CN112543516A - 电热毯外置控制器及电热毯温度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电热毯领域，具体涉及一种电热毯外置控制器及电热毯温度控制方法，能够实现根据环境温度的实时变化自动调整电热毯的温度，避免了电热毯过冷以及过热，保障了用户的睡眠质量。本发明电热毯外置控制器，包括集成控制电路组件，所述采样模块包括温度传感器、光线传感器以及湿度传感器，所述温度传感器、光线传感器以及湿度传感器分别与控制模块连接；所述温度传感器用于实时采集环境温度；所述光线传感器用于实时采集环境光线数据；所述湿度传感器用于采集环境湿度数据；所述控制模块用于根据环境实时温度、环境光线数据以及环境湿度数据自动调整电热毯的实时温度。本发明适用于电热毯控制。

Description

电热毯外置控制器及电热毯温度控制方法

技术领域

本发明涉及电热毯领域，具体涉及一种电热毯外置控制器及电热毯温度控制方法。

背景技术

电热毯是一种接触式电暖器具，它将特制的电热元件缝入毛毯中，通电时发出热量。主要用于人民睡眠时提高被褥内温度，达到取暖目的。采用电热毯具有耗电量少，使用方便，是老年人冬季睡眠床褥取暖主要方式。

目前市面上销售的普通电热毯电加热有开或不开两种状态，电加热一般采用机械式温控器和熔断器进行温度控制和保护。现有市场上的电热毯存在多种缺点：一是电热毯加热的温度区间只有几个固定档位，按档位提供固定的加热功率，显然与用户实际需要不符。临睡前开启电热毯要么低温要么高温。开低温档时，加热速度慢，开高温档时，加温速度快，多数情况下即使在睡觉时更换更小功率档位，也无法保证用户不热醒。显然目前现有电热毯的控制方式不能满足用户使用过程的舒适要求。

中国有4亿家庭，电热毯保有量应该以亿单位来计，现存电热毯基本上都属于上述所说的机械控温的电热毯，目前对于已销售或正在销售的普通电热毯没有解决方案。现有电热毯设定各档加热功率是固定的，而用户自身体质、环境、睡眠习惯以及被褥厚薄等均不相同，因此无法在用户睡眠过程中实现电热毯加热的连续动态调整，用户被热醒的可能性很大。有些为此提出增加电热毯温度检测功能的技术方案，如专利号：201821794891.2，专利名称为《一种生命体征检测的智能电热毯》，以及发明专利号为201910988475.9，发明名称《一种电热毯恒温控制方法、装置及系统》，以上专利都是针对产品提出的新设计方案，并没有针对用户家里已经购买电热毯提出解决方案，市场销售的普通电热毯以及消费者家里的电热毯仍然无法达到按用户睡眠需求、用户所处环境温度、湿度以及光线等控制电热毯发热量，从而使用户获得更加舒适的睡眠。

发明内容

本发明的目的是提供一种电热毯外置控制器及电热毯温度控制方法，能够实现根据环境温度、光线以及湿度的实时变化自动调整电热毯的温度，避免了电热毯过冷以及过热，保障了用户的睡眠质量。

本发明采取如下技术方案实现上述目的，电热毯外置控制器，包括集成控制电路组件3，所述集成控制电路组件3包括采样模块以及控制模块，所述采样模块包括温度传感器、光线传感器以及湿度传感器，所述温度传感器、光线传感器以及湿度传感器分别与控制模块连接；

所述温度传感器用于实时采集环境温度；

所述光线传感器用于实时采集环境光线数据；

所述湿度传感器用于采集环境湿度数据；

所述控制模块用于根据环境实时温度、环境光线数据以及环境湿度数据自动调整电热毯的实时温度。

进一步的是，为了提高适应性与灵活性，电热毯外置控制器还包括模式选择模块，所述模式选择模块与控制模块连接，所述模式包括老人模式、儿童模式、男人模式以及女人模式；所述集成控制电路组件还包括参数设置单元，参数设置单元与控制模块连接，所述参数设置单元用于设置不同模式下调整电热毯发热量的控制参数。

