CN204654470U - 一种热电式温显保健水杯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种热电式温显保健水杯，包括水杯外壳、水杯内胆、水杯底座，微控制器、温度传感器、显示屏、稳压模块、储能模块和温差发电模块，微控制器、储能模块的稳压模块分别设置在水杯底座的内部，温度传感器设置在水杯内胆外壁上，温差发电模块设置在水杯外壳与水杯内胆之间，显示屏设置在水杯外壳的外表面上，温差发电模块经储能模块与稳压模块的输入端连接，稳压模块的输出端分别连接微控制器、温度传感器和显示屏，微控制器分别连接温度传感器和显示屏。本实用新型利用热电能转换技术产生电能，驱动显示屏显示水杯内液体的温度，防止饮用过冷或过热造成对身体的伤害，达到保健的功效。
Description
技术领域
本实用新型属于热电转化技术领域，特别涉及了一种热电式温显保健水杯。
背景技术
热电能量采集芯片（热电转换器）是一种自发电装置，它根据塞贝克效应（Seebeck Effect）将热能转换成电能。这时电能可以通过热电偶阵列产生，热电偶两端的温度梯度可以人工地施加，或者也可以自然发生，如工业废热或仪器散逸热等。那么在温度梯度的激励下，热电转换器就可以将温差能量转换成电能。
自第一台热电转换器于1947年由泰克斯研制成功以来，军事、航天领域电源的需要推动了热电转换器的迅速发展。随着世界对环境污染和能源关注度的提高，热电转换器已成功应用于工业余热和汽车废热的利用等方面。近年来，随着微电子器件功耗的减小以及微机电系统的发展，与之相适应的低功率微型热电转换器正引起欧美、日本等各国的高度重视和开发。
目前，生产水杯的厂家为了追求良好的保温效果，采用隔热效过好的材料制造水杯，但是这样会造成人们难以通过接触水杯外壁来感知水杯内饮品的温度，导致人们饮用过冷或过热的饮品而对身体造成伤害。
实用新型内容
为了解决上述背景技术提出的技术问题，本实用新型旨在提供一种热电式温显保健水杯，利用热电能转换技术产生电能，驱动显示屏显示水杯内液体的温度，防止饮用过冷或过热造成对身体的伤害，达到保健的功效。
为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案为：
一种热电式温显保健水杯，包括水杯外壳、水杯内胆和水杯底座，所述水杯外壳设置在水杯底座上，水杯内胆设置在水杯外壳内，还包括微控制器、温度传感器、显示屏、稳压模块、储能模块和温差发电模块，所述微控制器、储能模块的稳压模块分别设置在水杯底座的内部，温度传感器设置在水杯内胆外壁上，温差发电模块设置在水杯外壳与水杯内胆之间，显示屏设置在水杯外壳的外表面上，所述温差发电模块经储能模块与稳压模块的输入端连接，稳压模块的输出端分别连接微控制器、温度传感器和显示屏，微控制器分别连接温度传感器和显示屏。
其中，上述水杯底座上设有若干个排气孔。
其中，上述微控制器为89C51单片机。
其中，上述稳压模块的型号为LM2596S。
其中，上述储能模块为超级电容。
其中，上述温度传感器的型号为DS18B20。
其中，上述显示屏为LCD显示屏。
采用上述技术方案带来的有益效果：
本实用新型设有温度传感器和显示屏，通过采集水温并显示在显示屏上，提示人们安全饮水，防止饮用过冷或过热造成对身体的伤害，达到保健的功效。另外通过温差发电模块吸收热水产生的热量，并与外壳的环境温度形成温差，转换为电能实现供电，节约能源资源，也更加环保。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的系统连接框图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。
如图1和图2所示，一种热电式温显保健水杯，包括水杯外壳、水杯内胆、水杯底座和杯盖，所述水杯外壳设置在水杯底座上，水杯内胆设置在水杯外壳内，还包括微控制器、温度传感器、显示屏、稳压模块、储能模块和温差发电模块，所述微控制器、储能模块的稳压模块分别设置在水杯底座的内部，温度传感器设置在水杯内胆外壁上，温差发电模块设置在水杯外壳与水杯内胆之间，显示屏设置在水杯外壳的外表面上，所述温差发电模块经储能模块与稳压模块的输入端连接，稳压模块的输出端分别连接微控制器、温度传感器和显示屏，微控制器分别连接温度传感器和显示屏。为了图片的简洁清晰，图1中省略了稳压模块与温度传感器、显示屏之间的连接线。
