CN110286703A - 一种自加热保暖智能缕衣 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防寒自加热保暖智能缕衣，其通过位于智能缕衣的第一层的采能模块存储太阳能光伏板转化得到的电能；其通过位于第二层的电压电流采集模块采样的采能模块与加热模块之间的电压和电流信号发送给主控模块；其通过位于第三层的加热模块将电能转化为热能实现加热；其通过位于第四层的温度采集模块采集智能缕衣内衬温度发送给主控模块；其通过位于智能缕衣的第二层的主控模块，执行预设主循环的过程，从而实现智能缕衣的防寒自加热保暖功能。

Description

一种自加热保暖智能缕衣
技术领域
本发明属于自动化控制领域，具体涉及一种自加热保暖智能缕衣。
背景技术
保暖智能缕衣将存储的能量转化为相应的热能，穿戴者穿戴智能缕衣以实现防寒保暖。为了不给穿戴者增加额外的负担，智能缕衣需要尽可能的轻质化。因此，就要求储能系统具有超薄、超轻、储能密度高、低温性能佳等显著特点。光伏材料作为发电系统，由于它裹覆在智能缕衣的外表面上，因此需要具有柔韧性好、吸光特性佳、光电转换效率高的光伏材料制作而成。同时，智能缕衣的主控板需要随身佩戴，就需要适应弯曲、打折、轻便和安全等特殊要求。
智能缕衣主要使用场景为晚上，由于在寒区户外如果也有运动量的情况下，人体自身会产生足够的热量；相比而言在哨位上站岗的哨兵行动少、站立时间长，就只能需要相应的加热以维持身体必要的温度，然而，现有的可穿戴保暖装置多采用定时加热，无法实时获取其内衬温度，同时其设置的相应充电方式单一，极端低温天气下智能缕衣容易出现电能储备不足而无法实现防寒保暖功能。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种自加热保暖智能缕衣，其通过存储太阳能光伏板转化得到的电能；采样采能模块与加热模块之间的电压和电流信号发送给主控模块；将电能转化为热能实现加热；采集智能缕衣内衬温度发送给主控模块；主控模块执行预设主循环的过程，从而实现智能缕衣的防寒自加热保暖功能。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种自加热保暖智能缕衣，智能缕衣为四层结构，其包括依次连接的采能模块、电压电流采集模块、加热模块、温度采集模块和主控模块，主控模块还分别连接采能模块、电压电流采集模块和加热模块；
采能模块位于所述智能缕衣的第一层，采能模块包括太阳能光伏板和蓄电池，太阳能光伏板用于将太阳能转化为电能，蓄电池用于存储太阳能光伏板转化得到的电能；
电压电流采集模块位于所述智能缕衣的第二层，电压电流采集模块用于将采样的采能模块与加热模块之间的电压和电流信号发送给主控模块；
加热模块位于所述智能缕衣的第三层，加热模块用于利用发热丝将电能转化为热能实现加热；
温度采集模块位于所述智能缕衣的第四层，温度采集模块用于采集智能缕衣内衬温度发送给主控模块；
所述主控模块位于智能缕衣的第二层，主控模块用于执行预设主循环的过程，预设主循环的过程具体包括：
S1.记录预设主循环的起始时刻；处理相应的开关量信号和模拟量信号；
S2.检测蓄电池的端电压值以判断是否启动蓄电池的充电流程；检测太阳能光伏板输出端口的电压情况；
S3.依据采集的待加热体的温度判断是否启动加热流程；
S4.依据预设的时间间隔读取当前时刻，获取主循环的起始时刻与当前时刻的时间差，时间差大于预设阈值时，返回步骤S1。
作为本发明的进一步改进，智能缕衣的第一层为柔性光伏材料制作的采能层；智能缕衣的第二层为绝缘材料制成的绝缘防水隔热层；智能缕衣的第三层为金属网编织的发热层；智能缕衣的第四层为导热材料制成的绝缘导热层。
作为本发明的进一步改进，主控制模块还包括通讯模块，通讯模块用于连接小尺寸的显示屏，实现穿戴者和主控模块之间的信息交互。
作为本发明的进一步改进，电压电流采集模块利用电压传感器对采能模块与加热模块之间的电压和电流进行采样，并对采样信号进行放大。
作为本发明的进一步改进，开关量信号包括加热控制开关信号和PWM控制用电力电子器件开关信号，模拟量信号包括温度检测、电压检测和电流检测。
作为本发明的进一步改进，太阳能光伏板的检测包括判断当前光伏板输出端口的电压情况，如是否适合后续环节使用、是否过压或是否欠压。
