CN108758765A - 一种无线充电的蓄热式电暖器系统及充电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无线充电的蓄热式电暖器系统,其特征在于,包括以下部件:电暖器终端、蓄热式电暖器、电暖器控温终端;所述蓄热式电暖器系统还包括无线充电接收装置、充电控制器、工作电池、电池状态监控模块。本发明还提供一种蓄热式电暖器的无线充电方法,其利用了如前所述的无线充电的蓄热式电暖器系统进行,其特征在于,包括以下步骤:24h总蓄热热量计算步骤、电池所需电量计算步骤、布置无线充电发射装置步骤、电暖器24h位置安置计划步骤、安置计划执行步骤。
Description
技术领域
本发明涉及蓄热式电暖器的无线充电的技术领域,尤其涉及一种无线充电的蓄热式电暖器系统,以及一种相关的充电方法。
背景技术
随着对于空气污染的重视和低谷电价的有效利用,无污染的蓄热式电暖器真好可以针对这两个问题,成为分散取暖的“煤改电”的重要选择之一,但是蓄热式电暖器的利用有望克服普通暖气系统的诸多缺点和不足。
众所周知,在没有蓄热式电暖器的场所,一般北方是用固定式暖气,南方是用普通电暖器如油汀或者小太阳,固定式暖气的优点在于供热持续性好,整体节约能源,其缺点在于要加热的地方必须铺设管道和暖气包,普通电暖器的优点是应用灵活,移动方便,缺点是用电压力大,且无法应用低谷电差价资源。蓄热式电暖器克服了一部分固定式暖气和普通电暖器的缺点,既有固定式暖气的所有优点,还可以利用低谷电实现,节约能源,也有普通电暖器的优点,即可以自由移动,不是必须一直待在固定地点。
但是现在的蓄热式电暖器都是有线充电的方式,虽然也可以移动,但出于充电的实际需要,肯定是要在唯一的可充电地点进行充电,然后才能拔掉电源后移动,如果在没有充电完成的时候就拔掉电源,其所充电量必然不足,无法满足蓄热需要,给出的热量也不足,现有技术中实际上,虽然知道蓄热式电暖器的可移动特性,但是现有技术在应用上还没有给出足够的支持手段,举例来说,某N居室中仅有一人居住,则其多数情况下仅需要卫生间和所在的居室供热即可,这时其所在的居室配置一台可移动的蓄热式电暖器即可,但是现有技术没有给其移动使用给出足够支持,如其何时充电能够达到够用?在很多情况下,虽然蓄热式电暖器可以调节蓄电时间,但是蓄多少时间够用多数情况下是靠经验处理,由于其使用的变压设备笨重,其很难被与电暖器一起移动,则只能在具备电源的居室充电至经验够用,然后再移动,移动之后所蓄的电是否够用,无法确切得知。现有技术无法发挥蓄热式电暖器能够移动使用的最大优点。
发明内容
本发明的第一目的是解决现有技术中所存在的无法针对性给出有效利用蓄热式电暖器移动使用方式的问题,针对这种没有有效辅助方案的状况,给出一种能够具有针对性和专业性的蓄热式的无线充电方案,在这种装置和方法之下,可以最大程度地凸显蓄热式电暖器的移动特性,其可以在具备无线充电位置的居室随意放置,并可以方便的移动,任意的移动和放置都不会影响其充电过程,这一解决问题的方式在现有技术尚未出现,甚至现有技术中都没有明确地提出如前的蓄热式电暖器存在的问题。
一种无线充电的蓄热式电暖器系统,其特征在于,包括以下部件:电暖器终端、蓄热式电暖器、电暖器控温终端。
所述电暖器终端,其包括终端单片机、终端存储器、电源接口、电源适配器、第二网络接口、第一通信接口、第二通信接口,所述电暖器终端通过第一通信接口与蓄热式电暖器的控制器件通信,所述电暖器终端通过第二网络接口连接互联网。
所述蓄热式电暖器,包含蓄热部分、风机部分、测温部分、控制总成部分,外壳部分、备件部分、控制器件、显示面板。
所述蓄热式电暖器还包括无线充电接收装置、充电控制器、工作电池、电池状态监控模块;所述无线充电接收装置具有接收面和接收端线圈,通过电磁波感应原理接收电能为蓄热式电暖器提供电源,并给前述工作电池充电;所述无线充电接收装置安装于电暖器的后方,且具有一个向后的面是方形的形状向后凸出,凸出的外面是接收面,接收面以里装设有接收端线圈。
