CN213664067U - 一种太阳能充电消毒耳机仓 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种太阳能充电消毒耳机仓。该装置包括盒盖、盒身、紫外消毒组件和内部模块；所述盒身包括收纳部分、壳体和盒身吸块；所述的收纳部分位于壳体的中部；收纳部分中央位置开设有耳机置位槽；槽内有左右两仓；所述紫外消毒组件包括紫外消毒灯珠和铝制反射薄膜；所述的铝制反射薄膜贴合在盒盖和耳机置位槽的内壁。本实用新型同时具备太阳能充电、紫外线消毒的TWS无线耳机充电仓，将发展迅速的紫外线消毒技术与新型太阳能充电技术结合。

Description

一种太阳能充电消毒耳机仓

技术领域：

本实用新型主要涉及耳机充电技术、收纳技术，具体涉及到TWS真无线蓝牙耳机的收纳、消毒及耳机仓充电。

背景技术：

当今社会，随着人们生活质量的提高，人们更加重视自己的生命健康安全，对贴身物品进行紫外消毒的需求越来越多。

无线蓝牙耳机作为日常生活的高频率使用物品，主要接触人耳，尤其是在经过跑步、健身等运动后，大量汗液留存在耳机上，同时机仓的湿热条件又为病菌提供了良好的生存环境，导致其大量滋生。由于耳机直接与人耳接触，一旦耳机仓内存有大量细菌，会沿耳道进入人体，对人体健康产生威胁。而目前存在的新型冠状病毒，会通过呼吸道飞沫和密切接触进行传播，极有可能导致耳机附着病毒，进而危害人体的生命健康安全。

同时，由于紫外消毒技术的功耗较大，具有紫外消毒功能的耳机仓相较于普通耳机仓将更加耗电，如实用新型专利《一种TWS蓝牙耳机组件》(申请号：201921492201.2)中将杀菌消毒组件安装于PCB板两侧，通过穿过消毒孔进行紫外消毒，该实施例具有紫外消毒功能，但在原基础上每小时至少增加耗电54mW，同时由于紫外光在空间中的发散传播以及腔体材料对紫外光的吸收，极大削弱了紫外线强度及其杀菌消毒的作用，将造成工作效率低、杀菌效果差、电源功耗加大等不良影响。

由于耳机仓的电池容量较小，耳机使用频率大，紫外消毒技术的耗电需求较大，耳机仓会产生电量不足的情况，尤其是在户外时，更加不易于找到相适应的充电装置。目前大多数蓝牙耳机充电装置为以有线充电技术或无线充电技术为支撑的耳机仓充蓄电，但这两种技术相同的缺陷在于只有找到合适的供电电源才可对其进行充电，并不能满足当代青年人群对新鲜科技事物的便携、实用的需求。

实用新型内容：

本实用新型的目的为针对当前技术中存在的不足，提供一种太阳能充电消毒耳机仓。该耳机仓内铝制反射薄膜和AlGaN基紫外消毒二极管灯珠的设置，以及呼吸灯显示电路的改进，结合在盒身的前、后侧面板上增设太阳能充电装置，以解决当前蓝牙耳机充电仓存在的消毒、充电需求问题。本实用新型以紫外线消毒技术为支撑，搭配太阳能充电技术，实现耳机仓的便携充电、消毒健康的多方面要求，达到创新生活的目的。

本实用新型是通过以下技术方案具体实现的：

一种太阳能充电消毒耳机仓，该装置包括盒盖、盒身、紫外消毒组件和内部模块；

所述盒盖安装在盒身上部，内设有盒盖磁吸块；

所述盒身包括收纳部分、壳体和盒身吸块；所述的收纳部分位于壳体的中部；收纳部分中央位置开设有耳机置位槽；槽内有左右两仓；

所述紫外消毒组件包括紫外消毒灯珠和铝制反射薄膜；所述紫外消毒灯珠分别位于耳机置位槽左、右两仓的凹槽底部以及中央鞍部；

所述的紫外消毒灯珠为采用AlGaN基紫外二极管的灯珠；

所述的铝制反射薄膜贴合在盒盖和耳机置位槽的内壁；

所述的内部模块包括闭合检测模块、中控板和充蓄电组件；

所述的充蓄电组件包括太阳能板、蓄电池、充电弹针和有线充电口；

所述的中控板包括型号为STM32F103ZET6的芯片、太阳能充电电路、消毒控制电路、呼吸灯显示电路、电源转换电路和耳机充电电路；

所述的芯片分别和太阳能充电电路、消毒控制电路、呼吸灯显示电路、电源转换电路、耳机充电电路、闭合检测模块、蓄电池相连；所述的太阳能充电电路还与充蓄电组件的太阳能板、蓄电池相连，消毒控制电路与紫外消毒灯珠相连；电源转换电路与有线充电口、蓄电池相连，耳机充电电路与充电弹针相连；呼吸灯显示电路与呼吸灯相连；

