CN109219169A - 一种适用于服饰的加热模块及其温度调节方法 - Google Patents

一种适用于服饰的加热模块及其温度调节方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及到功能性服饰衣物领域，尤其是一种适用于服饰的加热模块及其温度调节方法，包括发热模块和控制模块，所述的发热模块包括绝缘布料、总线和若干组碳纤维发热丝，所述碳纤维发热丝嵌入于绝缘布料内；所述控制模块的输入端和输出端分别连接直流电源和总线，控制模块包括绝缘外壳以及置于绝缘外壳内的控制板，所述控制板包括控制芯片和波段开关。本发明基于可在线调试控制芯片，通过两次检测波段开关的状态，调节控制板的功率输出，实现n个档位，可设置n2种模式的功能。本发明具有结构简单、成本低廉和容易加工等优点，其整体结构容易加工于不同服装；特殊的多档温控选择，扩大了不同人对所需温度的选择范围。

Description

一种适用于服饰的加热模块及其温度调节方法
技术领域
本发明涉及到功能性服饰衣物领域，尤其是一种适用于服饰的加热模块及其温度调节方法。
背景技术
目前市场上存在各种新型加热材料，例如碳纤维和石墨稀，也有各种新型加热模块，如石墨稀电热膜和碳纤维加热板，广泛应用于加热杯、加热座垫、发热墙以及发热地板等等。
但是，用于服装的加热模块相对比较严格，需要同时满足材质柔软、电阻不能太小及传热性能好，如果要生产制造，则需要选择容易加工且组合及接线方式简单的材料。市面上多数加热模块不能同时满足以上要求，有的膜块太硬不柔软，有的电阻值太小导致工作电流太大，碳纤维祼线加工难度太大，碳纤维塑胶线导热性能差等等。
发明内容
本发明的目的是解决目前加热材料及加热模块不适用于服饰衣物设计的缺陷，提供一种安全可靠、性价比高且具有多种温度选择的加热模组。
本发明提供一种适用于服饰的加热模组，包括发热模块和控制模块，所述的发热模块包括绝缘布料、总线和若干组碳纤维发热丝，所述碳纤维发热丝嵌设于绝缘布料内，各组碳纤维发热丝之间互为并联，并分别与总线连接；所述控制模块的输入端和输出端分别连接直流电源和总线，控制模块包括绝缘外壳以及置于绝缘外壳内的控制板，所述控制板包括可在线调试的控制芯片和用于调节发热模块工作温度的波段开关，所述波段开关与控制芯片电性连接；所述发热模块和控制模块之间设有一个普通的电气开关。
优选的，所述碳纤维发热丝为“S”型的24K碳纤维发热丝，其长度为1220mm，电阻值在20Ω-25Ω之间。
优选的，所述控制芯片为ADuC812控制芯片。
优选的，所述控制板还包括与控制芯片电信连接的热敏电阻，所述绝缘外壳开设有用于露出热敏电阻的通孔。
进一步的，所述热敏电阻为插件式热敏电阻。
优选的，所述发热模块内设有放置控制模块的区间。
上述的的一种适用于服饰的加热模组的温度调节方法，其步骤包括：
S1：断开电气开关，控制芯片检测波段开关的档位状态；
S2：闭合电气开关，控制芯片再次检测波段开关的档位状态；
S3：根据在线调试控制芯片的内部逻辑和闭合电气开关前后两次检测到波段开关的档位状态，控制芯片发出信号以改变控制板的输出功率；
S4：电气开关闭合后，若需要改变温度，则重复步骤S2、S3。
本发明的有益效果是：本发明具有结构简单、成本低廉和容易加工等优点，其整体结构容易加工于不同服装；特殊的多档温控选择，扩大了不同人对所需温度的选择范围。
附图说明
图1为发热模块的一种布局示意图。
图2为发热模块的另一种布局示意图。
图3为图1中A处的详细结构图。
图4为图2中B处的详细结构图。
图5为加热模块的基本原理图。
图中：1、绝缘布料；2、总线；3、碳纤维发热丝；4、控制板；5、控制芯片；6、波段开关；7、热敏电阻；8、电气开关；9、放置区间。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清晰，下面将结合实施例和附图，对本发明作进一步的描述。
本发明提供一种适用于服饰的加热模组，如图1-5所述，包括发热模块和控制模块，所述发热模块内设有放置控制模块的放置区间9。
所述的发热模块包括绝缘布料1、总线2和若干组碳纤维发热丝3，所述碳纤维发热丝3为“S”型的24K碳纤维发热丝，其长度为1220mm，电阻值在20Ω-25Ω之间，碳纤维发热丝3嵌入于绝缘布料1内，各组碳纤维发热丝3之间互为并联，并分别与总线2连接。