所述电暖器控温终端,所述控温终端是PC、PAD或智能手机,其具备控温终端存储器,其上装设有控温专用APP,用于从互联网和电暖器终端调取数据,所述控温终端以3G/4G/5G/WIFI其中之一的方式与互联网连接。
所述蓄热式电暖器系统还包括若干个无线充电发射装置,所述若干个无线充电发射装置每一个均具有发射面和发射端线圈,发射端线圈与前述接收端线圈感应,通过电磁波感应原理为蓄热式电暖器提供电能;每一个所述无线充电发射装置均安装于墙上,且均具有一个向室内方向的面是方形的形状向前凸出,所述向前凸出与前述电暖器的向后凸出位于同一高度,凸出的外面是发射面,所述发射面的大小和面积与前述接收面相同,所述发射面以里装设有发射端线圈。
如前所述的一种无线充电的蓄热式电暖器系统,其特征在于:所述蓄热式电暖器,功率为1600W、2400W、3200W、4000W其中之一。
所述备件部分具备备件盒,所述备件盒中盛放蓄热式电暖器用备件,包括蓄热砖、U型加热管、控制器件、常用线缆、常用维修工具。
所述蓄热式电暖器的蓄热部分均包括金属壳、包裹用石棉布、5-30块蓄热砖、U型加热管,所述U型加热管至少包括两个盘折的U型部。
所述蓄热式电暖器的风机部分均包括风机电机、传动部分、叶轮,所述风机电机位于蓄热部分的侧方,叶轮数量为至少两个,位于蓄热部分下方。
所述测温部分包括至少三个探头,其中第一探头位于紧贴金属壳的包裹用石棉布之中,第二探头位于蓄热部分内腔之中,第三探头位于某个前述叶轮的出风一侧,所述至少三个探头的每一个均连接至转接器,转接器连接至数据处理器,所述数据处理器连接至数据总线,且所述数据处理器连接至所在蓄热式电暖器的显示面板。
所述控制总成部分包括电源AC/DC转换部分、直流供电总成、数据总线。
所述外壳部分包括不锈钢外壳、内衬用石棉布,所述不锈钢外壳内外均涂有防锈涂层,外层在防锈涂层之外还涂有白色防腐油漆,所述外壳部分前部具有一方形开口,用于所述控制器件和显示面板的安装。
所述备件盒,其后部具有至少四个突出向下的卡扣,用于和蓄热式电暖器后部的至少四个向外突出并上下相通的卡扣槽相配合,该外盒中装有专用改锥、备用蓄热砖、备用U型加热管、备用石棉布。
所述控制器件包括控制单片机和按钮部,按钮部包括风速调节部和充电时间调节部。
所述显示面板为配有单片机的液晶显示器,该液晶显示器在开机时显示出包括但不限于以下信息:预期温度、充电时长、第一探头和第二探头和第三探头的实时温度、风机风速。
所述蓄热式电暖器还包括下方的四个万向轮,还具备万向轮控制装置,其控制四个万向轮向任意方向滚动以使电暖器移动。
一种蓄热式电暖器的无线充电方法,其利用了如前所述的无线充电的蓄热式电暖器系统,其特征在于,步骤如下。
1)24h总蓄热热量计算步骤:利用所述电暖器控温终端从互联网获取未来24h的房间所在的外界气温情况及风速情况,在已经测定房间在0℃和2m/s风速的情况下每小时热量流失速度Q标焦耳/h的情况下,以以下公式计算未来每个小时的热量流失情况:Qh=(((0-Th)*a)+(OS/2-1))*Q标,(h=1,2,3……,24);Qh为每个小时的热量流失量,Th为每个小时从互联网获得的气温预测数据的平均值,OS为每个小时从互联网获得的外界风速预测数据的平均值,a为每一度对热量流失影响参数,a取值在2%-8%之间,在此基础上将Qh全部相加,得到未来24h房间总流失热量ΣQh,其可以是负值。
以前述未来24h房间总流失热量ΣQh为基准,计算得出电暖器总需要的蓄热热量;所述计算得出电暖器总需要的蓄热热量,是根据Q24h=Σ((Σ(温控指标温度h-气象预测温度h))*所在房间的地区的季节室内每m2空气热容*房间平方米数)-ΣQh(h=1,2,3……,24),进行计算,Q24h为24h内电暖器总需要的蓄热热量;温控指标温度h是第h小时的想要实现的温控目标温度,气象预测温度h是从互联网获取的未来第h小时的平均温度。
在此基础上,根据所述U型加热管的热输出功率,以Q24h为基准计算电暖器最低需要的蓄热时间。