作为本发明的进一步改进，步骤S3具体为：判断待加热体的温度是否高于第一预设阈值，否则，启动加热流程；依据预设的时间间隔采集待加热体的温度；待加热体的温度高于第二预设阈值时，停止加热流程。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明的一种自加热保暖智能缕衣，其通过存储太阳能光伏板转化得到的电能；采样采能模块与加热模块之间的电压和电流信号发送给主控模块；将电能转化为热能实现加热；采集智能缕衣内衬温度发送给主控模块；主控模块执行预设主循环的过程，从而实现智能缕衣的防寒自加热保暖功能；
本发明的一种自加热保暖智能缕衣，其主控模块根据实时采集智能缕衣内衬温度实时调节输出功率，保证智能缕衣发热层的加热丝发出的热量能够在人体能够感觉到的最舒适的温度。
本发明的一种自加热保暖智能缕衣，其通过光伏材料为蓄电池充电，补充能量，确保智能缕衣加热时所需能量不匮电，与此同时，该智能缕衣设置了相应的通信模块，便于紧急情况下为搜救工作提供最大定位或者信息交互的手段。
附图说明
图1为本发明实施例的一种自加热保暖智能缕衣的结构示意图；
图2为本发明实施例的主控模块的流程示意图；
图3为本发明实施例的电压电流采集模块的结构示意图；
图4为本发明实施例的温度采集模块的结构示意图；
图5为本发明实施例的主控制模块的结构示意图；
图6为本发明实施例的通信模块的结构示意图；
在所有附图中，同样的附图标记用来表示相同的元件或结构，具体为：1-采能模块、1-1-太阳能光伏板、1-2-蓄电池、2-电压电流采集模块、3-加热模块、4-温度采集模块、5-主控模块、5-1-主控制器单元、5-2-RS485-1通讯模块、5-3-RS485-2通讯模块和5-4充电接口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
图1为本发明实施例的一种自加热保暖智能缕衣的结构示意图。如图1所示，该智能缕衣包括依次连接的采能模块1、电压电流采集模块2、加热模块3、温度采集模块4和主控模块5，该智能缕衣为四层结构，主控模块5还分别连接采能模块1、电压电流采集模块2和加热模块3；采能模块1位于第一层，采能模块1包括太阳能光伏板1-1和蓄电池1-2，太阳能光伏板1-1用于将太阳能转化为电能，蓄电池1-2用于存储太阳能光伏板1-1转化得到的电能；电压电流采集模块2位于第二层，电压电流采集模块2用于将采样的采能模块1与加热模块3之间的电压和电流信号发送给主控模块5；加热模块3位于第三层，加热模块3用于利用发热丝将电能转化为热能实现加热，作为一个示例，其可根据衣服内侧导热层的温度传感器所反馈的温度数据，实时调节输出功率，保证智能缕衣发热层的加热丝发出的热量能够在人体能够感觉到的最舒适的温度；温度采集模块4位于第四层，温度采集模块4用于采集智能缕衣内衬温度的温度并发送给主控模块5；主控模块5位于第二层，主控模块5包括主控制器单元5-1、RS485-1通讯模块5-2、RS485-2通讯模块5-3和充电接口5-4；
自加热保暖智能缕衣采用四层设计，其中第一层为采能层，使用柔性光伏材料制作而成,并且集成有轻量化的储能系统；第二层为绝缘防水隔热层，这一层采用密闭性较好的绝缘材料制成，主要作用是能够防止热量流失,并起到保护作用，防止漏电伤害人体；第三层为发热层，采用柔韧性较好的金属网编织而成，是主要的发热手段；第四层为绝缘导热层，由绝缘性较好的导热材料制成,并且集成有若干个温度传感器，既能避免金属网与人体直接接触导致烫伤或触电,也能够更均匀地将热量传递给人体。
采能模块，处于智能缕衣采能层，由光伏板模块和蓄电池模块构成，光伏板是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成，蓄电池模块由大容量、安全稳定的锂电池组成，用于储存光伏板变换输出的电能；
电压电流采集模块，处于智能缕衣绝缘防水隔热层，由直流电压电流传感器组成，检测蓄电池输出电压；
加热模块，处于智能缕衣加热层，由加热丝与加热电路组成，根据衣服内侧导热层的温度传感器所反馈的数据，实时调节输出功率，保证智能缕衣发热层的加热丝发出的热量能够在人体能够感觉到的最舒适的温度；
温度采集模块，处于智能缕衣绝缘导热层，实时获取智能缕衣内衬温度并将数据反馈给控制单元，保证智能缕衣内部处于最舒适的温度；
主控制模块，处于智能缕衣绝缘、防水、隔热层，包括控制器模块、RS485通讯模块和外部充电接口模块，其中主控制单元中控制器模块，是利用ARM(以STM32F417为例，当然也可以采取其它如DSP、FPGA以及其它单片机等)充当CPU；通讯模块可以实现与外部通讯，也可以连接小尺寸的显示屏，实现穿戴者和控制设备之间的信息交互；外部充电接口模块包括各种外部充电接口，方便为随身携带的装备(警棍、照明灯、通讯装置等)充电；
