阅读说明：本技术 具有通信功能的无线接收加热系统 (Wireless receiving heating system with communication function ) 是由 黄正宏 于 2018-06-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种具有通信功能的无线接收加热系统,是包括有一无线充电发射装置及一无线接收加热装置；其中该无线充电发射装置包括有一壳体、一发射端线圈及一发射端隔磁盘；该无线接收加热装置,则是置放于该无线充电发射装置的上表面,该无线接收加热装置中包括有一容置部、一金属加热板、一接收端隔磁盘及一接收端线圈。其中该无线充电发射装置通过近场感应将能量传送至该无线接收加热装置中,并使该无线接收加热装置中该容置部所容置的物能够被加热；且该无线接收加热装置以数字通信执行通知该无线充电发射装置增加或减少能量的传送。(The invention discloses a wireless receiving and heating system with a communication function, which comprises a wireless charging and transmitting device and a wireless receiving and heating device; the wireless charging transmitting device comprises a shell, a transmitting end coil and a transmitting end magnetic isolation disc; the wireless receiving and heating device is arranged on the upper surface of the wireless charging and transmitting device and comprises a containing part, a metal heating plate, a receiving end magnetic separation disc and a receiving end coil. The wireless charging and transmitting device transmits energy to the wireless receiving and heating device through near-field induction, and objects contained in the containing part in the wireless receiving and heating device can be heated; and the wireless receiving and heating device informs the wireless charging and transmitting device to increase or decrease the energy transmission through digital communication.)

具有通信功能的无线接收加热系统

技术领域

本发明涉及一种具有通信功能的无线接收加热系统，特别涉及一种具有无线通信传输数据的无线接收加热系统。

背景技术

现有技术的加热装置相关技术中，主要是以有线方式执行电能传输，之后再将电能转换为热能的方式执行加热作用。常见的应用包括有空间加热、烹饪、保温器以及各种电热装置的内部都有简单的使用加热组件，一般而言，是以电流流经电阻器时会产生热来做为现有技术加热装置应用。现以USB保温杯垫为例，则是采用有线电能传输方式，执行传统的加热动作；但是与被加热物体之间常常会存在接触问题，当两者的接触面积小则热传导效果极差，并无法有效控制被加热物体的温度。

以电子保温杯为例，在电子保温杯底部内置电池及发热器，针对杯内饮品维持温度，另以有线电能传输方式，对于电子保温杯底部的内置电池执行电池充电，再通过电池放电于发热器上，达到有效控制被加热物体的温度，但此方式需要时间先对电池充电，然而加热时间受电池容量限制，成本高，且硬件架构必需以电池的充电线路之后，再经过各种线路后再接到发热器装置，如此，其能量转换效率极低，有待且必要加以改善。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于提供一种具有通信功能的无线接收加热系统，由于手机充电所使用的无线充电的相关装置已成为市场潮流，未来无线充产品将成为趋势，到时将随处可见无线充电发射装置，有鉴于此，本发明能够扩大无线充产品的使用范围，且不局限于做为无线充电产品，而是将产品应用扩大于日常用品之上，以及能够有效地解决现有技术多重能量转换方式的能量转换效率低、成本高且硬件架构复杂的缺失。

本发明的一种具有通信功能的无线接收加热系统，是包括有一无线充电发射装置及一无线接收加热装置；其中该无线充电发射装置包括有一壳体、一发射端线圈以及一发射端隔磁盘。一发射端线圈设于该壳体内的顶部；一发射端隔磁盘设于该壳体内，且在该发射端线圈的下方。该无线接收加热装置，则是置放于该无线充电发射装置的上表面，该无线接收加热装置中包括有一容置部、一金属加热板、一接收端隔磁盘、一接收端无线通信装置以及一接收端线圈。一金属加热板设于该容置部的底部；一接收端隔磁盘设于该金属加热板的下表面；一接收端线圈设于该接收端隔磁盘的下方，并与该发射端线圈相对应；一接收端无线通信装置，设于该接收端隔磁盘的下表面。其中，该无线充电发射装置通过近场感应将能量传送至该无线接收加热装置中，并使该无线接收加热装置中该容置部所容置的物能够被加热；且该无线接收加热装置以数字通信执行通知该无线充电发射装置增加或减少能量的传送。

在一实施例中，其中该无线接收加热装置中包括有一温度传感器以及一控制单元。一温度传感器设于该金属加热板的下方，用以检测该金属加热板的温度；一控制单元是耦接于该温度传感器，且与该接收端线圈耦接，并设于该接收端隔磁盘的下方；该控制单元通过该接收端线圈，以一反向散射调制，将温度信息传送至该发射端线圈。

