多状态指示光圈车载充电器的制作方法

本实用新型涉及车载充电器技术领域，具体涉及一种多状态指示光圈车载充电器。

背景技术：

随着电子设备的广泛应用，由于车载充电器使用便捷且携带方便，在人们的日常生活中也得到了广泛地应用。目前，便携式、手持式电子设备如手机、平板等成为人们生活必需品之一，这些电子产品功能应用多，使用时间长，耗电快。为了给电子产品提供更为方便快捷的充电，目前大多数电子产品都采用锂电池。一般来说，锂电池充电需要在恒压、恒流的环境下完成，但车载电瓶供电不稳定，存在瞬间尖峰电压、系统开关噪声等现象。由此促进了车载充电器的广泛应用。

现有的车载充电器充电时，通常会有指示灯指示，但是只是小小的指示灯，指示效果并不明显。另外，指示灯的安装以及整个车充的安装结构需要更加紧凑。另外，用户充电时通常一边充电一边使用，充电器中容易出现高温，现有的充电器缺少温度报警提示。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种具有温度异常光亮指示、结构紧凑的多状态指示光圈车载充电器，以便及时提醒用户充电温度状态，使用更加安全可靠。

一种多状态指示光圈车载充电器，其包括充电器主体和安装于充电器主体内的电路板，所述充电器主体包括壳体、正极组件和负极组件，所述壳体设有接口组件，在接口组件周边套有光圈以及指示灯，所述电路板上设有主控芯片、光圈指示控制芯片、温度采集单元以及包含所述指示灯的状态指示电路，所述状态指示电路连接于光圈指示控制芯片并受光圈指示控制芯片的控制和调节，所述光圈指示控制芯片连接于主控芯片，所述温度采集单元包括热敏电阻，所述热敏电阻贴设于壳体或电路板上，所述温度采集单元通过无线传输或有线传输将温度数据传输到光圈指示控制芯片，所述光圈指示控制芯片根据采集温度数据控制指示灯的点亮频率和点亮时间以及调控车载充电器的输出功率或停止充电输出，以指示温度异常状态。

优选地，所述电路板还设有电压采集电路，所述电压采集电路连接于光圈指示控制芯片并将电压数据反馈于光圈指示控制芯片，所述光圈指示控制芯片根据采集的电压数据控制指示灯的点亮频率和点亮时间，以在电压异常时改变指示灯点亮状态并调控车载充电器的输出功率或切断主控芯片的供电，所述电压采集电路包括分别连接于光圈指示控制芯片的输出电压采集电路和输入电压采集电路。

优选地，所述电路板还设有电流采集电路，所述电流采集电路连接于光圈指示控制芯片并将电流数据反馈于光圈指示控制芯片，所述光圈指示控制芯片根据采集的电流数据控制指示灯的点亮频率和点亮时间，以在电流异常时改变指示灯点亮状态并调控车载充电器的输出功率或切断主控芯片的供电。

优选地，所述指示灯为一个或多个，其中有一个指示灯为快充指示灯，在所述电压采集电路采集到的电压达到快充电压值时，以特定指示形式或特定颜色点亮所述快充指示灯。

优选地，所述快充指示灯具有常亮指示模式和/或周期性由暗到明循环指示模式，在所述电压采集电路采集到的电压达到快充电压值时，所述光圈指示控制芯片控制所述快充指示灯以闪烁或常亮指示模式或周期性由暗到明循环指示模式指示快充状态。

优选地，所述指示灯为一个或多个，其中有一个指示灯为正常指示灯或有一个指示灯为异常指示灯或者通过单个指示灯采用两种不同的指示方式或两种不同颜色进行区别正常与异常，在所述电压采集电路或电流采集电路采集到的电压数据和电流数据处于预设阈值内时，所述光圈指示控制芯片控制以正常指示模式或特定颜色点亮所述指示灯，在所述电压采集电路或电流采集电路采集到的电压数据和电流数据超出预设阈值时，所述光圈指示控制芯片控制以异常指示模式或特定颜色点亮所述指示灯，所述指示灯中有一个指示灯为电流指示灯或通过指示灯以第三种指示方式或第三种颜色进行指示电流异常，在所述电流采集电路采集到的电流数据大于预设电流值时，所述光圈指示控制芯片控制以第三种指示方式或第三种颜色点亮所述指示灯。