图2为本发明实施例的主控模块的流程示意图。如图2所示，主控模块5用于执行预设主循环的过程，预设主循环的过程具体包括：
S1.记录预设主循环的起始时刻；处理相应的开关量信号和模拟量信号；
其中，开关量信号包括加热控制开关信号和PWM控制用电力电子器件开关信号，模拟量信号包括温度检测、电压检测和电流检测；
S2.检测蓄电池1-2的端电压值以判断是否启动蓄电池的充电流程；检测太阳能光伏板1-1；
其中，太阳能光伏板1-1的检测包括判断当前光伏板输出端口的电压情况，如是否适合后续环节使用、是否过压或是否欠压；
S3.依据采集的待加热体的温度判断是否启动加热流程，具体为：判断待加热体的温度是否高于第一预设阈值，否则，启动加热流程；依据预设的时间间隔采集待加热体的温度；待加热体的温度高于第二预设阈值时，停止加热流程；
S4.依据预设的时间间隔读取当前时刻，获取主循环的起始时刻与当前时刻的时间差，时间差大于预设阈值时，返回步骤S1。
电压电流采集模块2利用电压传感器对采能模块1与加热模块3之间的电压和电流进行采样，并对采样信号进行放大。作为一个示例，可利用AD公司的ADA4805芯片，其为高速电压反馈、轨到轨输出放大器，具有500μA的极低静态电流，是低功耗、高分辨率数据转换系统的理想选择。图3为本发明实施例的电压电流采集模块的结构示意图。如图3所示，电压电流采集模块2经由接线端子N18与输出电压传感器的第4脚相连，输出电压传感器Uout的第3脚经由接线端子N17与U+相连，输入电压传感器Uout的第5脚经由接线端子N19与U-相连，电阻R1的一端经由接线端子N18与输出电压传感器Uout的第4脚相连，电阻R1的另一端接地线GND1，电容C1和二极管D1分别并联在电阻R1两端，输出电压传感器Uout的第4脚经由接线端子N18与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与芯片A1的第3脚相连，芯片A1的第4脚接地线GND1，芯片A1的第2脚接第1脚，芯片A1的第1脚接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接芯片A1的第5脚，电阻R4的另一端接电容C3的一端，电容C3的另一端接芯片A1的第6脚，芯片A1的第5脚接电容C2的一端，电容C2的另一端接地线GND1。芯片A1的第8脚接电源U3，芯片A2的第7脚接芯片A2的第6脚。芯片A1的第7脚接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接芯片A2的第3脚，芯片A2的第3脚接电容C5的一端，电容C5的另一端接地线GND1。芯片A2的第4脚接地线GND1。芯片A2的第2脚接芯片A2的第1脚。芯片A2的第1脚接电容C4的一端，电容C4的另一端接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接芯片A2的第3脚。芯片A2的第1脚接双向二极管D2的一端，双向二极管D2的另一端接芯片A2的第5脚。芯片A2的第5脚接滑动变阻器RV1的第3脚，芯片A2的第1脚接滑动变阻器RV1的第1脚，滑动变阻器RV1的第2脚接地线GND1，电容C6并联在滑动变阻器RV1的两端，芯片A2的第8脚电源U3，芯片A2的第6脚接芯片A2的第7脚，芯片A2的第7脚接电阻R8一端，电阻R8的另一端接芯片A3的第2脚，芯片A3的第3脚和第4脚接地线GND1。芯片A3的第1脚接电源U3，电源U3接电容C7的一端，电容C7的另一端接地线GND1。芯片A3的第5脚接地线GND2。芯片A3的第8脚接电源US1+，电源US1+接电容C8的一端，电容C8的另一端接地线GND2。芯片A3的第7脚接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接芯片A4的第3脚，芯片A3的第6脚接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接芯片A4的第2脚，芯片A4的第2脚接电阻R11的一端，电阻R11接芯片A4的第1脚，芯片A4的第3脚接电阻R12的一端，电阻R12的另一端接地线GND2,芯片A4的第4脚接地线GND2。