CN206729675U - 一种智能调温水杯 - Google Patents

Abstract

一种智能调温水杯，其包括保温杯体以及调温杯垫；所述保温杯体内部设置杯体传感模块、杯体微处理器控制模块、杯体近场通信模块、杯体电源管理模块；杯体传感模块、杯体近场通信模块、杯体电源管理模块均与杯体微处理器控制模块电连接；所述调温杯垫内部设置杯垫近场通信模块、杯垫微处理器控制模块、加热模块、制冷模块、杯垫电源管理模块、杯垫显示控制模块；杯垫近场通信模块、加热模块、制冷模块、杯垫显示控制模块、杯垫电源管理模块均与杯垫微处理器控制模块电连接；杯体近场通信模块、杯垫近场通信模块无线通信连接。通过无线通信，将保温杯体中杯体传感模块实时检测的实际温度值传递给杯垫微处理器控制模块，结合预先设定的期望温度值，采用智能控制算法来控制加热模块或制冷模块，实现对温度的精确实时闭环控制。

Description

一种智能调温水杯

技术领域

本实用新型涉及智能家居设备技术领域，特别涉及一种智能调温水杯。

背景技术

随着生活水平的提高，人们越来越注重保健，养生成为一大热点话题，而每天补充水分、保持水分以维持人体正常的生理功能是一项最基本的保健养生常识。普通的水杯不能及时提醒人们喝水，也不能调节水温让人们随时有水喝，更不能保证杯内温度一直是内盛饮品的最适宜饮用温度。当前市场上的调温水杯可谓是琳琅满目，如传统的陶瓷杯、敞口杯、保温杯或塑料杯等；还有结合电子技术和物联网技术的具有数据收集、智能提醒合理饮水的智能水杯；甚至出现了可以简单调节水温的智能水杯或者智能调温杯垫。

如中国专利201520945159.0公开了一种可无线供电加热的水杯，在杯体底部密封腔顶部设有加热器，可对杯体进行加热以实现保温功能。但由于加热器设置于杯体中，而加热器常包含加热线圈和实现功率转换的电力电子装置，必然会导致杯体重量和体积变重加大。

又如中国专利201520892562.1公开了一种低功耗智能调温杯垫，在杯垫中设置有加热模块和制冷模块，通过设置在杯垫上的测温模块来测量杯垫上当前杯子中液体的温度。其测温模块为贴片式PT100温度传感器，由于测温模块不是内置于杯体内，且鉴于保温水杯通常具有较好的保温隔热功能，该测温模块所测温度值不可避免地与液体实际温度值会存在明显误差，从而影响温度调节精度。

基于上述对现有技术的分析，可见在具有调节水温的智能水杯中，或者杯体中内置加热器使得杯体重量、体积较大，影响握持手感，且导致外形粗笨，携带不便；或者使用杯垫加热制冷，无法精确地检测杯中确切水温，控制方法粗糙，无法确保水温保持在某一恒定值，影响饮品口感，无法吸引对生活品质要求较高的高价值用户。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能够可精准控制温度的智能调温水杯。本实用新型是这样实现的，一种智能调温水杯，其包括保温杯体以及调温杯垫；

所述保温杯体内部设置杯体传感模块、杯体微处理器控制模块、杯体近场通信模块、杯体电源管理模块；

杯体传感模块、杯体近场通信模块、杯体电源管理模块均与杯体微处理器控制模块电连接；

所述调温杯垫内部设置杯垫近场通信模块、杯垫微处理器控制模块、加热模块、制冷模块、杯垫电源管理模块、杯垫显示控制模块；

杯垫近场通信模块、加热模块、制冷模块、杯垫显示控制模块、杯垫电源管理模块均与杯垫微处理器控制模块电连接；

杯体近场通信模块、杯垫近场通信模块无线通信连接。

在本实用新型所述的智能调温水杯中，所述调温杯垫内部还设置用于与智能手机进行无线通信的杯垫无线传输模块；所述无线传输模块与杯垫处理器控制模块电连接。

在本实用新型所述的智能调温水杯中，

所述杯体传感模块包括用于测量保温杯体内液体温度的杯体温度传感器以及用于测量饮用水量的杯体压力传感器。

在本实用新型所述的智能调温水杯中，所述保温杯体内部还设置用于显示当前液体温度值、加热制冷信息以及提醒饮水信息的杯体显示模块，用于与智能手机进行无线通信的杯体无线传输模块；杯体显示模块、杯体无线传输模块均与杯体微处理器控制模块电连接。

