CN110242879A - 可充放电式手电 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种可充放电式手电，包括一手电本体、一控制电路板、一充电电池及一充放电接口，该手电本体包括灯头及灯筒，该灯头套装于灯筒的前端；该控制电路板安装于灯筒内；该充电电池安装于灯筒内且与控制电路板电性连接；该充放电接口设置于灯筒上且分别与充电电池及控制电路板连接，该充放电接口通过一两端接口相同的数据线与设备连接以充放电，该数据线两端的接口均与充放电接口匹配。本发明可充放电式手电通过于灯筒上设置有一充放电接口，且与连接有充电电池的控制电路板连接，以实现手电的充电和放电都通过单接口实现，而且，该充放电接口通过一两端接口相同的数据线与设备连接以无需额外的转换接头即可充放电，提高用户体验。

Description

可充放电式手电
技术领域
本发明涉及移动照明领域，尤其涉及一种可充放电式手电。
背景技术
手电筒是日常生活中常用的移动照明工具，手电筒常选用可充电锂电池作为电源，可充电锂电池有能量密度高、可循环利用等特点，所以可充放电的手电筒应运而生。目前市场上可充放电的手电筒常选用特定的充放电线(磁吸式和插口式)，且采用充放电接口分开的方式，从而需要使用不同接口的数据线来进行充放电，给用户的使用造成诸多不便。
鉴于此，有必要提供一种可解决上述缺陷的可充放电式手电，以利用单接口实现充放电，无需额外使用转换接头即可实现充放电功能，使用方便，实用性强，提高用户体验。
发明内容
本发明所要解决的技术问题提供一种可充放电式手电，以利用单接口实现充放电，无需额外使用转换接头即可实现充放电功能，使用方便，实用性强，提高用户体验。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案：一种可充放电式手电包括有一手电本体、一控制电路板、一充电电池及一充放电接口，所述手电本体包括有灯头及灯筒，所述灯头套装于所述灯筒的前端；所述控制电路板安装于所述灯筒内；所述充电电池安装于所述灯筒内且与所述控制电路板电性连接；所述充放电接口设置于所述灯筒上且与所述控制电路板电性连接，所述充放电接口通过一两端接口相同的数据线与设备连接以充放电，所述数据线两端的接口均与所述充放电接口匹配。
其进一步技术方案为：所述手电本体还包括LED发光源，所述灯筒的前端设置有一灯架，所述灯架自其顶部凹入形成有供所述LED发光源设置的安装位，所述LED发光源置入于所述安装位并与所述控制电路板电性连接。
其进一步技术方案为：所述灯架自其底部凹入形成一容置口，所述灯筒的上端部形成有一置入于所述容置口的置入部，所述置入部内形成一用于安装所述控制电路板的电路仓，且其上部置入于所述容置口中以密封电路仓。
其进一步技术方案为：所述灯头包括有灯罩及反光杯，所述灯罩罩设于所述灯筒的前端，所述反光杯与灯筒同轴设置且嵌装于所述灯罩内，以使所述LED发光源嵌装于所述反光杯的底部，所述灯罩对应于所述反光杯的顶部设置有一透明镜片。
其进一步技术方案为：所述灯头还包括有头盖压圈，所述头盖压圈设置于所述灯罩内且套设于所述反光杯的下端部，所述反光杯的底部凸出于所述头盖压圈的底面。
其进一步技术方案为：所述灯头包括有灯架压圈，所述灯架压圈为空心主体结构，其顶部向内延伸形成有挡边，所述灯架的上端部置入于所述灯架压圈内且其端面与所述挡边抵接，所述LED发光源露出于所述灯架压圈的顶面。
其进一步技术方案为：所述灯筒于所述充放电接口处嵌装有一硅胶塞。
其进一步技术方案为：所述硅胶塞包括有主板及固定部，所述固定部垂直设置于所述主板的一端上，且其上端部向外延伸形成一凸台，以嵌装于所述充放电接口的一侧，以使所述主板安装于所述灯筒上，所述主板对应所述充放电接口形成有一密封部。
其进一步技术方案为：所述充放电接口为TYPE-C接口。
