CN111578522A - 可变功率热水器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种可变功率热水器。在实施例中，该可变功率热水器包括水箱、加热元件、电源电路、开关和控制器。加热元件可以设置在水箱内或耦合到水箱。电源电路可以被配置为生成用于加热元件的功率信号。开关可以被配置为将电源电路耦合到加热元件，并且控制器可以被配置为根据脉冲宽度调制(PWM)方案来切换开关，以控制从电源电路发送到加热元件的功率信号的占空比。

Description

可变功率热水器
背景技术
热水器通常被设计有固定的硬件来为其加热元件供电。该硬件可能具有固定的功率要求。因此，当热水器在不满足热水器的功率要求的设施(例如，飞机或其它乘用车辆、建筑物等)中实施时，可能需要更改整个热水器，或者更改至少为其加热元件供电的硬件。
发明内容
公开了一种可变功率热水器。在实施例中，可变功率热水器包括水箱、加热元件、电源电路、开关和控制器。加热元件可以设置在水箱内或耦合到水箱。电源电路可以被配置为生成用于加热元件的功率信号。开关可以被配置为将电源电路耦合到加热元件，并且控制器可以被配置为根据脉冲宽度调制(PWM)方案来切换开关，以控制从电源电路发送到加热元件的功率信号的占空比。
在可变功率热水器的一些实施例中，开关可以包括或可以是三端双向可控硅开关元件(triac)。
在可变功率热水器的一些实施例中，控制器还可以被配置为检测标识符并且基于该标识符来确定PWM方案。
在可变功率热水器的一些实施例中，控制器可以被配置为经由控制器与飞机通信系统和/或飞机电力系统之间的接口连接来检测标识符。
在可变功率热水器的一些实施例中，控制器可以被配置为通过将标识符与包括多个标识符和与多个标识符对应的多个PWM方案的查找表进行比较来基于标识符确定PWM方案。
在可变功率热水器的一些实施例中，控制器可以被配置为在控制器不能检测到标识符时将PWM方案设置为默认PWM方案。
在可变功率热水器的一些实施例中，控制器可以被配置为检测一个或多个电力源特性并且基于一个或多个电力源特性来确定PWM方案。
在可变功率热水器的一些实施例中，控制器可以被配置为经由控制器与飞机通信系统和/或飞机电力系统之间的接口连接来检测一个或多个电力源特性。
在可变功率热水器的一些实施例中，控制器可以被配置为通过基于一个或多个电力源特性来计算功率信号的占空比来确定PWM方案。
在可变功率热水器的一些实施例中，电源电路和控制器可以被集成到组合的电源和控制电路中。
还公开了一种用于可变功率热水器的控制系统。在实施例中，该控制系统包括电源电路、开关和控制器。电源电路可以被配置为生成用于可变功率热水器的加热元件的功率信号。开关可以被配置为将电源电路耦合到加热元件，并且控制器可以被配置为根据PWM方案切换开关，以控制从电源电路发送到加热元件的功率信号的占空比。
在控制系统的一些实施例中，开关可以包括或可以是三端双向可控硅开关元件。
在控制系统的一些实施例中，控制器还可以被配置为检测标识符并且基于该标识符来确定PWM方案。
在控制系统的一些实施例中，控制器可以被配置为经由控制器与飞机通信系统和/或飞机电力系统之间的接口连接来检测标识符。
在控制系统的一些实施例中，控制器可以被配置为通过将标识符与包括多个标识符和与多个标识符对应的多个PWM方案的查找表进行比较来基于标识符确定PWM方案。
在控制系统的一些实施例中，控制器可以被配置为在控制器不能检测到标识符时将PWM方案设置为默认PWM方案。
在控制系统的一些实施例中，控制器可以被配置为检测一个或多个电力源特性并且基于一个或多个电力源特性来确定PWM方案。
在控制系统的一些实施例中，控制器可以被配置为经由控制器与飞机通信系统和/或飞机电力系统之间的接口连接来检测一个或多个电力源特性。
在控制系统的一些实施例中，控制器可以被配置为通过基于一个或多个电力源特性来计算功率信号的占空比来确定PWM方案。
在控制系统的一些实施例中，电源电路和控制器可以被集成到组合的电源和控制电路中。
还公开了一种控制可变功率热水器的方法。在实施例中，该方法包括：生成用于加热元件的功率信号；以及检测标识符或一个或多个电力源特性；基于标识符或一个或多个电力源特性来确定PWM方案；以及根据PWM方案切换将功率信号传递至加热元件的开关，以控制功率信号的占空比。