芯片A4的第5脚接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接电阻R11的一端，芯片A4的第5脚接电容C10的一端，电容C10的另一端接地线GND2。芯片A4的第8脚接电源U1，电源U1接电容C9的一端，电容C9的另一端接地线GND2。芯片A4的第6脚接芯片A4的第7脚。芯片A4的第6脚接双向二极管D3的一端，双向二极管D3的另一端接地线GND2。芯片A4的第7脚经由接线端子N1与主控制器单元5-1相连；作为一个示例，芯片A1用来完成放大采样信号，其选用AD公司的ADA4805芯片，它是高速电压反馈、轨到轨输出放大器，具有500μA的极低静态电流，是低功耗、高分辨率数据转换系统的理想选择；A2选择的是AD公司的AD8606芯片，它是一款精密、低噪声、双通道运算放大器，用于创建模拟双二阶滤波器，可使加速度计的输出频率响应较为平和；A3用于隔离放大原方和副方的信号，作为一个示例AVAGO公司的HCPL-7800A-300芯片，它可在实施典型驱动程序中检测电机电流通过外部电阻所产生的模拟电压降。并在HCPL-7800A光隔离屏障的另一端产生差分输出电压。这种差分输出电压与电机电流成正比，可以通过运算放大器转换成单端信号。
图4为本发明实施例的温度采集模块的结构示意图。如图4所示，温度采集模块4用于采集智能缕衣内衬温度并发送给主控模块5，第一温度采集电路4-1中芯片A10的第1脚接地线GND2，芯片A10的第2脚接芯片A10的第3脚，芯片A10的第2脚接电源U3，芯片A10的第4脚接地线GND2。电源U3接电容C24的正极，电容C24的负极接地线GND2。电容C23并联在C24的两端。芯片A10的第7脚接芯片A10的第8脚，芯片A10的第7脚接地线GND2。芯片A10的第6脚接芯片A9的第3脚，芯片A9的第6脚接电容C20的正极，电容C20的负极接地线GND2。电容C21并联在电容C22的两端。芯片A9的第4脚接地线GND2。芯片A9的第1脚、第2脚和第5脚接在一起。芯片A9的第8脚接电源U3。芯片A9的第6脚接芯片A9的第7脚，芯片A9的第7脚接电容C20的一端，电容C20的另一端接地线GND2。芯片A9的第7脚接电阻R26的一端，电阻R26的另一端接电阻R25的一端，电阻R25的另一端接芯片A8的第7脚，芯片A8的第6脚接芯片A8的第7脚。芯片A8的第8脚接电源U3。芯片A9的第7脚接电阻R26的一端，电阻R26的另一端接芯片A8的第3脚，芯片A8的第4脚接地线GND2。芯片A8的第5脚接电阻R22的一端，电阻R22的另一端接芯片A8的第1脚，芯片A8的第1脚接电阻R23的一端，电阻R23的另一端接芯片A8的第2脚，芯片A8的第2脚接电阻R24的一端，电阻R24的另一端接地线GND2。
芯片A8的第1脚接电阻R22的一端，电阻R22的另一端经由接线端子N16与加热模块3相连。电容C10的一端经由接线端子N17与加热模块3相连，电容C10的另一端与电阻R14的一端相连，电阻R14的另一端与芯片A5的第2脚相连，双向二极管D4的一端经由接线端子N18与加热模块3相连，双向二极管D4的另一端与电阻R15的一端相连，电阻R15的另一端与芯片A5的第3脚相连，芯片A5的第3脚接电容C11的一端，电容C11的另一端接地线GND1。芯片A5的第2脚接电容C13的一端，电容C13的另一端接地线GND1。芯片A5的第2脚接电容C12的一端，电容C12的另一端接芯片A5的第3脚。芯片A5的第5脚接底线GND1。电源U3接芯片A5的第7脚，电源U3接电容C15的正极，电容C15的负极接地线GND1。电容C15并联在电容C14的两端。芯片A6的第6脚接电阻R18的一端，电阻R18的另一端与芯片A7的第2脚相连，芯片A6的第3脚和第4脚相连，芯片A6的第3脚接地线GND1，芯片A6的第1脚接电源U3，电源U3接电容C16的一端，电容C16的另一端地线GND1。芯片A6的第8脚接电源U1，电源U1接电容C17的一端，电容C17的另一端地线GND2。芯片A6的第5脚接GND2，芯片A6的第7脚接电阻R17的一端，电阻R17的另一端与芯片A7的第3脚相连，芯片A6的第6脚接电阻R18的一端，电阻R18的另一端与芯片A7的第2脚相连，芯片A7的第4脚接地线GND2，芯片A7的第2脚接电阻R20的一端，电阻R20的另一端接芯片A7的第1脚，芯片A7的第1脚接电阻R21的一端，电阻R21的另一端与芯片A7的第5脚相连，芯片A7的第5脚接电容C18的一端，电容C18的另一端接地线GND2。芯片A7的第8脚接电源U1，电源U1接电容C19的一端，电容C19的另一端地线GND2。芯片A7的第6脚接第7脚，芯片A7的第7脚接双向二极管D5的一端，双向二极管D29的另一端接地线GND2，芯片A7的第7脚经由接线端子N3与主控制器单元5-1相连。芯片A5用来完成放大采样信号，选择的是AD公司的AD623芯片，它是一款集成式单电源或双电源仪表放大器，采用3V至12V电源电压时提供轨到轨输出摆幅。A10，是用来提供基准电压的芯片，选用的是TI公司的LM4140ACM-2.5芯片，它能提供2.5V基准电压。
