CN209046839U - 一种耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耳机，包括：壳体，所述壳体内设置有主控模块，主控模块连接一电源管理模块，所述电源管理模块与蓄电池连接，所述蓄电池用于为耳机供电，所述电源管理模块还与壳体内的动能转换发电装置连接，所述动能转换发电装置的输出端与所述蓄电池的输入端电连接，用于将产生的电流输送到所述蓄电池中。解决了在户外不便于通过外界电源对耳机充电进而影响正常使用的技术问题。

Description

一种耳机

技术领域

本实用新型涉及耳机。

背景技术

随着技术发展，越来越多的智能耳机走进人们的生活中，比如，蓝牙无线耳机，这些耳机的耗电量比较大，需要经常充电，而现有技术中只能通过充电接口与外界电源连接的方式充电，在没有外界电源的情况下，比如，在野外，耳机将因为电量不足得不到充电保障而影响正常使用。

实用新型内容

本实用新型提供了一种耳机，耳机中增设动能转换发电装置，拓展了耳机的供电电源，解决了在户外不便于通过外界电源对耳机充电进而影响正常使用的技术问题。

为了达到上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种耳机，包括：壳体，所述壳体内设置有主控模块，主控模块连接一电源管理模块，

所述电源管理模块与蓄电池连接，所述蓄电池用于为耳机供电，

所述电源管理模块还与壳体内的动能转换发电装置连接，

所述动能转换发电装置的输出端与所述蓄电池的输入端电连接，用于将产生的电流输送到所述蓄电池中。

可选地，所述壳体的一侧的外表面上开有通孔，所述通孔内设置充电触点，所述充电触点与所述蓄电池连接，并在需要外界电源充电时与外界的充电接口接触。

可选地，所述壳体包括第一外壳和第二外壳，所述第一外壳与所述第二外壳卡合在一起，且所述第一外壳和所述第二外壳间形成有空腔；所述动能转换发电装置包括发电机，所述发电机包括永磁体和感应线圈；所述感应线圈固定在所述空腔中，所述永磁体位于所述空腔中并沿感应线圈轴向穿过所述感应线圈，当晃动耳机时，永磁体在感应线圈内上下往复运动，切割感应线圈产生电流。

可选地，所述永磁体的两端分别与第一弹簧的一端以及第二弹簧的一端连接；所述第一弹簧的另一端，以及所述第二弹簧的另一端均固定在所述第一外壳的内壁上；所述第一弹簧或所述第二弹簧，在所述永磁体的带动下被压缩或拉伸。

可选地，所述动能转换发电装置还包括整流器；所述整流器通过导线与所述感应线圈连接，所述发电机产生的电流经过所述整流器的整流后输出到所述蓄电池中。

可选地，所述动能转换发电装置还包括电容器，所述电容器与所述整流器以及所述蓄电池连接，所述整流器将整流后的电流输出到所述电容器，所述电容器对收到的电流滤波后输出到所述蓄电池中。

可选地，所述主控模块具有开关控制端和电流采样端；所述开关控制端与静态开关相连，控制所述静态开关工作；所述静态开关的一端与蓄电池的输入端连接；所述静态开关的另一端与外界电源的输出端连接，所述电流采样端，连接至静态开关的另一端与外界电源的输出端的连接点之间。

可选地，所述耳机还包括蓝牙无线通信模块，所述蓝牙无线通信模块与所述主控模块连接，所述壳体上设置有配对按钮，用于开关与外界蓝牙设备进行配对的功能。可选地，所述耳机上还设置有温度传感器以及显示屏，所述温度传感器，用于测量耳机的温度，将温度信息发送至所述显示屏；所述显示屏，用于接收所述温度传感器发送的温度信息，接收所述主控模块发送的蓄电池的电量信息，并显示输出所述温度信息，所述蓄电池的电量信息。

