Hộp cơm thông minh - Dự án gây quỹ cuối năm trên Kickstarter
Giữ cho bữa trưa của bạn mát mẻ, làm ấm nó khi cần với hộp cơm trưa thông minh của chúng tôi, khi không có cửa hàng hoặc lò vi sóng cần thiết.
Câu chuyện đằng sau một ý tưởng bị mọi người xem thường
Đối với nhiều học sinh mang bữa trưa đến trường, thường không có cửa hàng hoặc lò vi sóng để hâm nóng bữa trưa. Bạn có thể sử dụng phích nước, nhưng có nguy cơ bị thức ăn hầm trong độ ẩm của chính nó và trở nên sũng nước và không ngon miệng.
Tôi giới thiệu với bạn Hộp cơm trưa thông minh. Vào buổi sáng, một bữa trưa tươi mát lạnh được đưa vào. Nó được giữ lạnh trong Hộp cơm thông minh chân không cách nhiệt đôi của chúng tôi. Khi thời gian đến, bạn chỉ cần nhấn một nút để hâm nóng thức ăn trong vài phút. Không còn bữa trưa lạnh, không còn dòng cho lò vi sóng. Hộp cơm trưa cũng có thể được sử dụng bởi nhân viên văn phòng, người cắm trại hoặc bất kỳ người nào khác muốn hâm nóng bữa trưa mà không cần lò vi sóng hoặc ổ cắm AC.
Chúng tôi cần sự giúp đỡ của bạn để đặt bữa trưa ấm áp trong dạ dày trên toàn thế giới. Tất cả sự hỗ trợ được đánh giá rất cao, đây sẽ là sản phẩm nằm trong thiết bị nhà thông minh nữa trên kickstarter.com và vaithuhay giới thiệu cho các bạn.
Giữ nhiệt độ trong nhiều giờ
Truyền nhiệt giữa các vật thể thông qua ba phương pháp: dẫn truyền qua tiếp xúc trực tiếp, đối lưu qua chất lỏng và bức xạ qua sóng điện từ. Bình chân không, hoặc bình chứa chân không cách ly đôi, được phát minh bởi Sir James Dewar vào năm 1892. Nó bao gồm hai bình, đặt một bình vào nhau và nối ở cổ. Khoảng cách giữa hai bình là một khoảng trống gần chân không, giúp giảm đáng kể sự truyền nhiệt bằng cách dẫn hoặc đối lưu.
Bình chân không được sử dụng rộng rãi trong phích, bình đựng thức ăn, chai nước và hộp ăn trưa. Bình chứa có thể giữ nhiệt độ (lạnh hoặc nóng) đến 4-8 giờ.
Trong thiết kế của mình, tôi cũng sử dụng bình chân không để giữ nhiệt độ thực phẩm trong ít nhất 5 giờ. Dưới đây là một cấu trúc chân không tường đôi của hộp ăn trưa thông minh và hộp đựng thực sự.
Làm nóng thức ăn khi cần
Nếu ổ cắm AC và lò vi sóng không có sẵn, pin sạc là lựa chọn tự nhiên để hâm nóng thức ăn. Pin có thể sạc lại là di động, đáng tin cậy và có thể tái sử dụng. Mật độ năng lượng của pin sạc lithium ion đã được cải thiện rất nhiều. Nó được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử cầm tay như điện thoại di động và máy tính xách tay và trong các phương tiện điện như Tesla. Trong hộp ăn trưa thông minh, ba pin sạc 18650-ion được sử dụng để cung cấp đủ năng lượng để hâm nóng thức ăn. Dưới đây là hình ảnh của pin trong giá đỡ và đường cong xả của nó. Trong thiết kế của tôi, tôi đang sử dụng pin 18650 với các thương hiệu tốt như Samsung hay Panasonic.
Hãy xem pin có đủ năng lượng để hâm nóng thức ăn không. Nhiệt dung riêng của thực phẩm quyết định lượng năng lượng cần thiết để làm nóng một độ. Các loại thực phẩm khác nhau có nhiệt dung riêng khác nhau, từ sô cô la '1.6 KJ / KgC đến nhiệt dung riêng lớn của nước là 4,18 KJ / KgC. Chúng tôi sử dụng 2,5 KJ / KgC để ước tính. Để hâm nóng thức ăn 0,5 Kg (1,1 pound) từ 10C đến 50C, năng lượng cần thiết là:
E1 = 2,5 * 0,5 * (50-10) = 50 KJ
Từ đường cong xả pin 18650, ba pin có thể cung cấp năng lượng cho (sử dụng ước lượng thận trọng là 3,3V và 2,1AmpHrs):
E 2 = 3 * 3,3 * 2,1 = 20,8 VAh = 75 KJ
E2 là 1,5 lần của E1. Vì vậy, chúng ta sẽ có đủ sức mạnh để hâm nóng thức ăn!
Các yếu tố làm nóng
Tôi đang sử dụng máy sưởi Hệ số Nhiệt độ Tích cực (PTC) làm yếu tố làm nóng. PTC là các lò sưởi tự điều chỉnh chạy vòng lặp mở mà không có bất kỳ điều khiển chẩn đoán bên ngoài nào. Trong khi máy sưởi điện trở cố định truyền thống sử dụng dây và cuộn dây để tạo nhiệt, máy sưởi PTC sử dụng mực dẫn điện được in trên chất nền dựa trên polymer mỏng, linh hoạt.
Ghi điểm cao về độ tin cậy và hiệu quả, chúng rất lý tưởng cho các sản phẩm yêu cầu sưởi ấm an toàn hơn, nhanh hơn và đồng đều. Các đặc tính của vật liệu cho phép bộ gia nhiệt PTC hoạt động như một cảm biến của chính nó, loại bỏ sự cần thiết của bất kỳ điều khiển phản hồi bên ngoài nào. Do đó, máy sưởi vốn đã loại bỏ nguy cơ quá nhiệt. Các hình ảnh sau đây cho thấy yếu tố làm nóng PTC trong hộp ăn trưa thông minh.
Điều khiển
Arduino được sử dụng như bộ điều khiển vi mô để điều khiển hộp cơm thông minh. Arduino nano được chọn do kích thước nhỏ của nó. Ngoài ra, tôi cần tạo một PCB để giao tiếp với pin, IO, LED và bộ sạc. Đối với phần mềm, chương trình C ++ nhúng được sử dụng để kiểm soát phản hồi của hộp cơm thông minh. Sau đây là hình ảnh của bảng điều khiển, nút ấn và đầu nối bộ sạc.
Thách thức lớn nhất
Nguy cơ tiềm ẩn là một số thực phẩm, ví dụ như nước hoặc súp, có thể cần thời gian lâu hơn để hâm nóng do nhiệt dung riêng lớn. Đối với hầu hết các loại thực phẩm rắn thông thường, pin đủ để hâm nóng thức ăn trong vòng 10 phút.