CN213488331U

CN213488331U - 一种厨房电器非接触控制装置和厨房电器

Info

Publication number: CN213488331U
Application number: CN202022115334.7U
Authority: CN
Inventors: 金洪波; 叶才贵; 朱冠达
Original assignee: Foshan Shunde Distr Boyi Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Foshan Shunde Distr Boyi Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-23
Filing date: 2020-09-23
Publication date: 2021-06-22
Anticipated expiration: 2030-09-23

Abstract

一种厨房电器非接触控制装置和厨房电器，包括设置于电器本体上的主电控部分和设置于电器盖体上的无线传感部分，主电控部分包括无线收发模块和主控模块，无线传感部分包括无线感应模块和传感器模块，传感器模块包括设置于盖体内的温度传感器和防溢探针，无线收发模块中的第一感应线圈与无线感应模块中的第二感应线圈无线耦合；厨房电器可为电饭煲、料理机或电热壶等。本实用新型通过线圈耦合传输能量和信号，无需从盖体和本体的转轴连接处穿过电线，使盖体彻底摆脱了连接线的束缚，提高了安装效率低，降低了故障率，且可轻松检测到盖体的开合状态，提高了使用安全性和便捷性，使电器易于清洗、维护和扩展新的功能。

Description

一种厨房电器非接触控制装置和厨房电器

技术领域

本实用新型涉及无线控制技术领域，尤其涉及一种厨房电器非接触控制装置和厨房电器。

背景技术

当前市面上电饭煲、料理机等家用厨房电器，大多为智能多功能型，其顶盖上通常设置有温度传感器、防溢传感器等智能传感部件，而其电控部分PCBA 大多是安装在电器的本体上，智能传感部件通常是直接安装在顶盖上，通过引线直接穿过顶盖与本体的转轴连接处，再接入PCBA的插座上。这种方案简单直接，但是却存在以下问题和缺点：由于顶盖上安装的传感器引线需要穿过连接处，再装到本体上，所以对整机生产装配过程的工序有严格的先后要求，一定要先装好顶盖之后才能安装完煲身，若要拆换顶盖配件，则一定得先拆煲身，不利于提高生产效率和维修；由于转轴连接处的空间狭小，在使用过程中传感器引线容易在转轴处磨损、断裂而导致产品失效，使得终端产品故障率高；由于顶盖与本体之间有传感器的连接引线存在，所以整个顶盖无法设计成可拆洗的结构，不便于消费者清洗；当更高端的产品需要配置多个传感部件时，需要增加多根探针引线，则进一步增加了安装难度和因引线磨损而导致的故障率。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种可实现无线供电和数据传输的厨房电器非接触控制装置和厨房电器。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种厨房电器非接触控制装置，包括设置于电器本体上的主电控部分和设置于电器盖体上的无线传感部分，所述主电控部分包括有线连接的无线收发模块和主控模块，所述主控模块与电器本体上的输入输出部分如加热模块、显示模块和温度传感模块等相连，主控模块用于与无线收发模块进行数据传输，以及控制电器本体上的其它输入输出部分如加热模块、显示模块和本体温度传感模块等模块的工作；所述无线传感部分包括有线连接的无线感应模块和传感器模块，所述传感器模块包括温度传感器，设置于盖体内部，用于探测盖体中的温度，所述传感器模块与无线感应模块有线相连，将感应信号传送给无线感应模块；所述无线收发模块中的第一感应线圈与所述无线感应模块中的第二感应线圈无线耦合，实现所述无线收发模块与无线感应模块之间信息和能量的传输。

为进一步增加控制装置的功能，作为进一步优选的技术方案，所述传感器模块还包括防溢探针，用于检测盖体中的溢出情况。

作为进一步优选的技术方案，所述无线收发模块包括第一微控制单元、驱动电路和第一谐振电路，所述第一谐振电路包括串联连接的谐振电容和所述第一感应线圈，所述驱动电路分别与所述谐振电容和第一感应线圈的另一端有线连接，所述第一微控制单元与所述驱动电路有线连接，第一微控制单元同时与第一谐振电路中的第一感应线圈有线连接，第一微控制单元还与所述主控模块有线连接，第一微控制单元用于与主控模块进行数据通信，并将控制信号传输给驱动电路，同时对第一感应线圈接收到的信号进行调解。