可选地，所述显示屏，设置在所述第一外壳的一侧的表面上。

本实用新型实施例的耳机的壳体内设置有主控模块，主控模块连接一电源管理模块，电源管理模块与蓄电池连接，蓄电池用于为耳机供电，电源管理模块还与壳体内的动能转换发电装置连接，动能转换发电装置的输出端与蓄电池的输入端电连接用于将产生的电流输送到蓄电池中，由于蓄电池的输入端与动能转换发电装置的输出端连接，动能转换发电装置将产生的电流输出到蓄电池中。可见，由于本实用新型实施例中可以通过动能转换发电装置将动能转换为电能为耳机的电池充电，从而拓展了耳机的供电电源，与现有技术相比，提供了不依赖于外界充电电源进行充电的方式，解决了在通过市电等电源对耳机充电不便的情况下，耳机电量不足影响使用的技术问题，提高了耳机的竞争力，满足了实际需求。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的耳机的外部结构的示意图；

图2是本实用新型一个实施例的耳机内的部分结构的示意图；

图3是本实用新型一个实施例的耳机的功能框图；

图4是本实用新型一个实施例的耳机内的动能转换发电装置的电路示意图；

图5是图4中动能转换发电装置的微型发电机的结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型一个实施例的耳机的外部结构的示意图，图2是本实用新型一个实施例的耳机内的部分结构的示意图，参见图1和图2，本实施例的耳机包括：壳体，壳体内设置有主控模块，主控模块连接一电源管理模块，电源管理模块与蓄电池连接，蓄电池用于为耳机供电，电源管理模块还与壳体内的动能转换发电装置连接，动能转换发电装置的输出端与蓄电池的输入端电连接，用于将产生的电流输送到蓄电池中。图2中的控制电路即指主控模块所在的电路，控制电路是主控制模块与温度传感器、通信模块、显示屏、电源管理模块之间进行相互通信的电路，其主要作用是控制系统的正常通信与运行。

如图1所示，耳机的壳体的一侧的外表面上开有通孔，通孔内设置充电触点，这里充电触点的数量为三个：一个是电源线触点、一个是UART(通用异步收发传输器，UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter)线触点、一个是地线触点，充电触点与蓄电池连接，并在需要外界电源充电时与外界的充电接口接触。需要说明的是，本实施例充电触点可在需要时用作通信接口与外界的通信连接器电连接。

由此可知，本实施例的耳机的蓄电池可以通过充电触点与外界电源连接输入电流进行充电，也可以通过动能转换发电装置产生的电流进行充电，拓展了电池的供电电源，满足不同场景下耳机的充电需求。这里的外界电源例如是耳机盒内置的电池或者与220V交流电源直接连接的充电器。

如图2所示，耳机上还设置有温度传感器以及显示屏，温度传感器，用于测量耳机的温度，将温度信息发送至显示屏；显示屏，例如设置在第一外壳的一侧的表面上，用于接收温度传感器发送的温度信息，接收主控模块发送的蓄电池或耳机的电量信息，并显示输出温度信息，蓄电池或耳机的电量信息。通过设置温度传感器和显示屏，方便用户及时了解耳机的状态，丰富了耳机的功能，提升了产品的竞争力。

此外，耳机上还可以根据需求设置电量指示灯，以对耳机的蓄电池的剩余电量进行提醒和指示。电量提示灯的设置方便对电量的关注，并在电量低的时候及时充电，保护耳机的电池。

参见图1图2，耳机还包括蓝牙无线通信模块，蓝牙无线通信模块与主控模块连接，壳体上设置有配对按钮(图1中的示意的配对按钮)，用于开关与外界蓝牙设备进行配对的功能。比如，按下该按钮用于开启蓝牙配对连接。

在图2所示的耳机中，主控模块用于对耳机的电源管理模块，蓝牙无线通信模块，显示屏，温度传感器进行控制管理。主控模块例如是基于STM32系列的芯片，更具体的比如是STM32F0系列芯片。温度传感器例如选取DS18B20数字温度传感器。显示屏则为液晶显示屏，通过液晶显示屏来显示当前温度，当前电量，当前模式等。耳机的蓝牙无线通信模块，主要是与耳机盒、手机等设备进行数据通信。电源管理模块用于对输入的电能进行管理(包括市电充电的电能和晃动产生的电能)以及对耳机进行充电控制。比如，电源管理模块与动能转换发电装置连接，动能转换发电装置的输出端与蓄电池的输入端相连，动能转换发电装置产生的电能输出并存储到蓄电池中。