2)电池所需电量计算步骤:针对该蓄热式电暖器进行为期一个月的在固定电源连接下的需要电量测试,对该蓄热式电暖器在连接固定电源情况下24h所需电量进行计量,选择其最大值作为充电上限;将充电上限减去电暖器终端所监测的加热管所耗电量,得到工作电池所需电量,选取电量大于或等于所述工作电池所需电量的工作电池,安装在蓄热式电暖器上;根据该工作电池的充电速度上限确定工作电池最低充电时间;将工作电池最低充电时间和步骤(1)计算得出的电暖器最低需要的蓄热时间中的最大值作为电暖器最低充电时间。
3)布置无线充电发射装置步骤:根据具有多个房间的室内情况,选取M个适于蓄热式电暖器进行加热的位置,M个前述位置可以位于同一房间,也可以位于不同房间,在M个前述位置中的至少N个的每一个安装一个所述无线充电发射装置,并保证每一个所述无线充电发射装置安装于墙上,且具有一个向室内方向的面是方形的形状向前凸出,所述向前凸出与前述电暖器的向后凸出位于同一高度,N<M。
4)电暖器24h位置安置计划步骤:根据具有多个房间的室内的供暖需求,在电暖器控温终端上设计电暖器24h位置安置计划,所述安置计划包括电暖器在24h的哪个时段在哪个位置放置,需要保证电暖器最低充电时间完成之前,电暖器所处的位置具备无线充电发射装置,如果不满足上述条件,则予以提示和报警,提醒用户重新生成安置计划或更改生成安置计划,在满足上述条件的前提下,生成确定安置计划。
5)安置计划执行步骤:在24h的周期内执行前述确定安置计划,在电暖器最低蓄热时间到达时,电暖器终端控制下停止向U型加热管供电,停止蓄热过程,在工作电池最低充电时间到达时,电暖器终端控制下向无线充电发射装置和无线充电接收装置发出停止无线充电的指令;在确定安置计划中需要移动电暖器位置时,由持有PAD或智能手机的控温终端的维护人员移动所述电暖器在确定安置计划安排的各个位置间按计划移动。
如前所述的一种蓄热式电暖器的无线充电方法,其特征在于:所述步骤(1)中的Q24h,进一步考虑在电暖器有效出热温度下限E℃,将Q24h进一步减去无法有效出热的热量Q无,Q无=所在房间的地区的季节室内每m2空气热容*房间平方米数*(E-温控指标平均温度),E为电暖器有效出热温度下限,是该电暖器已经不能有效加热室内空气时,蓄热砖的平均温度下限,由在经验取值的基础上根据实测结果调整得到。
在步骤(1)中,从互联网获取未来24h的房间所在的外界气温情况及风速情况,其至少保证采集气温及风速数据至少各五个,且去除其中的最高值和最低值各一个,将其他数值取平均值作为计算基准。
步骤(2)中,充电上限还需要减去一个线路损耗电量值,所述线路损耗电量值使用电量测试方式得到。
步骤(3)中,所述以电暖器有效出热温度下限,是该电暖器已经不能有效加热室内空气的温度下限,由在经验取值的基础上根据实测结果调整得到;所述计算得出电暖器总需要的蓄热热量,是根据Q24h=Σ((Σ(温控指标温度h-气象预测温度h))*所在房间的地区的季节室内每m2空气热容*房间平方米数),进行计算,Q24h为24h内电暖器总需要的蓄热热量,h=1~24。
步骤(4)中,所述予以提示和报警,是在控温终端上显示安置计划的那一时间段是不能实现的,能够实现的时间段在曲线上显示为绿色、不能够实现的时间段显示为红色。步骤(4)中,所述确定安置计划声称之后,传输至控温终端存储器或者终端存储器存储,步骤(5)中的电暖器终端控制下,是指控温终端存储器或者终端存储器中调取确定安置计划以控制。
步骤(5),所述由持有PAD或智能手机的控温终端的维护人员移动所述电暖器在确定安置计划安排的各个位置间按计划移动,具体可以是,在蓄热式电暖器的显示面板上设置有摄像头,该摄像头可以由电暖器控温终端调用,在移动时,前述维护人员根据该摄像头传回的图像,通过专用APP控制蓄热式电暖器的万向轮控制装置以实现移动。
如前所述的一种蓄热式电暖器的无线充电方法,其特征在于:所述M不小于3,N不小于2;所述电暖器有效出热温度下限E℃,E取值在60-140之间。
