一种基于Type-C公头插接方式的双向充放电能装置的制作方法

一种基于type-c公头插接方式的双向充放电能装置
技术领域
[0001]
本发明涉及新能源储电技术领域，特别是涉及一种基于国际标准type-c公头接插端口方式的双向充放电能的装置，它主要是仅仅利用一个国际标准type-c公头接插端口同时实现了电能的储电功能和放电功能，属于一种新型快捷的备用存储电能装置。


背景技术：

[0002]
目前的应急备用移动电源（充电宝）不够小巧，使用起来也不够方便。占据大部分市场的移动电源需具备独立电流充入和输出接口，基本上都是使用type-a母座作为输出接口，micro usb、lighting、type-c或者其他接口母座作为输入接口，需要配备对应公头的usb数据线对移动电源与被充电产品进行连接。或者使用多种带线的，移动电源内置控制板连接设有接插公头的usb连接线，usb连接线嵌在移动电源的外壳上。有些移动电源设计了多个类型接口，同时还需要配备一条或多条匹配的数据线，非常不利于携带和使用。
[0003]
为了解决不同移动备用电源终端接口衔接及移动电源使用需带充电线不够便利的问题，目前市场主流的应急备用电源进化方向是向无线充备用电源方向在发展。但本发明认为人类在很长一段时间内，还是需要一个简单的、高效的、快速的、便携的、仅有一个端口的、如同“u盘”一样携带方便、使用方便，双向充放电能的备用电源产品，随时方便给手机等具备相同充电接口的移动终端电子设备进行充电。该装置的独立公头接口组合与本发明装置上是区别于现有的移动电源（充电宝）产品的基本特征。