所述的呼吸灯显示电路包括2个RC延时电路、一个灯光显示电路和一个呼吸灯；每个 RC延时电路分别和灯光显示电路、呼吸灯相连，灯光显示电路和芯片相连；

所述的RC延时电路由1个100kΩ电阻R2、1个1kΩ电阻R1、1个100μF电容C1、一个型号为2N2221的三极管Q1组成，同时IN引脚与灯光显示电路相连，PIN1引脚连接呼吸灯的灯珠阳极，PIN2引脚连接呼吸灯的灯珠阴极；电阻R2的一端、电阻R1的一端与IN引脚相连，电阻R1的另一端与PIN1相连，R2的另一端与电容C1的正极、三极管Q1的基极相连，三极管Q1的集电极与电容C1的负极相连并同时接地，三极管Q1的发射极与PIN2相连。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供了一种同时具备太阳能充电、紫外线消毒的TWS无线耳机充电仓，将发展迅速的紫外线消毒技术与新型太阳能充电技术结合。通过紫外灯珠对耳机及仓内进行消毒，同时在盒盖内表面及耳机置位槽上表面加镀铝制薄膜，最大可能的减少紫外光损耗，保证对耳机和机仓的全面消毒，提高消毒效率，保证健康卫生。通过太阳能充电实现电量持续供应，保证特殊情况下的正常使用。同时本实用新型设计合理，在每个耳机槽内加装紫外消毒灯珠，在传统外壳侧面正反加装太阳能板，不占用其他部件空间，保证空间配置合理。在安全健康、方便使用、携带的基础上，充分满足现代人的生活需求。

附图说明：

图1是本实用新型一种太阳能充电消毒耳机仓的开盖状况下的三维图。

图2是本实用新型一种太阳能充电消毒耳机仓的侧剖视图。

图3是本实用新型一种太阳能充电消毒耳机仓的俯剖视图。

图4是本实用新型一种太阳能充电消毒耳机仓的后视图。

图5是本实用新型太阳能板与盒身的卡扣结构示意图。

图6是本实用新型一种太阳能充电消毒耳机仓的主视图。

图7是本实用新型功能流程图。

图8是本实用新型电路结构图。

图9是本实用新型呼吸灯显示电路内的RC延时电路设计图。

其中，1、盒盖磁吸块；2、呼吸灯；3、盒身吸块；4、太阳能板；5、紫外消毒灯珠；6、充电弹针；7、盒体-盖旋转杆；8、闭合检测模块；9、有线充电口；10、正侧盒体线路管； 11、收纳部分；12、中控板；13、蓄电池；14、盒身；15、耳机置位槽。

具体实施方式：

下面将结合附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清晰、完整的描述，显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例,都属于本实用新型的保护范围。

以下结合附图1-9对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“前”、“后”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本实用新型提供了一种太阳能充电消毒耳机仓。本实用新型盒体包括盒盖、盒身14、紫外消毒组件和内部模块；

所述盒盖通过合页安装在盒身14上部，内设有盒盖磁吸块1；所述盒盖磁吸块1设置于盒盖内的前侧边缘中央位置。

所述盒身14包括收纳部分11、壳体和盒身吸块3。

所述的收纳部分11的材质为ABS塑料材质，位于壳体的中部；收纳部分11内开设有耳机置位槽15；收纳部分11的作用是用于支撑和容纳蓝牙耳机；

所述耳机置位槽15嵌于收纳部分11中央位置，槽内有左右两仓；用于放置左右两只耳机，槽内部形状与所对应充电的耳机形状相匹配。

所述紫外消毒组件包括紫外消毒灯珠5和铝制反射薄膜。所述紫外消毒灯珠5共设置4 个，耳机置位槽15左右两仓中，每个仓的凹槽底部中心处、中央鞍部处各有一个。

所述的紫外消毒灯珠5采用AlGaN基紫外二极管的灯珠。该灯珠增强紫外光发射性能，提高紫外消毒效率，降低装置功耗。该文献体现了深紫外LED器件结构，通过设计电子阻挡层改善了器件性能，提高1.5倍光功率密度，故在照射面积一致且达到与原器件近似的杀菌效果的情况下，本器件每小时可至少减少耗电15mW。

