能。如2012年02月22日中国专利授权公开号CN102356983A所公开的一种电热毯，该电热毯具有自动开关功能，其是在现有电热毯的基础上增加了自动控制单元，该自动控制单元包括单片机模块、温度传感器、压力传感器、继电器电路及电源电路，其中压力传感器设置于电热毯内，温度传感器用于感应室温，压力传感器和温度传感器均连接单片机模块，继电器电路作用于电热毯的通电开关，继电器电路受单片机模块控制，电源电路给自动控制单元供电。
上述电热毯在实际使用过程中，只能对整块电热毯加热，而不能实现对电热毯的具体部位加热，并且通过继电器开关通断来控制电热毯加热工作，智能化水平较低。
本发明人还发现现有的电热毯不能够迅速导热均匀，热量会聚集在人体接触到的部位，造成局部高温。并且用户在实际使用过程中希望电热毯上相对应人体的头部、腰部和腿部的温度精确控制，以使人感到舒适。
发明内容
因此，针对上述的问题，本发明提出一种智能石墨烯电热毯及其控制系统，解决了现有的电热毯导热不均匀、不能实现对电热毯的具体部位加热、电热毯的控制不够智能化的问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种智能石墨烯电热毯及其控制系统，包括绝缘导热外套、控制器、电源装置、控制面板和包覆在绝缘导热外套内的复数个电热毯芯体本体，各所述电热毯芯体本体均包括布料底层，涂覆在布料底层上的石墨烯涂层以及缝合在石墨烯涂层上的电热丝，各所述电热毯芯体本体的石墨烯涂层上均设有温度控制模块和压力传感器，所述控制器和电源装置均设置在控制面板内，所述控制器通过电源装置供电，所述电源装置连接市电，各所述石墨烯涂层上的温度控制模块、压力传感器、电热丝分别与控制器电连接，所述石墨烯涂层包含以下重量份的各原料：中和剂0.1～0.2份、聚氧乙烯烷基醚0.1～0.3份、多聚磷酸盐0.1～1份、脂肪烃的乳化物0.1～0.5份、石墨烯1～5份、十二醇酯1～3份。
进一步的，所述石墨烯为采用机械剥离石墨法生产，由单层和部分寡层石墨烯堆积而成的粉体，所述石墨烯具有以下技术指标：厚度＜5nm；直径5～20nm；含水率＜2％；堆积密度0.02～0.04g/ml。
进一步的，所述温度控制模块包括PID模块、数模转换器、温度传感器和模数转换器，所述PID模块和模数转换器分别与控制器电连接，所述数模转换器与电热丝电连接，所述温度传感器与模数转换器电连接。
一种智能石墨烯电热毯的控制系统，包括上述所说的智能石墨烯电热毯，还包括无线模块和移动终端设备，所述无线模块设置在控制面板内，所述无线模块与控制器电连接，所述无线模块与移动终端设备无线连接。
更进一步的，还包括设置在控制面板上的显示屏和按键模块，所述显示屏和按键模块分别与控制器电连接。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本智能石墨烯电热毯内设置有复数个用以控制加热的电热毯芯体本体，各所述电热毯芯体本体的布料底层上均覆涂一层石墨烯涂层，通过石墨烯涂层使电热毯能够迅速的导热均匀，避免造成局部高温而让用户感到不舒服。并且各所述电热毯芯体本体独立控制，方便用户通过控制面板自由调整相应部位的温度，实用性强；用户使用时，各所述电热毯芯体本体内压力传感器感应到压力才工作，否则不工作，电热毯使用效率高且节省电量；进一步的，利用PID模块对电热毯内的温度智能调节，温度变化平缓，用户体验舒适；本智能电热毯的控制系统包括无线模块和移动终端设备，用户可以通过移动终端设备控制电热毯的相应部位加热工作；进一步的，用户可通过控制面板上的按键模块控制电热毯的相应部位加热工作。
附图说明
图1是本发明实施例的整体结构示意图；
图2是本发明实施例的电热毯芯体本体的结构示意图；
图3是本发明实施例的电路连接示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参考图1、图2和图3，本实施例提供一种智能石墨烯电热毯，包括绝缘导热外套1、控制面板2以及设置在控制面板2内的电源装置和控制器，所述绝缘外套1内对应人体头部位置分别包覆有电热毯芯体本体3和电热毯芯体本体4，所述绝缘外套1内对应人体腰部位置分别包覆有电热毯芯体本体5和电热毯芯体本体6，所述绝缘外套1内对应人体腿部位置分别包覆有电热毯芯体本体7和电热毯芯体本体8。
下述电热毯芯体本体3、电热毯芯体本体4、电热毯芯体本体5、电热毯芯体本体6、电热毯芯体本体7和电热毯芯体本体8统称为电热毯芯体本体。