其进一步技术方案为：所述控制电路板包括有一N沟道MOSFET管、一P沟道MOSFET管、一控制器、一第一电阻及一第二电阻，所述控制器为单片机，所述第一电阻与第二电阻串联且串接于所述单片机的输入管脚与所述充放电接口的正极之间，所述第一电阻及第二电阻之间并接有一一端接地的第三电阻，所述单片机的两个脉宽调制口分别与N沟道MOSFET管的栅极及P沟道MOSFET管的栅极相连，所述N沟道MOSFET管的源极与P沟道MOSFET管的源极相连并通过一电感与充电电池的正极连接，所述N沟道MOSFET管的漏极连接于所述充放电接口的正极与第二电阻之间，所述P沟道MOSFET管的漏极与充电电池的负极连接，所述充放电接口的负极及充电电池的负极均接地。
本发明的有益技术效果在于：所述可充放电式手电通过于灯筒上设置有一充放电接口，且所述充放电接口与控制电路板电性连接，控制电路板与充电电池连接，以实现可充放电式手电的充电和放电都通过单接口实现，使得手电既具备照明功能，又可放电给用电器以对用电器进行充电，扩展手电的功能，而且，所述充放电接口通过一两端接口相同的数据线与设备连接，以无需额外使用转换接头即可实现手电的充放电功能，使用方便，实用性强，而且可减少数据线的使用，提高用户体验。
附图说明
图1是本发明可充放电式手电省略数据线时的结构示意图；
图2是图1所示可充放电式手电的硅胶塞的结构示意图；
图3是图1所示可充放电式手电的控制电路板充放电控制的电路原理图。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
参照图1，在本实施例中，所述可充放电式手电10包括有一手电本体110、一控制电路板120、一充电电池140及一充放电接口130，所述手电本体110包括有灯头111及灯筒112，所述灯头111套装于所述灯筒112的前端。所述控制电路板120安装于所述灯筒112内。所述充电电池140安装于所述灯筒112内且与所述控制电路板120电性连接。所述充放电接口130设置于所述灯筒112上且与控制电路板120电性连接，所述充放电接口130通过一两端接口相同的数据线与设备连接以进行充放电，所述数据线两端的接口均与所述充放电接口130匹配。其中，所述设备可为充电设备或用电设备两种。当充电设备通过所述两端接口相同的数据线与充放电接口130连接，则对可充放电式手电10充电；当用电设备通过所述两端接口相同的数据线与充放电接口130连接，则可充放电式手电10放电至该用电设备以对用电设备进行充电。通过两端接口相同的数据线实现数据信号传递无需额外使用转换接头后再接入额外的数据线进行连接，减少数据线的使用，而且使用方便，实用性强，有效提高用户体验，同时，避免能量浪费。
具体地，在本实施例中，所述充放电接口130为TYPE-C接口，所述数据线两端的接口也均为TYPE-C接口，其中，所述充放电接口130与数据线的接口的关系为母座与公座的配合关系。
具体地，在本实施例中，所述手电本体110还包括LED发光源113，所述灯筒112的前端设置有一灯架1121，所述灯架1121自其顶部凹入形成有供所述LED发光源113设置的安装位1122，所述LED发光源113置入于所述安装位1122并与所述控制电路板120电性连接，所述充电电池140为LED发光源113提供工作电源，所述控制电路板120控制LED发光源113的工作。优选地，所述灯筒112表面嵌装有一电源开关114，所述电源开关114与控制电路板120连接，其通过所述控制电路板120控制LED发光源113与充电电池140的连接。
优选地，在本实施例中，所述灯架1121自其底部凹入形成一容置口1123，所述灯筒112的上端部形成有一置入于所述容置口1123的置入部1124，所述置入部1124内形成一用于安装所述控制电路板120的电路仓1125，且所述置入部1124的上部置入于所述容置口1123中以密封所述电路仓1125，从而保护安装于所述电路仓1125中的控制电路板120。所述控制电路板120安装于所述电路仓1125中，所述充放电接口130嵌装于所述置入部1124的下端部。