所述的铝制反射薄膜贴合在盒盖和耳机置位槽15的内壁；这样的设置可以相互配合对紫外消毒灯珠5发射的紫外光进行多次反射，减少其他材料对紫外线的吸收，保证对耳机和机仓的全面消毒，提高紫外线杀菌消毒效率。反射薄膜通过模具冲压而成，贴合紧密，节省空间。

所述的内部模块包括闭合检测模块8、中控板12、充蓄电组件；所述闭合检测模块8设置于盒盖内顶部。

所述的充蓄电组件包括太阳能板4、蓄电池13、充电弹针6及预留的有线充电口9。

所述中控板12采用两片电路板并分别设置于蓄电池13与盒身14的前、后外壳之间，前后两片电路板之间通过导线相连。

中控板12以STMicroelectronics生产制造的STM32F103ZET6为核心控制芯片，与芯片的最小系统电路共同设置于前侧电路板上左后侧位置，所述芯片可实现对前后两片电路板上电路的控制。其中最小系统电路采用正点原子旗舰店STM32F103ZET小型系统板内电路，保证芯片进行正常的工作。中控板12上还设置有太阳能充电电路、消毒控制电路、呼吸灯显示电路、电源转换电路、耳机充电电路。

如图8所示，所述的芯片分别和太阳能充电电路、消毒控制电路、呼吸灯显示电路、电源转换电路、耳机充电电路、闭合检测模块8、蓄电池13相连；所述的太阳能充电电路还与充蓄电组件的太阳能板4、蓄电池13相连；消毒控制电路与紫外消毒灯珠5相连；电源转换电路与有线充电口9、蓄电池13相连；耳机充电电路与充电弹针6相连；呼吸灯显示电路与呼吸灯2相连；

中控板12前侧电路板上右后部设置有太阳能充电电路([1]许志辉,盛世尊,覃超妹,彭学良,周湘源,杨汇莹,张建民.基于STM32单片机的太阳能充电器[J].机电工程技术,2019,48(11):144-146.)，文献中使用的STM32F103C8T6芯片的内嵌FLASH容量和引脚数分别为64K字节和48个引脚，本实用新型采用的STM32F103ZET6芯片具有512K字节Flash 和144个引脚，故STM32F103ZET6芯片在硬件资源上的优势更明显，更适用于功能较多的本实用新型，且上述两芯片均使用Cortex-M3内核，只需改变软件部分文件的配置即可实现相同的电路功能，所以本实用新型采用STM32F103ZET6作为芯片，以实现太阳能能量转换、蓄电池充电及保护等的功能；

左前部设置有消毒控制电路，以居佳佳旗舰店所售紫外线杀菌盒(型号:XD-003)内消毒控制电路为设计原型，并将相关电路与芯片相连，以实现控制消毒开关、消毒时间的基本功能；右前部设置有呼吸灯显示电路，上述电路通过板上连接线与芯片相连；中控板12后侧电路板右部设置有电源转换电路，左部设置有耳机充电电路，并通过板上连接线与前后两片电路板之间的导线相连。所述闭合检测模块8、呼吸灯显示电路、电源转换电路、耳机充电电路以漫步者旗舰店所售TWS1型无线蓝牙耳机耳机仓的闭合检测电路、灯光显示电路、外电源转换电路、耳机充电电路为设计原型，将相关电路与芯片相连，进而实现闭合检测、呼吸灯显示、有线输入电源转换、耳机充电等基本功能。

所述闭合检测模块8通过导线与中控板12芯片相连；

所述呼吸灯显示电路以灯光显示电路(TWS1型无线蓝牙耳机耳机仓灯光显示电路)设计为基础，控制红蓝两色呼吸灯LED灯珠常亮、熄灭，通过增加连接RC延时电路，实现闪烁及渐变熄灭；即呼吸灯显示电路包括2个RC延时电路、一个灯光显示电路，一个红蓝两色呼吸灯LED灯珠，每个RC延时电路分别和灯光显示电路、红蓝两色呼吸灯LED灯珠相连，灯光显示电路和芯片相连；所述红蓝两色呼吸灯LED灯珠采用拓展光电红蓝双色LED(型号：TZ-0603)。