在本实用新型所述的智能调温水杯中，

所述调温杯垫内部还设置杯垫传感模块，杯垫传感模块与杯垫微处理器控制模块电连接，杯垫传感模块包括用于测量杯垫温度的杯垫传感器，用于检测杯垫上是否放置有水杯和评估保温杯体内液体体积的杯垫压力传感器。

在本实用新型所述的智能调温水杯中，所述加热模块为电磁加热器，用来对保温杯体进行加热；所述制冷模块为半导体制冷片，对保温杯体进行降温。

在本实用新型所述的智能调温水杯中，所述杯垫无线传输模块、杯体无线传输模块为蓝牙模块或wifi模块。

在本实用新型所述的智能调温水杯中，所述杯垫显示控制模块为触摸屏显示器。

在本实用新型所述的智能调温水杯中，杯体电源管理模块内设置杯体无线充电电路，杯体无线充电电路可复用杯体近场通信模块接收杯垫无线充电电路发送的电能对杯体电源管理模块无线充电；

杯垫电源管理模块内设置杯垫无线充电电路，杯垫无线充电电路可复用杯垫近场通信模块向杯体电源管理模块无线充电。

本实用新型的智能调温水杯，能够克服具有调节水温的智能水杯中，或杯体中内置加热器使得杯体重量、体积较大，影响握持手感，且导致外形粗笨，携带不便；或使用杯垫加热制冷，无法精确地检测杯中确切水温，控制方法粗糙，无法确保水温保持在某一恒定值，影响饮品口感，无法吸引对生活品质要求较高的高价值用户的缺陷。

通过无线通信，将保温杯体中杯体传感模块实时检测的实际温度值传递给杯垫微处理器控制模块，结合预先设定的期望温度值，采用智能控制算法来控制加热模块或制冷模块，实现对温度的精确实时闭环控制。且因加热模块以及制冷模块设置在杯垫中，使得杯体同时保有轻便、美观的优点。

可通过手机APP设定期望的升温曲线，通过杯垫无线传输模块(蓝牙模块或者wifi模块)传输到杯垫微处理器控制模块，杯垫微处理器控制模块结合杯体传感模块中杯体温度传感器以及杯体压力传感器信息，控制加热模块和制冷模块，实现对设定温度曲线的跟踪控制。通过实时闭环控制实现调温，本方案可自动适应对具有各种比热的饮品，可使得液体温度保持在预设温度上，避免了现有技术方案中水温在预设温度附近浮动的缺陷，为用户提供了统一的使用体验。本方案还可设定期望的升温曲线，通过实时闭环控制实现对期望温度曲线的跟踪控制，提供极致的用户体验。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的智能调温水杯的电路图。

图2时本实用新型实施例智能调温水杯的基本控制框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1、2对本实用新型原理进行进一步说明。

如图1所示，一种智能调温水杯，其包括保温杯体以及调温杯垫；

所述保温杯体内部设置杯体传感模块、杯体微处理器控制模块、杯体近场通信模块、杯体电源管理模块、用于显示当前液体温度值、加热制冷信息以及提醒饮水信息的杯体显示模块，用于与智能手机进行无线通信的杯体无线传输模块；

杯体传感模块、杯体近场通信模块、杯体电源管理模块、杯体显示模块、杯体无线传输模块均与杯体微处理器控制模块电连接。

所述调温杯垫内部设置杯垫近场通信模块、杯垫微处理器控制模块、加热模块、制冷模块、杯垫电源管理模块、杯垫显示控制模块、杯垫传感模块、用于与智能手机进行无线通信的杯垫无线传输模块；

