CN107634808A - 一种无线通讯装置、烹饪器具及无线通讯方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线通讯装置、烹饪器具及无线通讯方法，该装置包括风扇结构、桥堆、储能电路及信号发射器，风扇结构与桥堆连接，桥堆与储能电路连接，储能电路与信号发射器连接；该烹饪器具包括上述的无线通讯装置；该无线通讯方法包括如下步骤，蒸汽使风扇结构工作，风扇结构将蒸汽动能转化为电能，该电能为信号发射器供电，信号发射器发送信号至主板或手持终端。本发明实现烹饪器具与手持终端或主板通信，使用户获取烹饪器具工作状态，同时主板能够控制烹饪器具烹饪过程，本发明通讯部分采用自供电的方式，通过风扇结构和相应的电路部分回收蒸汽携带的动能，并将动能转化为电能后为信号发射器供电，使信号发射器与主板或手持终端通信。

Description

一种无线通讯装置、烹饪器具及无线通讯方法

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，更为具体地，是一种无线通讯装置、烹饪器具及无线通讯方法。

背景技术

随着通讯、网络等技术的发展，越来越多的电器开始进入智能化时代，如家用电器等。

常规通讯方式包括WI F I、蓝牙、射频、红外线等，但是，这些通讯方式均是通过电磁辐射的方式传输数据，所以必然存在有时无法有效建立连接的问题，而且，上述方式往往需要较高的成本。

为解决上述的通讯方式存在有时无法有效建立连接的问题，有人研究出了一种通过超声波控制的电饭煲，该电饭煲包括超声波发生器、超声波接收器和声纹识别电路，在电饭煲上安装超声波发生器和超声波接收器，超声波接收器连接声纹识别电路；声纹识别电路主要由放大器、滤波器、模数转换电路和单板机组成，单板机内存储有电饭煲内锅在不同水况和温度下的声纹或声纹特征的数据和来自超声波发生器的原始声纹数据；单板机把数字声纹电信号与单板机内存储的电饭煲内锅在不同水况和温度下的声纹或声纹特征的数据进行比对或运算，声纹识别电路根据比对或运算结果，在不同的煮饭阶段通过控制电路，控制输往电饭煲发热盘的电功率，从而实现对电饭煲的控制。

上述方案虽然提供了一种超声波的通讯方式，但是，其仍然仅限于电饭煲自身的自动控制，其无法解决电饭煲与手持终端之间的通讯，用户仍不能从智能终端获取电饭煲的相关信息。另外，传统电饭煲对于通讯设备的供电存在问题：(1)如果使用电池，不仅需要较大的体积，而且要经常给电池充电；(2)如果用磁感应供电，线盘需绕在上盖和下锅体接触区域，同时下锅体线盘又需要连线到烹饪器具底部主板，这种方式必然加大烹饪器具结构的设计难度，难以实现；(3)如果采用温差方式发电，必须采用几块较大的半导体温差发电片，从而会导致供电设备占用空间大、成本较高等问题，得不偿失。

因此，在不改变传统烹饪器具结构、降低设计难度、降低成本的基础上，如何实现烹饪器具与手持终端之间的通讯、如何解决通讯设备的供电问题，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和研究的重点。

发明内容

为解决现有烹饪器具存在的无法与手持终端通信、通讯设备供电等问题，本发明提供了一种无线通讯装置、烹饪器具及无线通讯方法，从对蒸汽动能转化为电能的角度出发，在不改变传统烹饪器具结构的基础上，实现超声波通讯自供电功能，在烹饪器具开始工作后，即可将烹饪器具相关信息通过超声波的方式发送至手持终端，也可将烹饪器具相关信息发送至主板。

为实现上述技术目的，本发明提供了一种无线通讯装置，该装置包括风扇结构、桥堆、储能电路及信号发射器，所述风扇结构与桥堆连接，桥堆与储能电路连接，储能电路与信号发射器连接；所述风扇结构将蒸汽动能转换为电能，桥堆对所述电能进行整流，储能电路存储电能、为信号发射器供电。

本发明创新地采用了自供电方式，通过风扇结构回收蒸汽动能，然后将其转化为电能，实现对信号发射器供电，而且提高了能量利用率。本发明对产生的电流进行整流、优化、存储等处理，然后再为信号发射器供电，保证了供电的稳定性和安全性。