如图9所示，每个RC延时电路由1个100kΩ电阻R2、1个1kΩ电阻R1、1个100μF 电容C1、一个由Generic制造的型号为2N2221的三极管Q1组成。电阻R2的一端、电阻R1 的一端与IN引脚相连，电阻R1的另一端与PIN1相连，R2的另一端与电容C1的正极、三极管Q1的基极相连，三极管Q1的集电极与电容C1的负极相连并同时接地，三极管Q1的发射极与PIN2相连。其中一个RC延时电路的PIN1引脚连接红蓝两色呼吸灯LED灯珠内红色灯珠阳极，PIN2引脚连接红蓝两色呼吸灯LED灯珠内红色灯珠阴极；另一个RC延时电路的PIN1 引脚连接红蓝两色呼吸灯LED灯珠内蓝色灯珠阳极，PIN2引脚连接红蓝两色呼吸灯LED灯珠内蓝色灯珠阴极。每个RC延时电路的PIN1、PIN2引脚又均与原灯光显示电路相连以控制灯珠的常亮和熄灭，IN引脚与原灯光显示电路相连并接收信号以控制何种颜色的闪烁和渐变熄灭。

未加入RC延时电路时，原电路只能控制灯珠的点亮和熄灭，发光形式较为单一，不能实现对多种情况如盒盖闭合、充电、消毒等功能操作的显示，所述RC延时电路的功能是，通过接收由原灯光显示电路传输的信号，实现LED灯珠不同颜色的闪烁及渐变熄灭，增加灯光显示形式的种类，进而实现对多种功能操作的显示。

所述充蓄电组件包括太阳能板4、蓄电池13、充电弹针6及预留的有线充电口9；所述太阳能板4与中控板12太阳能充电电路相连，所述蓄电池13与中控板12芯片、电源转换电路、太阳能充电电路相连，所述充电弹针6与中控板12耳机充电电路相连，所述有线充电口9与中控板12电源转换电路相连。

所述太阳能板4共有两组，分别固定于盒身14前后两侧面，通过位于盒体内前侧边缘的正侧盒体线路管10和位于盒体内后侧边缘的背侧线路管内的导线与太阳能充电电路相连。

所述蓄电池13位于盒身14内收纳部分11下方，通过导线与中控板12芯片、电源转换电路、太阳能充电电路相连。所述蓄电池13通过芯片对中控板12供电。

所述充电弹针6共有两组，分别设置于耳机置位槽15左右两仓鞍部处的紫外消毒灯珠5 附近，并通过导线与中控板12耳机充电电路相连。

所述有线充电口9设置于盒身14后侧、太阳能板4下方中心位置，并通过导线与中控板 12电源转换电路相连。

当有良好太阳光照射时，太阳能板4受太阳能充电电路控制吸收太阳光能，并将电能通过导线传输至蓄电池13进行耳机仓充电。

当有线充电口9接入外部电源时，电源转换电路对外接电源进行处理，转换为蓄电池13 可接受的电源，并通过导线传输至蓄电池13进行耳机仓充电。

当充电弹针6接触蓝牙耳机充电口时，中控板12耳机充电电路激活耳机充电功能，通过充电弹针6对耳机进行充电；同时闭合检测模块8检测盒盖是否闭合，当检测到盒盖闭合时，将等待30秒并持续检测盒盖是否被打开，30秒后若确认盒盖未打开，将产生特定脉冲信号，通过导线传输至中控板12内消毒控制电路，并控制消毒功能开启，点亮紫外消毒灯珠5并持续360秒，进行耳机及耳机仓内的紫外消毒处理，360秒后紫外消毒灯珠5熄灭，若消毒过程中闭合检测模块8检测到盒盖打开，则紫外消毒灯珠5立即熄灭；所述消毒、充电过程的电源来自于蓄电池13的供给。

本实施例中，盒身14正侧、太阳能板4中央上方设有呼吸灯2。所述呼吸灯2内安装有红蓝两色呼吸灯LED灯珠，并通过导线连接中控板12内呼吸灯显示电路，所述呼吸灯2将对充电、消毒、盒盖开闭进行合理灯光显示。