本发明的优点是,主要可以分为两点,一是通过设置无线充电的多点设备,使得在未充完电就移动蓄热式电暖器成为可能,二是实现了电暖器蓄热过程连带充电过程的自动化,使得无需花费太多精力就可以设置电暖器并可以充分地实现节能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的蓄热式电暖器系统的组成图;
图2是本发明的蓄热式电暖器的无线充电方法的步骤图示。
附图标记对应装置为,蓄热式电暖器系统1,电暖器终端2,电暖器控温终端3,蓄热式电暖器4,蓄热部分5、风机部分6、测温部分7、控制总成部分8,外壳部分9、备件部分10、控制器件11、显示面板12、无线充电接收装置13、充电控制器14、工作电池15、电池状态监控模块16。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
具体实施方式
一种无线充电的蓄热式电暖器系统,其特征在于,包括以下部件:电暖器终端、蓄热式电暖器、电暖器控温终端。
所述电暖器终端,其包括终端单片机、终端存储器、电源接口、电源适配器、第二网络接口、第一通信接口、第二通信接口,所述电暖器终端通过第一通信接口与蓄热式电暖器的控制器件通信,所述电暖器终端通过第二网络接口连接互联网。所述电暖器终端可放置在桌子上或者挂在墙上,起到智能地控制蓄热式电暖器的作用,终端存储器上可存储执行计划,以实现蓄热式电暖器的自动控制。电暖器控温终端通过与电暖器终端通信以控制和数据交换。
所述蓄热式电暖器,包含蓄热部分、风机部分、测温部分、控制总成部分,外壳部分、备件部分、控制器件、显示面板。所述外壳部分呈长方体状,厚度略扁,将电暖器的其他部分承装其中,控制总成部分和控制器件承装在外壳部分右侧的隔间中。
所述蓄热式电暖器还包括无线充电接收装置、充电控制器、工作电池、电池状态监控模块;所述无线充电接收装置具有接收面和接收端线圈,通过电磁波感应原理接收电能为蓄热式电暖器提供电源,并给前述工作电池充电;所述无线充电接收装置安装于电暖器的后方,且具有一个向后的面是方形的形状向后凸出,凸出的外面是接收面,接收面以里装设有接收端线圈。该接收面一般是正方形、长方形、或椭圆形,与发射装置的面同样大小,方便结合对应。
所述电暖器控温终端,所述控温终端是PC、PAD或智能手机,其具备控温终端存储器,其上装设有控温专用APP,用于从互联网和电暖器终端调取数据,所述控温终端以3G/4G/5G/WIFI其中之一的方式与互联网连接。
所述蓄热式电暖器系统还包括若干个无线充电发射装置,所述若干个无线充电发射装置每一个均具有发射面和发射端线圈,发射端线圈与前述接收端线圈感应,通过电磁波感应原理为蓄热式电暖器提供电能;每一个所述无线充电发射装置均安装于墙上,且均具有一个向室内方向的面是方形的形状向前凸出,所述向前凸出与前述电暖器的向后凸出位于同一高度,凸出的外面是发射面,所述发射面的大小和面积与前述接收面相同,所述发射面以里装设有发射端线圈。一般情况下接收端线圈和发射端线圈是同等规格和同等数量的绕组,特殊情况下绕组会不一致。如发射端线圈绕组少,接收端线圈绕组多。
如前所述的一种无线充电的蓄热式电暖器系统,其特征在于:所述蓄热式电暖器,功率为1600W、2400W、3200W、4000W其中之一。这些功率对应蓄热砖的块数,通过调整电暖器大小和蓄热砖块数,可以调变功率值。
所述备件部分具备备件盒,所述备件盒中盛放蓄热式电暖器用备件,包括蓄热砖、U型加热管、控制器件、常用线缆、常用维修工具。
所述蓄热式电暖器的蓄热部分均包括金属壳、包裹用石棉布、5-30块蓄热砖、U型加热管,所述U型加热管至少包括两个盘折的U型部。
所述蓄热式电暖器的风机部分均包括风机电机、传动部分、叶轮,所述风机电机位于蓄热部分的侧方,叶轮数量为至少两个,位于蓄热部分下方。
所述测温部分包括至少三个探头,其中第一探头位于紧贴金属壳的包裹用石棉布之中,第二探头位于蓄热部分内腔之中,第三探头位于某个前述叶轮的出风一侧,所述至少三个探头的每一个均连接至转接器,转接器连接至数据处理器,所述数据处理器连接至数据总线,且所述数据处理器连接至所在蓄热式电暖器的显示面板。