进一步地，风扇结构具有扇叶、传动轴、切割磁感线装置，传动轴分别与扇叶、切割磁感线装置固接，切割磁感线装置与桥堆连接，桥堆与储能电路连接。

进一步地，储能电路为电容储能电路、蓄电池储能电路、锂电池储能电路中的一种。

本发明可通过电容或蓄电池或锂电池等存储收集的电量，然后将这些电量供给超声波发射电路。

进一步地，扇叶呈螺旋桨形。

在其他条件相同的条件下，螺旋桨形的扇叶更容易受到蒸汽扰动，能够转动更多的圈数，产生更多的电能。

进一步地，信号发射器为超声波发射电路、微波发射电路、红外线发射电路、蓝牙发射电路中至少一种。

本发明的另一个发明目的在于提供一种烹饪器具，该烹饪器具包括上述的无线通讯装置。

进一步地，该烹饪器具包括锅体，锅体上开有排气口；排气口内固定有风扇结构，风扇结构将自排气口排出的蒸汽的动能转换为电能,并将所述电能供给信号发射器。

本发明无需增加新的烹饪器具结构，可在现有烹饪器具上进行改进，因此，本发明适用范围较广。

进一步地，排气口内布置有磁感线。

本发明采用扇叶切割磁感线的方式发电，创新地利用了烹饪器具加热后产生蒸汽的时机，因此，本发明只有在使用烹饪器具时才将烹饪器具信息发送至手持终端，避免了能源浪费，减少了不必要的烹饪器具信息传输。

进一步地，该烹饪器具还包括副板、主板、温度传感器、湿度传感器及气压传感器，所述储能电路、温度传感器、湿度传感器、气压传感器均与副板连接，主板上连接有信号发射器和信号接收器。

本发明可获取烹饪器具工作时的温度、湿度、气压等信息，并通过信号发射器将这些信息发送至手持终端；上述信息也可通过超声波发送至主板处理，实现烹饪器具自动控制、完成烹饪过程；通过超声波发射电路和超声波接收电路，主板可与手持终端之间进行双向通讯或双向控制。

进一步地，所述排气口与锅体内部装有食材和液体的空间连通，排气口上固定有网状薄片，网状薄片上开有通孔。

排气口直接与装有食材和液体的空间连通后，有助于保持蒸汽速度，提高能量回收效率，通过开有通孔的网状薄片，增强蒸汽气流流速，提高扇叶转速，从而切割磁感线装置能够更多地切割磁感线，产生更多的电能，提高能量回收的效率。

本发明的另一个发明目的在于提供一种利用上述无线通讯装置的无线通讯方法，该无线通讯方法包括如下步骤，

步骤1，蒸汽使风扇结构工作，风扇结构将蒸汽动能转化为电能；

步骤2，利用所述电能为信号发射器供电；

步骤3，信号发射器发送信号至主板或手持终端。

本发明给出了一种自供电超声波通信应用于烹饪器具的方案，颠覆了传统需要单独设置供电设备的方式，通过回收烹饪器具在工作过程中产生的蒸汽动能，并将这些动能转化为电能，达到通信装置自供电的目的，而且，本发明具有可实现能量回收利用、能源利用率高的优点。本发明工作时机较好，只有在使用烹饪器具时才将烹饪器具信息发送至手持终端，避免了能源浪费，减少了不必要的烹饪器具信息传输。

进一步地，步骤1中，使放有液体的烹饪器具工作，液体被加热后产生的蒸汽从排气口喷出，蒸汽使风扇结构发电。

进一步地，步骤1中，流过排气口的蒸汽带动风扇结构的扇叶旋转，扇叶带动传动轴旋转，传动轴带动切割磁感线装置旋转，切割磁感线装置旋转过程中切割磁感线、产生电能。

在扇叶的带动下，本发明创新地采用切割磁感线装置的导体切割磁感线的方式产生电能，该方式容易实现、安全性好。

进一步地，步骤1中，通过与切割磁感线装置连接的桥堆对产生的电流进行整流，并通过储能电路将整流后的电能存储；步骤3中，将储能电路与副板的电源输入端连接，在副板对电能的管理下，储能电路为信号发射器供电，信号发射器与具有信号接收器的终端通讯。