优选地，所述指示灯为一个或多个，每个所述指示灯为单色灯、双色灯或多色灯，所述光圈指示控制芯片根据采集到的电压数据、电流数据或温度数据分别控制所述指示灯显示特定颜色或以特定形式点亮。

优选地，所述主控芯片为同步双输出端口DC/DC降压变换器，允许有5V-36V的输入电压，所述指示灯具有正常指示灯和异常指示灯，所述光圈指示控制芯片控制所述指示灯在输入电压采集电路采集的输入电压在设定的正常范围内时点亮正常指示灯，在采集的输入电压超出设定的正常电压时点亮异常指示灯。

优选地，所述光圈指示控制芯片在电压输入前端连接有一个稳压电路，所述稳压电路包括芯片U5、电容C23、电容C24、电容C3、电容C22，所述U5具有第一管脚、第二管脚和第三管脚、输入端和输出端，所述输入端连接外部输入电源，所述输出端连接于所述光圈指示控制芯片，所述电容C23、电容C24一端并联连接于在所述第一管脚和连接外部输入电源的输入端之间，另一端分别接地，所述电容C3、电容C22一端并联连接于在所述第一管脚和连接外部输入电源的输入端之间，另一端分别接地，所述第三管脚接地。

优选地，所述输出电压采集电路包括电阻R23、电容C19、输入采集端、输出反馈端以及串联联接于输入采集端、输出反馈端之间电阻R22和电阻R21，所述电容C19一端连接于输出反馈端，另一端接地，所述电阻R23一端连接于电阻R22和电阻R21之间电路上，另一端接地，所述输入电压采集电路包括电阻R20、电容C20、输入采集端、输出反馈端以及串联联接于输入采集端、输出反馈端之间电阻R18和电阻R19，所述电容C20一端连接于输出反馈端，另一端接地，所述电阻R20一端连接于电阻R18和电阻R19之间电路上，另一端接地。

上述多状态指示光圈车载充电器中，电路板上具有主控芯片以及光圈指示控制芯片，控制指示灯的点亮形式和颜色变化。通过温度采集单元采集温度数据反馈于光圈指示控制芯片，使光圈指示控制芯片根据温度数据进行控制和调节，当温度超过预设值时，控制指示灯的点亮频率和点亮时间，以在温度异常时改变指示灯点亮状态并调控车载充电器的输出功率或切断主控芯片的供电。一方面为客户提供安全可靠的充电方式，另一方面还可进行电流和/或电压的指示，通过一个或多个指示灯进行多种状态的指示，不仅仅指示一种状态，可以同时指示充电各项指标正常或异常，甚至还能指示快充模式，真正实现多状态指示，方便用户直观、快速及时地了解充电状况，便于及时处理，使用方便、安全可靠。另外，光圈通过装于车充壳体上，结构紧凑，安装方便，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型实施例的多状态指示光圈车载充电器的立体结构示意图。

图2是本实用新型实施例的多状态指示光圈车载充电器的立体分解结构示意图。

图3是本实用新型实施例的多状态指示光圈车载充电器的主控芯片电路原理图。

图4是本实用新型实施例的多状态指示光圈车载充电器的光圈指示控制芯片电路原理图。

图5是本实用新型实施例的多状态指示光圈车载充电器的状态指示电路原理图。

图6是本实用新型实施例的多状态指示光圈车载充电器的温度采集单元电路原理图。

图7是本实用新型实施例的多状态指示光圈车载充电器的输出电压采集电路原理图。

图8是本实用新型实施例的多状态指示光圈车载充电器的输入电压采集电路原理图。

图9是本实用新型实施例的多状态指示光圈车载充电器的稳压电路原理图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例和附图对本实用新型进行详细说明。

请参阅图1、图2，示出本实用新型实施例的一种多状态指示光圈车载充电器100，包括充电器主体10和安装于充电器主体10内的电路板20，所述充电器主体10包括壳体11、正极组件和负极组件，正极组件主要包括正极弹头12，所述正极组件和负极组件装设于壳体11内，所述负极组件包括负极接触头13和负极支撑弹片14，所述壳体11具有负极孔112，用于露出所述负极接触头13，所述壳体11设有接口组件24，在接口组件24周边套有光圈30以及设有多个指示灯27，优选为LED灯27。所述接口组件24与电路板20固定连接，所述壳体一端具有接口盖板25，接口盖板25盖于接口组件24上。