技术实现要素：

[0004]
为了解决现有技术的不足，本发明一种仅基于国际标准type-c公头接插端口方式的双向充放电能的装置。其外形小巧可以像“u盘”一样方便携带，双向操作，输入储存电能及输出释放电能。直接插进在带有type-c母座的电源适配器上实现对自身充电，直接插进手机或其他电子设备上时即可以为这些设备充电。可以扩展设计为标准的充电电池或非标电池，如d型、c型、aa型、aaa型电池，可以扩展设计为适合lighting接口、micro usb接口的设备使用，本技术方案无需配备usb数据线，无需单独设计充电输入接口、输出接口。
[0005]
本发明所采用的技术方案是：一种基于type-c公头插接方式的双向充放电能装置，其特征是，其包括一壳体、设置于该壳体内的储电电芯 、设置于该壳体内的控制电路模块，控制电路模块与储电电芯电性连接，壳体的前端连接一type-c公头，type-c公头与控制电路模块电性连接，连接的形式有固定或磁吸分体连接方式。控制电路模块集成有国际标准type-c接口充电及通讯协议、dc/dc直流电源升降压转换及cpu管理系统、type-c输入输出保护电路及电芯保护电路，储电电芯通过type-c公头双向传输，输入储存电能、输出释放电能。进一步所述壳体的前端设置一保护帽盖，保护帽盖将type-c公头盖于其内，保护帽盖与壳体的前端活动卡接或磁吸连接。
[0006]
作为优选方案，所述壳体的前端安装磁铁，中间配有导电的弹针触点，用户根据用电设备的充电接口，配备不同的磁吸公头，磁吸公头为type-c公头，或为micro usb公头，或
为lighting公头,或为lighting与micro usb二合一型公头,本充电装置通通过磁吸公头直接为不同的母座接口设备直接充电。
[0007]
作为优选方案，所述保护帽盖内腔设置有对接type-c公头的母座，保护帽盖的前端外壁设置一与type-c母座电性连接的电池帽接触端子，该保护帽盖与所述装置结合组成标准电池，并且为可充电电池，所述标准电池包括标准d型、c型、aa型、aaa型电池以及其它规格的非标电池。
[0008]
作为优选方案，所述保护帽盖内腔设置有对接type-c公头的母座，保护帽盖的前端外壁设置一与type-c母座电性连接的lighting公头或者是micro usb公头，或者是lighting公头和micro usb公头二合一插接头，通过该保护帽盖与所述装置结合支持lighting接口、micro usb接口的手机或其他电子终端设备进行充电。对于没有通讯识别充电功能的手机等电子终端设备，本装置以国际默认标准5v规定误差范围内的电压及合适的电流输出电能。
[0009]
本装置所述壳体的外形设计成圆柱形、或者长方形，类似“u盘”一样小巧，或者其他不规则形状（如卡通外形等）。
[0010]
进一步所述控制电路模块连接有led指示灯或点阵屏幕显示储电电芯充放电状态、放电电量指示、充电错误或者保护动作相应的指示。
[0011]
本发明的有益效果为：与现有技术相比，本技术方案的显著优点是小巧、简单便于携带，无需输入输出usb数据线，仅使用一个type-c公头接插端口直接做备用电源，不再配备其它接口和数据线、或者带各种充电公头的延长线。本技术方案设计的产品方便携带，便于使用，类似“u盘”一样小巧、便于携带、即插即用。支持所有具备国际标准type-c母座的终端电子设备充电,同时也可以扩展设计为标准的充电电池或非标电池，如d型、c型、aa型、aaa型电池（中国标准为1号、2号、5号、7号电池），可以将其装在数码相机、电子玩具、遥控器、剃须刀、煤气灶、热水器等产品上使用。也可以扩展设计为适合lighting接口、micro usb接口的电子设备使用。
附图说明
[0012]
图1为本装置基于圆柱外形的结构示意图。
[0013]
图2为本装置基于长方外形的结构示意图。
[0014]
图3为本装置优选实施例之基于圆柱外形的使用磁吸公头结构示意图。
[0015]
图4为本装置优选实施例之基于长方形的使用磁吸公头结构示意图。
[0016]
图5为本装置优选实施例之设计电池帽接触端子的保护帽盖组合成标准电池的结构示意图。
[0017]
图6为图5的另一外形之长方外形结构示意图。
[0018]
图7为本装置优选实施例之设计lighting公头和micro usb公头二合一插接头的保护帽盖结构示意图。
[0019]
图8为装置基于国际标准type-c公头双向输入输出充放电功能的工作原理方框图。
[0020]
图9是装置通过相匹配的保护帽盖扩展转换成标准储电电池的工作原理方框图。
[0021]
图10是装置通过保护帽盖扩展转换成lighting公头和micro usb公头二合一插接
头适合lighting接口、micro usb接口手机等终端充电工作原理方框图。
[0022]
图11为本装置使用国际标准type-c母座接口的电源适配器为本装置充电示意图。
[0023]
图12为本装置插接于手机终端上供手机充电示意图。
具体实施方式
[0024]
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0025]
图1、图2、图3、图4分别仅是本技术方案所述装置的一个基本表现形式，具体其它形状在此不一一列举其它款型图示意。本装置结构主要组成是储电电芯2、控制电路模块3和type-c公头4，储电电芯2与控制电路模块3和type-c公头连接构成本技术方案的主要连接关系。保护帽盖5是本装置的插件端口（type-c公头）保护性配件，不作为本发明必须配备的配件。但所述保护帽盖5扩展设计为电池帽接触端子51，如图5、图6所示，或者是转接lighting公头、micro usb公头，或者是lighting公头和micro usb公头二合一插接头52时，是本发明专利的权利延伸，type-c公头4或者是其他公头可以扩展设计为磁吸公头6的结构形式，如图3、图4所示，扩展为其他手机等电子终端产品不同接口母座的基本组件。
