CN110167206B - 调节电流的发热系统及发热系统调节电流的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种调节电流的发热系统。所述发热系统包括柔性发热元件、控制器、电源和电路板；所述柔性发热元件与控制器连接，所述控制器与电源连接，所述控制器与电路板连接，所述电路板与柔性发热元件连接；所述控制器用于根据所述柔性发热元件和所述电源获得反馈信息并将所述反馈信息传递给电路板；所述电路板根据所述反馈信息调节所述柔性发热元件的实际电流。本发明还提供一种发热系统调节电流的方法。本发明的发热系统可根据使用电源的不同调节柔性发热元件的输出电流，以保证柔性发热元件的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于发热领域，具体涉及一种调节电流的发热系统及发热系统调节电流的方法。
背景技术
柔性发热元件的可挠及轻薄特性使其被普遍地设置于衣物、护膝、护腰、手套、鞋垫、耳罩或腰枕等可穿戴的物品上，借以提供人体温暖的包覆。上述物品中的柔性发热元件需要使用电源供电才能工作，将其用于人体保温依赖于电源，因此对于电源的选择具有可变性。当穿着上述物品的人使用柔性发热元件时需要外部供电，人在不同环境中可被选择的电源是不一致的，而上述物品的柔性发热元件一般具有最大使用功率，当面对电源的输出功率过大的情况下，柔性发热元件可能会因发热过大而烧毁或者长期使用而缩短使用寿命。因此针对可穿戴或者可移动的柔性发热元件需要提供一种可调节电流的发热系统，以保证柔性发热元件的使用寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种调节电流的发热系统，具体技术方法如下：
一种调节电流的发热系统，所述发热系统包括柔性发热元件、控制器、电源和电路板；所述柔性发热元件与控制器连接，所述控制器与电源连接，所述控制器与电路板连接，所述电路板与柔性发热元件连接；
所述控制器用于根据所述柔性发热元件和所述电源获得反馈信息并将所述反馈信息传递给电路板；
所述电路板根据所述反馈信息调节所述柔性发热元件的实际电流。
优选的，所述“所述控制器用于根据所述柔性发热元件和所述电源获得反馈信息并将所述反馈信息传递给电路板”包括：
所述控制器确定所述柔性发热元件的电阻和额定电流，根据所述柔性发热元件的电阻和所述电源的输出电压确定所述电源的输出电流；
所述控制器根据所述柔性发热元件的额定电流和所述电源的输出电流输出反馈信息给电路板。
优选的，所述“所述控制器根据所述柔性发热元件的额定电流和所述电源的输出电流输出反馈信息给电路板”包括：
所述控制器判断所述柔性发热元件的额定电流是否小于所述电源的输出电流得到判断信息；
所述控制器根据所述判断信息输出反馈信息给电路板；当所述柔性发热元件的额定电流小于所述电源的输出电流，则得到反馈信息为调节信息，所述调节信息为调节所述柔性发热元件的实际电流小于等于所述柔性发热元件的额定电流；当所述柔性发热元件的额定电流大于所述电源的输出电流，则得到反馈信息为输出信息，所述输出信息为输出所述柔性发热元件的实际电流等于所述电源的输出电流。
优选的，所述“所述控制器根据所述柔性发热元件的额定电流和所述电源的输出电流输出反馈信息给电路板”包括：
当I≥U/R时，所述反馈信息为电路板调节柔性发热元件的输出电流为U/R；
当I＜U/R时，所述反馈信息为电路板调节柔性发热元件的输出因子α满足关系式：I≥(1/α)·(U/R)，其中α≠1；
其中所述I为柔性发热元件的额定电流，所述R为柔性发热元件的电阻，所述U为电源的输出电压，所述U/R表示电源的输出电流。
优选的，所述电路板中用于调节所述柔性发热元件的输出因子α的元件包括三极管或者mos管。
优选的，所述“所述控制器用于根据所述柔性发热元件和所述电源获得反馈信息并将所述反馈信息传递给电路板”包括：