请参阅图3、图4、图5、图6和图7，所述电路板20上设有主控芯片U1、光圈指示控制芯片U4、电压采集电路、电流采集电路60、温度采集单元80以及包含指示灯的状态指示电路50，所述光圈指示控制芯片U4连接于主控芯片U1，所述电压采集电路、电流采集电路60分别连接于光圈指示控制芯片U4并将电压数据和电流数据反馈于光圈指示控制芯片U4，所述状态指示电路50连接于光圈指示控制芯片U4并受光圈指示控制芯片U4的控制和调节，所述光圈指示控制芯片U4根据采集的电压数据和电流数据控制指示灯的点亮频率和点亮时间，以在电流或电压异常时改变指示灯点亮状态并调控车载充电器的输出功率或停止充电输出。

如图1和2所示，具体地，所述接口组件24包括两个以上充电接口，如图所示，分别为Type-C接口或Light接口或USB接口。所述壳体具有盖设接口组件24的接口盖板25，所述端盖延伸有套于充电接口外围的边框26，所述光圈30套设于边框26。所述接口盖板25在盖设接口组件24的端面具有露出光圈30顶边缘的环形空隙。

进一步地，所述光圈30为环状，所述接口组件24为方形，所述光圈30外接于接口组件24外围。所述边框26外表面和光圈30的内表面对应设有相互扣合的第一卡扣结构。在一个实施例中，所述第一卡扣结构包括扣槽和扣入于扣槽的凸扣。在图示的实施例中，所述第一卡扣结构包括设于边框26外表面的多个凸扣261和设于光圈30内表面的多个凸台31，所述边框26外表面具有至少两个平侧面，多个所述凸扣261凸设于至少两个平侧面，多个所述凸台31对应于多个凸扣261位置设置，多个所述凸台31具有侧平面，所述凸台31的侧平面与边框26的平侧面相互结合，多个所述凸台31的侧平面围成的周面与多个平侧面的周面一致。如图所示，边框26的侧面包括平侧面，也可以有圆弧侧面，通过圆弧侧面与光圈30内壁结合。

如图3所示，凸台31可以挂耳形状或弦月形，由于光圈30为圆筒开形状，凸台31就相当于圆周上的弦。优选地，所述凸台31呈楔形，所述凸台31通过楔形面楔入凸扣261并由凸扣261卡住。进一步地，所述壳体11内表面与光圈30外表面对应设有第二卡扣结构。所述第二卡扣结构包括扣部33和接受扣部33的扣位(图未示)。

另外，所述电路板20包括主电路板21和PCBA板22，所述PCBA板22装于主电路板2021的顶端并垂直于主电路板2021，所述接口组件24装PCBA板22上，所述PCBA板22四周边缘装有多个LED灯27，作为指示灯27，多个LED灯27位于光圈30的内侧。

进一步地，所述负极接触头13一体形成于一个弧形负极接触弹片131的两端，所述负极支撑弹片14为贴靠于弧形负极接触弹片131内侧的弧形弹片，所述弧形弹片的两端分别具有触点141，触点141与负极接触头13紧接接触。所述正极弹头12通过一个转接头17连接于壳体11。

所述指示灯为一个或多个LED灯。优选地，每个所述指示灯27分别为单色灯、双色灯或多色灯。

在本实用新型的一个实施例中，采用单个指示灯形式，此时，通过这单个指示灯采用多种不同的指示方式或多种不同颜色进行区别正常与异常，例如，电压异常时显示绿色灯并闪烁，正常时常亮，当电流异常时，显示蓝色灯闪烁，正常时常亮，温度异常时，显示红色灯闪烁，正常时常亮。当采用单个单色灯时，全部数据正常时为常亮，电压异常时闪烁，当电流异常时，增加闪烁频率或亮度交替变化，温度异常时，由暗到明周期性变化。当然具体应用时可根据需要进行设置，以便区别显示。

在图示的一个实施例中，如图2和5所示，所述指示灯包括多个，例如，分别为LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6。优选地，所述指示灯27中至少有一个指示灯为快充指示灯，在所述电压采集电路采集到的电压达到快充电压值时，以特定指示形式或特定颜色点亮所述快充指示灯。优选地，所述快充指示灯具有常亮指示模式和/或周期性由暗到明循环指示模式，在所述电压采集电路采集到的电压达到快充电压值时，所述光圈指示控制芯片U4控制所述快充指示灯以闪烁或常亮指示模式或周期性由暗到明循环指示模式指示快充状态。