本发明对产生的电能进行优化处理后再为超声波接收电路供电，保证了供电的稳定性和安全性。

进一步地，步骤3中，所述信号包括温度信息、湿度信息及气压信息，所述信号发射器为超声波发射电路，所述信号接收器为超声波接收电路，通过温度传感器获取烹饪器具内的温度信息，通过湿度传感器获取烹饪器具内的湿度信息，通过气压传感器获取烹饪器具内的气压信息；在副板的控制下，通过超声波发射电路将温度信息、湿度信息、气压信息发送至具有超声波接收电路的终端，终端为烹饪器具主板或手持终端。

本发明通过超声波通讯的方式将烹饪器具工作状态信息发送至手持终端，通讯方式更加稳定，解决了传统连接方式存在的有时无法建立有效连接的问题；对于通讯部分的供电。本发明可通过超声波通信的方式将烹饪器具工作时的状态信息发送至手持终端，使得用户更方便获取烹饪器具的工作状态，而且，手持终端可与主板之间双向通讯和双向控制。同时，上述信息也可交由烹饪器具主板，实现自动化控制烹饪过程。

本发明的有益效果为：

(1)相对于现有技术，本发明能够实现烹饪器具与手持终端通信，通过超声波实现将烹饪器具工作时的温度、湿度、气压等信息直接传递至手持终端，使用户能够远距离获取烹饪器具工作状态；上述信息也可交由烹饪器具的主板，通过主板解码后实现对烹饪过程的自动控制；而且，手持终端可与主板之间双向通讯和双向控制。

(2)本发明的通讯部分自供电的方式，通过风扇结构和相应的电路部分回收蒸汽携带的动能，并将动能转化为电能，然后将这部分电能用于通讯部分供电。

(3)本发明的副板供电来源于蒸汽动能，因此，只有在使用烹饪器具时副板才将烹饪器具信息发送至手持终端，避免了能源浪费，减少了不必要的烹饪器具信息传输。

附图说明

图1为烹饪器具截面示意图。

图2为烹饪器具俯视示意图。

图3为扇叶与切割磁感线装置连接结构示意图。

图4为扇叶结构示意图。

图5为烹饪器具与手持终端通讯状态示意图。

图6为通讯方法的流程示意图。

图中，

1、锅体；2、风扇结构；20、扇叶；21、切割磁感线装置；22、桥堆；3、排气口；4、液体；5、食材；6、主板；7、网状薄片。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的一种无线通讯装置、烹饪器具及无线通讯方法进行详细的解释和说明。

如图1、2、3、4所示，本发明一种无线通讯装置，该装置包括取电部分和信号发出部分，具体地，该装置包括风扇结构2、桥堆22、储能电路及信号发射器，风扇结构2、桥堆22、储能电路用于取电、供电，风扇结构2与桥堆22连接，桥堆22与储能电路连接，储能电路与信号发射器连接；风扇结构2将蒸汽动能转换为电能，桥堆22对电能进行整流，储能电路存储电能，储能电路通过储存的电能为信号发射器供电，信号发射器为超声波发射电路、微波发射电路、红外线发射电路、蓝牙发射电路中至少一种，本实施例中，信号发射器为超声波发射电路。

对于取电部分，具体来说，风扇结构2具有扇叶20、传动轴、切割磁感线装置21，传动轴分别与扇叶、切割磁感线装置21固接，切割磁感线装置21与桥堆22连接，桥堆22与储能电路连接。储能电路为电容储能电路、蓄电池储能电路、锂电池储能电路中的一种。扇叶20呈螺旋桨形。

