一种方向盘加热装置的制作方法

本实用新型涉及一种方向盘加热装置。

背景技术：

北方的冬天天气很冷,车放了一段时间后,刚开车的时候,车内的空调制热需要时间,这个时候的方向盘很难把持；为此目前开发了许多方向盘热套，传统的加热方向盘采用电阻发热丝，由于电阻发热丝用电量大，需要用车内点烟器取电，升温速度慢，并且一根长线连着方向盘影响开车，因此，开车时需要切断电源，这样就不能继续加热方向盘，随着石墨烯发热的技术应用，为了克服上述缺点，人们将其用到了方向盘套上，使用电池供电，但其控制只是用开关直接连接电池，缺少对于如何固定控制盒以及提高电池利用率的考虑。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种方向盘加热装置，本装置采用附有石墨烯的发热带定位在方向盘套中，温度控制盒直接固定在方向盘上，通过电池供电以及分档温度控制就可以快速加热方向盘。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种方向盘加热装置，包括方向盘和方向盘套，方向盘套套在方向盘上，其中，在方向盘套与方向盘的接触面上贴附有附着石墨烯发热膜的发热带，一个方向盘套的发热控制盒固定在方向盘上，发热控制盒中固定有电池，在发热控制盒的表面设置有插座，发热带的石墨烯发热膜通过插头插入发热控制盒的插座连接发热控制盒中的电池，插座与电池之间设置有温度开关控制电路，温度开关控制电路设置有分档电路，温度开关控制电路分档控制石墨烯发热膜发热温度。

方案进一步是：所述发热控制盒固定在方向盘的圆弧方向盘把的内侧，在发热控制盒上设置有与圆弧方向盘把接触面相一致的轴向下凹圆弧，发热控制盒在轴向下凹圆弧两端设置有圆弧固定卡圈，圆弧固定卡圈用于将发热控制盒固定在圆弧方向盘把上。

方案进一步是：所述温度开关控制电路包括有功率开关管，功率开关管的输入端连接电池电源输出端，功率开关管的输出端通过发热控制盒插座连接石墨烯发热膜，功率开关管的开关控制端连接一个方波脉冲发生器，所述方波脉冲发生器设置有改变脉冲输出占空比的多档控制电路，根据多档控制电路实现对石墨烯发热膜发热功率的控制。

方案进一步是：跨接所述功率开关管设置有短路开关，当需要满功率输出时，接通所述短路开关实现电池满功率输出。

方案进一步是：所述温度开关控制电路包括一个微处理器和升压电路，升压电路将电池的电压升至5伏电压输出，升压电路的输入端连接电池电源正极输出端，升压电路的输出端通过发热控制盒插座连接石墨烯发热膜的一端，石墨烯发热膜的另一端通过发热控制盒插座连接电池电源负极，在电池电源负极与石墨烯发热膜的另一端之间设置有开关电路，微处理器分别设置有升压电路控制信号输出、开关电路控制信号输出、温度分档显示控制输出以及分档按钮控制信号输入，其中：升压电路控制信号输出连接升压电路的控制端，开关电路控制信号输出是微处理器的pwm信号输出，pwm信号输出连接开关电路，温度分档显示控制输出连接多个led灯用于显示分档控制，分档按钮控制信号输入连接一个开关按钮，微处理器通过开关按钮的按下次数分辨需要的控制输出。

本实用新型的有益效果是：采用附有石墨烯发热膜的发热带定位在方向盘套中，温度控制盒直接固定在方向盘的内侧，开车的时候可以方便的调控，温度开关控制电路分档控制石墨烯发热膜发热温度，简单快速，3至10秒温度就可以升到预定温度，分档控制石墨烯发热膜发热温度提高了电池的利用率。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型发热控制盒结构示意图；

图3是本实用新型温度开关控制电路示意图；

图4是本实用新型另一种温度开关控制电路示意图。

具体实施方式

一种方向盘加热装置，如图1所示，包括方向盘1和方向盘套2，方向盘套套在方向盘上，为了能够说明方向盘套内部结构，图1中的方向盘套是处于如箭头所示的翻开的状态，在方向盘套与方向盘的接触面上贴附有附着石墨烯发热膜301的发热带3，石墨烯发热膜是所有电热膜里面，没有掺杂其他物质的纯碳原子的柔性膜，它是通过化学气相沉积生长出来的单层碳原子，其特征是透明、安全，电-热转换效率是所有电加热元件中相对较高的，在能量转换过程中几乎没有任何其他形式的能量损失，同等发热所耗电极低。因此本实施例用电池而不是用车内的电平控制其发热，改变了传统的发热方式。一个发热控制盒4固定在方向盘1上，发热控制盒中固定有电池401，使用一节3.7伏-5000ma的可充电电池，或者两节串联的一号电池，在发热控制盒的表面设置有插座402，插座可以设置在正面、侧面或者是背面。发热带的石墨烯发热膜通过引出线连接的插头5插入发热控制盒的插座连接发热控制盒中的电池，插座与电池之间设置有温度开关控制电路，温度开关控制电路设置有分档电路，温度开关控制电路分档控制石墨烯发热膜发热温度，发热控制盒的表面设置有显示灯和控制开关。