优选地，所述指示灯27中有一个指示灯为正常指示灯或有一个指示灯为异常指示灯，在所述电压采集电路或电流采集电路60采集到的电压数据和电流数据处于预设阈值内时，所述光圈指示控制芯片U4控制以正常指示模式或特定颜色点亮所述正常指示灯，在所述电压采集电路或电流采集电路60采集到的电压数据和电流数据超出预设阈值时，所述光圈指示控制芯片U4控制以异常指示模式或特定颜色点亮所述异常指示灯，同时可调控车载充电器的输出功率(即提升或降低输出功率)或切断芯片U1供电。

进一步地，所述指示灯27中有一个指示灯为电流指示灯或通过指示灯以第三种指示方式或第三种颜色进行指示电流异常，在所述电流采集电路60采集到的电流数据大于预设电流值时，所述光圈指示控制芯片U4控制以常亮或闪烁模式或变为特定颜色点亮指示灯。所述光圈指示控制芯片U4根据采集到的电压数据和电流数据分别控制各个所述指示灯27显示特定颜色。所述光圈指示LED灯27连接于光圈指示控制芯片U4中，通过光圈指示控制芯片U4控制光圈指示LED灯27点亮光圈30，以指示充电电压状态以及充电器的电压输入状态，也即汽车电瓶电压输出状态。同时通过电压数据，芯片U4可调控车载充电器的输出功率(即提升或降低输出功率)或切断芯片U1供电。

以上各个指示灯27的指示可以是常亮或闪烁模式，或者以一种颜色或上两种以颜色常亮或闪烁模式，还可以是指定颜色长亮，或者指示灯以一定周期的形式按一种颜色从暗到明的方式循环显示(如：蓝色)。另外，电压采集电路或电流采集电路60采集到的电压数据和电流数据还包括电压和电流脉冲数据，以便通过快充指示灯指示当前为快充形式的同时，判断当前的快充是QC快充模式还是PD快充模式。

如图3所示，示出本实施例采用的主控芯片U1，所述主控芯片U1优选采用同步双输出端口DC/DC降压变换器，具有5V-36V的输入电压，最大输出功率：5V/6A，更优选为SC8102芯片。该SC8102芯片调整输出电压为固定的5V或通过设置分压电阻R2实现用户定制的电压值。主控芯片U1采用固定电流模式，以避免两个输出通道中的任一个达到设定电流限定值。总输出功率可以由电阻器来程控，这使得固定功率控制变得容易。该SC8102芯片还支持低电压保护、过电压保护、短路保护和自动重启以免过高温的保护等的全方位保护。所述指示灯27具有正常指示灯和异常指示灯，所述光圈指示控制芯片U4控制所述指示灯27在输入电压采集电路采集的输入电压在设定的正常范围内时点亮正常指示灯，在采集的输入电压超出设定的正常电压时点亮异常指示灯。

进一步地，主控芯片U1在电压输入管脚前端连接有一个输入滤波电容C5，所述主控芯片U1具有多个电源开关节点SW，在电源开关节点SW与电压输出端之间连接有一个输出滤波电容C4。进一步地，所述主控芯片U1在电源开关节点与输出滤波电容C4之间串联有一个储能电感L2。

如图4所示，显示光圈指示控制芯片U4的电路结构，所述光圈指示控制芯片U4接入5V输入电压，所述光圈指示控制芯片U4具有多个LED管脚，如管脚LED1-LED6。通过芯片U4控制LED灯显示颜色和点亮状态和时间。例如，当汽车充电电瓶在设定的正常范围内时，即输入电压正常时，点亮正常指示灯，为第一种颜色灯，例如为绿灯，在汽车电瓶的电压超出设定的正常电压时点亮异常指示灯，为第二种颜色灯，例如为红灯，或者采用闪烁形式的第二种颜色灯。例如，当汽车的电压是12V，通过主控芯片U1将12V变成5V，车载充电器正常输出电压5V，给手机正常充电，指示灯为绿色光圈；当汽车的电压不稳定低于或者高压正常值，例如超出12.5到11.5这个区间，即认为出现异常，此时光圈指示控制芯片U4控制指示LED灯27变红灯或者闪烁。由此，光圈30不仅可以作装饰作用，同时还可以显示正常与否的充电电压状态。