所述控制器确定所述柔性发热元件的电阻和所述电源的虚拟电阻；
所述控制器根据所述柔性发热元件的电阻和所述电源的虚拟电阻输出反馈信息给电路板；
当所述柔性发热元件的电阻大于等于所述电源的虚拟电阻时，则所述反馈信息为电路板调节柔性发热元件的输出电流为U/R；
当所述柔性发热元件的电阻小于所述电源的虚拟电阻时，则所述反馈信息为电路板调节柔性发热元件的输出因子α满足关系式：R≥(1/α)·(U/I1)，其中α≠1；
所述R为柔性发热元件的电阻，所述U为电源的输出电压，所述U/I1表示电源的虚拟电阻，其中I1表示电源固定的输出电流。
优选的，所述电源为蓄电池或电源适配器。
本发明还提供一种发热系统调节电流的方法，所述发热系统调节电流方法包括：
获得柔性发热元件的电阻和额定电流；
根据电源的输出电压和所述柔性发热元件的电阻获得电源的输出电流；
根据所述柔性发热元件的额定电流和所述电源的输出电流得到反馈信息，并根据所述反馈信息得到所述柔性发热元件的实际电流。
优选的，所述“根据电源的输出电压和所述柔性发热元件的电阻获得电源的输出电流”包括：
将所述电源的输出电压与所述柔性发热元件的电阻相除得到电源的输出电流。
优选的，所述“根据所述柔性发热元件的额定电流和所述电源的输出电流得到反馈信息，并根据所述反馈信息得到所述柔性发热元件的实际电流”包括：
判断所述柔性发热元件的额定电流是否小于所述电源的输出电流以得到判断信息；
根据判断信息输出反馈信息；当所述柔性发热元件的额定电流大于所述电源的输出电流，则得到反馈信息为输出信息，所述输出信息为输出所述柔性发热元件的实际电流等于所述电源的输出电流；当所述柔性发热元件的额定电流小于所述电源的输出电流，则得到反馈信息为调节信息，所述调节信息为调节所述柔性发热元件的实际电流小于等于所述柔性发热元件的额定电流。
本发明还提供了一种调节电流的发热系统，其特征在于，所述发热系统包括柔性发热元件、控制器、电源和电路板；所述柔性发热元件与控制器连接，所述控制器与电源连接，所述控制器与电路板连接，所述电路板与柔性发热元件连接；
所述电路板中设置有满足如下关系的调节程序：
当I≥U/R时，所述电路板调节柔性发热元件的输出电流为U/R；
当I＜U/R时，所述电路板调节柔性发热元件的输出因子α满足关系式：I≥(1/α)·(U/R)，其中α≠1；
其中所述I为柔性发热元件的额定电流，所述R为柔性发热元件的电阻，所述U为电源的输出电压，所述U/R表示电源的输出电流。
优选的，上述发热系统中，所述电路板中用于调节所述柔性发热元件的输出因子α的元件包括三极管或者mos管。
优选的，上述发热系统中，所述电源为蓄电池或电源适配器。
本发明的有益效果：本发明提供的发热系统能够适应不同的电源，且能够有效调节柔性发热系统的发热功率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种调节电流的发热系统的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的一种发热系统调节电流的方法的流程示意图。
具体实施方式
以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
请参阅图1，本发明实施例提供一种调节电流的发热系统10，所述发热系统10包括柔性发热元件20、控制器30、电源40和电路板50。所述柔性发热元件20与所述控制器30连接，所述控制器30与所述电源40连接，所述控制器30与所述电路板50连接，所述电路板50与所述柔性发热元件20连接。当电流流经所述柔性发热元件20时，所述柔性发热元件20将发热以提供热量。可以理解的是，所述柔性发热元件20具有一定的电阻和额定电流，其工作电流不应大于其额定电流。所述控制器30用于根据所述柔性发热元件20和所述电源40获得反馈信息并将所述反馈信息传递给所述电路板50。所述电路板50根据所述反馈信息调节所述柔性发热元件20的实际电流。