在一实施例中，其中该控制单元中包括有一整流单元、一降压单元、一稳压单元以及一微控制器。一整流单元耦接于该接收端线圈，将该接收端线圈的电信号加以整流；一降压单元耦接于该整流单元，将该整流单元的输出电压执行降压；一稳压单元耦接于该降压单元，用以稳定该降压单元的输出电压；一微控制器耦接于该稳压单元，并耦接于温度传感器，且与该接收端线圈的两端相耦接，用以执行温度感测后的调温控制及无线通信传输。

在一实施例中，其中该无线充电发射装置与该无线接收加热装置执行双向通信时，该无线充电发射装置是以调频信号发射而将信息传送至该接收端线圈；该接收端线圈则以该反向散射调制将信息传送所需要的控制信号给该发射端线圈。

在一实施例中，其中该无线接收加热装置整体为一杯体或一碗体的结构。

在一实施例中，其中该无线接收加热装置整体外观为一金属平板的结构，该容置部为该金属加热板的上表面。

本发明又公开一种具通信的无线接收加热系统，包括有：一无线通信发射装置、一无线充电发射装置以及一无线接收加热装置。该无线通信发射装置包括有一外壳体、一通信发射端线圈以及一通信发射端隔磁盘。一通信发射端线圈设于该外壳体内的顶部；一通信发射端隔磁盘设于该外壳体内，且在该通信发射端线圈的下方；一无线充电发射装置，该无线充电发射装置包括有一壳体、一发射端线圈以及一发射端隔磁盘。一发射端线圈设于该壳体内的顶部；一发射端隔磁盘设于该壳体内，且在该发射端线圈的下方；一无线接收加热装置，是置放于该无线充电发射装置的上表面，该无线接收加热装置中包括有一金属加热板、一接收端隔磁盘、一接收端无线通信装置以及一接收端线圈。该金属加热板的上表面是放置被加热物；一接收端隔磁盘设于该金属加热板的下表面；一接收端无线通信装置设于该接收端隔磁盘的下表面；一接收端线圈设于该接收端隔磁盘的下方，并与该通信发射端线圈相对应；其中，该无线充电发射装置通过近场感应将能量传送至该无线接收加热装置中，并使该无线接收加热装置中的该被加热物能被加热；且该无线接收加热装置以数字通信执行通知该无线通信发射装置增加或减少能量的传送。

在一实施例中，其中该无线接收加热装置中包括有一温度传感器以及一控制单元。一温度传感器设于该金属加热板的下方，用以检测该金属加热板的温度；一控制单元是耦接于该温度传感器，且与该接收端线圈耦接，并设于该接收端隔磁盘的下方；该控制单元通过该接收端线圈，以一反向散射调制，将温度信息传送至该通信发射端线圈。

在一实施例中，其中该控制单元中包括有一整流单元、一降压单元、一稳压单元以及一微控制器。一整流单元耦接于该接收端线圈，将该接收端线圈的电信号加以整流；一降压单元耦接于该整流单元，将该整流单元的输出电压执行降压；一稳压单元耦接于该降压单元，用以稳定该降压单元的输出电压；一微控制器耦接于该稳压单元，并耦接于温度传感器，且与该接收端线圈的两端相耦接，用以执行温度感测后的调温控制及无线通信传输。

在一实施例中，其中该无线通信发射装置与该无线接收加热装置执行双向通信时，该无线通信发射装置是以调频信号发射而将信息传送至该接收端线圈；该接收端线圈则以该反向散射调制将信息传送所需要的控制信号给该通信发射端线圈。

经由上述说明，本发明能够有效地达成降低成本，且能量转换效率提高，在不必花费大钱的情形下有效达成简单、方便且实用的保温加温的效果，完全符合经济效益的成本的考虑，且能被广泛的应用。