所述控制总成部分包括电源AC/DC转换部分、直流供电总成、数据总线。
所述外壳部分包括不锈钢外壳、内衬用石棉布,所述不锈钢外壳内外均涂有防锈涂层,外层在防锈涂层之外还涂有白色防腐油漆,所述外壳部分前部具有一方形开口,用于所述控制器件和显示面板的安装。
所述备件盒,其后部具有至少四个突出向下的卡扣,用于和蓄热式电暖器后部的至少四个向外突出并上下相通的卡扣槽相配合,该外盒中装有专用改锥、备用蓄热砖、备用U型加热管、备用石棉布。
所述控制器件包括控制单片机和按钮部,按钮部包括风速调节部和充电时间调节部。
所述显示面板为配有单片机的液晶显示器,该液晶显示器在开机时显示出包括但不限于以下信息:预期温度、充电时长、第一探头和第二探头和第三探头的实时温度、风机风速。
所述蓄热式电暖器还包括下方的四个万向轮,还具备万向轮控制装置,其控制四个万向轮向任意方向滚动以使电暖器移动。
一种蓄热式电暖器的无线充电方法,其利用了如前所述的无线充电的蓄热式电暖器系统,其特征在于,步骤如下。
1)24h总蓄热热量计算步骤:利用所述电暖器控温终端从互联网获取未来24h的房间所在的外界气温情况及风速情况,在已经测定房间在0℃和2m/s风速的情况下每小时热量流失速度Q标焦耳/h的情况下,以以下公式计算未来每个小时的热量流失情况:Qh=(((0-Th)*a)+(OS/2-1))*Q标,(h=1,2,3……,24);Qh为每个小时的热量流失量,Th为每个小时从互联网获得的气温预测数据的平均值,OS为每个小时从互联网获得的外界风速预测数据的平均值,a为每一度对热量流失影响参数,a取值在2%-8%之间,在此基础上将Qh全部相加,得到未来24h房间总流失热量ΣQh,其可以是负值。
以前述未来24h房间总流失热量ΣQh为基准,计算得出电暖器总需要的蓄热热量;所述计算得出电暖器总需要的蓄热热量,是根据Q24h=Σ((Σ(温控指标温度h-气象预测温度h))*所在房间的地区的季节室内每m2空气热容*房间平方米数)-ΣQh(h=1,2,3……,24),进行计算,Q24h为24h内电暖器总需要的蓄热热量;温控指标温度h是第h小时的想要实现的温控目标温度,气象预测温度h是从互联网获取的未来第h小时的平均温度。通过以上方法,可以算出基本接近真实的未来24h小时内所需要的蓄热热量,为后续的充电和自动控制打好基础。在此基础上,根据所述U型加热管的热输出功率,以Q24h为基准计算电暖器最低需要的蓄热时间。
在步骤(1)中,从互联网获取未来24h的房间所在的外界气温情况及风速情况,其至少保证采集气温及风速数据至少各五个,且去除其中的最高值和最低值各一个,将其他数值取平均值作为计算基准。所述步骤(1)中的Q24h,进一步考虑在电暖器有效出热温度下限E℃,将Q24h进一步减去无法有效出热的热量Q无,Q无=所在房间的地区的季节室内每m2空气热容*房间平方米数*(E-温控指标平均温度),E为电暖器有效出热温度下限,是该电暖器已经不能有效加热室内空气时,蓄热砖的平均温度下限,由在经验取值的基础上根据实测结果调整得到。
2)电池所需电量计算步骤:针对该蓄热式电暖器进行为期一个月的在固定电源连接下的需要电量测试,对该蓄热式电暖器在连接固定电源情况下24h所需电量进行计量,选择其最大值作为充电上限;将充电上限减去电暖器终端所监测的加热管所耗电量,得到工作电池所需电量,选取电量大于或等于所述工作电池所需电量的工作电池,安装在蓄热式电暖器上;根据该工作电池的充电速度上限确定工作电池最低充电时间;将工作电池最低充电时间和步骤(1)计算得出的电暖器最低需要的蓄热时间中的最大值作为电暖器最低充电时间。这一步的最低充电时间要保证充电至保证两个条件:工作电池的电可以足够电暖器断电工作,蓄热砖所蓄的能量可以足够供暖使用,就可以使得断电有了前提和基础。
步骤(2)中,充电上限还需要减去一个线路损耗电量值,所述线路损耗电量值使用电量测试方式得到。这样进行计算可取去掉系统误差,可以使得数值更加接近实际用电量。