在本实施例中，水杯内胆和水杯外壳采用不锈钢材质制成，杯盖采用食品级PP材质制成，至于水杯顶部，用于密封水杯，实现水杯保温功能。
在本实施例中，温差发电模块设置于水杯外壳和水杯内胆之间的真空区域，温差发电模块分为2面，一面用于吸收热水温度，一面用于吸收环境温度，从而产生温差，通过温差发电，为整个系统提供电能。进一步地，温差发电模块采用柔性热电芯片，该器件内部集成50组热电偶对，材料采用Te/Bi基金属化合物； 10-15度温差，输出约50mV；最大输出电流约10-15mA； 器件平均功率约100uW-700uW。
在本实施例中，水杯底座上设有若干个排气孔，便于形成温差供温差发电模块供电。
在本实施例中，微控制器采用STC89C51单片机，接收温度传感器采集的温度数据，并控制显示屏显示水温。
在本实施例中，储能模块采用超级电容，针对温差发电模块输出电压的不稳定，选择容量大、充放电速度快的超级电容器对电能进行存储。
在本实施例中，稳压模块对储能模块的输出电能进行稳压处理，并将处理后的电压和电流提供给微控制器、温度传感器和显示屏使用。进一步地，稳压模块采用LM2596S降压芯片，该芯片处理范围为：输入电压3.2V-46V，输出电压1.25V-35V，可以满足本系统需求。
在本实施例中，温度传感器采用DS18B20芯片，它设置在水杯内胆外壁上，采集水温信号，并传送给微控制器。
在本实施例中，显示屏采用LCD显示屏，用于显示水温。
以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。
Claims (7)
1.一种热电式温显保健水杯，包括水杯外壳、水杯内胆和水杯底座，所述水杯外壳设置在水杯底座上，水杯内胆设置在水杯外壳内，其特征在于：还包括微控制器、温度传感器、显示屏、稳压模块、储能模块和温差发电模块，所述微控制器、储能模块的稳压模块分别设置在水杯底座的内部，温度传感器设置在水杯内胆外壁上，温差发电模块设置在水杯外壳与水杯内胆之间，显示屏设置在水杯外壳的外表面上，所述温差发电模块经储能模块与稳压模块的输入端连接，稳压模块的输出端分别连接微控制器、温度传感器和显示屏，微控制器分别连接温度传感器和显示屏。
2.根据权利要求1所述一种热电式温显保健水杯，其特征在于：所述水杯底座上设有若干个排气孔。
3.根据权利要求1所述一种热电式温显保健水杯，其特征在于：所述微控制器为89C51单片机。
4.根据权利要求1所述一种热电式温显保健水杯，其特征在于：所述储能模块为超级电容。
5.根据权利要求1所述一种热电式温显保健水杯，其特征在于：所述稳压模块的型号为LM2596S。
6.根据权利要求1所述一种热电式温显保健水杯，其特征在于：所述温度传感器的型号为DS18B20。
7.根据权利要求1所述一种热电式温显保健水杯，其特征在于：所述显示屏为LCD显示屏。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN107019394A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-08-08 | 肇庆学院 | 一种户外便携式智能温度感应制冷水杯 |
| CN107811473A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-03-20 | 南昌大学 | 自发电节能温度检测装置以及采用该装置的水杯 |
| CN107822424A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-03-23 | 顾明 | 双层保温杯 |
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- 2015-05-25 CN CN201520339385.4U patent/CN204654470U/zh not_active Expired - Fee Related
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