作为进一步优选的技术方案，所述第一谐振电路的谐振点中心频率为 125KHz，第一感应线圈电感量为345μH。

作为进一步优选的技术方案，所述无线感应模块包括第二谐振电路、信号调制电路、供电整流电路和第二微控制单元，所述第二谐振电路包括所述第二感应线圈，所述信号调制电路与所述第二谐振电路有线连接，用于获取并调制第二谐振电路上的能量和信息；所述供电整流电路与所述信号调制电路有线连接，用于获取能量并调制信息，并将获取的电能供给取电部件；所述第二微控制单元分别与所述传感器模块、信号调制电路和供电整流电路有线连接，用于对信号调制电路调制的信号进行解析，并采集传感器模块探测的数据，并将传感数据通过信号调制电路传输至第二感应线圈。

一种厨房电器，包括上述厨房电器非接触控制装置。

进一步地，所述厨房电器为电饭煲、电压力锅、料理机、豆浆机和电水壶中的一种。

进一步地，所述厨房电器为电饭煲，所述主控模块设置于电饭煲煲身上，所述无线收发模块设置于电饭煲煲身上当顶盖合上时与顶盖相对的位置处，所述无线感应模块设置于顶盖上与所述无线收发模块相对的位置处，且顶盖合上时无线收发模块中的第一感应线圈与无线感应模块中的第二感应线圈位置正对而相互耦合，当顶盖打开时无线收发模块与无线感应模块相互分离；所述传感器模块设置于顶盖内的相应位置。

进一步地，所述厨房电器为料理机，所述主控模块设置于料理机机座上，所述无线收发模块设置于料理杯上当杯盖合上时与杯盖相对的位置处，所述无线感应模块设置于杯盖上与所述无线收发模块相对的位置处，且杯盖合上时无线收发模块中的第一感应线圈与无线感应模块中的第二感应线圈位置正对而相互耦合，当杯盖打开时无线收发模块与无线感应模块相互分离；所述传感器模块设置于杯盖内的相应位置。加热模块设置于机座与料理杯的接触处，料理杯本体上也设置有温度传感模块，显示模块设置于机座上。

本实用新型通过在厨房电器的本体和盖体上的相对位置处分别设置无线收发模块和无线感应模块，通过线圈耦合传输能量和信号，无需从盖体和本体的转轴连接处穿过电线即可实现电器本体和盖体间的供电和数据传输，使盖体彻底摆脱了连接线的束缚，解决了盖体上传感器需要穿线安装导致安装效率低、使用中易磨损使故障率高等问题，且电器易于清洗和维护，并可轻松方便地在盖体上扩展多种功能部件，提高厨房电器的智能化和功能化程度；通过在厨房电器如电饭煲、料理机上设置温度传感器、防溢探针等检测装置，提高了厨房电器的智能化程度；通过无线收发模块和无线感应模块之间的无线通信，可轻松检测到盖体的开合状态，当发生盖合异常时可提醒用户，对那些必须要打开盖子进行烹饪、加热等操作的情况，或者是必须要合上盖子才能操作进行的状态，应用本实用新型的控制装置后，不需要额外的位置开关，主控MCU可以很准确很实时地检测到顶盖是闭合还是打开状态，若不符合烹饪菜谱的要求，可以在UI界面提醒用户，而不会导致食物煮坏或者煮得不符合预期。

附图说明

图1为本实用新型实施例的框架结构图。

图2为本实用新型实施例中电饭煲煲身的安装示意图。

附图标记：1-电饭煲煲身；2-主控MCU安装处；3-无线收发模块安装处。

具体实施方式

一种厨房电器非接触控制装置，如图1所示，包括设置于电器本体上的主电控部分和设置于电器盖体上的无线传感部分。

所述主电控部分包括有线连接的无线收发模块和主控模块，主控模块主要是主控MCU，无线收发模块与主控模块直接通过普通UART串口(使用4根连接线)或者单线串口(使用3根连接线)进行通信，无线收发模块的供电来自于主控模块，可以是3.3V或者5.0V。所述主控模块与电器本体上的其它输入输出部分，如按键、加热模块、显示模块和温度传感模块等相连，主控模块用于与无线收发模块进行数据传输，以及控制电器本体上的其它输入输出部分如加热模块、显示模块和本体温度传感模块等模块的工作。

所述无线传感部分包括有线连接的无线感应模块和传感器模块，所述传感器模块包括温度传感器，设置于盖体内部，用于探测盖体中的温度，所述传感器模块与无线感应模块有线相连，将感应信号传送给无线感应模块。温度传感器引线直接连接到无线感应模块中的接口插座上。

所述无线收发模块中的第一感应线圈与所述无线感应模块中的第二感应线圈无线耦合，实现所述无线收发模块与无线感应模块之间信息和能量的传输。无线收发模块会将检测到的来自无线感应模块的传感数据通过串口发送给主控 MCU，以便主控MCU中的程序进行烹饪等控制。因此，无线感应模块具体的安装位置需满足这样的要求：当盖体合上时，盖体内无线感应模块中的第二感应线圈能正对着本体内无线收发模块中的第一感应线圈。