3)布置无线充电发射装置步骤:根据具有多个房间的室内情况,选取M个适于蓄热式电暖器进行加热的位置,M个前述位置可以位于同一房间,也可以位于不同房间,在M个前述位置中的至少N个的每一个安装一个所述无线充电发射装置,并保证每一个所述无线充电发射装置安装于墙上,且具有一个向室内方向的面是方形的形状向前凸出,所述向前凸出与前述电暖器的向后凸出位于同一高度,N<M。这样的设置后,在充电完成之前,电暖器可以位于可以充电的位置,等充电完成之后,即可在不能充电的位置进行供暖,扩大了应用的灵活性。
步骤(3)中,所述以电暖器有效出热温度下限,是该电暖器已经不能有效加热室内空气的温度下限,由在经验取值的基础上根据实测结果调整得到;所述计算得出电暖器总需要的蓄热热量,是根据Q24h=Σ((Σ(温控指标温度h-气象预测温度h))*所在房间的地区的季节室内每m2空气热容*房间平方米数),进行计算,Q24h为24h内电暖器总需要的蓄热热量,h=1~24。
4)电暖器24h位置安置计划步骤:根据具有多个房间的室内的供暖需求,在电暖器控温终端上设计电暖器24h位置安置计划,所述安置计划包括电暖器在24h的哪个时段在哪个位置放置,需要保证电暖器最低充电时间完成之前,电暖器所处的位置具备无线充电发射装置,如果不满足上述条件,则予以提示和报警,提醒用户重新生成安置计划或更改生成安置计划,在满足上述条件的前提下,生成确定安置计划。步骤(4)中,所述予以提示和报警,是在控温终端上显示安置计划的那一时间段是不能实现的,能够实现的时间段在曲线上显示为绿色、不能够实现的时间段显示为红色。步骤(4)中,所述确定安置计划声称之后,传输至控温终端存储器或者终端存储器存储,步骤(5)中的电暖器终端控制下,是指控温终端存储器或者终端存储器中调取确定安置计划以控制。
5)安置计划执行步骤:在24h的周期内执行前述确定安置计划,在电暖器最低蓄热时间到达时,电暖器终端控制下停止向U型加热管供电,停止蓄热过程,在工作电池最低充电时间到达时,电暖器终端控制下向无线充电发射装置和无线充电接收装置发出停止无线充电的指令;在确定安置计划中需要移动电暖器位置时,由持有PAD或智能手机的控温终端的维护人员移动所述电暖器在确定安置计划安排的各个位置间按计划移动。
步骤(5),所述由持有PAD或智能手机的控温终端的维护人员移动所述电暖器在确定安置计划安排的各个位置间按计划移动,具体可以是,在蓄热式电暖器的显示面板上设置有摄像头,该摄像头可以由电暖器控温终端调用,在移动时,前述维护人员根据该摄像头传回的图像,通过专用APP控制蓄热式电暖器的万向轮控制装置以实现移动。
所述M不小于3,N不小于2;所述电暖器有效出热温度下限E℃,E取值在60-140之间。M例如取值为5或7,N例如取值为2或3,E的取值例如是90-110。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种无线充电的蓄热式电暖器系统,其特征在于,包括以下部件:
电暖器终端、蓄热式电暖器、电暖器控温终端;
所述电暖器终端,其包括终端单片机、终端存储器、电源接口、电源适配器、第二网络接口、第一通信接口、第二通信接口,所述电暖器终端通过第一通信接口与蓄热式电暖器的控制器件通信,所述电暖器终端通过第二网络接口连接互联网;
所述蓄热式电暖器,包含蓄热部分、风机部分、测温部分、控制总成部分,外壳部分、备件部分、控制器件、显示面板;
所述蓄热式电暖器还包括无线充电接收装置、充电控制器、工作电池、电池状态监控模块;所述无线充电接收装置具有接收面和接收端线圈,通过电磁波感应原理接收电能为蓄热式电暖器提供电源,并给前述工作电池充电;所述无线充电接收装置安装于电暖器的后方,且具有一个向后的面是方形的形状向后凸出,凸出的外面是接收面,接收面以里装设有接收端线圈;
所述电暖器控温终端,所述控温终端是PC、PAD或智能手机,其具备控温终端存储器,其上装设有控温专用APP,用于从互联网和电暖器终端调取数据,所述控温终端以3G/4G/5G/WIFI其中之一的方式与互联网连接;