如图1、2、3、4、5所示，在上述无线通信装置的基础上，本发明还公开了一种烹饪器具，图1中的虚线示意蒸汽的走向，该烹饪器具包括锅体1，锅体1上开有排气口3，排气口3与锅体1内部装有食材5和液体4的空间连通，使得蒸汽能从排气口3排出；排气口3内固定有风扇结构2，风扇结构2将自排气口3排出的蒸汽的动能转换为电能，这部分电能用于给副板供电，更主要是为了给与副板连接的超声波发射电路供电，副板可安装于风扇结构内或者风扇结构附近，风扇结构2具有扇叶20、传动轴、切割磁感线装置21，切割磁感线装置21具有导体和与其连接的电路，传动轴分别与扇叶、切割磁感线装置21固接，排气口3上固定有网状薄片7，网状薄片7上开有通孔。排气口3内布置有磁感线，磁感线可通过设置相应磁体或者其他方式来实现，本发明中，磁感线方向与切割磁感线装置21内的导体的旋转方向之间具有夹角；切割磁感线装置21与桥堆22连接，桥堆22与储能电路连接，储能电路与副板的电源输入端连接，本实施例中，储能电路可为电容储能电路、蓄电池储能电路、锂电池储能电路中的一种；桥堆22可为二极管桥堆22、MOS管桥堆22、三极管桥堆22等，形式上可为半桥电路，也可为全桥电路；该烹饪器具还包括超声波发射电路，储能电路可直接或间接为超声波发射电路供电。更为具体地，该烹饪器具还包括主板6、温度传感器、湿度传感器及气压传感器，超声波发射电路、温度传感器、湿度传感器、气压传感器均与副板连接，副板对电能进行管理后为超声发射电路供电，这些信息可通过超声波传播的方式发送至主板6或手持终端，副板上的能量管理电路可包括BUCK/BOOST电路、限流电路等。本实施例中，扇叶20呈螺旋桨形，可实现更快速地旋转，产生更多的电量。磁感线方向与切割磁感线装置21内切割磁感线用的导体旋转方向之间的夹角为90°。风扇结构2产生的电能供给超声波发射电路，超声波发射电路可包括蜂鸣器、编码电路、放大电路、驱动电路等。

当然，在本发明的技术启示下，本领域技术人员可将风扇结构2具体结构设为类似于风力发电机结构，通过带动扇叶旋转而将蒸汽带有的风能转化为电能；本发明的切割磁感线装置21可理解为导体以及配合导体使用的相应线路或者电路。

如图5、6所示，本发明还公开了一种利用上述无线通讯装置的无线通讯方法，实现烹饪器具与主板的通信、实现烹饪器具与手持终端之间通信，该通讯方法包括如下步骤。

步骤1，蒸汽使风扇结构工作，风扇结构将蒸汽动能转化为电能；具体地，使放有食材5和液体4的烹饪器具开始工作、对食材5和液体4加热，液体4被加热后会产生蒸汽，本实施例中，食材5可为米、液体4可为水，烹饪器具可为电饭煲或者压力锅。液体4被加热后产生的蒸汽从排气口3喷出，蒸汽会形成涡流，扇叶20受到气体的扰动，流过排气口3的蒸汽带动扇叶20旋转，扇叶20旋转过程中带动传动轴旋转，传动轴带动切割磁感线装置21旋转，切割磁感线装置21旋转过程中切割磁感线、产生电能；在排气口3上固定具有通孔的网状薄片7，使蒸汽通过通孔喷出，可达到增大蒸汽涡流速度的目的。通过与切割磁感线装置21连接的桥堆22对产生的电流进行整流，整流的方式可通过半波整流、全波整流等方式实现，并通过储能电路将整流后的电能存储，比如，将电能存储至电容储能电路中的电容中、对电容充电。

步骤2，利用所述电能为信号发射器供电；将储能电路与信号发射器电源的输入端连接，在副板对电能的管理下，储能电路为信号发射器供电，本实施例中的信号发射器为超声波发射电路。

步骤3，信号发射器发送信号至主板或手持终端；信号发射器与具有信号接收器的终端通讯。本发明通过多个传感器采集烹饪器具信息，并通过信号发射器发送至手持终端或主板，更为具体地，本发明通过温度传感器获取烹饪器具内的温度信息，通过湿度传感器获取烹饪器具内的湿度信息，通过气压传感器获取烹饪器具内的气压信息，根据需要，温度传感器、湿度传感器或气压传感器可为多个，并且可安装于烹饪器具的各个位置；在副板的控制下，通过信号发射器中的蜂鸣器或者扬声器将温度信息、湿度信息、气压信息发送至手持终端或主板，手持终端内集成有超声波接收电路。同时，本发明主板6也具有通过获得的烹饪器具信息并解码，然后完成对整个烹饪过程控制的功能，如主板6或者手持终端无线获得锅盖或者其他部分的温度、湿度、气压等信息，而现有技术中获得锅盖信息，必须通过相关的线路连接。本发明主板与手持终端之间可通过超声波实现双向通讯，完成对烹饪过程的无线控制和烹饪状态的无线监控。