附图说明

图1为本发明第一实施例的透视示意图；

图2为本发明第一实施例的无线充电发射装置的示意图；

图3为本发明第一实施例运作时的侧视示意图；

图4为本发明第一实施例的内部组成示意图；

图5为本发明第一实施例的无线接收加热装置的实施示意图；

图6为本发明第一实施例的控制单元的实施示意图；

图7为本发明第二实施例的实施示意图；

图8为本发明第三实施例的实施示意图；

图9为本发明第四实施例的实施示意图。

具体实施方式

本发明公开一种具有通信功能的无线接收加热系统，是能够借由智能型手持装置所使用的无线充电发射装置，取得无线充电发射装置的发射能量，做为上方装置加热所需的能源，再以无线充电发射装置利用电磁感应加热原理，其加热的原理为电涡流相关作用；其中电能通过磁场变化，对上方的铁磁性金属内转化为热能。意即，利用近场感应也就是电感耦合，由无线充电发射装置将能量传送至上方的感应装置，该感应装置使用接收到的能量能供其本身运作所使用，并同时能对上方的铁磁性金属转换热能的温度执行检测，再将能量控制的数据传送至下方的无线充电发射装置，并且将温度值做为能量控制依据，进而达到无线充电发射装置的发射能量的控制。在通信上的方法是上方加热装置以数字通信方式通知无线充电发射装置增加或减小电量以达至稳定加热温度的效果。数字通信的实施方式则可为单向或是双向通信。

在下文中将参阅随附附图，借以更充分地描述各种示例性实施例，并在随附附图中展示一些示例性实施例。然而，本发明的概念可能以许多不同形式来加以体现，且不应解释为仅限于本文中所阐述的示例性实施例。确切而言，提供此等示例性实施例使得本发明将为详尽且完整，且将向本领域普通技术人员充分传达本发明概念的范畴。在诸附图中，可为了清楚而夸示线圈、加热板及控制单元的大小以及相对的尺寸大小。类似数字始终指示类似组件。

应理解，虽然在本文中可能使用术语，上方、下方、上表面或顶端等来描述各种组件的位置，但此等组件不应受此等术语限制。此等术语乃用以清楚地区分一组件与另一组件及其不同的设置位置。因此，下文论述的上方(或下方)组件可称为上侧(或下侧)组件而不偏离本发明概念的教示；同样的本文所使用的“顶端”仅为说明组件的相对位置关系，并不必然为各组件上下的对应关系。如本文中使用“第一”或“第二”等术语，乃仅为用以清楚地区分一组件与另一组件，两者间并不必然存在有一定的顺序关系。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一者及一或多者的所有组合。又，本文可能使用术语“至少一个”或“多个”来描述具有单个以上的多个组件，但此等多个组件并不仅限于实施有一个、二个、三个或四个以上的组件数目表示所实施的技术。此些用语的解释，合先述明。

图1所示为本发明具有通信功能的无线接收加热系统的第一实施例透视示意图，其中包括有一无线充电发射装置10及一无线接收加热装置20，无线接收加热装置20放置于无线充电发射装置10的上表面。本发明的无线接收加热装置20，在于利用无线充电发射装置10，例如实施上可以示WPC的Qi标准有相关的无线充电发射装置，或是AFA的A4WP标准有相关的无线充电发射装置，借此取得无线充电发射装置10的发射能量，做为上方装置加热所需的能源。

本发明中的无线接收加热装置20，则是以无线充电发射装置10中利用电磁感应加热原理，其加热的原理与电涡流相关；电能通过磁场变化，再对上方的铁磁性金属内进而转化为热能。图2为无线充电发射装置10的实施装置透示图。

图3及图4中，本发明具有通信功能的无线接收加热系统的第一实施例中包括所述的无线充电发射装置10及无线接收加热装置20，其中无线充电发射装置10包括有一壳体11、一发射端线圈16及一发射端隔磁盘14，所述的壳体即如图2所示无线充电发射装置10的外观所呈现的壳体11。发射端线圈16设于壳体11内的顶部；发射端隔磁盘14则设于该壳体11内并且在发射端线圈16的下方。无线接收加热装置10是放置于无线充电发射装置10的上表面，即放在该无线充电发射装置10的壳体11的上表面，在无线接收加热装置中包括有一容置部21(如图1中的标号所示)、一金属加热板22、一接收端隔磁盘24、一接收端无线通信装置25以及一接收端线圈26。在容置部21里面能够容置饮料或需加热、保温的液体或者是浓稠液态状的物体；其中金属加热板22设于该容置部21的底部；接收端隔磁盘24设于金属加热板22的下表面；接收端无线通信装置25设于接收端隔磁盘24的下表面；接收端线圈26设于接收端隔磁盘24的下方，并且与无线充电发射装置10内部的发射端线圈16相互对应的位置而摆放。

在一实施例中，所述的接收端无线通信装置25是设置介于该接收端隔磁盘24与该接收端线圈26之间；另外也能够将该接收端无线通信装置25与该接收端线圈26设置为同一平面上，即该接收端无线通信装置25设于该接收端线圈26的两侧。接收端无线通信装置25能够执行本发明的无线接收加热装置20与无线充电发射装置10之间的通信，以传输温度数据与传输控制温度的信号。