本发明内容仅仅是作为对在具体实施方式和附图说明中进行充分描述的主题的介绍而提供的。本发明内容不应当被认为是描述基本特征，也不应当被用于确定权利要求书的范围。而且，应该理解的是，前述发明内容和以下详细描述都仅仅是为示例和解释而提供，并且不一定限制所要求保护的主题。
附图说明
参考附图描述详细描述。在说明书和图中的不同情况下使用相同的附图标记可以指示相似或相同的项目。在以下详细描述和附图中公开了本公开的各种实施例或示例(“示例”)。附图不一定按比例绘制。一般而言，除非在权利要求中另外提供，否则所公开的处理的操作可以以任意顺序执行。在附图中：
图1A是图示根据本公开的一个或多个实施例的包括可变功率热水器的飞机环境的框图；
图1B是图示根据本公开的一个或多个实施例的用于可变功率热水器的控制器的框图；以及
图2是图示根据本公开的一个或多个实施例的用于控制可变功率热水器的方法的流程图。
具体实施方式
在详细解释本公开的一个或多个实施例之前，应该理解的是，实施例的应用不限于在以下描述中阐述或在附图中图示的构造和部件或步骤或方法的布置的细节。在以下实施例的详细描述中，可能阐述了许多具体细节以便提供对本公开的更透彻的理解。但是，对于受益于本公开的本领域普通技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节中的一些细节的情况下实践本文公开的实施例。在其它实例中，可能没有详细描述众所周知的特征，以避免不必要地使本公开复杂化。
如本文所使用的，在附图标记后的字母旨在表示特征或元件的实施例，该特征或元素可以与带有相同附图标记的先前描述的元件或特征相似但不一定完全相同(例如，1、1a、1b)。这样的简写符号仅出于方便的目的而使用，并且不应当被解释为以任何方式限制本公开，除非有相反的明确说明。
另外，除非有相反的明确说明，否则“或”是指包含性的“或”而不是排他性的“或”。例如，下列条件之一满足条件A或B：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)或B为真(或存在)，以及A和B都为真(或存在)。
此外，“一”或“一个”的使用可以用来描述本文公开的实施例的元件和部件。这样做仅仅是为了方便起见，并且“一”和“一个”旨在包括“一个”或“至少一个”，并且单数也包括复数，除非显而易见意味着不是这样。
最后，如本文所使用的，对“一个实施例”或“一些实施例”的任何引用意味着结合该实施例描述的特定元件，特征，结构或特点包括在本文公开的至少一个实施例中。说明书中各个地方出现的短语“在一些实施例中”不一定都是指同一个实施例，并且实施例可以包括本文明确描述或固有存在的一个或多个特征、或两个或更多个这样的特征的子组合的任意组合以及在本公开中可能不一定明确描述或固有地存在的任何其它特征。
公开了一种可变功率热水器。通常，热水器被设计有固定的硬件来为其加热元件供电。该硬件可能具有固定的功率要求。因此，当热水器在不满足热水器的功率要求的设施(例如，飞机或其它乘用车辆、建筑物等)中实施时，可能需要更改整个热水器，或者更改至少为其加热元件供电的硬件。本文公开的可变功率热水器是软件控制的热水器，该软件控制的热水器可以调节其占空比来满足安装了可变功率热水器的飞机或任何其它设置/设施的所选择的功率要求或功率预算。
可变功率热水器可以被配置为用于多种设置或设施中，诸如，但不限于，飞机卫生间(例如，用于水龙头、淋浴等)、飞机厨房(例如，用于咖啡机、水龙头、洗碗机等)或其它任何车辆或建筑设施。虽然在整个本公开中讨论了飞机环境，但是可以在任何其它设置或设施中实现可变功率热水器和/或用于可变功率热水器的控制系统。就这一点而言，除非在权利要求中另有说明，否则本文提供的示例和实施例不旨在作为本公开的限制。
