CN216851324U - 一种带lightning母座的车载充电器及其充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及充电领域，具体涉及一种带有lightning母座的车载充电器及其充电装置；所述车载充电器包括主体、设置在主体上用于向外获取电能的电能输入端以及设置在主体上用于向外输出电能的lightning母座，所述电能输入端包括设置在主体上的正极触点和负极触片；与现有技术相比，本实用新型通过设计一种带lightning母座的车载充电器及其充电装置，实现了车载充电器通过lightning母座与外接终端设备进行通讯沟通以及对外充电，通过适配器单元、通信单元以及控制单元的配合，使接入Lightning母座的终端设备与车载充电器进行身份识别后，再根据需求进行对应的充电操作，为Lightning母座作为电能输出端口提供可实现且稳定性强的充电方案。

Description

一种带lightning母座的车载充电器及其充电装置

技术领域

本实用新型涉及充电领域，具体涉及一种带有lightning母座的车载充电器及其充电装置。

背景技术

车载充电器是为了方便车主用车载车充电源随时随地为数码产品充电的配件。车载充电器在车用的同时，也能家用，实现车充、直充、USB充三合一多功能用途。车载充电器是为了方便用车载电源随时随地为数码产品充电的配件。

Lightning母座一般是作为终端设备的传输端口，以实现终端设备与外部设备的数据交互，以及为终端设备进行供电。Lightning母座具有小巧，性能高，适用性强，易与Lightning公头配合等优势，本领域技术人员希望将 Lightning母座应用到车载充电器中，作为向外输出或进行数据交互的车载充电器接口。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种带有lightning母座的车载充电器及其充电装置，解决车载充电器不能通过设置Lightning母座进行电能输出的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种带lightning 母座的车载充电器，其优选方案在于：所述车载充电器包括主体、设置在主体上用于向外获取电能的电能输入端以及设置在主体上用于向外输出电能的 lightning母座，所述电能输入端包括设置在主体上的正极触点和负极触片。

其中，较佳方案为：壳体上设置有与正极触点对应的第一开口、与负极触片对应的第二开口以及与lightning母座对应的第三开口，所述主体设置在壳体内，并使得正极触点穿过第一开口裸露在壳体外，负极触片穿过第二开口裸露在壳体外。

其中，较佳方案为：所述主体还包括适配器单元、与适配器单元连接的控制单元以及与控制单元连接的通信单元，所述适配器单元、控制单元和通信单元均与lightning母座连接。

其中，较佳方案为：所述通信单元上设置有握手引脚，所述握手引脚与 lightning母座的识别控制引脚连接，所述通信单元可通过lightning母座与外接终端握手通信。

其中，较佳方案为：所述控制单元设置有第一协议模块和第二协议模块，所述第一协议模块和第二协议模块均与lightning母座连接。

其中，较佳方案为：所述第一协议模块包括CC引脚，所述CC引脚与 lightning母座的L0P引脚连接，所述第一协议模块可通过lightning母座与外接终端进行第一协议通信。

其中，较佳方案为：所述第二协议模块包括DP引脚和DM引脚，所述DP 引脚与lightning母座的L1P引脚连接，所述DM引脚与lightning母座的L1N 引脚连接，所述第二协议模块可通过lightning母座与外接终端进行第二协议通信。

其中，较佳方案为：所述适配器单元上设置有电能输出端，所述电能输出端与lightning母座的电源引脚连接，所述适配器单元可通过lightning母座对外接终端充电。

为解决现有技术存在的问题，本实用新型还提供一种充电装置，其优选方案在于：所述充电装置包括如上所述的车载充电器以及充电线，所述充电线包括导线段，以及设置在导线段一端且可插入lightning母座的lightning公接口，以及设置在导线段另一端的I/O接口。

其中，较佳方案为：所述充电线还包括开关MOS管，所述开关MOS管用于控制通信单元与外接设备连通或断开。

本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，本实用新型通过设计一种带lightning母座的车载充电器及其充电装置，实现了车载充电器通过 lightning母座与外接终端设备进行通讯沟通以及对外充电，通过适配器单元、通信单元以及控制单元的配合，使接入Lightning母座的终端设备与车载充电器进行身份识别后，再根据需求进行对应的充电操作，为Lightning母座作为电能输出端口提供可实现且稳定性强的充电方案。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型中的一种带lightning母座的车载充电器的结构示意图；