所述蓄热式电暖器系统还包括若干个无线充电发射装置,所述若干个无线充电发射装置每一个均具有发射面和发射端线圈,发射端线圈与前述接收端线圈感应,通过电磁波感应原理为蓄热式电暖器提供电能;每一个所述无线充电发射装置均安装于墙上,且均具有一个向室内方向的面是方形的形状向前凸出,所述向前凸出与前述电暖器的向后凸出位于同一高度,凸出的外面是发射面,所述发射面的大小和面积与前述接收面相同,所述发射面以里装设有发射端线圈。
2.如权利要求1所述的一种无线充电的蓄热式电暖器系统,其特征在于:
所述蓄热式电暖器,功率为1600W、2400W、3200W、4000W其中之一;
所述备件部分具备备件盒,所述备件盒中盛放蓄热式电暖器用备件,包括蓄热砖、U型加热管、控制器件、常用线缆、常用维修工具;
所述蓄热式电暖器的蓄热部分均包括金属壳、包裹用石棉布、5-30块蓄热砖、U型加热管,所述U型加热管至少包括两个盘折的U型部;
所述蓄热式电暖器的风机部分均包括风机电机、传动部分、叶轮,所述风机电机位于蓄热部分的侧方,叶轮数量为至少两个,位于蓄热部分下方;
所述测温部分包括至少三个探头,其中第一探头位于紧贴金属壳的包裹用石棉布之中,第二探头位于蓄热部分内腔之中,第三探头位于某个前述叶轮的出风一侧,所述至少三个探头的每一个均连接至转接器,转接器连接至数据处理器,所述数据处理器连接至数据总线,且所述数据处理器连接至所在蓄热式电暖器的显示面板;
所述控制总成部分包括电源AC/DC转换部分、直流供电总成、数据总线;
所述外壳部分包括不锈钢外壳、内衬用石棉布,所述不锈钢外壳内外均涂有防锈涂层,外层在防锈涂层之外还涂有白色防腐油漆,所述外壳部分前部具有一方形开口,用于所述控制器件和显示面板的安装;
所述备件盒,其后部具有至少四个突出向下的卡扣,用于和蓄热式电暖器后部的至少四个向外突出并上下相通的卡扣槽相配合,该外盒中装有专用改锥、备用蓄热砖、备用U型加热管、备用石棉布;
所述控制器件包括控制单片机和按钮部,按钮部包括风速调节部和充电时间调节部;
所述显示面板为配有单片机的液晶显示器,该液晶显示器在开机时显示出包括但不限于以下信息:预期温度、充电时长、第一探头和第二探头和第三探头的实时温度、风机风速;
所述蓄热式电暖器还包括下方的四个万向轮,还具备万向轮控制装置,其控制四个万向轮向任意方向滚动以使电暖器移动。
3.一种蓄热式电暖器的无线充电方法,其利用了如权利要求2所述的无线充电的蓄热式电暖器系统,其特征在于,步骤如下:
1)24h总蓄热热量计算步骤:利用所述电暖器控温终端从互联网获取未来24h的房间所在的外界气温情况及风速情况,在已经测定房间在0℃和2m/s风速的情况下每小时热量流失速度Q标焦耳/h的情况下,以以下公式计算未来每个小时的热量流失情况:
Qh=(((0-Th)*a)+(OS/2-1))*Q标,(h=1,2,3……,24);
Qh为每个小时的热量流失量,Th为每个小时从互联网获得的气温预测数据的平均值,OS为每个小时从互联网获得的外界风速预测数据的平均值,a为每一度对热量流失影响参数,a取值在2%-8%之间,在此基础上将Qh全部相加,得到未来24h房间总流失热量ΣQh,其可以是负值;
以前述未来24h房间总流失热量ΣQh为基准,计算得出电暖器总需要的蓄热热量;所述计算得出电暖器总需要的蓄热热量,是根据Q24h=Σ((Σ(温控指标温度h-气象预测温度h))*所在房间的地区的季节室内每m2空气热容*房间平方米数)-ΣQh(h=1,2,3……,24),进行计算,Q24h为24h内电暖器总需要的蓄热热量;温控指标温度h是第h小时的想要实现的温控目标温度,气象预测温度h是从互联网获取的未来第h小时的平均温度;
在此基础上,根据所述U型加热管的热输出功率,以Q24h为基准计算电暖器最低需要的蓄热时间;