所述发热控制盒是塑料材质，可以安装在方向盘中间，在实施例中：为了便于控制所述发热控制盒固定在方向盘的圆弧方向盘把的内侧，如图1和图2所示，在发热控制盒上设置有与圆弧方向盘把接触面相一致的轴向下凹圆弧101，发热控制盒在轴向下凹圆弧两端设置有圆弧固定卡圈102，如图2所示，圆弧固定卡圈是一种柔性开口卡圈，圆弧固定卡圈用于将发热控制盒固定在圆弧方向盘把上，开口卡入后用螺丝将固定，方向盘摆正时，所述发热控制盒固定在方向盘的圆弧方向盘把上方的内侧。

其中：所述温度开关控制电路可以有三种控制方式：

第一种：所述温度开关控制电路是电阻分压开关电路，通过电阻分压输出不同的电压实现对石墨烯发热膜发热功率的控制。此方式电阻消耗电能不经济。因此，

本实施例采用第二种方式，如图3所示，所述温度开关控制电路包括有功率开关管6，例如场效应开关管，功率开关管的输入端连接电池401的电源输出端，功率开关管的输出端通过发热控制盒插座连接石墨烯发热膜301，功率开关管的开关控制端连接一个方波脉冲发生器7，方波脉冲发生器输出方波脉冲信号，所述方波脉冲发生器设置有改变脉冲输出占空比的多档控制电路8，根据多档控制电路控制不同占空比脉冲输出实现对石墨烯发热膜发热功率的控制，其中的方波脉冲发生器是微处理器芯片，利用微处理器芯片的pwm输出作为脉冲输出连接功率开关管6的控制端，或者方波脉冲发生器使用方波脉冲发生器芯片（市场有专用于产生方波的ic芯片，例如时钟芯片，通过分频实现所需的频率，例如本实施例所需的1000赫兹）。本实施例的占空比脉冲输出档位有三档，分别是100%电源输出、75%电源输出和50%电源输出。作为100%电源输出实际上就是方波脉冲发生器的输出为一个恒定的电位。为此，还可以有另外一种方式来控制，就是跨接所述功率开关管设置有短路开关9，当需要100%满功率输出时，接通所述短路开关实现电池100%满功率输出。

本实施例采用第三种方式，如图4所示，所述温度开关控制电路包括一个微处理器10和升压电路11，升压电路将电池的3.7伏电压升至5伏电压输出，升压电路的输入端连接电池电源正极输出端，升压电路的输出端通过发热控制盒插座连接石墨烯发热膜301的一端，石墨烯发热膜的另一端通过发热控制盒插座连接电池电源负极，在电池电源负极与石墨烯发热膜的另一端之间设置有开关电路12，此处的开关电路是开关管，微处理器分别设置有升压电路控制信号输出、开关电路控制信号输出、温度分档显示控制输出以及分档按钮控制信号输入，其中：升压电路控制信号输出连接升压电路的控制端，开关电路控制信号输出是微处理器的pwm信号输出，pwm信号输出连接开关电路，温度分档显示控制输出连接多个led灯13用于显示分档控制，本实施例为3档，分档按钮控制信号输入连接一个开关按钮14，微处理器10根据开关按钮的按下次数分辨需要的控制输出，例如，第一下是打开升压电路，控制pwm信号占空比满功率输出，三个led灯同时亮；第二下，控制pwm信号占空比80%功率输出，两个led灯亮，第三下，控制pwm信号占空比60%功率输出，一个led灯亮；第四下，关闭升压电路，led灯熄灭。实施例中，升压电路采用的是型号为ip5306的充电管理和升压电路芯片，因此该芯片还连接一个5伏充电接口15在发热控制盒4上。同时，在第三种方式中，所述温度开关控制电路还设置有过充保护电路16，过充保护电路通过在电池负极增加的开关17实现对电池的过冲保护，过充保护电路是一种成熟的公知技术这里就不在赘述。在第三种方式中，所述温度开关控制电路还包括一个过流检测电路，过流检测电路包括在石墨烯发热膜301另一端与电池负极连接的回路中串接的取样电阻r，取样电阻r的取样信号连接至微处理器10，微处理器根据取样信号控制升压电路11是否需要断开。