所述电热毯芯体本体均包括布料底层112、涂覆在布料底层112上的石墨烯涂层111、缝合在石墨烯涂层111上的电热丝113以及设置在石墨烯涂层111上的温度控制模块114、压力传感器115和心率及呼吸传感器116。所述石墨烯涂层包含以下重量份的各原料：中和剂0.1份、聚氧乙烯烷基醚0.1份、多聚磷酸盐0.1份、脂肪烃的乳化物0.1份、石墨烯1份、十二醇酯1份。所述石墨烯为采用机械剥离石墨法生产，由单层和部分寡层石墨烯堆积而成的粉体，所述石墨烯具有以下技术指标：厚度为3nm；直径为10nm；含水率为1％；堆积密度为0.03g/ml。所述温度控制模块114均包括PID模块、数模转换器、温度传感器和模数转换器，所述PID模块和数模转换器电连接，所述数模转换器与电热丝113电连接，所述温度传感器与模数转换器电连接，所述PID模块、模数转换器、压力传感器115和心率及呼吸传感器116分别与控制器电连接，所述控制器通过电源装置供电，所述电源装置连接市电。
一种用于控制上述智能石墨烯电热毯的控制系统，包括智能手机、设置于控制面板2内的无线模块、设置于控制面板2上的显示屏21和按键模块22。所述智能手机上安装有可用于控制本智能石墨烯电热毯的微信客户端，所述智能手机与无线模块通信连接，所述无线模块与控制器通信连接，所述显示屏21、按键模块22分别与控制器电连接。
工作原理：当用户躺在电热毯上，电热毯上相关部位的压力传感器感应到人体躺下，控制器控制该部位的电热毯芯体本体发热。用户还可通过控制面板上的按键模块或智能手机的微信客户端选定某一具体模块发热以及设定发热的温度值。如用户选择电热毯芯体本体3、电热毯芯体本体5和电热毯芯体本体7发热，设定电热毯芯体本体3发热温度控制在26℃，设定电热毯芯体本体5发热温度控制在30℃，设定电热毯芯体本体7发热温度控制在28℃。电热毯芯体本体内的温度通过PID模块智能调节，温度变化平缓，使用户感到舒适，用户可以在显示屏或智能手机的微信客户端上查看心率和呼吸检测结果。
上述石墨烯涂层原料的重量份还可以为：中和剂0.1～0.2份、聚氧乙烯烷基醚0.1～0.3份、多聚磷酸盐0.1～1份、脂肪烃的乳化物0.1～0.5份、石墨烯1～5份、十二醇酯1～3份。上述石墨烯的技术指标还可以为：厚度＜5nm；直径5～20nm；含水率＜2％；堆积密度0.02～0.04g/ml。本发明的智能手机还可以用个人PC、平板等安装有微信客户端的移动终端设备代替。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种智能石墨烯电热毯，其特征在于：包括绝缘导热外套、控制器、电源装置、控制面板和包覆在绝缘导热外套内的复数个电热毯芯体本体，各所述电热毯芯体本体均包括布料底层，涂覆在布料底层上的石墨烯涂层以及缝合在石墨烯涂层上的电热丝，各所述电热毯芯体本体的石墨烯涂层上均设有温度控制模块、压力传感器和心率及呼吸传感器，所述控制器和电源装置均设置在控制面板内，所述控制器通过电源装置供电，所述电源装置连接市电，各所述石墨烯涂层上的温度控制模块、压力传感器、心率及呼吸传感器和电热丝分别与控制器电连接，所述石墨烯涂层包含以下重量份的各原料：中和剂0.1～0.2份、聚氧乙烯烷基醚0.1～0.3份、多聚磷酸盐0.1～1份、脂肪烃的乳化物0.1～0.5份、石墨烯1～5份、十二醇酯1～3份。
2.根据权利要求1所述的一种智能石墨烯电热毯，其特征在于：所述石墨烯为采用机械剥离石墨法生产，由单层和部分寡层石墨烯堆积而成的粉体，所述石墨烯具有以下技术指标：厚度＜5nm；直径5～20nm；含水率＜2％；堆积密度0.02～0.04g/ml。
3.根据权利要求2所述的一种智能石墨烯电热毯，其特征在于：所述温度控制模块包括PID模块、数模转换器、温度传感器和模数转换器，所述PID模块和模数转换器分别与控制器电连接，所述数模转换器与电热丝电连接，所述温度传感器与模数转换器电连接。
4.一种用于控制权利要求1或2或3的智能石墨烯电热毯的控制系统，其特征在于：包括无线模块和移动终端设备，所述无线模块设置在控制面板内，所述无线模块与控制器电连接，所述无线模块与移动终端设备无线连接。
5.根据权利要求4所述的一种智能石墨烯电热毯的控制系统，其特征在于：还包括设置在控制面板上的显示屏和按键模块，所述显示屏和按键模块分别与控制器电连接。
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