杯垫近场通信模块、加热模块、制冷模块、杯垫显示控制模块、杯垫电源管理模块、杯垫传感模块、杯垫无线传输模块均与杯垫微处理器控制模块电连接；

杯体近场通信模块、杯垫近场通信模块无线通信连接。

杯垫显示控制模块可输入信息来设定温度值，同时也可显示杯内液体实际温度值、杯垫加热制冷模式、智能提醒等信息。

杯体显示模块可包含LED灯来显示当前液体温度值、加热制冷信息以及提醒饮水信息。

在本实用新型所述的智能调温水杯中，

所述杯体传感模块包括用于测量保温杯体内液体温度的杯体温度传感器以及用于测量饮用水量的杯体压力传感器。

在本实用新型所述的智能调温水杯中，

可选地，杯垫传感模块包括用于测量杯垫温度的杯垫传感器，用于检测杯垫上是否放置有水杯和评估保温杯体内液体体积的杯垫压力传感器。

在本实用新型所述的智能调温水杯中，所述加热模块为电磁加热器，用来对保温杯体进行加热；所述制冷模块为半导体制冷片，对保温杯体进行降温。

在本实用新型所述的智能调温水杯中，所述杯垫无线传输模块、杯体无线传输模块为蓝牙模块或wifi模块。

在本实用新型所述的智能调温水杯中，所述杯垫显示控制模块为触摸屏显示器。

在本实用新型所述的智能调温水杯中，杯体电源管理模块内设置杯体无线充电电路，杯体无线充电电路可复用杯体近场通信模块接收杯垫无线充电电路发送的电能对杯体电源管理模块无线充电；

杯垫电源管理模块内设置杯垫无线充电电路，杯垫无线充电电路可复用杯垫近场通信模块向杯体电源管理模块无线充电。

保温杯体可通过杯体无线传输模块与智能手机进行无线通信，结合智能手机上的APP实现温度设定、温度显示、智能提醒等功能；保温杯体也可与调温杯垫、智能手机通过各自内置无线传输模块(蓝牙模块或wifi模块)组建局部无线通信网络，实现调温水杯的智能协同管理。

调温杯垫可通过杯垫无线传输模块(蓝牙模块或wifi模块)与智能手机进行无线通信，结合智能手机上的APP实现温度设定、温度显示、智能提醒等功能；调温杯垫也可与杯垫、智能手机通过各自内置蓝牙模块或wifi模块组建局部无线通信网络，实现调温水杯的智能协同管理；调温杯垫还可通过蓝牙模块或wifi模块与智能路由器连接，通过互联网实现远程控制。

本实用新型的智能调温水杯，能够克服具有调节水温的智能水杯中，或杯体中内置加热器使得杯体重量、体积较大，影响握持手感，且导致外形粗笨，携带不便；或使用杯垫加热制冷，无法精确地检测杯中确切水温，控制方法粗糙，无法确保水温保持在某一恒定值，影响饮品口感，无法吸引对生活品质要求较高的高价值用户的缺陷。

通过无线通信，将保温杯体中杯体传感模块实时检测的实际温度值传递给杯垫微处理器控制模块，结合预先设定的期望温度值，采用智能控制算法来控制加热模块或制冷模块，实现对温度的精确实时闭环控制。且因加热模块以及制冷模块设置在杯垫中，使得杯体同时保有轻便、美观的优点。

可通过手机APP设定期望的升温曲线，通过杯垫无线传输模块(蓝牙模块或者wifi模块)传输到杯垫微处理器控制模块，杯垫微处理器控制模块结合杯体传感模块中杯体温度传感器以及杯体压力传感器信息，控制加热模块和制冷模块，实现对设定温度曲线的跟踪控制。通过实时闭环控制实现调温，本方案可自动适应对具有各种比热的饮品，可使得液体温度保持在预设温度上，避免了现有技术方案中水温在预设温度附近浮动的缺陷，为用户提供了统一的使用体验。本方案还可设定期望的升温曲线，通过实时闭环控制实现对期望温度曲线的跟踪控制，提供极致的用户体验。