可以理解，电源管理模块主要是有效管理电池的充电，比如电源管理模块实时监测获取蓄电池的电量。同时由于耳机的通信模块，主控模块，显示屏等部件均需电流供应，电源管理模块也用于对电能进行分配并实时监测各模块的电流大小，另外，如果没有电源管理模块直接给电池充电，电池在电量低的情况下，突然进入大电流，会导致电池损坏，因为电流大，发热也快，电池的寿命就会变短。所以，通过设置主要包含电源管理芯片的电源管理模块提供电池过温保护，充电时间限制，输出短路等保护功能。

由上可知，本实施例的耳机的蓄电池不仅可以通过外界电源进行充电，而且可以通过动能转换发电装置将动能转换为电能进行充电，从而丰富了耳机的充电方式，变相延长了耳机蓄电池的续航时间，进而满足了耳机充电需求，改善了用户体验。

本实用新型实施例的重点是在耳机中增加了动能转换发电装置，以解决在市电充电不方便的场景中(比如在野外)如何对耳机充电的问题。因此，下面主要对耳机中增加的动能装换装置的结构和功能进行说明，利用外界电源充电的内容可以参见现有技术中的介绍，此处不再赘述。

参见图1、图2和图4，耳机具有壳体，壳体包括第一外壳和第二外壳，第一外壳与第二外壳卡合在一起，且第一外壳和所述第二外壳间形成有空腔；空腔的具体形状和大小不做限定，只要能够满足永磁体活动要求即可。动能转换发电装置包括发电机(如图2中的微型发电机，以与大型发电机相区分)，发电机包括永磁体和感应线圈；感应线圈固定在空腔中，永磁体位于空腔中并沿感应线圈轴向穿过感应线圈，当晃动耳机时，永磁体在感应线圈内上下往复运动，切割感应线圈产生电流。

如图5所示，永磁体的两端分别与第一弹簧的一端以及第二弹簧的一端连接；第一弹簧的另一端以及第二弹簧的另一端均固定在第一外壳(参见图1所示)的内壁上；第一弹簧或第二弹簧在永磁体的带动下被压缩或拉伸。

也就是说，在永磁体两侧连接上弹簧，当晃动耳机时，永磁体运动，两侧的弹簧被压缩和拉伸，被压缩的弹簧又再次为永磁体提供动力，永磁体会继续来回晃动。而来回晃动的永磁体，通过切割线圈，从而产生电流。

参见图4，动能转换发电装置还包括整流器；整流器通过导线与感应线圈连接(比如整流器的正极与线圈的正极通过导线连接，整流器的负极与线圈的负极通过导线连接)，发电机产生的电流经过整流器整流后输出到蓄电池中。

参见图4，一个实施例中，动能转换发电装置还包括电容器，电容器与整流器以及蓄电池连接，整流器将整流后的电流输出到电容器，电容器对收到的电流滤波后输出到蓄电池中。

需要说明的是，将动能转换为电能在当前已经是本领域非常成熟的技术，例如有通过晃动即可发电走动的电子手表，因此本领域技术人员可以得知如何制作本产品，属于公开充分的情况，在此不再赘述动能发电的详细原理。以上对动能转换发电装置的结构和发电过程做了介绍。

考虑到本实施例的耳机中既有外界电源对耳机的电池充电，又有动能转换发电装置产生的电流对蓄电池充电，为了避免两种充电渠道间的冲突，本实施例的中设计了开关电路，例如，主控模块具有开关控制端和电流采样端；开关控制端与静态开关相连，控制静态开关工作；静态开关的一端与蓄电池的输入端连接；静态开关的另一端与外界电源的输出端连接，电流采样端，连接至静态开关的另一端与外界电源的输出端的连接点之间。