本发明所述无线充电发射装置10即通过近场感应，也就是电感耦合方式，将能量传送至该无线接收加热装置20中，并使无线接收加热装置20中该容置部21所容置的物能够被加热；且无线接收加热装置20能够以数字通信执行通知该无线充电发射装置10增加或减少能量的传送，以达到控制加热温度调节的作用。

上述的金属加热板22所起的作用主要为加热区域，而在接收端隔磁盘24的区域外，当变化的磁场遇到金属等导体时，该金属是一整块金属，就会产生电涡流效应。电涡流会产生大量的热量，如同电磁炉，能够利用涡流效应将电能转化为热能。

上述的发射端隔磁盘14及接收端隔磁盘24所起的作用主要有导磁、挡磁的作用及功效。导磁作用说明以Qi无线充电标准为例，其原理是电磁感应。无线充电的发射端会产生一个交互磁场，为了能让初级线圈发射的磁场能量尽可能地作用于无线充电接收端，需要对发射端线圈16的磁执行引导。此外，在接收端线圈26中加了接收端隔磁盘24后，磁力线将收拢集中，而未加隔磁盘引导的区域，磁力线就会比较分散。而在接收端隔磁盘24区域不仅应能有效地导磁，同时也起到挡磁的作用。挡磁目的是约束无线充电发射端所产生的磁场，使磁场只能作用于接收端线圈26。

所述接收端线圈26采用非接触式近距离的线圈共振原理传输能量与通信传输，其中在发送端和接收端各有一个线圈，发射端线圈16是用来产生电磁信号；而接收端线圈26较小，是通过感应发射端的电磁信号从而产生电源，提供能量供该无线接收加热装置20本身运作之用。

图5为图4的V-V视图，即图5所示为图4的无线接收加热装置的金属加热板22、接收端隔磁盘24与接收端线圈26相关的底部实施示意图，在无线接收加热装置20中是包括有一温度传感器28及一控制单元27；温度传感器28是设于金属加热板22的下方，用以检测该金属加热板22的温度；控制单元27则是耦接于温度传感器28，且与接收端线圈26耦接，并设于接收端隔磁盘24的下方。该控制单元27通过该接收端线圈26，能够以一反向散射调制，将温度信息传送至该发射端线圈，可为单向通信的传送方式。

图5中的控制单元27与温度传感器28，主要做为温度感测与无线通信传输之用。当下方的标准无线充电发射装置10对无线接收加热装置20执行能量发射时，发射端的电磁信号经由接收端线圈26的作用从而产生电源，提供给该控制单元27，控制单元27会再通过温度传感器28开始检测温度。当温度高于设定值时，控制单元27通过接收端线圈26，以反向散射调制将温度信息传送至发射端线圈16通知发射端减小电量发射；当温度低于设定值时，控制单元27通过接收端线圈26，以反向散射调制将温度信息传送至发射端线圈16通知发射端增加电量的发射，借以达至稳定温度的效果。

图6主要是说明该控制单元27内部的组成电路方块，所述的控制单元27中包括有一整流单元32、一降压单元34、一稳压单元36及一微控制器30。整流单元32是耦接于该接收端线圈26，用来将该接收端线圈26的电信号加以整流；降压单元34耦接于整流单元32，主要是将该整流单元32的输出电压执行降压，让输出电压下降；稳压单元36耦接于该降压单元34，用以稳定该降压单元34所输出的电压值，避免电压不稳定的情形；微控制器30则耦接于稳压单元36，并耦接于温度传感器28，且与该接收端线圈的26两端相耦接，如图6所示，用以执行温度感测后的调温控制及无线通信传输。

进一步而言，本发明由无线充电发射装置10的发射而将能量传送至上方的无线接收加热装置20，并提供该控制单元27与温度传感器28等感应装置接收到的能量供其运作之用，并同时该控制单元27对上方的铁磁性金属转换热能的温度执行检测，再将能量控制的数据传送至下方的无线充电发射装置10，能将温度值做为能量控制依据，进而达到无线充装置的发射能量的大小控制。

本发明在通信上的工作方式，是由上方加热装置以数字通信方式通知无线充电发射装置增加或减小电量以达至稳定加热温度的效果。数字通信方式可为单向或是双向通信；于双向通信时，无线充电发射装置10以调频(FM)发射方式，将温度信息传送至接收端线圈26，之后再以反向散射调制将温度信息传送回无线充电发射装置10的发射端线圈16中，以产生所需的控制信号。此外，也可单单使用该反向散射调制执行单向通信。