结合图1和图2，具体地，所述灯筒112于所述充放电接口130处嵌装有一硅胶塞150，以保护充放电接口130，防止外界环境损坏充放电接口130，提高可充放电式手电10的安全性。所述灯筒112对应于所述充放电接口130形成有供所述硅胶塞150设置的安装槽，其中，在本实施例中，所述充放电接口130设置于所述置入部1124上，所述安装槽对应于所述充放电接口130设置于所述置入部1124上。优选地，所述硅胶塞150包括有主板151及固定部152，所述固定部152垂直设置于所述主板151的一端上，所述固定部152的上端部向外延伸形成一凸台1521，以嵌装于所述充放电接口的一侧，以使所述主板151安装于所述灯筒112的置入部1124上，所述凸台1521与所述灯筒112的安装槽之间过盈配合，使得硅胶塞150与灯筒112之间的连接更牢固，且不会由于外力作用而脱离。所述主板151对应所述充放电接口130形成有一密封部153，所述密封部153盖合于所述充放电接口130上，以保护充放电接口130，所述密封部153的中部向外延伸形成有一凸边1531，使得硅胶塞150具有更好的防水性能。所述主板151远离固定部152的一侧形成有一槽位154以便用户将手指置入以掀开密封部153，从而于所述充放电接口130插入所述两端接口相同的数据线以进行充放电，由于固定部152与灯筒112过盈配合而使得硅胶塞150仍与灯筒112连接，而无需另外保管硅胶塞150，避免硅胶塞150丢失；当不用对可充放电式手电10进行充放电操作时，则将密封部153重新盖合于所述充放电接口130上。
继续参照图1，在本实施例中，所述灯头111包括有灯罩1111及反光杯1112，所述灯头111及灯筒112均为圆筒状，所述反光杯1112呈正圆台结构，所述正圆台结构的下底面为反光杯1112的顶部，所述正圆台结构的上底面为反光杯1112的底部，所述灯罩1111罩设于所述灯筒112的前端，所述反光杯1112与灯筒112同轴设置且嵌装于所述灯罩1111内，以使所述LED发光源113嵌装于所述反光杯1112的底部中，所述灯罩1111对应于所述反光杯1112的顶部设置有一透明镜片1113。
具体地，在本实施例中，所述灯头111还包括有头盖压圈1114，所述头盖压圈1114设置于所述灯罩1111内且套设于所述反光杯1112的下端部上，所述头盖压圈1114的上部向外延伸形成有挡板，所述灯罩1111内形成有与所述挡板卡接的卡位，所述挡板卡设于所述卡位上，以固定所述头盖压圈1114而将所述反光杯1112固定于所述灯罩1111内，所述反光杯1112的底部凸出于所述头盖压圈1114的底面。
所述灯头111包括有灯架压圈1115，所述灯架压圈1115为空心主体结构，在本实施例中，所述灯架压圈1115呈圆筒状，其顶部向内延伸形成有挡边1116，所述灯架1121的上端部置入于所述灯架压圈1115内且所述灯架1121的上端面与所述挡边1116抵接，所述LED发光源113露出于所述灯架压圈1115的顶面。所述灯架压圈1115的外壁形成有外螺纹，所述灯罩1111的下端部内表面形成有与所述灯架压圈1115的外螺纹结构匹配的内螺纹，安装时，所述内螺纹与外螺纹啮合，通过旋转以将所述灯头111罩设于所述灯筒112上，所述反光杯1112的底部于所述灯架压圈1115的顶部置入于所述灯架压圈1115内，以使所述LED发光源113嵌装于所述反光杯1112的底部。优选地，所述灯架压圈1115的挡边1116上相对形成有二圆孔，便于灯架压圈1115的安装。
具体地，所述控制电路板120通过检测接入所述充放电接口130的端口电压，比对端口电压的电压值与预设电压值的大小关系，从而判断接入设备的类型，从而进行充放电控制。其中，接入设备代表接入所述充放电接口130的设备，其包括充电设备及用电设备两种类型，当端口电压的电压值大于预设电压值，则判断接入设备为充电设备，则控制电路板120控制充电设备为可充放电式手电10的充电电池140充电；当端口电压的电压值小于预设电压值，则判断接入设备为用电设备，则控制电路板120控制可充放电式手电10的充电电池140为用电设备供电。所述预设电压值与可充放电式手电10的充电电池140的充电电压相关。