如图6所示，优选地，所述温度采集单元80包括热敏电阻RT1和无线数据传输元件，所述热敏电阻贴设于壳体或主控芯片U1或光圈指示控制芯片U4，无线数据传输元件采用AD_RT_V，所述温度采集单元通过无线数据传输元件将温度数据传输到光圈指示控制芯片U4，所述光圈指示控制芯片U4根据采集温度数据控制指示灯的点亮频率和点亮时间，以指示温度异常状态，同时可调控车载充电器的输出功率(即提升或降低输出功率)或切断芯片U1供电。当然，所述温度采集单元80也可以直接通过线路或设置于电路板20上连接于显示光圈指示控制芯片U4。例如，当车充温度高于设定的温度，车充的输出功率降低或者停止输出，然后车充的温度降回到设定值范围内车充就全功率输出。

如图4所示，电流采集模块60直接联接显示光圈指示控制芯片U4，光圈指示控制芯片U4具有两个采集管脚I DET 1和I DET 2，电流采集模块60包括两个采集端I1和I2以及电阻R24和R25，电阻R24连接于采集管脚I DET 1和采集端I1之间，电阻R25连接于采集管脚I DET 2和采集端I2之间，电阻R24和R25分别同时通过连接电容C25和电容C26后接地。

如图7和8所示，所述电压采集电路包括分别连接于光圈指示控制芯片U4的输出电压采集电路71和输入电压采集电路72。优选地，所述输出电压采集电路71包括电阻R23、电容C19、输入采集端VIN、输出反馈端VinCar以及串联联接于输入采集端VIN、输出反馈端VinCar之间电阻R22和电阻R21，所述电容C19一端连接于输出反馈端VinCar，另一端接地，所述电阻R23一端连接于电阻R22和电阻R21之间电路上，另一端接地，所述输入电压采集电路包括电阻R20、电容C20、输入采集端VIN、输出反馈端VinCar以及串联联接于输入采集端VIN、输出反馈端VinCar之间电阻R18和电阻R19，所述电容C20一端连接于输出反馈端VinCar，另一端接地，所述电阻R20一端连接于电阻R18和电阻R19之间电路上，另一端接地。

另外，所述光圈指示控制芯片U4在电压输入前端连接有一个稳压电路，如图9所示，所述稳压电路包括芯片U5、电容C23、电容C24、电容C3、电容C22，所述U5具有第一管脚、第二管脚和第三管脚、输入端和输出端，所述输入端连接外部输入电源，所述输出端连接于所述光圈指示控制芯片U4，所述电容C23、电容C24一端并联连接于在所述第一管脚和连接外部输入电源的输入端之间，另一端分别接地，所述电容C3、电容C22一端并联连接于在所述第一管脚和连接外部输入电源的输入端之间，另一端分别接地，所述第三管脚接地。

上述多状态指示光圈车载充电器100中，电路板20上具有主控芯片U1以及光圈指示控制芯片U4，控制指示灯27的点亮形式和颜色变化。通过温度采集单元80采集温度数据反馈于光圈指示控制芯片U4，使光圈指示控制芯片U4根据温度数据进行控制和调节，当温度超过预设值时，控制指示灯27的点亮频率和点亮时间，以在温度异常时改变指示灯点亮状态并调控车载充电器的输出功率或切断主控芯片的供电。一方面为客户提供安全可靠的充电方式，另一方面通过电流采集电路60和电压采集电路71和72进行电流电压数据采集，可进行电流和/或电压的指示，通过一个或多个指示灯进行多种状态的指示，不仅仅指示一种状态，可以同时指示充电各项指标正常或异常，甚至还能指示快充模式，真正实现多状态指示，方便用户直观、快速及时地了解充电状况，便于及时处理，使用方便、安全可靠。另外，光圈通过装于车充壳体上，结构紧凑，安装方便，具有广泛的应用前景。

上述多状态指示光圈车载充电器中，电路板上具有主控芯片以及光圈指示控制芯片，控制指示灯的点亮形式和颜色变化。通过温度采集单元采集温度数据反馈于光圈指示控制芯片，使光圈指示控制芯片根据温度数据进行控制和调节，当温度超过预设值时

需要说明的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本实用新型的创造精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。