为进一步增加控制装置的功能，作为其中一种实施方式，所述传感器模块还包括防溢探针，用于检测盖体中的溢出情况，防溢探针的引线直接连接到无线感应模块的探针IO接口插座上。防溢探针用于当本体内的液体、泡沫溢出到盖体中时，检测溢出信号，并将溢出信号通过无线感应模块依次传输给无线收发模块、主控模块，主控模块控制电热模块停止加热，避免食物溢出。

作为其中一种实施方式，如图1，所述无线收发模块包括第一微控制单元 U1、驱动电路M1和第一谐振电路，所述第一谐振电路包括串联连接的谐振电容 C1和所述第一感应线圈L1，所述驱动电路M1分别与所述谐振电容C1和第一感应线圈L1的另一端有线连接，所述第一微控制单元U1与所述驱动电路M1有线连接，第一微控制单元U1同时与第一谐振电路中的第一感应线圈L1有线连接，第一微控制单元U1还与所述主控MCU有线连接，第一微控制单元U1用于与主控MCU进行数据通信，并将控制信号传输给驱动电路MCU，同时对第一感应线圈L1接收到的信号进行调解。

本实施例中，第一微控制单元为通用型低功耗MCU，其主要负责以下功能：与主控MCU之间的串口进行数据通信；发出125KHz的控制信号给到驱动模块M1，使能量和控制信号以FSK的调制方式经过第一感应线圈L1发射出去；对L1检测到的ASK信号进行解调，从中解析出无线感应模块发出的温度和防溢信号。

作为其中一种实施方式，由L1和C1组成的所述第一谐振电路的谐振点中心频率为125KHz，第一感应线圈电感量为345μH。直径根据饭煲煲身的安装空间大小确定，默认情况下第一感应线圈外径设计为15mm。

作为其中一种实施方式，如图1，所述无线感应模块包括第二谐振电路、信号调制电路M2、供电整流电路M3和第二微控制单元U2，所述第二谐振电路包括所述第二感应线圈L2，所述信号调制电路M2与所述第二谐振电路有线连接，用于获取并调制第二谐振电路上的能量和信息；所述供电整流电路M3与所述信号调制电路M2有线连接，用于获取并调制能量，并将获取的电能供给其它部件；所述第二微控制单元U2分别与所述传感器模块、信号调制电路M2和供电整流电路M3有线连接，用于对信号调制电路M2调制的信号进行解析，并采集传感器模块探测的数据，并将传感数据通过信号调制电路M2传输至第二感应线圈L2。本实施例中，第二微控制单元为低功耗MCU。

第一感应线圈L1与第二感应线圈L2参数相同，当盖体未合上时，L1与L2 之间的距离远，L1发出的电磁波在L2中无法提供足够的感应电压使其正常工作，所以也无法反馈任何信息给L1，从而U1在L1上检测不到正确的ASK信号。当盖体合上时，由于L1与L2的距离很近(小于15mm)，因此L1所发出的电磁波能量和信息能有效耦合给L2，首先能给无线感应模块提供电源，此任务是由模块内的供电整流电路M3部分完成。第二微控制单元U2获得供电开始工作，便从L2的感应电压波形中进行FSK解调，解析出无线收发模块发送的数据。与此同时，U2对温度传感器接口和防溢探针接口进行采样，获取温度数据和防溢状态数据，U2对该数据进行初步处理之后，将其通过ASK调制到第二感应线圈L2上，再回传给第一感应线圈L1，这样就完成了无线感应模块从无线收发模块获取能量和控制数据的过程，以及将采样到的传感器数据回传给无线收发模块的非接触采样过程。

一种厨房电器，包括上述厨房电器非接触控制装置。所述厨房电器可为电饭煲、电压力锅、料理机、豆浆机和电水壶中的一种。

当厨房电器为电饭煲时，如图1，所述主控模块MCU设置于电饭煲煲身1上，如图1所示的主控MCU安装处2，所述无线收发模块设置于电饭煲煲身上当顶盖合上时与顶盖相对的位置处，可如图1所示的无线收发模块安装处3，所述无线感应模块设置于顶盖上与所述无线收发模块相对的位置处，且顶盖合上时无线收发模块中的第一感应线圈与无线感应模块中的第二感应线圈位置正对而相互耦合，当顶盖打开时无线收发模块与无线感应模块相互分离；所述传感器模块设置于顶盖内的相应位置。对于饭煲的实际应用，温度传感数据和防溢数据的采样是需要连续采样，但不需要额外的控制指令，所以实际使用时，无线收发模块可以不用以FSK调制形式发送数据给无线感应模块。