为了实现为杯内液体温度的精准控制，本实用新型采用的技术方案是：当用户通过杯垫显示控制模块(触摸屏显示器)或者手机APP设定好期望温度值后，保温杯体中的温度传感器实时检测保温杯体内液体的温度，并发送至杯体微处理器控制模块；之后通过杯体近场通信模块将实时温度值发送到杯垫近场通信模块；进而将实时温度值传递至杯垫微处理器控制模块；杯垫微处理器控制模块结合期望温度值和实时温度值，运行智能控制算法来控制加热模块和制冷模块的工作模式以及工作功率，采用闭环实时控制的方式来实现保温杯体内液体温度的精确控制，基本控制如图2所示。

其中，智能控制算法可采用便于实现且控制效果较好的PID控制。还可结合压力传感器信息，判断杯内水量多少，并据此实现预测控制+PID控制来提升控制效果。需要指出，杯体和杯垫之间的无线通信不限于近场通信技术，还可采用蓝牙通信模块来实现。

进一步地，可通过手机APP设定期望的升温曲线，通过杯垫无线传输模块(蓝牙模块或wifi模块)无线传输到杯垫微处理器控制模块，杯垫微处理器控制模块结合保温杯体内温度传感器信息，控制加热模块和制冷模块，实现对设定温度曲线的跟踪控制。此功能可适应各种对温度要求较高的饮品。比如咖啡，其最佳冲泡温度为摄氏90度到摄氏93度以内，而品尝时的温度则为摄氏62度左右。还可将此温度曲线存为常用，当冲泡咖啡时，点选即可使用，更加便捷。

为了优化，调温杯垫还可配合无内置智能模块的水杯一起使用，此时使用杯垫传感模块来粗略检测杯内液体温度，作为杯垫微处理器控制模块的输入。虽然丧失了一定的控制精度，但扩大了调温杯垫的使用范围。

为了优化，杯垫电源管理模块和杯体电源管理模块内置的，杯垫无线充电电路、杯体无线充电电路，配合近场通信模块实现无线充电，改善用户体验。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种智能调温水杯，其特征在于，其包括保温杯体以及调温杯垫；

所述保温杯体内部设置杯体传感模块、杯体微处理器控制模块、杯体近场通信模块、杯体电源管理模块；

杯体传感模块、杯体近场通信模块、杯体电源管理模块均与杯体微处理器控制模块电连接；

所述调温杯垫内部设置杯垫近场通信模块、杯垫微处理器控制模块、加热模块、制冷模块、杯垫电源管理模块、杯垫显示控制模块；

杯垫近场通信模块、加热模块、制冷模块、杯垫显示控制模块、杯垫电源管理模块均与杯垫微处理器控制模块电连接；

杯体近场通信模块、杯垫近场通信模块无线通信连接；

所述调温杯垫内部还设置用于与智能手机进行无线通信的杯垫无线传输模块；所述无线传输模块与杯垫处理器控制模块电连接；

所述杯体传感模块包括用于测量保温杯体内液体温度的杯体温度传感器以及用于测量饮用水量的杯体压力传感器；

所述保温杯体内部还设置用于显示当前液体温度值、加热制冷信息以及提醒饮水信息的杯体显示模块，用于与智能手机进行无线通信的杯体无线传输模块；杯体显示模块、杯体无线传输模块均与杯体微处理器控制模块电连接；

所述调温杯垫内部还设置杯垫传感模块，杯垫传感模块与杯垫微处理器控制模块电连接，杯垫传感模块包括用于测量杯垫温度的杯垫传感器，用于检测杯垫上是否放置有水杯和评估保温杯体内液体体积的杯垫压力传感器；

所述加热模块为电磁加热器，用来对保温杯体进行加热；所述制冷模块为半导体制冷片，对保温杯体进行降温；

所述杯垫无线传输模块、杯体无线传输模块为蓝牙模块或wifi模块；

所述杯垫显示控制模块为触摸屏显示器；

杯体电源管理模块内设置杯体无线充电电路，杯体无线充电电路可复用杯体近场通信模块对杯体电源管理模块无线充电；

杯垫电源管理模块内设置杯垫无线充电电路，杯垫无线充电电路可复用杯垫近场通信模块对杯体电源管理模块无线充电。