其中所述柔性发热元件20包括柔性载体、厚膜涂层和柔性覆盖层，所述厚膜图层涂覆在所述柔性载体上，所述柔性覆盖层覆盖在所述厚膜涂层和所述柔性载体上，且所述厚膜涂层设置在所述柔性载体和所述柔性覆盖层中间，其中所述厚膜涂层具有可弯折、弯曲或者折叠的特性。所述柔性发热元件20通过厚膜涂层发热，当所述柔性发热元件20具有电流通过时会产生热量。所述厚膜涂层的材质为银、铂、钯、氧化钯、金、碳、石墨烯或者稀土材料中的一种或多种。
在进一步的实施例中，所述“所述控制器用于根据所述柔性发热元件和所述电源获得反馈信息并将所述反馈信息传递给电路板”具体是包括两个步骤，分别为步骤S10-a和步骤S20-a。详细步骤如下述。
步骤S10-a：所述控制器30确定所述柔性发热元件20的电阻和额定电流，根据所述柔性发热元件20的电阻和所述电源40的输出电压确定所述电源40的输出电流。其中所述电源40的输出电流等于所述电源40的输出电压除以所述柔性发热元件20的电阻得到。举例说明，假设电源的输出电压为5V，所述柔性发热元件的电阻为2Ω，那么所述电源的输出电流为2.5A。
步骤S20-a：所述控制器30根据所述柔性发热元件20的额定电流和所述电源40的输出电流输出反馈信息给电路板。
在进一步的实施例中，所述“所述控制器根据所述柔性发热元件的额定电流和所述电源的输出电流输出反馈信息给电路板”包括下面两个步骤。步骤S21和S22，详细步骤如下述。
步骤S21：所述控制器判断所述柔性发热元件20的额定电流是否小于所述电源40的输出电流得到判断信息。
步骤S22：所述控制器根据所述判断信息输出反馈信息给电路板；当所述柔性发热元件20的额定电流小于所述电源40的输出电流时，则所述控制器30得到的反馈信息为调节信息，所述调节信息为调节所述柔性发热元件20的实际电流小于等于所述柔性发热元件20的额定电流；当所述柔性发热元件20的额定电流大于所述电源40的输出电流时，则所述控制器30得到反馈信息为输出信息，所述输出信息为输出所述柔性发热元件20的实际电流等于所述电源40的输出电流。
在进一步的实施例中，所述“控制器30根据所述柔性发热元件20的额定电流和所述电源40的输出电流输出反馈信息给电路板”的具体方法如下述。
当I≥U/R时，所述反馈信息为所述电路板50调节所述柔性发热元件20的输出电流为U/R。其中所述I为所述柔性发热元件20的额定电流，所述R为所述柔性发热元件20的电阻，所述U为所述电源40的输出电压，所述U/R表示所述电源40的输出电流。也就说电源的输出电流在所述柔性发热元件的额定电流之内，不会对柔性发热元件造成损坏、或者不会缩短柔性发热元件的使用寿命。
当I＜U/R时，所述反馈信息为所述电路板50调节所述柔性发热元件20的输出因子α满足关系式：I≥(1/α)·(U/R)，其中α≠1。
在进一步的实施例中，所述电路板50中用于调节所述柔性发热元件20的输出因子α的元件包括三极管或者mos管。
在进一步的实施例中，所述“所述控制器用于根据所述柔性发热元件和所述电源获得反馈信息并将所述反馈信息传递给电路板”具体是包括两个步骤，分别为步骤S10-b和步骤S20-b。详细步骤如下述。
步骤S10-b：所述控制器30确定所述柔性发热元件20的电阻和所述电源40的虚拟电阻。
步骤S20-b：所述控制器30根据所述柔性发热元件20的电阻和所述电源40的虚拟电阻输出反馈信息给电路板。其中所述电源40的虚拟电阻是指当电源40具有固定的输出电流I1时，所述虚拟电阻等于所述电源的输出电压除以所述电源固定的输出电流。例如，所述电源40为电源适配器时，当所述电源适配器具有固定的输出电流时，电源适配器连接负载时，所述电源适配器将以电源固定的输出电流输入给负载。