所述控制模块的输入端和输出端分别连接5V直流电源和总线2，直流电源可以是一般的可充电式移动电源，控制模块包括绝缘外壳以及置于绝缘外壳内的控制板4，所述控制板4包括可在线调试的ADuC812控制芯片、热敏电阻7和用于调节发热模块工作温度的波段开关6，所述波段开关6、热敏电阻7分别与控制芯片5电性连接，所述绝缘外壳设有用于露出热敏电阻7的通孔；所述发热模块和控制模块之间设有一个普通的电气开关8。
本发明通过通电的24K碳纤维发热丝发热获得热量，所述碳纤维发热丝3和总线2内嵌于绝缘布料1，控制板4放置于绝缘外壳内，实现了良好的电隔离；控制模块设置在放置区间9内，绝缘外壳设有通孔，热敏电阻7能更好地探测碳纤维发热丝3的温度，当碳纤维发热丝3的温度超出设定的安全范围时，热敏电阻7将信息反馈至控制芯片5，并启用过温保护电路，停止加热。
本发明的温度调节原理是基于ADuC812控制芯片的在线调试功能，分别检测并记录波段开关6在电气开关闭合前后的档位状态，前后两次档位状态按顺序组合对应一个工作温度，ADuC812控制芯片根据在线调试的逻辑对应发出一个信号，调节控制板的功率输出。根据上述原理，这种调节方法可灵活地增加多种温度选项，理论上波段开关的档位为n，则可设置n2种温度选项。
本实施例采用两个档位的波段开关6，分别为H档和L档，经调试后，设定控制芯片可选温度为24℃、28℃、32℃和36℃，设置以上工作温度的对应操作如下：
(1)设置为24℃：断开电气开关8，波段开关6置于L档，闭合电气开关8，保持波段开关6置于L档；
(2)设置为28℃：断开电气开关8，波段开关6置于L档，闭合电气开关8，波段开关6置于H档；
(3)设置为32℃：断开电气开关8，波段开关6置于H档，闭合电气开关8，波段开关6置于L档；
(4)设置为36℃：断开电气开关8，波段开关6置于H档，闭合电气开关8，保持波段开关6置于H档。
综合以上结构和调温方式，将本发明所设计的加热模组加工于衣物内，使用者可根据自身要求设定所需温度；如果设置于电热毯或婴幼儿保暖用品上，可根据相关温度需要，重新调试控制芯片5。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种适用于服饰的加热模组，包括发热模块和控制模块，其特征在于：
所述的发热模块包括绝缘布料(1)、总线(2)和若干组碳纤维发热丝(3)，所述碳纤维发热丝(3)嵌入于绝缘布料(1)内，各组碳纤维发热丝(3)之间互为并联，并分别与总线(2)连接；所述控制模块的输入端和输出端分别连接直流电源和总线(2)，控制模块包括绝缘外壳以及置于绝缘外壳内的控制板(4)，所述控制板(4)包括可在线调试的控制芯片(5)和用于调节发热模块工作温度的波段开关(6)，所述波段开关(6)与控制芯片(5)电性连接；所述发热模块和控制模块之间设有电气开关(8)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于服饰的加热模组，其特征在于：所述碳纤维发热丝(3)为“S”型的24K碳纤维发热丝，其长度为1220mm，电阻值在20Ω-25Ω之间。
3.根据权利要求1所述的一种适用于服饰的加热模组，其特征在于：所述控制芯片(5)为ADuC812控制芯片。
4.根据权利要求1所述的一种适用于服饰的加热模组，其特征在于：所述控制板(4)还包括与控制芯片(5)电信连接的热敏电阻(7)，所述绝缘外壳开设有用于露出热敏电阻(7)的通孔。
5.根据权利要求4所述的一种适用于服饰的加热模组，其特征在于：所述热敏电阻(7)为插件式热敏电阻。
6.根据权利要求1所述的一种适用于服饰的加热模组，其特征在于：所述发热模块内设有放置控制模块的放置区间(9)。
7.一种根据权利要求1-6任意一项所述的一种适用于服饰的加热模组的温度调节方法，其特征在于，其步骤包括：
S1：断开电气开关(8)，控制芯片(5)检测波段开关(6)的档位状态；
S2：闭合电气开关(8)，控制芯片(5)再次检测波段开关(6)的档位状态；
S3：根据在线调试控制芯片(5)的内部逻辑和闭合电气开关(8)前后两次检测到波段开关(6)的档位状态，控制芯片(5)发出信号以改变控制板(4)的输出功率；
S4：电气开关(8)闭合后，若需要改变温度，则重复步骤S2、S3。
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