图2是本实用新型中的壳体的结构示意图；

图3是本实用新型中的主体的结构示意图；

图4是本实用新型中的重置模块的结构示意图；

图5是本实用新型中的控制单元的结构示意图；

图6是本实用新型中的充电装置的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种带lightning母座的车载充电器的最佳实施例。

一种带lightning母座12的车载充电器，参考图1，所述车载充电器包括主体11、设置在主体11上用于向外获取电能的电能输入端以及设置在主体 11上用于向外输出电能的lightning母座12，所述电能输入端包括设置在主体11上正极触点13以及负极触片14。

具体的，所述主体11为电路板，其主要用于充电控制、握手以及协议通信。所述lightning母座12和电能输入端均设置在电路板上。所述电能输入端主要用于与外部汽车点烟器接口连接，以从外部汽车电池获取电能；所述电能输入端的正负极与外部汽车点烟器接口的正负极连接位置对应，其主要包括设置在主体11上的正极触点13以及负极触片14，且其包括两个负极触片14。优选地，所述正极触点13设置在主体11上且远离lightning母座12的一端部。所述lightning母座12主要用于与外部终端设备连接，以为外部终端设备提供电能。当所述车载充电器分别连接外部汽车和外部终端设备后，所述电路板与外部终端设备进行握手，以与外部终端设备建立通信，当两者握手完成后进行协议的识别与确认，当协议识别确认后根据对应协议进行通信，当所述电路板与外部终端设备协议通信完成后，所述电路板控制电能输入端获取的对应充电参数的电能直接或间接的输入至lightning母座12，并通过lightning 母座12为外接终端设备进行充电。

进一步地，并参考图2，所述车载充电器还包括壳体15，所述壳体15上设置有与正极触点13对应的第一开口151、与负极触片14对应的第二开口152 以及与lightning母座12对应的第三开口153，所述主体11设置在壳体15 内，并使得正极触点13穿过第一开口151裸露在壳体15外，负极触片14穿过第二开口152裸露在壳体15外。

具体的，所述车载充电器包括两个负极触片14，所述第二开口152也对应设置有两部分，分别对应两个负极触片14，所述主体11设置在壳体15内部，两个所述负极触片14分别穿过第二开口152的两个部分往壳体15外延伸并裸露在壳体15外，所述正极触点13穿过第一开口151往壳体15外延伸并裸露在壳体15外，所述lightning母座12卡入第三开口153内。其中，所述第一开口151与第三开口153可以分别开设在壳体15的两个不同端部，所述正极触点13与lightning母座12可以分别设置在主体11的两个不同端部，以方便连接点烟器接口和外部终端设备，需要说明的是，以上仅为优选方案，具体的开设位置可根据实际情况确认，只要不影响点烟器接口和外部终端设备连接即可。

其中，所述外部终端设备可以为手机、平板、电脑、智能穿戴等设备。

如图3所示，本实用新型提供主体的最佳实施例。

参考图3，所述主体11还包括适配器单元111、与适配器单元111连接的控制单元112以及与控制单元112连接的通信单元113，所述适配器单元111、控制单元112和通信单元113均与lightning母座12连接。

具体的，所述适配器单元111与外部点烟器接口A连接，主要是用于将频率低的交流整流为直流，然后将直流转换成高频交流信号，然后通过变压整流成直流，以实现给外接终端设备充电。所述通信单元113主要是用于当车载充电器分别连接点烟器接口A和外部终端设备后与外部终端设备进行握手，以对外部终端设备建立通信通道，为实现车载充电器对外部终端设备进行快充进行前期准备工作。所述控制单元112主要用于当通信单元113与外部终端设备握手并建立通信后对外部终端设备进行协议选择和充电控制。

在一个实施例中，所述适配器单元111上设置有电能输出端，所述电能输出端与lightning母座12的电源引脚连接，所述适配器单元111可通过电能输出端以及lightning母座12对外接终端设备充电。

具体的，适配器单元111与汽车点烟器接口A连接，汽车点烟器接口A 为提供电能的源头，适配器单元111将汽车提供的电能转化为可为适配器自身供电，以及可通过lightning母座12向外供电的电能，同时，通过适配器单元111提供不同电压值、电流值的电能，为外接的终端设备提供需要的充电电能，实现正常冲，快充等操作。优选地，所述适配器单元111通过控制单元 112为lightning母座12提供对应充电参数的电能，通过控制单元112作为输出电能的调控，以提供最佳的电能输出操作，满足终端设备的充电要求。