进一步的是，为了提高扩展能力，所述集成控制电路组件还包括通讯模块，所述通讯模块分别与控制模块以及外部终端连接。

进一步的是，为了提高集成度，减小体积，还包括电路板8，所述集成控制电路组件3、温度传感器、光线传感器以及通讯模块分别设置在电路板8上。

进一步的是，为了保护内部组件，电热毯外置控制器还包括第一端盖1以及第二端盖4，所述第一端盖1以及第二端盖4通过卡扣件9卡扣连接，所述电路板8固定在第二端盖4上。

进一步的是，为了提高散热能力，并使温度传感器能快速感受到外部温度，所述第二端盖4的外壁设置有通风口。

进一步的是，为了避免部件相互影响，电热毯外置控制器还包括支架2，所述支架2安装在电路板8上，用于将集成控制电路组件3与其他部件隔开。

进一步的是，为了避免元器件发热相互影响，所述支架2设置有隔热筋7。

进一步的是，为了便于连接，所述第一端盖1上设置有至少一个双插座孔，所述第二端盖4上设置有双插或三插座孔。

电热毯温度控制方法，应用于上述所述电热毯外置控制器，包括：

步骤(1)、实时采集环境温度；

步骤(2)、对环境温度进行实时分析，若环境温度降低，则进入步骤(3)，若环境温度升高则进入步骤(4)；

步骤(3)、按照设定规则根据环境温度降低的数值计算出电热毯需要升高的温度值，并按需要升高的温度值调整电热毯的温度；

步骤(4)、按照设定规则根据环境温度升高的数值计算出电热毯需要降低的温度值，并按需要降低的温度值调整电热毯的温度。

进一步的是，为了实现通过环境光线变化实时控制电热毯温度，还包括：

步骤(5)、当电热毯根据环境温度调整后，对采集的光线数据进行实时分析，若光线数值大于第一光线阈值，则进入步骤(6)，若光线数值小于第二光线阈值，则进入步骤(7)，第一光线阈值大于第二光线阈值；

步骤(6)、按照设定光线数值与温度关系，根据当前光线数值降低电热毯温度；

步骤(7)、按照设定光线数值与温度关系，根据当前光线数值升高电热毯温度。

进一步的是，为了实现通过环境湿度变化实时控制电热毯温度，还包括：

步骤(8)、当电热毯根据环境光线调整后，对采集的环境湿度数据进行分析，若湿度值大于第一湿度阈值，则进入步骤(9)，若湿度值小于第二湿度阈值，则进入步骤(10)，第一湿度阈值大于第二湿度阈值；

步骤(9)、按照设定环境湿度数值与温度关系，根据当前湿度数值降低电热毯温度；

步骤(10)、按照设定环境湿度数值与温度关系，根据当前湿度数值升高电热毯温度。

进一步的是，为了提高容错率，还包括：

步骤(11)、当温度传感器、光线传感器以及湿度传感器不工作时，控制模块根据内置的控制程序按照设定的时间与温度变化关系自动调整电热毯的实时温度。

本发明在电热毯外置控制器设置有温度传感器，通过环境温度的变化实时调整电热毯的温度，通过设置光线传感器还可以实现根据环境光线强弱的变化实时调整电热毯的温度，通过设置湿度传感器还可以实现根据环境湿度的变化实时调整电热毯的加热功率，极大地提高了适应性，保障了用户的睡眠质量。

附图说明

图1是本发明电热毯外置控制器立体分解图。

图2是本发明电路板固定在第二端盖结构示意图。

附图中，1为第一端盖，2为支架，3为集成控制电路组件，4为第二端盖，5为温度传感器，6为通风孔，7为支架上的隔热筋，8为电路板，9为卡扣件。

具体实施方式

本发明电热毯外置控制器，包括集成控制电路组件3，所述集成控制电路组件3包括采样模块以及控制模块，所述采样模块包括温度传感器、光线传感器以及湿度传感器，所述温度传感器、光线传感器以及湿度传感器分别与控制模块连接；

温度传感器用于实时采集环境温度；

光线传感器用于实时采集环境光线数据；

湿度传感器用于采集环境湿度数据；

控制模块用于根据环境实时温度、环境光线数据以及环境湿度数据自动调整电热毯的实时温度。

控制模块还包含检测外部电阻、输入电压、电流电路，根据需求指令，利用可控硅、IGBT、Mos管等半导体开关特性，通过控制占空比方式调节输出到插座的功率，实现对外部电热毯功率功率连续、动态调整满足用户睡眠过程的需要。