2)电池所需电量计算步骤:针对该蓄热式电暖器进行为期一个月的在固定电源连接下的需要电量测试,对该蓄热式电暖器在连接固定电源情况下24h所需电量进行计量,选择其最大值作为充电上限;将充电上限减去电暖器终端所监测的加热管所耗电量,得到工作电池所需电量,选取电量大于或等于所述工作电池所需电量的工作电池,安装在蓄热式电暖器上;根据该工作电池的充电速度上限确定工作电池最低充电时间;将工作电池最低充电时间和步骤(1)计算得出的电暖器最低需要的蓄热时间中的最大值作为电暖器最低充电时间;
3)布置无线充电发射装置步骤:根据具有多个房间的室内情况,选取M个适于蓄热式电暖器进行加热的位置,M个前述位置可以位于同一房间,也可以位于不同房间,在M个前述位置中的至少N个的每一个安装一个所述无线充电发射装置,并保证每一个所述无线充电发射装置安装于墙上,且具有一个向室内方向的面是方形的形状向前凸出,所述向前凸出与前述电暖器的向后凸出位于同一高度,N<M;
4)电暖器24h位置安置计划步骤:根据具有多个房间的室内的供暖需求,在电暖器控温终端上设计电暖器24h位置安置计划,所述安置计划包括电暖器在24h的哪个时段在哪个位置放置,需要保证电暖器最低充电时间完成之前,电暖器所处的位置具备无线充电发射装置,如果不满足上述条件,则予以提示和报警,提醒用户重新生成安置计划或更改生成安置计划,在满足上述条件的前提下,生成确定安置计划;
5)安置计划执行步骤:在24h的周期内执行前述确定安置计划,在电暖器最低蓄热时间到达时,电暖器终端控制下停止向U型加热管供电,停止蓄热过程,在工作电池最低充电时间到达时,电暖器终端控制下向无线充电发射装置和无线充电接收装置发出停止无线充电的指令;在确定安置计划中需要移动电暖器位置时,由持有PAD或智能手机的控温终端的维护人员移动所述电暖器在确定安置计划安排的各个位置间按计划移动。
4.如权利要求3所述的一种蓄热式电暖器的无线充电方法,其特征在于:
所述步骤(1)中的Q24h,进一步考虑在电暖器有效出热温度下限E℃,将Q24h进一步减去无法有效出热的热量Q无,Q无=所在房间的地区的季节室内每m2空气热容*房间平方米数*(E-温控指标平均温度),E为电暖器有效出热温度下限,是该电暖器已经不能有效加热室内空气时,蓄热砖的平均温度下限,由在经验取值的基础上根据实测结果调整得到;
在步骤(1)中,从互联网获取未来24h的房间所在的外界气温情况及风速情况,其至少保证采集气温及风速数据至少各五个,且去除其中的最高值和最低值各一个,将其他数值取平均值作为计算基准;
步骤(2)中,充电上限还需要减去一个线路损耗电量值,所述线路损耗电量值使用电量测试方式得到;
步骤(3)中,所述以电暖器有效出热温度下限,是该电暖器已经不能有效加热室内空气的温度下限,由在经验取值的基础上根据实测结果调整得到;所述计算得出电暖器总需要的蓄热热量,是根据Q24h=Σ((Σ(温控指标温度h-气象预测温度h))*所在房间的地区的季节室内每m2空气热容*房间平方米数),进行计算,Q24h为24h内电暖器总需要的蓄热热量,h=1~24;
步骤(4)中,所述予以提示和报警,是在控温终端上显示安置计划的那一时间段是不能实现的,能够实现的时间段在曲线上显示为绿色、不能够实现的时间段显示为红色;
步骤(4)中,所述确定安置计划声称之后,传输至控温终端存储器或者终端存储器存储,步骤(5)中的电暖器终端控制下,是指控温终端存储器或者终端存储器中调取确定安置计划以控制;
步骤(5),所述由持有PAD或智能手机的控温终端的维护人员移动所述电暖器在确定安置计划安排的各个位置间按计划移动,具体可以是,在蓄热式电暖器的显示面板上设置有摄像头,该摄像头可以由电暖器控温终端调用,在移动时,前述维护人员根据该摄像头传回的图像,通过专用APP控制蓄热式电暖器的万向轮控制装置以实现移动。
5.如权利要求4所述的一种蓄热式电暖器的无线充电方法,其特征在于:
所述M不小于3,N不小于2;
所述电暖器有效出热温度下限E℃,E取值在60-140之间。
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