第二温度采集电路4-10经由接线端子N19-N21与加热模块3相连，第二温度采集电路4-10经由接线端子N12与主控制器单元5-1相连。
图5为本发明实施例的主控制模块的结构示意图。如图5所示，主控模块5包括主控制器单元5-1、RS485-1通讯模块5-2、RS485-2通讯模块5-3和充电接口5-4，主控制器单元5-1中的芯片A11的第105脚、第109脚、第110脚、第133脚和第25脚接编程接口J1，芯片A11的第138脚接电阻R27的一端，电阻R27的另一端接地线GND2，芯片A11的第6脚接电源UDD，芯片A11的第6脚接电容C28的一端，电容C28的另一端接地线GND2，芯片A11的第33脚接电感L1的一端，电感L1的另一端接电源US1+，芯片A11的第33脚同时接电容C27的正极，电容C27的负极接地线GND2，电容C26的一端与芯片A11的第33脚相连，电容C26的另一端接地线GND2，芯片A11的第33脚接电源UDD，芯片A11的第31脚接地线GND2，芯片A11的第121脚接电源US1+，电容C25的一端与芯片A11的第121脚相连，电容C25的另一端接地线GND2，芯片A11的第23脚接电容C36的一端，电容C35的另一端接地线GND2，芯片A11的第24脚接电阻R28的一端，电阻R28的另一端接电容C35的一端，电容C35的另一端接地线GND2，晶振Y2的外壳接地线GND2，晶振Y2的一端接芯片A11的第23脚，晶振Y2的另一端接电容C35的一端，电容C35的另一端接地线GND2，芯片A11的第106脚接电容C34的一端，电容C34的另一端接地线GND2，芯片A11的第71脚接电容C33的一端，电容C33的另一端接地线GND2，芯片A11的第143脚接电容C31的一端，电容C31的另一端接地线GND2，芯片A11的第143脚接电感L3的一端，电感L3的另一端接电源US1+，电容C32的一端接电源US1+，电容C32的另一端接地线GND2，芯片A11的第8脚接电容C30的一端，电容C30的另一端接地线GND2，芯片A11的第9脚接电容C29的一端，电容C29的另一端接地线GND2，晶振Y1的一端接芯片A1的第8脚，晶振Y1的另一端接芯片A11的第9脚，芯片A11的第120脚接地线GND2。
如图5所示，主控制器单元5-1采用STM32F4系列ARM充当CPU，使用它的ADC接口中的12个数模转换通道(即ADC12_IN4、ADC12_IN5、ADC3_IN4-ADC3_IN9、ADC3_IN14、ADC3_IN15和ADC12_IN14、ADC12_IN15)、RS485接口中的两个信号通道(即USART1_TX、USART1_RX、USART2_TX和USART2_RX)。其中，ADC12_IN4对应着主控制器单元5-1的芯片A11的第40脚，ADC12_IN5对应着主控制器单元5-1的芯片A1的第41脚，ADC3_IN4-ADC3_IN9分别对应着主控制器单元5-1的芯片A11的第18-20、21、22、13脚，ADC3_IN14对应着主控制器单元5-1的芯片A11的第14脚，ADC3_IN15对应着主控制器单元5-1的芯片A11的第15脚，ADC12_IN14对应着主控制器单元5-1的芯片A11的第44脚，ADC12_IN15分别对应着主控制器单元5-1的芯片A11的第45脚，USART1_TX对应着主控制器单元5-1的芯片A11的第36脚，USART1_RX对应着主控制器单元5-1的芯片A11的第37脚，USART2_TX对应着主控制器单元5-1的芯片A11的第136脚，USART2_RX对应着主控制器单元5-1的芯片A11的第137脚，芯片A11的第40、41脚经由接线端子N1、N2与输出电压电流采集模块2相连，芯片A11的第13～15、18～22、44～45脚经由接线端子N3～N12与温度采集模块4相连，芯片A1的第36、37、136、137脚经由接线端子N13～N16与RS485-1通讯模块5-2相连。