图1A是图示根据本公开的一个或多个实施例的包括可变功率热水器101的飞机环境/系统100的框图。在一些实施例中，可变功率热水器101包括水箱104、加热元件102、电源电路106、开关110和控制器112。在其它实施例中，部件(例如，水箱104、加热元件102、电源电路106、开关110和/或控制器112)中的一个或多个可以在结构上与可变功率热水器101分离。例如，电源电路106、开关110和/或控制器112可以经由外部连接接口(例如，外部端口或连接器)耦合到可变功率热水器101。
加热元件102可以设置在水箱104内或耦合到水箱104。例如，在一些实施例中，加热元件102可以设置在水箱104内，使得当填充水箱104时，加热元件102至少部分地被浸没。在其它实施例中，加热元件102(或另一个(例如，第二、第三等)加热元件102)可以耦合到水箱104的侧面或底部。例如，加热元件102可以与水箱102的内侧或外侧或底表面耦合或以其它方式保持接触。在其它实施例中，加热元件102(或多个加热元件)可以被配置为加热使水流过的一个或多个管或管道。例如，可变功率热水器101可以是无罐热水器和/或配置有辅助加热系统。在一些实施例中，水箱104或加热的管/管道可以被从飞机的主水箱供应的便携式水连续地或定期地填充。
电源电路106可以被配置为生成用于加热元件102的功率信号。在实施例中，电源电路106(例如，电源单元(PSU)等)耦合到电力源。例如，电源电路106可以连接到飞机电力系统108。在一些实施例中，飞机电力系统108被配置为供应115V、400Hz的飞机电力。在其它实施例中，飞机电力系统108可以被配置为以其它电压(例如，在100-240V范围内的任何电压等)或其它频率(例如，在100-1000Hz范围内的任何频率等)提供飞机电力。
开关110可以被配置为将电源电路106耦合到加热元件102。例如，开关110可以被配置为在闭合状态下将电源电路106连接到加热元件102，并且在断开状态下将电源电路106从加热元件102断开。在一些实施例中，开关110是电源电路106的一部分。在其它实施例中，开关110是设置在电源电路106和加热元件102之间的单独部件。开关110可以是三端双向可控硅开关元件(也称为双向三极晶闸管或双边三极晶闸管)或将电源电路106连接到加热元件102的任何其它电气或机电开关元件。
控制器112可以被配置为根据脉冲宽度调制(PWM)方案来切换开关110，以控制从电源电路106发送到加热元件102的功率信号的占空比。以这种方式，水箱104和/或加热的管/管道中的水可以被加热元件102加热，并且可以通过根据PWM驱动的占空比切换开关110来控制给加热元件102的功率，从而实现飞机的目标功率要求。
如图1B所示，控制器112可以包括处理器118、存储器120和通信接口122。处理器118至少为控制器112提供处理功能，并且可以包括任何数量的处理器、微控制器、电路系统、现场可编程门阵列(FPGA)或其它处理系统，以及用于存储数据、可执行代码和由控制器112访问或生成的其它信息的驻留存储器或外部存储器。处理器118可以执行在实现本文描述的技术的非暂态计算机可读介质(例如，存储器120)中实施的一个或多个软件程序。处理器118不受形成它的材料或其中采用的处理机制的限制，并且因此可以经由(一个或多个)半导体和/或晶体管(例如，使用电子集成电路(IC)部件)等来实现。
存储器120可以是有形的计算机可读存储介质的示例，其提供存储功能以存储与控制器112/处理器118的操作相关联的各种数据和/或程序代码，诸如软件程序和/或代码段或指示处理器118以及可能的控制器112的其它部件执行本文描述的功能的其它数据。因此，存储器120可以存储数据，诸如用于操作控制器112，包括其部件(例如，处理器118、通信接口122等)的指令的程序，等等。应当注意的是，虽然描述了单个存储器120，但是可以采用各种各样类型和组合的存储器(例如，有形的、非暂态的存储器)。存储器120可以与处理器118集成在一起、可以包括独立存储器，或者可以是两者的组合。存储器120的一些示例可以包括可移动和不可移动存储器部件，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存(例如安全数字(SD)存储卡)、微型SD存储卡和/或微型SD存储卡)、固态驱动器(SSD)存储器、磁存储器、光学存储器、通用串行总线(USB)存储器设备、硬盘存储器、外部存储器，等等。