参照图3，在本实施例中，所述充放电接口130包括正极INPUT+及负极，所述控制电路板120包括有一N沟道MOSFET管Q1、一P沟道MOSFET管Q2、一控制器、一第一电阻R1及一第二电阻R2，所述控制器为单片机U1，所述单片机U1可采用STM32系列的单片机，所述第一电阻R1与第二电阻R2串联且串接于所述单片机U1的输入管脚PA2及所述充放电接口130的正极INPUT+之间，其中，所述第一电阻R1的一端与第二电阻R2的一端连接，所述第一电阻R1的另一端与单片机U1的输入管脚PA2连接，所述第二电阻R2的另一端与充放电接口130的正极INPUT+连接。所述第一电阻R1与第二电阻R2之间并接有一一端接地的第三电阻R3，以使所述单片机U1对端口电压进行采样。所述单片机U1的两个脉宽调制口分别与N沟道MOSFET管Q1的栅极及P沟道MOSFET管Q2的栅极相连，其中，所述单片机U1的两个脉宽调制口分别为第一脉宽调制口PWM1及第二脉宽调制口PWM2，其分别对应单片机U1的5管脚及9管脚，所述单片机U1的5管脚为脉宽调制引脚四PC3/PWM4，所述单片机U1的9管脚为脉宽调制引脚三PC4/PWM3。所述第一脉宽调制口PWM1与N沟道MOSFET管Q1的栅极连接，所述第二脉宽调制口PWM2与P沟道MOSFET管Q2的栅极连接。所述单片机U1根据采集到的电压值与预设电压值进行比较，判断接入设备的类型，并根据判断结果，结合PWM算法计算控制对应开关管的PWM信号的占空比，并输出调整占空比后的PWM信号至与该PWM信号对应的开关管，以根据对应的PWM信号控制对应开关管的导通断开及导通时间，以控制充电或放电，并对充电电压或放电电压进行调节。所述充电电池140的正极为控制电路板120的工作提供工作电源，则充电电池140的正极作为正电源端VCC，所述N沟道MOSFET管Q1的源极与P沟道MOSFET管Q2的源极相连并通过一电感L1与充电电池140的正极连接，即所述N沟道MOSFET管Q1的源极与P沟道MOSFET管Q2的源极相连并通过一电感L1与正电源端VCC连接。所述N沟道MOSFET管Q1的漏极连接于所述充放电接口120的正极INPUT+与第二电阻R2之间，所述第二电阻R2的另一端与所述充放电接口130的正极INPUT+连接，所述第二电阻R2的另一端作为管脚In+，则所述N沟道MOSFET管Q1的漏极与第二电阻R2的另一端(管脚In+)连接。所述P沟道MOSFET管Q2的漏极与充电电池140的负极连接，所述充放电接口120的负极及充电电池140的负极均接地，则所述P沟道MOSFET管Q2的漏极接地。优选地，所述单片机U1的输入管脚PA2与第一电阻R1之间并接有一一端接地的第二电容C2，以实现滤波作用。
所述控制电路板120还包括有一第五电容C5及一第六电容C6，所述第五电容C5与第六电容C6并联后一端接地，另一端并接于所述充放电接口130的正极INPUT+与第二电阻R2之间。所述控制电路板120还包括有一第三电容C3及一第四电容C4，所述第三电容C3与第四电容C4并联后一端接地，另一端并接于所述充电电池140的正极与电感L1之间，即另一端并接于正电源端VCC与电感L1之间。单片机U1根据采集到的端口电压，利用PWM信号控制双MOS管的开断使电压在脉冲波形中达到一定的占空比，使得后端第三电容C3及第四电容C4的滤波处理得到需要电压，从而进行充放电控制。
基于上述设计，工作时，用户掀开硅胶塞的密封部以将一两端接口相同的数据线的一端接口置入于充放电接口处，其另一端接口与接入设备连接，所述控制电路板的控制器根据采集到的端口电压的电压值与预设电压值进行比较，判断接入设备的类型，并根据判断结果，结合PWM算法计算控制对应开关管的PWM信号的占空比，并输出调整占空比后的PWM信号至与该PWM信号对应的开关管，以根据对应的PWM信号控制对应开关管的导通断开及导通时间，以控制充电或放电，并对充电电压或放电电压进行调节。