当所述柔性发热元件20的电阻大于等于所述电源40的虚拟电阻时，则所述反馈信息为所述电路板50调节所述柔性发热元件20的输出电流为U/R。当所述柔性发热元件20的电阻小于所述电源40的虚拟电阻时，则所述反馈信息为所述电路板50调节所述柔性发热元件20的输出因子α满足关系式：R≥(1/α)·(U/I1)，其中α≠1。所述R为所述柔性发热元件20的电阻，所述U为所述电源40的输出电压，所述U/I1表示所述电源40的虚拟电阻，其中I1表示电源固定的输出电流。
在进一步的实施例中，所述电源40为蓄电池或电源适配器。
请参阅图2，本发明实施例还提供一种发热系统调节电流的方法，所述发热系统调节电流方法包括步骤S100、步骤S200和步骤S300。详细步骤如下：
步骤S100：获得柔性发热元件的电阻和额定电流。所述柔性发热元件的电阻的获得方法可通过测量得到。所述柔性发热元件的额定电流可通过预先测量得到。可以理解的是，所述柔性发热元件的电阻可以采用并联或者串联的方式组成，且可根据柔性发热元件的不同功率要求设置不同电阻值的发热电阻工作。举例说明，以将两个柔性发热元件分别设置在衣服的腰和胸部对应的位置时，当两个柔性发热元件同时需要工作时，就获得两个柔性发热元件的电阻；当腰或者胸部其中一个柔性发热元件工作时，那么就获得一个柔性发热元件的电阻。也就是说，当用在服装或者可穿戴的物品上的柔性发热元件有多个时，可根据发热的需要获得相应的柔性发热元件的电阻。同样的，可根据柔性发热元件的不同发热功率要求获得不同柔性发热元件对应的额定功率。
步骤S200：根据电源的输出电压和所述柔性发热元件的电阻获得电源的输出电流。进一步的实施例中，将所述电源的输出电压与所述柔性发热元件的电阻相除得到电源的输出电流。
步骤S300：根据所述柔性发热元件的额定电流和所述电源的输出电流得到反馈信息，并根据所述反馈信息得到所述柔性发热元件的实际电流。
进一步的实施例中，所述“根据所述柔性发热元件的额定电流和所述电源的输出电流得到反馈信息，并根据所述反馈信息得到所述柔性发热元件的实际电流”包括步骤S310和步骤S320。详细步骤如下述。
步骤S310：判断所述柔性发热元件的额定电流是否小于所述电源的输出电流以得到判断信息。
步骤S320：根据判断信息输出反馈信息；当所述柔性发热元件的额定电流大于所述电源的输出电流，则得到反馈信息为输出信息，所述输出信息为输出所述柔性发热元件的实际电流等于所述电源的输出电流；当所述柔性发热元件的额定电流小于所述电源的输出电流，则得到反馈信息为调节信息，所述调节信息为调节所述柔性发热元件的实际电流小于等于所述柔性发热元件的额定电流。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种调节电流的发热系统，其特征在于，所述发热系统包括柔性发热元件、控制器、电源和电路板；所述柔性发热元件与控制器连接，所述控制器与电源连接，所述控制器与电路板连接，所述电路板与柔性发热元件连接；
所述控制器用于根据所述柔性发热元件和所述电源获得反馈信息并将所述反馈信息传递给电路板；
所述电路板根据所述反馈信息调节所述柔性发热元件的实际电流；
其中，所述“所述控制器用于根据所述柔性发热元件和所述电源获得反馈信息并将所述反馈信息传递给电路板”包括：
所述控制器确定所述柔性发热元件的电阻和额定电流，根据所述柔性发热元件的电阻和所述电源的输出电压确定所述电源的输出电流；
所述控制器根据所述柔性发热元件的额定电流和所述电源的输出电流输出反馈信息给电路板。
2.根据权利要求1所述的发热系统，其特征在于，所述“所述控制器根据所述柔性发热元件的额定电流和所述电源的输出电流输出反馈信息给电路板”包括：
所述控制器判断所述柔性发热元件的额定电流是否小于所述电源的输出电流得到判断信息；
所述控制器根据所述判断信息输出反馈信息给电路板；当所述柔性发热元件的额定电流小于所述电源的输出电流，则得到反馈信息为调节信息，所述调节信息为调节所述柔性发热元件的实际电流小于等于所述柔性发热元件的额定电流；当所述柔性发热元件的额定电流大于所述电源的输出电流，则得到反馈信息为输出信息，所述输出信息为输出所述柔性发热元件的实际电流等于所述电源的输出电流。