也就是说，通过电流采样和开关控制，当主控模块检测到外界电源的电流低于阈值时，判断当前不便于进行外接电源充电，从而将电源插头与耳机电池输入端之间的通路切断，而保持动能转换装置的输出端到电池输入端之间的通路，以通过动能转换装置产生的电流对电池充电。实际应用中，可以把外界电源充电作为默认充电模式，而将动能转换发电装置充电作为备用充电模式，通过主控模块的电流采样检测和开关控制，实现在两种充电模式间切换，满足不同场景下的充电需求，提升产品的竞争力。

综上所述，本实施例的耳机，通过在壳体内增设动能转换发电装置，将用户晃动耳机的动能收集起来转换为电能，为耳机充电，解决了在不方便通过外界电源对耳机充电的情况下，耳机因为电量不足无法使用的技术问题，延长了耳机蓄电池的续航时间，进而方便了用户随时随地使用耳机，满足了用户需求，提升了产品的竞争力。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种耳机，其特征在于，包括：壳体，所述壳体内设置有主控模块，主控模块连接一电源管理模块，

所述电源管理模块与蓄电池连接，所述蓄电池用于为耳机供电，

所述电源管理模块还与壳体内的动能转换发电装置连接，

所述动能转换发电装置的输出端与所述蓄电池的输入端电连接，用于将产生的电流输送到所述蓄电池中。

2.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述壳体的一侧的外表面上开有通孔，所述通孔内设置充电触点，所述充电触点与所述蓄电池连接，并在需要外界电源充电时与外界的充电接口接触。

3.根据权利要求1或2所述的耳机，其特征在于，所述壳体包括第一外壳和第二外壳，所述第一外壳与所述第二外壳卡合在一起，且所述第一外壳和所述第二外壳间形成有空腔；

所述动能转换发电装置包括发电机，所述发电机包括永磁体和感应线圈；

所述感应线圈固定在所述空腔中，所述永磁体位于所述空腔中并沿感应线圈轴向穿过所述感应线圈，

当晃动耳机时，永磁体在感应线圈内上下往复运动，切割感应线圈产生电流。

4.根据权利要求3所述的耳机，其特征在于，所述永磁体的两端分别与第一弹簧的一端以及第二弹簧的一端连接；

所述第一弹簧的另一端，以及所述第二弹簧的另一端均固定在所述第一外壳的内壁上；

所述第一弹簧或所述第二弹簧，在所述永磁体的带动下被压缩或拉伸。

5.根据权利要求4所述的耳机，其特征在于，所述动能转换发电装置还包括整流器；

所述整流器通过导线与所述感应线圈连接，所述发电机产生的电流经过所述整流器的整流后输出到所述蓄电池中。

6.根据权利要求5所述的耳机，其特征在于，所述动能转换发电装置还包括电容器，

所述电容器与所述整流器以及所述蓄电池连接，

所述整流器将整流后的电流输出到所述电容器，所述电容器对收到的电流滤波后输出到所述蓄电池中。

7.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述主控模块具有开关控制端和电流采样端；

所述开关控制端与静态开关相连，控制所述静态开关工作；

所述静态开关的一端与蓄电池的输入端连接；

所述静态开关的另一端与外界电源的输出端连接，

所述电流采样端，连接至静态开关的另一端与外界电源的输出端的连接点之间。

8.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括蓝牙无线通信模块，

所述蓝牙无线通信模块与所述主控模块连接，

所述壳体上设置有配对按钮，用于开关与外界蓝牙设备进行配对的功能。

9.根据权利要求3所述的耳机，其特征在于，所述耳机上还设置有温度传感器以及显示屏，

所述温度传感器，用于测量耳机的温度，将温度信息发送至所述显示屏；

所述显示屏，用于接收所述温度传感器发送的温度信息，接收所述主控模块发送的蓄电池的电量信息，并显示输出所述温度信息，所述蓄电池的电量信息。

10.根据权利要求9所述的耳机，其特征在于，所述显示屏，设置在所述第一外壳的一侧的表面上。