通信接口122可以可操作地被配置为与控制器112的部件通信。例如，通信接口122可以被配置为从处理器118或其它设备(例如，飞机电力系统108、飞机通信系统114、温度传感器(例如，用于感测水温)、用户接口116等)检索数据、发送用于存储在存储器120中的数据、从存储器120的存储中检索数据，等等。通信接口122还可以与处理器118通信地耦合，以促进控制器112的部件与处理器118之间的数据传输。应当注意的是，虽然将通信接口122描述为控制器112的部件，但是通信接口122的一个或多个部件可以被实现为经由有线和/或无线连接通信地耦合到控制器112的外部部件。控制器112还可以包括和/或经由通信接口122连接到一个或多个输入/输出(I/O)设备(例如，用户接口116或其它人机接口(HMI)设备)。在实施例中，通信接口122可以包括发送器、接收器、收发器、物理连接接口或其任意组合。
电源电路106可以包括固定硬件，并且可以通过经由控制器112切换开关110来实现所选择的PWM方案来改变给加热元件102的功率。在其它实施例中，电源电路106和控制器112可以被集成到组合的电源和控制电路124中。电源和控制电路124可以被配置为输出具有受控占空比的PWM功率信号。在任一情况下，控制器112可以被配置为执行软件来确定标识符(例如，电力系统标识符、飞机类型等)或一个或多个电力源特性(例如，所支持的瓦数)并且根据飞机的电力源特性/要求控制向加热元件102供电的功率信号的占空比。
在一些实施例中，控制器112被配置为检测标识符并且基于该标识符来确定PWM方案。例如，控制器112可以被配置为经由控制器112和飞机通信系统114(例如，控制器区域网络(CAN)数据总线等)和/或飞机电力系统108本身之间的接口连接(例如，经由一个或多个连接器引脚检测到的标识符代码序列或编程)来检测标识符。在另一个示例中，控制器112可以被配置为在经由飞机通信系统114或经由用户接口116传送的数据信号中接收标识符。
控制器112可以被配置为通过将标识符与包括多个标识符和与多个标识符对应的多个PWM方案的查找表进行比较来基于标识符确定PWM方案。例如，各种飞机类型和/或电力系统可以与用于实现飞机的目标功率要求的对应的PWM方案或占空比一起存储在列表中。
在一些实施例中，控制器112被配置为检测一个或多个电力源特性并基于一个或多个电力源特性来确定PWM方案。例如，控制器112可以被配置为经由控制器112和飞机通信系统114(例如，控制器区域网络(CAN)数据总线等)和/或飞机电力系统108本身之间的接口连接(例如，经由一个或多个连接器引脚检测到的代码序列或编程)来检测一个或多个电力源特性。在另一个示例中，控制器112可以被配置为在经由飞机通信系统114或经由用户接口116传送的数据信号中接收一个或多个电力源特性。
控制器112可以被配置为通过基于一个或多个电力源特性来计算功率信号的占空比来确定PWM方案。例如，控制器112可以被配置为基于飞机的一个或多个检测到的电力源特性(例如，基于所支持的瓦数)来计算占空比。控制器112还可以被配置为确定用于实现计算出的占空比的PWM方案。替代地，控制器112可以被配置为通过将一个或多个电力源特性与包括多个电力源特性和与不同电力源特性对应的多个PWM方案的查找表进行比较来基于一个或多个电力源特性来确定PWM方案。例如，各种电力源特性(例如，功率要求的值或范围、所支持的瓦数等)可以与用于实现飞机的目标功率要求的对应的PWM方案或占空比一起存储在列表中。
当控制器112不能检测到飞机的标识符和/或电力源特性时，或者当不存在与检测到的标识符和/或电力源特性对应的查找表条目时，控制器112可以被配置为将PWM方案设置为默认PWM方案。例如，在这样的情况下，控制器112可以被配置为将PWM方案设置为与默认占空比(例如，70％占空比、60％占空比、50％占空比或更小占空比)相关联的PWM方案。