综上所述，本发明可充放电式手电通过于灯筒上设置有一充放电接口，且所述充放电接口与控制电路板电性连接，控制电路板与充电电池连接，以实现可充放电式手电的充电和放电都通过单接口实现，使得手电既具备照明功能，又可放电给用电器以对用电器进行充电，扩展手电的功能，而且，所述充放电接口通过一两端接口相同的数据线与设备连接，无需额外使用转换接头即可实现手电的充放电功能，使用方便，实用性强，而且可减少数据线的使用，提高用户体验；同时，于充放电接口处设置有硅胶塞以保护充放电接口免受外界环境的损坏，且具有防水性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例，而非对本发明做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可充放电式手电，其特征在于，所述可充放电式手电包括有：
一手电本体，包括有灯头及灯筒，所述灯头套装于所述灯筒的前端；
一控制电路板，安装于所述灯筒内；
一充电电池，安装于所述灯筒内且与所述控制电路板电性连接；
一充放电接口，设置于所述灯筒上且与所述控制电路板电性连接，所述充放电接口通过一两端接口相同的数据线与设备连接以充放电，所述数据线两端的接口均与所述充放电接口匹配。
2.如权利要求1所述的可充放电式手电，其特征在于，所述手电本体还包括LED发光源，所述灯筒的前端设置有一灯架，所述灯架自其顶部凹入形成有供所述LED发光源设置的安装位，所述LED发光源置入于所述安装位并与所述控制电路板电性连接。
3.如权利要求2所述的可充放电式手电，其特征在于，所述灯架自其底部凹入形成一容置口，所述灯筒的上端部形成有一置入于所述容置口的置入部，所述置入部内形成一用于安装所述控制电路板的电路仓，且其上部置入于所述容置口中以密封电路仓。
4.如权利要求2所述的可充放电式手电，其特征在于，所述灯头包括有灯罩及反光杯，所述灯罩罩设于所述灯筒的前端，所述反光杯与灯筒同轴设置且嵌装于所述灯罩内，以使所述LED发光源嵌装于所述反光杯的底部，所述灯罩对应于所述反光杯的顶部设置有一透明镜片。
5.如权利要求4所述的可充放电式手电，其特征在于，所述灯头还包括有头盖压圈，所述头盖压圈设置于所述灯罩内且套设于所述反光杯的下端部，所述反光杯的底部凸出于所述头盖压圈的底面。
6.如权利要求2所述的可充放电式手电，其特征在于，所述灯头包括有灯架压圈，所述灯架压圈为空心主体结构，其顶部向内延伸形成有挡边，所述灯架的上端部置入于所述灯架压圈内且其端面与所述挡边抵接，所述LED发光源露出于所述灯架压圈的顶面。
7.如权利要求1所述的可充放电式手电，其特征在于，所述灯筒于所述充放电接口处嵌装有一硅胶塞。
8.如权利要求7所述的可充放电式手电，其特征在于，所述硅胶塞包括有主板及固定部，所述固定部垂直设置于所述主板的一端上，且其上端部向外延伸形成一凸台，以嵌装于所述充放电接口的一侧，以使所述主板安装于灯筒上，所述主板对应所述充放电接口形成有一密封部。
9.如权利要求1所述的可充放电式手电，其特征在于，所述充放电接口为TYPE-C接口。
10.如权利要求1所述的可充放电式手电，其特征在于，所述控制电路板包括有一N沟道MOSFET管、一P沟道MOSFET管、一控制器、一第一电阻及一第二电阻，所述控制器为单片机，所述第一电阻与第二电阻串联且串接于所述单片机的输入管脚与所述充放电接口的正极之间，所述第一电阻及第二电阻之间并接有一一端接地的第三电阻，所述单片机的两个脉宽调制口分别与N沟道MOSFET管的栅极及P沟道MOSFET管的栅极相连，所述N沟道MOSFET管的源极与P沟道MOSFET管的源极相连并通过一电感与充电电池的正极连接，所述N沟道MOSFET管的漏极连接于所述充放电接口的正极与第二电阻之间，所述P沟道MOSFET管的漏极与充电电池的负极连接，所述充放电接口的负极及充电电池的负极均接地。
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