为了提高适应性与灵活性，电热毯外置控制器还包括模式选择模块，所述模式选择模块与控制模块连接，所述模式包括老人模式、儿童模式、男人模式以及女人模式；所述集成控制电路组件还包括参数设置单元，参数设置单元与控制模块连接，所述参数设置单元用于设置不同模式下调整电热毯发热量的控制参数。

为了提高扩展能力，所述集成控制电路组件还包括通讯模块，所述通讯模块分别与控制模块以及外部终端连接，通讯模块的控制芯片为单片机芯片和/或带WIFI、蓝牙功能的模组。

为了提高集成度，减小体积，还包括电路板8，所述集成控制电路组件3、温度传感器、光线传感器以及通讯模块分别设置在电路板8上。

为了保护内部组件，电热毯外置控制器还包括第一端盖1以及第二端盖4，所述第一端盖1以及第二端盖4通过卡扣件9卡扣连接，所述电路板8固定在第二端盖4上。

为了提高散热能力，并使温度传感器能快速感受到外部温度，所述第二端盖4的外壁设置有通风口。

为了避免部件相互影响，电热毯外置控制器还包括支架2，所述支架2安装在电路板8上，用于将集成控制电路组件3与其他部件隔开以及用于固定插片、插片簧的结构件。

为了避免元器件发热相互影响，所述支架2设置有隔热筋7。

为了便于连接，所述第一端盖1上设置有至少一个双插座孔，所述第二端盖4上设置有双插或三插座孔。

电热毯温度控制方法，应用于上述所述电热毯外置控制器，包括：

步骤(1)、实时采集环境温度；

步骤(2)、对环境温度进行实时分析，若环境温度降低，则进入步骤(3)，若环境温度升高则进入步骤(4)；

步骤(3)、按照设定规则根据环境温度降低的数值计算出电热毯需要升高的温度值，并按需要升高的温度值调整电热毯的温度；

步骤(4)、按照设定规则根据环境温度升高的数值计算出电热毯需要降低的温度值，并按需要降低的温度值调整电热毯的温度。

为了实现通过环境光线变化实时控制电热毯温度，还包括：

步骤(5)、当电热毯根据环境温度调整后，对采集的光线数据进行实时分析，若光线数值大于第一光线阈值，则进入步骤(6)，若光线数值小于第二光线阈值，则进入步骤(7)，第一光线阈值大于第二光线阈值；

步骤(6)、按照设定光线数值与温度关系，根据当前光线数值降低电热毯温度；

步骤(7)、按照设定光线数值与温度关系，根据当前光线数值升高电热毯温度。

为了实现通过环境湿度变化实时控制电热毯温度，还包括：

步骤(8)、当电热毯根据环境光线调整后，对采集的环境湿度数据进行分析，若湿度值大于第一湿度阈值，则进入步骤(9)，若湿度值小于第二湿度阈值，则进入步骤(10)，第一湿度阈值大于第二湿度阈值；

步骤(9)、按照设定环境湿度数值与温度关系，根据当前湿度数值降低电热毯温度；

步骤(10)、按照设定环境湿度数值与温度关系，根据当前湿度数值升高电热毯温度。

为了提高容错率，还包括：

步骤(11)、当温度传感器、光线传感器以及湿度传感器不工作时，控制模块根据内置的控制程序按照设定的时间与温度变化关系自动调整电热毯的实时温度。

本发明电热毯外置控制器立体分解图，如图1，包括第一端盖1、第二端盖4、支架2、集成控制电路组件3、电路板8以及卡扣件9，集成控制电路组件3设置在电路板8上，电路板8固定在第二端盖4上，第一端盖1以及第二端盖4通过卡扣件9卡扣连接，支架2安装在电路板8上，用于将集成控制电路组件3与其他部件隔开。

本发明电路板固定在第二端盖结构示意图，如图2，第二端盖4的外壁设置有通风口6，支架2安装在电路板8上，支架2设置有隔热筋7，温度传感器5设置在电路板8上。

在具体工作时，温度传感器实时采集环境温度，控制模块根据环境温度的变化，实时调整电热毯的温度，当环境温度升高时，适时降低电热毯的温度；当环境温度降低时，适时升高电热毯温度，具体调整数值根据可以根据不同用户身体体质并结合相关数据分析得出；