在一些实施例中，控制器112通信地耦合到用户接口116。控制器112可以被配置为经由用户接口116接收用户输入的温度设置、占空比、标识符、电力源特性和/或功率需求。在实施例中，用户接口116可以包括但不限于显示器、触摸屏显示器、触摸面板、触摸板、键盘、小键板、旋钮、按钮、开关或其任何组合。在一些实施例中，用户接口116包括经由飞机通信系统114可通信地耦合到控制器112的个人电子设备(例如，移动设备、个人计算机等)。在一些实施例中，用户接口116可以用于覆盖控制器编程，例如，以手动设置占空比或目标功率水平/要求。
图2图示了用于控制本文描述的可变功率热水器101的方法200的一个或多个实施例。一般而言，除非在权利要求中另外提供，否则可以以任意顺序执行所公开的处理(例如，方法200)的任何步骤或操作。
在步骤202处，方法200包括生成用于加热元件102的功率信号。例如，电源电路106可以被配置为生成用于加热元件102的功率信号。
在步骤204处，方法200包括检测标识符或一个或多个电力源特性。例如，控制器112可以被配置为经由控制器112与飞机通信系统114和/或飞机电力系统108之间的接口连接来检测标识符或一个或多个电力源特性。在另一个示例中，控制器112可以被配置为在经由飞机通信系统114或经由用户接口116传送的数据信号中接收标识符或一个或多个电力源特性。
在步骤206处，方法200包括基于标识符或一个或多个电力源特性来确定PWM方案。例如，控制器112可以被配置为通过将标识符与包括多个标识符和与多个标识符对应的多个PWM方案的查找表进行比较来基于标识符确定PWM方案。在另一个示例中，控制器112可以被配置为基于一个或多个检测到的电力源特性来计算占空比，并且还可以被配置为确定用于实现计算出的占空比的PWM方案。替代地，控制器112可以被配置为通过将一个或多个电力源特性与包括多个电力源特性和与不同电力源特性对应的多个PWM方案的查找表进行比较来基于一个或多个电力源特性来确定PWM方案。
在步骤208处，方法200包括根据PWM方案切换将功率信号传递到加热元件的开关，以控制功率信号的占空比。例如，控制器112可以被配置为根据所选择的、计算出的或以其它方式确定的PWM方案来切换开关110，以控制从电源电路106发送到加热元件102的功率信号的占空比。以这种方式，水箱104和/或加热的管/管道中的水可以被加热元件102加热，并且可以通过根据PWM驱动的占空比切换开关110来控制给加热元件102的功率，从而实现飞机的目标功率要求。
方法200还可以包括本文描述的可变功率热水器101/系统100的一个或多个实施例隐含或要求的任何步骤或操作。可变功率热水器101/系统100还可以包括方法200的一个或多个实施例表述或隐含的任何附加部件或功能。
应该理解的是，本文公开的方法的实现可以包括本文描述的一个或多个步骤。此外，可以以任何期望的顺序执行这些步骤，并且可以彼此同时执行两个或更多个步骤。本文公开的两个或更多个步骤可以被组合在单个步骤中，并且在一些实现中，一个或多个步骤可以作为两个或更多个子步骤来执行。此外，除了本文公开的一个或多个步骤之外，或替代本文公开的一个或多个步骤，可以执行其它步骤或子步骤。
虽然已经参考附图各图中图示的实施例描述了本发明概念，但是在不脱离权利要求的范围的情况下，可以采用等同物并且在本文中进行替换。本文图示和描述的部件仅仅是可以用于实现本发明概念的实施例的系统/设备和部件的示例，并且可以在不脱离权利要求的范围的情况下被其它设备和部件替换。此外，除非在权利要求中另有规定，否则本文提供的任何维度、度数和/或数值范围应被理解为非限制性的示例。

Claims (20)

1.一种可变功率热水器，包括：
水箱；
设置在所述水箱内或耦合到所述水箱的加热元件；
电源电路，被配置为生成用于所述加热元件的功率信号；
开关，被配置为将所述电源电路耦合到所述加热元件；以及
控制器，被配置为根据脉冲宽度调制方案来切换所述开关，以控制从所述电源电路发送到所述加热元件的所述功率信号的占空比。
2.如权利要求1所述的可变功率热水器，其中所述开关包括三端双向可控硅开关元件。
3.如权利要求1所述的可变功率热水器，其中所述控制器还被配置为：
检测标识符；以及
基于所述标识符确定所述脉冲宽度调制方案。
4.如权利要求3所述的可变功率热水器，其中所述控制器被配置为经由所述控制器与飞机通信系统或飞机电力系统中的至少一个之间的接口连接来检测所述标识符。