电压力锅与电饭煲的结构类似，因此非接触控制装置在其上的安装方式及工作原理均类似，不再赘叙。

当厨房电器为料理机时，所述主控模块设置于料理机机座上，所述无线收发模块设置于料理杯上当杯盖合上时与杯盖相对的位置处，所述无线感应模块设置于杯盖上与所述无线收发模块相对的位置处，且杯盖合上时无线收发模块中的第一感应线圈与无线感应模块中的第二感应线圈位置正对而相互耦合，当杯盖打开时无线收发模块与无线感应模块相互分离；所述传感器模块设置于杯盖内的相应位置。加热模块设置于机座与料理杯的接触处，料理杯本体上也设置有温度传感模块，显示模块设置于机座上。

豆浆机、电水壶与料理机的结构和原理基本相同，均是含有底座、杯体和杯盖的形式，因此本实用新型的用于厨房电器的非接触控制装置在豆浆机和电水壶上的安装方式与料理机相同，在此不赘述。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims

1.一种厨房电器非接触控制装置，其特征在于，包括设置于电器本体上的主电控部分和设置于电器盖体上的无线传感部分，所述主电控部分包括有线连接的无线收发模块和主控模块，所述主控模块同时与电器本体上的输入输出部分相连；所述无线传感部分包括无线感应模块和传感器模块，所述传感器模块包括设置于盖体内用于探测盖体中温度的温度传感器，所述传感器模块与无线感应模块有线相连，将感应信号传送给无线感应模块；所述无线收发模块中的第一感应线圈与所述无线感应模块中的第二感应线圈无线耦合，实现所述无线收发模块与无线感应模块之间信息和能量的传输。

2.根据权利要求1所述的一种厨房电器非接触控制装置，其特征在于，所述传感器模块还包括防溢探针，用于检测盖体中的溢出情况。

3.根据权利要求1或2所述的一种厨房电器非接触控制装置，其特征在于，所述无线收发模块包括第一微控制单元、驱动电路和第一谐振电路，所述第一谐振电路包括串联连接的谐振电容和所述第一感应线圈，所述驱动电路分别与所述谐振电容和第一感应线圈的另一端有线连接，所述第一微控制单元分别与所述驱动电路和主控模块有线连接，第一微控制单元同时与第一谐振电路中的第一感应线圈有线连接。

4.根据权利要求3所述的一种厨房电器非接触控制装置，其特征在于，所述第一谐振电路的谐振点中心频率为125KHz，第一感应线圈电感量为345μH。

5.根据权利要求1或2所述的一种厨房电器非接触控制装置，其特征在于，所述无线感应模块包括第二谐振电路、信号调制电路、供电整流电路和第二微控制单元，所述第二谐振电路包括所述第二感应线圈，所述信号调制电路与所述第二谐振电路有线连接，用于获取并调制第二谐振电路上的能量和信息；所述供电整流电路与所述信号调制电路有线连接，用于获取能量并调制信息，并将获取的电能供给取电部件；所述第二微控制单元分别与所述传感器模块、信号调制电路和供电整流电路有线连接。

6.一种厨房电器，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的厨房电器非接触控制装置。

7.根据权利要求6所述的一种厨房电器，其特征在于，所述厨房电器为电饭煲、电压力锅、料理机、豆浆机和电水壶中的一种。

8.根据权利要求7所述的一种厨房电器，其特征在于，所述厨房电器为电饭煲，所述主控模块设置于电饭煲煲身上，所述无线收发模块设置于电饭煲煲身上当顶盖合上时与顶盖相对的位置处，所述无线感应模块设置于顶盖上与所述无线收发模块相对的位置处，且顶盖合上时无线收发模块中的第一感应线圈与无线感应模块中的第二感应线圈位置正对而相互耦合，当顶盖打开时无线收发模块与无线感应模块相互分离；所述传感器模块设置于顶盖内的相应位置。

9.根据权利要求7所述的一种厨房电器，其特征在于，所述厨房电器为料理机，所述主控模块设置于料理机机座上，所述无线收发模块设置于料理杯上当杯盖合上时与杯盖相对的位置处，所述无线感应模块设置于杯盖上与所述无线收发模块相对的位置处，且杯盖合上时无线收发模块中的第一感应线圈与无线感应模块中的第二感应线圈位置正对而相互耦合，当杯盖打开时无线收发模块与无线感应模块相互分离；所述传感器模块设置于杯盖内的相应位置。