还可以根据环境光线强弱变化实时调整电热毯温度，当环境光线较强时，表明用户还未入睡，可以适时降低电热毯温度；当环境光线较弱时，表明用户在入睡，适时升高电热毯温度；

还可以根据环境湿度变化实时调整电热毯温度，当环境湿度增加时，适当降低电热毯温度，当环境湿度降低时，适当升高电热毯温度。

综上所述，本发明能够实现根据环境温度、光线以及湿度的实时变化自动调整电热毯的温度，避免了电热毯过冷以及过热，保障了用户的睡眠质量。

Claims (10)

1.电热毯外置控制器，其特征在于，包括集成控制电路组件(3)，所述集成控制电路组件(3)包括采样模块以及控制模块，所述采样模块包括温度传感器、光线传感器以及湿度传感器，所述温度传感器、光线传感器以及湿度传感器分别与控制模块连接；

所述温度传感器用于实时采集环境温度；

所述光线传感器用于实时采集环境光线数据；

所述湿度传感器用于采集环境湿度数据；

所述控制模块用于根据环境实时温度、环境光线数据以及环境湿度数据自动调整电热毯的实时温度。

2.根据权利要求1所述的电热毯外置控制器，其特征在于，还包括模式选择模块，所述模式选择模块与控制模块连接，所述模式包括老人模式、儿童模式、男人模式以及女人模式；所述集成控制电路组件还包括参数设置单元，参数设置单元与控制模块连接，所述参数设置单元用于设置不同模式下调整电热毯发热量的控制参数。

3.根据权利要求1或2所述的电热毯外置控制器，其特征在于，所述集成控制电路组件还包括通讯模块，所述通讯模块分别与控制模块以及外部终端连接。

4.根据权利要求3所述的电热毯外置控制器，其特征在于，还包括电路板(8)，所述集成控制电路组件(3)、温度传感器、光线传感器以及通讯模块分别设置在电路板(8)上。

5.根据权利要求4所述的电热毯外置控制器，其特征在于，还包括第一端盖(1)以及第二端盖(4)，所述第一端盖(1)以及第二端盖(4)通过卡扣件(9)卡扣连接，所述电路板(8)固定在第二端盖(4)上，所述第一端盖(1)上设置有至少一个双插座孔，所述第二端盖(4)上设置有双插或三插座孔，所述第二端盖(4)的外壁设置有通风口(6)。

6.根据权利要求5任意一项所述的电热毯外置控制器，其特征在于，还包括支架(2)，所述支架(2)安装在电路板(8)上，支架(2)设置有隔热筋(7)，支架(2)用于将集成控制电路组件(3)与其他部件隔开。

7.电热毯温度控制方法，应用于如权利要求1-6任意一项所述的电热毯外置控制器，其特征在于，包括：

步骤(1)、实时采集环境温度；

步骤(2)、对环境温度进行实时分析，若环境温度降低，则进入步骤(3)，若环境温度升高则进入步骤(4)；

步骤(3)、按照设定规则根据环境温度降低的数值计算出电热毯需要升高的温度值，并按需要升高的温度值调整电热毯的温度；

步骤(4)、按照设定规则根据环境温度升高的数值计算出电热毯需要降低的温度值，并按需要降低的温度值调整电热毯的温度。

8.根据权利要求7所述的电热毯温度控制方法，其特征在于，还包括：

步骤(5)、当电热毯根据环境温度调整后，对采集的光线数据进行实时分析，若光线数值大于第一光线阈值，则进入步骤(6)，若光线数值小于第二光线阈值，则进入步骤(7)，第一光线阈值大于第二光线阈值；

步骤(6)、按照设定光线数值与温度关系，根据当前光线数值降低电热毯温度；

步骤(7)、按照设定光线数值与温度关系，根据当前光线数值升高电热毯温度。

9.根据权利要求8所述的电热毯温度控制方法，其特征在于，还包括：

步骤(8)、当电热毯根据环境光线调整后，对采集的环境湿度数据进行分析，若湿度值大于第一湿度阈值，则进入步骤(9)，若湿度值小于第二湿度阈值，则进入步骤(10)，第一湿度阈值大于第二湿度阈值；

步骤(9)、按照设定环境湿度数值与温度关系，根据当前湿度数值降低电热毯温度；

步骤(10)、按照设定环境湿度数值与温度关系，根据当前湿度数值升高电热毯温度。

10.根据权利要求9所述的电热毯温度控制方法，其特征在于，还包括：

步骤(11)、当温度传感器、光线传感器以及湿度传感器不工作时，控制模块根据内置的控制程序按照设定的时间与温度变化关系自动调整电热毯的实时温度。

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