5.如权利要求3所述的可变功率热水器，其中所述控制器被配置为通过将所述标识符与包括多个标识符和与所述多个标识符对应的多个脉冲宽度调制方案的查找表进行比较来基于所述标识符确定所述脉冲宽度调制方案。
6.如权利要求3所述的可变功率热水器，其中所述控制器还被配置为：当所述控制器不能检测到所述标识符时，将所述脉冲宽度调制方案设置为默认脉冲宽度调制方案。
7.如权利要求1所述的可变功率热水器，其中所述控制器还被配置为：
检测一个或多个电力源特性；以及
基于所述一个或多个电力源特性来确定所述脉冲宽度调制方案。
8.如权利要求7所述的可变功率热水器，其中所述控制器被配置为经由所述控制器与飞机通信系统或飞机电力系统中的至少一个之间的接口连接来检测所述一个或多个电力源特性。
9.如权利要求7所述的可变功率热水器，其中所述控制器被配置为通过基于所述一个或多个电力源特性来计算所述功率信号的占空比来确定所述脉冲宽度调制方案。
10.如权利要求1所述的可变功率热水器，其中所述电源电路和所述控制器被集成到组合的电源和控制电路中。
11.一种用于可变功率热水器的控制系统，包括：
电源电路，被配置为生成用于加热元件的功率信号；
开关，被配置为将所述电源电路耦合到所述加热元件；以及
控制器，被配置为根据脉冲宽度调制方案来切换所述开关，以控制从所述电源电路发送到所述加热元件的所述功率信号的占空比。
12.如权利要求11所述的控制系统，其中所述开关包括三端双向可控硅开关元件。
13.如权利要求11所述的控制系统，其中所述控制器还被配置为：
检测标识符；以及
基于所述标识符确定所述脉冲宽度调制方案。
14.如权利要求13所述的控制系统，其中所述控制器被配置为经由所述控制器与飞机通信系统或飞机电力系统中的至少一个之间的接口连接来检测所述标识符。
15.如权利要求13所述的控制系统，其中所述控制器被配置为通过将所述标识符与包括多个标识符和与所述多个标识符对应的多个脉冲宽度调制方案的查找表进行比较来基于所述标识符确定所述脉冲宽度调制方案。
16.如权利要求13所述的控制系统，其中所述控制器还被配置为：当所述控制器不能检测到所述标识符时，将所述脉冲宽度调制方案设置为默认脉冲宽度调制方案。
17.如权利要求11所述的控制系统，其中所述控制器还被配置为：
检测一个或多个电力源特性；以及
基于所述一个或多个电力源特性来确定所述脉冲宽度调制方案。
18.如权利要求17所述的控制系统，其中所述控制器被配置为经由所述控制器与飞机通信系统或飞机电力系统中的至少一个之间的接口连接来检测所述一个或多个电力源特性。
19.如权利要求17所述的控制系统，其中所述控制器被配置为通过基于所述一个或多个电力源特性来计算所述功率信号的占空比来确定所述脉冲宽度调制方案。
20.一种控制可变功率热水器的方法，包括：
生成用于加热元件的功率信号；
检测标识符或一个或多个电力源特性；
基于所述标识符或所述一个或多个电力源特性来确定脉宽调制方案；以及
根据所述脉冲宽度调制方案切换将所述功率信号传递到所述加热元件的开关，以控制所述功率信号的占空比。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210169681A1 (en) * 2019-12-05 2021-06-10 Robert Dempsey Controlled temperature water bottle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002295907A (ja) * 2001-03-29 2002-10-09 Toto Ltd 衛生洗浄装置
CN1535404A (zh) * 2001-01-02 2004-10-06 AOS�عɹ�˾ 用于一个或多个加热元件的比例带温度控制
US20070272678A1 (en) * 2003-11-26 2007-11-29 Yitzhak Meyuchas Apparatus and Method of Computer Component Heating
CN102215607A (zh) * 2010-04-06 2011-10-12 因勒纪汽车系统研究公司 车辆流体箱的加热器、包括其的机动车辆、及用于加热车辆流体箱的方法