本发明的图1中，所述的无线接收加热装置20的整体结构为一杯体的结构，能用以承载饮料或者是需要加热的液体。图7所示为本发明的第二实施例的透视示意图，所差异的地方在于图7中的无线接收加热装置20的整体结构为汤碗50的碗体结构，里面可以承载汤面、稀饭或炒饭等等。在底部中同样装置有金属加热板52以及与图3相同的组件，在此不予赘述。

图8为本发明的第三实施例，能运用在解冻食物的加热作用上。第三实施例与第一实施例的差别，除了无线接收加热装置40中的外观结构为一金属加热板42的一个金属平板的结构，此时该容置部即为该金属加热板42的上表面。除了此种实施方式之外，第三实施例中能够实施单一个无线充电发射装置10。在另一方面，本发明能实施有一个无线充电发射装置10另外再加上一个无线通信发射装置10a的实施方式，如此成为第四实施例的实施方式，即如图9所示。

本发明图8第三实施例中，于实施单一个无线充电发射装置10时，则具有通信功能的无线接收加热系统中包括有一无线充电发射装置10及一无线接收加热装置40，无线充电发射装置10同样包括有一壳体(图8未标示)、一发射端线圈16及一发射端隔磁盘14。其中发射端线圈16设于该壳体内的顶部；发射端隔磁盘14设于该壳体11内并且在发射端线圈16的下方。无线接收加热装置40同样是置放于该无线充电发射装置10的上表面，该无线接收加热装置40中包括有一金属加热板42、一接收端隔磁盘44、一接收端无线通信装置(图中未标示)及一接收端线圈46；其中该金属加热板42的上表面是直接放置被加热物，例如能在金属加热板上放置所欲解冻的整条鱼、牛肉条或是鸡腿等等，本发明能够执行食物的解冻；接收端隔磁盘44设于该金属加热板42的下表面；该接收端无线通信装置是设于接收端隔磁盘44的下表面，如同图3、图4的实施例所示；接收端线圈46设于接收端隔磁盘44的下方，并与发射端线圈16相对应。其中，无线充电发射装置10通过近场感应将能量传送至该无线接收加热装置40中，并使该无线接收加热装置40中的该被加热物能够被加热；且该无线接收加热装置40以数字通信执行通知该无线充电发射装置10增加或减少能量的传送。

另一方面，实施如图9所示第四实施例的一个无线充电发射装置10再加上一个无线通信发射装置10a的实施方式时，所差异之处在于：本发明的无线接收加热装置40的接收端线圈46与金属加热板42可分属于不同对应的位置。该无线通信发射装置10a包括有一外壳体(图9未标示)、一通信发射端线圈16a及一通信发射端隔磁盘14a。通信发射端线圈16a设于该外壳体内的顶部；通信发射端隔磁盘14a设于该外壳体内，且在该通信发射端线圈16a的下方。

图9主要是将无线通信发射装置10a的通信发射端线圈16a与无线充电发射装置10中用来加热的发射端线圈16分离在不同位置上，由无线充电发射装置10的发射端线圈16作为加热线圈而发射将能量传送至上方的金属加热板42。另外由无线通信发射装置10a提供该控制单元27与温度传感器28接收到的能量供其运作之用，关于所述的控制单元27及温度传感器28的设置方式相同于第一实施例的设置方式，同时该控制单元27对上方的铁磁性金属转换热能的温度执行检测，再将能量控制的数据传送至下方的无线通信发射装置10a将温度值做为能量控制依据，进而达到无线充装置的发射能量的控制。

同样的此第四实施例的数字通信方式可为单向或是双向通信，当双向通信时，无线通信发射装置10a以调频发射将信息传送至接收端线圈46，再以反向散射调制将温度信息传送回该通信发射端圈16a提供给无线通信发射装置10a所需的控制信号。也可以单单使用反向散射调制执行单向通信。

综上所述，本发明公开一种具有通信功能的无线接收加热系统，经由上述模式说明，通过无线充电发射装置10与上方无线接收加热装置20之间以电感耦合传送能量，两者之间不需使用电线连接，因此无线充电发射装置10及上方无线接收加热装置20都可以做到无导电接点外露，如此，相较于有线传送能量的方式，则本发明的功效更为方便。并且，本发明的技术能够扩大无线充电产品或装置的使用范围，不局限于只做为无线充电产品，而是将产品应用扩大于日常用品之上，例如：保温杯、保温瓶、保温碗、儿童喂食碗以及食物解冻板等等。显见本发明的技术内容具有极强劲的新颖性、创造性和实用性等专利要件。

然，以上本发明说明内容所述，仅为较佳实施例的举例说明，当不能以之限定本发明所保护的范围，任何局部变动、修正或增加的技术，仍不脱离本发明所保护的范围中。