本实施例中，通过盒盖磁吸块1及盒身14内相对应位置处的盒身吸块3相互吸引，实现盒体的扣合。

本实施例中，盒盖与盒身14由盒体-盖旋转杆7进行连接，保证开闭正常。

本实施例中，盒体内有棉性缓冲材料，保证中控板12和蓄电池13的安全。

本实施例中，太阳能板4与盒身14开口之间通过高粘性材料进行连接，并设计卡扣结构图5对太阳能板4进行固定。

太阳能板4分设于盒体两侧，采用高性能吸收板，可以通过充蓄电组件保证蓄电池高效充电，为本实用新型其他电路元件持续供电。

所述盒体正侧太阳能板4上部设置有呼吸灯2，对充电、消毒、盒盖开闭进行合理灯光显示。根据充电方式不同，当通过太阳能进行充电时，所述呼吸灯2闪烁红灯并渐变熄灭，充电完成时，所述呼吸灯2常亮红灯，当通过有线外接电源进行充电时，所述呼吸灯2闪烁蓝灯并渐变熄灭，充电完成时，所述呼吸灯2常亮蓝灯，当上述两种充电方式同时进行时，充电时所述呼吸灯2闪烁蓝灯并渐变熄灭，充电完成时，所述呼吸灯2常亮蓝灯。盒盖开启、闭合时，所述呼吸灯2亮蓝灯1秒后熄灭。消毒开始时，所述呼吸灯2红灯、蓝灯交替闪烁，消毒完成时所述呼吸灯2熄灭。

为了防止阴天、太阳能板损坏等意外事件发生，在盒身14后侧、太阳能板4下方设置有线充电口9。

本实用新型所涉及的协议或软件均为公知技术，本领域普通技术人员可以根据相关的流程和组件实施。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

本实用新型未尽事宜为公知技术。

Claims (2)

1.一种太阳能充电消毒耳机仓，其特征为该装置包括盒盖、盒身、紫外消毒组件和内部模块；

所述盒盖安装在盒身上部，内设有盒盖磁吸块；

所述盒身包括收纳部分、壳体和盒身吸块；所述的收纳部分位于壳体的中部；收纳部分中央位置开设有耳机置位槽；槽内有左右两仓；

所述紫外消毒组件包括紫外消毒灯珠和铝制反射薄膜；所述紫外消毒灯珠分别位于耳机置位槽左、右两仓的凹槽底部以及中央鞍部；

所述的紫外消毒灯珠为采用AlGaN基紫外二极管的灯珠；

所述的铝制反射薄膜贴合在盒盖和耳机置位槽的内壁；

所述的内部模块包括闭合检测模块、中控板和充蓄电组件；

所述的充蓄电组件包括太阳能板、蓄电池、充电弹针和有线充电口；

所述的中控板包括型号为STM32F103ZET6的芯片、太阳能充电电路、消毒控制电路、呼吸灯显示电路、电源转换电路和耳机充电电路；

所述的芯片分别和太阳能充电电路、消毒控制电路、呼吸灯显示电路、电源转换电路、耳机充电电路、闭合检测模块、蓄电池相连；所述的太阳能充电电路还与充蓄电组件的太阳能板、蓄电池相连，消毒控制电路与紫外消毒灯珠相连；电源转换电路与有线充电口、蓄电池相连，耳机充电电路与充电弹针相连；呼吸灯显示电路与呼吸灯相连。

2.如权利要求1所述的太阳能充电消毒耳机仓，其特征为所述的呼吸灯显示电路包括2个RC延时电路、一个灯光显示电路和一个呼吸灯，每个RC延时电路分别和灯光显示电路、呼吸灯相连，灯光显示电路和芯片相连；

所述的RC延时电路由1个100kΩ电阻R2、1个1kΩ电阻R1、1个100μF电容C1、一个型号为2N2221的三极管Q1组成，同时IN引脚与灯光显示电路相连，PIN1引脚连接呼吸灯的灯珠阳极，PIN2引脚连接呼吸灯的灯珠阴极；电阻R2的一端、电阻R1的一端与IN引脚相连，电阻R1的另一端与PIN1相连，R2的另一端与电容C1的正极、三极管Q1的基极相连，三极管Q1的集电极与电容C1的负极相连并同时接地，三极管Q1的发射极与PIN2相连。

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