需要说明的是，本发明提到的“烹饪器具”，主要用于烹饪，可理解为电饭煲、压力锅等，这些“烹饪器具”在烹饪过程中往往会产生蒸汽，从而实现了本发明的发明目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种无线通讯装置，其特征在于，该装置包括风扇结构(2)、桥堆(22)、储能电路及信号发射器，所述风扇结构(2)与桥堆(22)连接，桥堆(22)与储能电路连接，储能电路与信号发射器连接；所述风扇结构(2)将蒸汽动能转换为电能，桥堆(22)对所述电能进行整流，储能电路存储电能、为信号发射器供电。

2.根据权利要求1所述的无线通讯装置，其特征在于，所述风扇结构(2)具有扇叶(20)、传动轴、切割磁感线装置(21)，传动轴分别与扇叶、切割磁感线装置(21)固接，切割磁感线装置(21)与桥堆(22)连接，桥堆(22)与储能电路连接。

3.根据权利要求2所述的无线通讯装置，其特征在于，所述储能电路为电容储能电路、蓄电池储能电路、锂电池储能电路中的一种。

4.根据权利要求2所述的无线通讯装置，其特征在于，所述扇叶(20)呈螺旋桨形。

5.根据权利要求1所述的无线通讯装置，其特征在于，所述信号发射器为超声波发射电路、微波发射电路、红外线发射电路、蓝牙发射电路中至少一种。

6.一种烹饪器具，其特征在于，该烹饪器具包括权利要求1至5中任一权利要求所述的无线通讯装置。

7.根据权利要求6所述的烹饪器具，其特征在于，该烹饪器具包括锅体(1)，锅体(1)上开有排气口(3)；排气口(3)内固定有风扇结构(2)，风扇结构(2)将自排气口(3)排出的蒸汽的动能转换为电能,并将所述电能供给信号发射器。

8.根据权利要求7所述的烹饪器具，其特征在于，排气口(3)内布置有磁感线。

9.根据权利要求7或8所述的烹饪器具，其特征在于，该烹饪器具还包括副板、主板(6)、温度传感器、湿度传感器及气压传感器，所述储能电路、温度传感器、湿度传感器、气压传感器均与副板连接，主板上连接有信号发射器和信号接收器。

10.根据权利要求7或8所述的烹饪器具，其特征在于，所述排气口(3)与锅体(1)内部装有食材(5)和液体(4)的空间连通，所述排气口(3)上固定有网状薄片(7)，网状薄片(7)上开有通孔。

11.一种利用权利要求1至5中任一权利要求所述的无线通讯装置的无线通讯方法，其特征在于，该无线通讯方法包括如下步骤，

步骤1，蒸汽使风扇结构工作，风扇结构将蒸汽动能转化为电能；

步骤2，利用所述电能为信号发射器供电；

步骤3，信号发射器发送信号至主板或手持终端。

12.根据权利要求11所述的烹饪器具的通讯方法，其特征在于，步骤1中，使放有液体(4)的烹饪器具工作，液体(4)被加热后产生的蒸汽从排气口(3)喷出，蒸汽使风扇结构(2)发电。

13.根据权利要求12所述的烹饪器具的通讯方法，其特征在于，步骤1中，流过排气口(3)的蒸汽带动风扇结构(2)的扇叶(20)旋转，扇叶(20)带动传动轴旋转，传动轴带动切割磁感线装置(21)旋转，切割磁感线装置(21)旋转过程中切割磁感线、产生电能。

14.根据权利要求13所述的烹饪器具的通讯方法，其特征在于，步骤1中，通过与切割磁感线装置(21)连接的桥堆(22)对产生的电流进行整流，并通过储能电路将整流后的电能存储；步骤3中，将储能电路与副板的电源输入端连接，在副板对电能的管理下，储能电路为信号发射器供电，信号发射器与具有信号接收器的终端通讯。

15.根据权利要求14所述的烹饪器具的通讯方法，其特征在于，步骤3中，所述信号包括温度信息、湿度信息及气压信息，所述信号发射器为超声波发射电路，所述信号接收器为超声波接收电路，通过温度传感器获取烹饪器具内的温度信息，通过湿度传感器获取烹饪器具内的湿度信息，通过气压传感器获取烹饪器具内的气压信息；在副板的控制下，通过超声波发射电路将温度信息、湿度信息、气压信息发送至具有超声波接收电路的终端，终端为烹饪器具主板或手持终端。