3.根据权利要求1所述的发热系统，其特征在于，所述“所述控制器根据所述柔性发热元件的额定电流和所述电源的输出电流输出反馈信息给电路板”包括：
当I≥U/R时，所述反馈信息为电路板调节柔性发热元件的输出电流为U/R；
当I＜U/R时，所述反馈信息为电路板调节柔性发热元件的输出因子α满足关系式：I≥(1/α)·(U/R)，其中α≠1；
其中所述I为柔性发热元件的额定电流，所述R为柔性发热元件的电阻，所述U为电源的输出电压,所述U/R表示电源的输出电流。
4.根据权利要求3所述的发热系统，其特征在于，所述电路板中用于调节所述柔性发热元件的输出因子α的元件包括三极管或者mos管。
5.根据权利要求1所述的发热系统，其特征在于，所述“所述控制器用于根据所述柔性发热元件和所述电源获得反馈信息并将所述反馈信息传递给电路板”包括：
所述控制器确定所述柔性发热元件的电阻和所述电源的虚拟电阻；
所述控制器根据所述柔性发热元件的电阻和所述电源的虚拟电阻输出反馈信息给电路板；当所述柔性发热元件的电阻大于等于所述电源的虚拟电阻时，则所述反馈信息为电路板调节柔性发热元件的输出电流为U/R；当所述柔性发热元件的电阻小于所述电源的虚拟电阻时，则所述反馈信息为电路板调节柔性发热元件的输出因子α满足关系式：R≥(1/α)·(U/I1)，其中α≠1；
所述R为柔性发热元件的电阻，所述U为电源的输出电压,所述U/I1表示电源的虚拟电阻，其中I1表示电源固定的输出电流。
6.根据权利要求1所述的发热系统，其特征在于，所述电源为蓄电池或电源适配器。
7.一种发热系统调节电流的方法，其特征在于，所述发热系统调节电流方法包括：
获得柔性发热元件的电阻和额定电流；
根据电源的输出电压和所述柔性发热元件的电阻获得电源的输出电流；
根据所述柔性发热元件的额定电流和所述电源的输出电流得到反馈信息，并根据所述反馈信息得到所述柔性发热元件的实际电流。
8.根据权利要求7所述的发热系统调节电流的方法，其特征在于，所述“根据电源的输出电压和所述柔性发热元件的电阻获得电源的输出电流”包括：
将所述电源的输出电压与所述柔性发热元件的电阻相除得到电源的输出电流。
9.根据权利要求7所述的发热系统调节电流的方法，其特征在于，所述“根据所述柔性发热元件的额定电流和所述电源的输出电流得到反馈信息，并根据所述反馈信息得到所述柔性发热元件的实际电流”包括：
判断所述柔性发热元件的额定电流是否小于所述电源的输出电流以得到判断信息；
根据判断信息输出反馈信息；当所述柔性发热元件的额定电流大于所述电源的输出电流，则得到反馈信息为输出信息，所述输出信息为输出所述柔性发热元件的实际电流等于所述电源的输出电流；当所述柔性发热元件的额定电流小于所述电源的输出电流，则得到反馈信息为调节信息，所述调节信息为调节所述柔性发热元件的实际电流小于等于所述柔性发热元件的额定电流。
10.一种调节电流的发热系统，其特征在于，所述发热系统包括柔性发热元件、控制器、电源和电路板；所述柔性发热元件与控制器连接，所述控制器与电源连接，所述控制器与电路板连接，所述电路板与柔性发热元件连接；
所述电路板中设置有满足如下关系的调节程序：
当I≥U/R时，所述电路板调节柔性发热元件的输出电流为U/R；
当I＜U/R时，所述电路板调节柔性发热元件的输出因子α满足关系式：I≥(1/α)·(U/R)，其中α≠1；
其中所述I为柔性发热元件的额定电流，所述R为柔性发热元件的电阻，所述U为电源的输出电压,所述U/R表示电源的输出电流。
11.根据权利要求10所述的发热系统，其特征在于，所述电路板中用于调节所述柔性发热元件的输出因子α的元件包括三极管或者mos管。
12.根据权利要求10所述的发热系统，其特征在于，所述电源为蓄电池或电源适配器。
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