作为一个示例，主控制器单元5-1中的芯片A11，选择的是STM32F417系列的ARM芯片，是ST(意法半导体)推出的以基于 CortexTM-M4为内核的其采用了90纳米的NVM工艺和ART(自适应实时存储器加速器，Adaptive Real-Time MemoryAcceleratorTM)的高性能微控制器，可达到168MHz。由于它集成了新的DSP和FPU指令，168MHz的高速性能使得数字信号控制器应用，快速的产品开发达到了新的水平，且能提升控制算法的执行速度和代码效率，同时集成了多达7重AHB总线矩阵和多通道DMA控制器，支持程序执行和数据传输并行处理，数据传输速率非常快。
图6为本发明实施例的通信模块的结构示意图。如图6所示，以通信模块为RS485为示例，RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第1脚与电源US7+相连。RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第2脚接地线GND2。RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第3脚与接线端子N13相连。RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第4脚与接线端子N14相连。RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第5脚与接线端子N15相连。RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第6脚与接线端子N16相连。RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第7脚与共模电感LX2的第4脚相连，共模电感LX2的第3脚与气体放电管GDT2的第2脚相连，共模电感LX2的第3脚同时与接插件J2第2脚相连。RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第8脚与共模电感LX2的第1脚相连，共模电感LX2的第2脚与气体放电管GDT2的第3脚相连，共模电感LX2的第2脚同时与接插件J2第3脚相连，气体放电管GDT2的第1脚与地线PE相连。RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第7脚与双向二极管D11的一端相连，双向二极管D11的另一端与芯片A12的第8脚相连。RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第7脚与双向二极管D9的一端相连，双向二极管D9的另一端与地线GND3相连。RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第8脚与双向二极管D10的一端相连，双向二极管D10的另一端与地线GND3相连。RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第9脚与地线GND3相连。RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第9脚同时与电容C38的一端和电阻R30的一端相连，电容C38的另一端和电阻R30的另一端同时与地线PE相连。接插件J2第1脚与地线GND3相连。RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第10脚与共模电感LX1的第4脚相连，共模电感LX1的第3脚与气体放电管GDT1的第2脚相连，共模电感LX1的第3脚同时与接插件J2的第5脚相连。RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第11脚与共模电感LX1的第1脚相连，共模电感LX1的第2脚与气体放电管GDT1的第3脚相连，共模电感LX1的第2脚同时与接插件J2的第6脚相连，气体放电管GDT1的第1脚与地线PE相连。RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第10脚与双向二极管D8的一端相连，双向二极管D8的另一端与芯片A12的第11脚相连。RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第10脚与双向二极管D6的一端相连，双向二极管D6的另一端与地线GND3相连。RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第11脚与双向二极管D7的一端相连，双向二极管D7的另一端与地线GND3相连。RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第12脚与地线GND3相连。RS485-1通讯模块5-2的芯片A12的第12脚同时与电容C37的一端和电阻R29的一端相连，电容C37的另一端和电阻R29的另一端同时与地线PE相连。接插件J2第4脚与地线GND3相连。RS485通讯模块中的芯片A12，选择的是广州致远电子有限公司的双路双隔离RS485自动收发器，该芯片单一输入电源供电，无隔离输出电源脚，两路通道相互隔离自动手法数据功能，最多可连接32个节点，集隔离与ESD总线保护功能与一身。当然，根据具体实际需求，也可以是其它串口或者CAN通信或者无线通信。
本领域的技术人员容易理解，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，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自加热保暖智能缕衣，所述智能缕衣为四层结构，其包括依次连接的采能模块、电压电流采集模块、加热模块、温度采集模块和主控模块，所述主控模块还分别连接采能模块、电压电流采集模块和加热模块，其特征在于：
所述采能模块位于所述智能缕衣的第一层，采能模块包括太阳能光伏板和蓄电池，太阳能光伏板用于将太阳能转化为电能，蓄电池用于存储太阳能光伏板转化得到的电能；
所述电压电流采集模块位于所述智能缕衣的第二层，电压电流采集模块用于将采样的采能模块与加热模块之间的电压和电流信号发送给主控模块；
所述加热模块位于所述智能缕衣的第三层，加热模块用于利用发热丝将电能转化为热能实现加热；
所述温度采集模块位于所述智能缕衣的第四层，温度采集模块用于采集智能缕衣内衬温度发送给主控模块；
所述主控模块位于智能缕衣的第二层，主控模块用于执行预设主循环的过程，预设主循环的过程具体包括：
S1.记录预设主循环的起始时刻；处理相应的开关量信号和模拟量信号；
S2.检测蓄电池的端电压值以判断是否启动蓄电池的充电流程；检测太阳能光伏板；
S3.依据采集的待加热体的温度判断是否启动加热流程；
S4.依据预设的时间间隔读取当前时刻，获取主循环的起始时刻与当前时刻的时间差，时间差大于预设阈值时，返回步骤S1。
2.根据权利要求1所述的一种自加热保暖智能缕衣，其特征在于，所述智能缕衣的第一层为柔性光伏材料制作的采能层；所述智能缕衣的第二层为绝缘材料制成的绝缘防水隔热层；所述智能缕衣的第三层为金属网编织的发热层；所述智能缕衣的第四层为导热材料制成的绝缘导热层。
3.根据权利要求1所述的一种自加热保暖智能缕衣，其特征在于，主控制模块还包括通讯模块，通讯模块用于连接小尺寸的显示屏，实现穿戴者和主控模块之间的信号交互功能。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种自加热保暖智能缕衣，其特征在于，所述电压电流采集模块利用电压传感器对采能模块与加热模块之间的电压和电流进行采样，并对采样信号进行放大。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种自加热保暖智能缕衣，其特征在于，所述开关量信号包括加热控制开关信号和PWM控制用电力电子器件开关信号，所述模拟量信号包括温度检测、电压检测和电流检测。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种自加热保暖智能缕衣，其特征在于，太阳能光伏板的检测包括判断当前光伏板输出端口的电压情况，是否适合后续环节使用、是否过压或是否欠压。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种自加热保暖智能缕衣，其特征在于，步骤S3具体为：判断待加热体的温度是否高于第一预设阈值，否则，启动加热流程；依据预设的时间间隔采集待加热体的温度；待加热体的温度高于第二预设阈值时，停止加热流程。
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