CN104646080A (zh) * 2013-11-22 2015-05-27 赛默飞世尔科技(阿什维尔)有限责任公司 具有全球电压兼容性的再循环浴槽
JP2017058040A (ja) * 2015-09-14 2017-03-23 株式会社バイタル 乗物用給湯システム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4357524A (en) 1980-01-29 1982-11-02 Westinghouse Electric Corp. Electrical heater controller for aircraft window heat control
AUPN560795A0 (en) 1995-09-25 1995-10-19 Stokes (Australasia) Limited Heating element assembly
US6841761B1 (en) * 2003-04-02 2005-01-11 Whirlpool Corporation Nominal voltage identification system for electric resistance
US20060263073A1 (en) * 2005-05-23 2006-11-23 Jcs/Thg,Llp. Multi-power multi-stage electric heater
US9419520B2 (en) * 2012-02-16 2016-08-16 Abominable Labs, Llc Battery compensation system using PWM
US20150035509A1 (en) * 2013-07-31 2015-02-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Control circuit and dc-dc converter
ITUB20153569A1 (it) * 2015-09-11 2017-03-11 De Longhi Appliances Srl Apparato elettrico di cottura e/o riscaldamento di alimenti
AU2016250449A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-17 Rheem Australia Pty Limited A system, apparatus and method for efficient use of solar photovoltaic energy

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1535404A (zh) * 2001-01-02 2004-10-06 AOS�عɹ�˾ 用于一个或多个加热元件的比例带温度控制
JP2002295907A (ja) * 2001-03-29 2002-10-09 Toto Ltd 衛生洗浄装置
US20070272678A1 (en) * 2003-11-26 2007-11-29 Yitzhak Meyuchas Apparatus and Method of Computer Component Heating
CN102215607A (zh) * 2010-04-06 2011-10-12 因勒纪汽车系统研究公司 车辆流体箱的加热器、包括其的机动车辆、及用于加热车辆流体箱的方法
CN104646080A (zh) * 2013-11-22 2015-05-27 赛默飞世尔科技(阿什维尔)有限责任公司 具有全球电压兼容性的再循环浴槽
JP2017058040A (ja) * 2015-09-14 2017-03-23 株式会社バイタル 乗物用給湯システム

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