[0026]
本技术方案公开了一种基于type-c公头插接方式的双向充放电能装置，其包括一壳体1、设置于该壳体内的储电电芯 2、设置于该壳体1内的控制电路模块3，控制电路模块3与储电电芯2电性连接，壳体1的前端连接一type-c公头4，type-c公头4与控制电路模块3电性连接；控制电路模块3集成有国际标准type-c接口充电及通讯协议31、dc/dc直流电源升降压转换及cpu管理系统32、type-c输入输出保护电路及电芯保护电路33，储电电芯2通过type-c公头4双向传输，输入储存电能、输出释放电能，工作原理参照图8。参照附图1-2，所述壳体1的前端设置一保护帽盖5，保护帽盖5将type-c公头4盖于其内，保护帽盖5与壳体1的前端活动卡接或磁吸连接。
[0027]
较优实施例之一，参照图5-6，所述保护帽盖,5内腔设置有对接type-c公头的母座，保护帽盖5的前端外壁设置一与type-c母座电性连接的电池帽接触端子51，该保护帽盖5与所述装置结合组成标准电池，并且为可充电电池，所述标准电池包括标准d型、c型、aa型、aaa型电池，工作原理参照图9。
[0028]
另一较优实施例，参照图7，所述保护帽盖,5内腔设置有对接type-c公头的母座，保护帽盖5的前端外壁设置一与type-c母座电性连接的lighting公头或者是micro usb公头，或者是lighting公头和micro usb公头二合一插接头52，通过该保护帽盖5与所述装置结合支持lighting接口、micro usb接口的手机或其他电子终端设备进行充电，工作原理参照图10。
[0029]
作为另一较优实施例，参照图3-4，所述壳体的前端安装磁铁，中间配有导电的弹针触点61，用户根据用电设备的充电接口，配备不同的磁吸公头6，磁吸公头6为type-c公头，或为micro usb公头，或为lighting公头,或为lighting与micro usb二合一型公头,本充电装置通过磁吸公头直接为不同的母座接口设备直接充电。
[0030]
需要说明的，所述壳体1的外形设计成圆柱形、或者长方形、或者其他不规则形状，同理，对应的保护帽盖5也是可以设为圆形、方形或者其他不规则形状。
[0031]
较优地，所述控制电路模块3连接有led指示灯或点阵屏幕34显示储电电芯2充放电状态、放电电量指示、充电错误或者保护动作相应的指示。
[0032]
为进一步说明本装置如何工作：其中储电电芯2主要具备储存电能和释放电能功能。具体主要构成包括：不同形状外壳、储电电芯、dcdc充放电控制及保护电路；其中type-c公头4在本装置主要是起到双向连接器作用，为储电电芯2和外部的手机等终端电子设备提供单、双向通信识别及充放电的桥接匹配功能。type-c公头4每个端子引脚采用国际标准功能定义，并且每个端子引脚结构采用定制开发的大电流导电端子与储电电芯2的控制电路模块3相互可靠连接。对于没有通讯识别充电功能的手机等电子终端设备，本发明装置缺省以国际标准默认的电压及合适的电流输出电能，具体内部工作原理见方框图8。
[0033]
当向本发明装置进行储存电能时：将该装置的国际标准type-c公头4的接插端口插入具备国际标准type-c母座接口的电源适配器中（见图11），该装置通过与电源适配器进行国际标准type-c充电协议通讯，双方正确通信识别匹配充电参数后，电源适配输出电能开始给本装置充电，本装置储电电芯的控制电路模块3会有led指示灯或者彩色点阵显示屏幕34显示，电源适配器正在向该装置内部充电过程中，直至该装置充满电能，整个充电过程会有led指示或点阵屏幕34显示充电状态或者自动熄灭，若充电错误或者保护动作均会有相应的状态提示。充电时没有指示状态也是被发明装置的另一种表现形式。
[0034]
当本发明装置向外部释放电能：用户可使用本装置给手机等具备国际标准type-c母座接口终端电子设备应急补充电能。首先将本装置的国际标准type-c公头接插端口（如图12所示）插入具备国际标准type-c母座接口的手机等终端电子设备。该装置通过与手机等终端电子设备进行国际标准type-c充电协议通讯，双方通信正确并识别手机等终端电子设备充电参数后，该装置的储电电芯2通过内部的dcdc电源转换装置转换释放出合适的电压电流，给外部手机等终端电子设备充电，当该装置拔出手机等终端电子设备后，该装置可自动进入休眠、或关机、或待机等状态。该装置整个放电过程中，会有led指示或点阵屏幕34显示放电电量指示或者自动熄灭，若充电错误或者保护动作均会有相应的状态提示。
[0035]
对于识别不到或者识别不正确的电子终端设备，本发明装置缺省会以国际标准默认的电压及合适的电流输出电能。放电时没有指示状态也是本装置的另一种表现形式。
[0036]
本装置具备各种输入输出过电压、欠电压、过电流、过载保护、温度保护等电路，上述电路为已知公开电路，保护储电电芯及控制电路不被外部电源适配器损坏，同时也具备各种手机等终端电子设备的通讯识别协议，以正确方式为手机等终端电子设备充电同时不会损伤损坏手机等终端电子设备。
[0037]
本装置中的type-c公头遵循国际usb通讯协议规范，同时也遵循国际type-c接口定义标准。对于不能正确识别的手机等电子终端设备，国际标准默认的充放电的电压缺省为5v规定误差范围内的电压，其它高于5v的快充电压电流，均以手机等电子终端、电源设备通过通迅协议自动匹配的合适的电源电压电流进行输入电能或输出电能。
[0038]
以上仅为本发明的具体实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。