在一个实施例中，所述通信单元113上设置有握手引脚，所述握手引脚与lightning母座12的识别控制引脚连接，当lightning母座12连接有外部终端设备时，所述通信单元113可通过握手引脚以及lightning母座12与外接终端进行握手并建立通信。

具体的，握手协议是指主要用来让客户端及服务器确认彼此的身份的一类网络协议，控制单元112在上电并检测到lightning母座12外接终端设备后，先通过通信单元113的握手引脚与外接终端设备进行握手沟通，判断是否属于可以进行协议快充的设备，或者判断是否属于已备案的设备。

在另一个实施例中，通信单元113包括第一芯片以及外围电路，通过额外设置一芯片IC实现通过lightning母座12与外接终端设备的交互，提高与外接终端设备进行高效性、准确性的通信，同时，在控制单元112的基础上，增加第一芯片形成通信单元113的设计，一方面可以简化控制单元112的设计，另一方面实现模块化布局，提高电路结构的量产化，降低生产成本，实现功能分布化，特别是，将具有特定功能集成在第一芯片中，生产设计具有专用功能的芯片，避免芯片功能的浪费，降低成本。其中，通过第一芯片的多个引脚作为烧录引脚，为第一芯片进行软件烧录。优选地，握手引脚通过第一芯片的一通讯引脚与lightning母座12的ID引脚连接，且第一芯片与lightning母座 12之间设置一电阻。

进一步地，所述通信控制单元112还包括重置模块，所述重置模块的重置引脚外接重置电路，所述重置电路包括重置端、第一电容、第一电阻和第二电阻，所述重置引脚分别与重置端、第一电容、第一电阻和第二电阻连接，所述第一电容和第一电阻的另一端均接地，所述第二电阻的另一端接适配器单元 111的电能输出端。

具体地，并参考图4，所述第一芯片为UI，第一芯片UI上的引脚P51作为重置模块的重置引脚，通过重置引脚外接重置电路，重置电路包括与重置引脚连接的重置端RST、第一电容C7、第一电阻R7和第二电阻R5，第二电阻R5 的另一端接适配器单元111的电能输出端110连接，通过上电重置初始化，控制第一芯片进行相关通讯操作，如握手沟通。

在一个实施例中，并参考图5，所述控制单元112设置有第一协议模块1121 和第二协议模块1122，所述第一协议模块1121和第二协议模块1122均与 lightning母座12连接。

具体的，第一协议模块1121为PD协议模块，所述第一协议模块1121通过lightning母座12与外接终端设备进行PD协议沟通。PD充电协议是USB-IF 组织公布的功率传输协议，它可以使目前默认最大功率5V/2A的type-c接口提高到100W，同时谷歌宣布Android7.0以上的手机搭载的快充协议必须支持 PD协议，意在统一快充市场。USBPD透过USB电缆和连接器增加电力输送，扩展USB应用中的电缆总线供电能力，该规范可实现更高的电压和电流，输送的功率最高可达100瓦，并可以自由的改变电力的输送方向。所述第一协议模块 1121包括CC引脚，所述lightning母座12包括与CC引脚对应的L0P引脚，所述CC引脚与lightning母座12的L0P引脚连接，所述第一协议模块1121 可通过lightning母座12与外接终端进行第一协议通信。所述第二协议模块 1122为QC协议模块，所述第二协议模块1122通过lightning母座12与外接终端设备进行QC协议沟通，所述第二协议模块1122包括DP引脚和DM引脚，所述lightning母座12包括L1P引脚和L1N引脚，所述DP引脚与L1P引脚连接，所述DM引脚与L1N引脚连接。

其中，当第一协议沟通信失败后或获取外接终端设备不支持第一协议沟通信时，控制单元112控制第二协议模块1122通过lightning母座12与外接终端设备进行第二协议沟通。一方面，提高车载充电器的适用性，增加lightning 母座12可配对的外接终端设备，另一方面，可以在车载充电器上设置不同的母座接口，第二协议模块1122是为了这些额外增加的母座接口使用，且可再利用在lightning母座12上，实现一功能多复用。

在另一个实施例中，控制单元112包括第二芯片以及外围电路，通过第二芯片进行集成化设计，当然，也可以设置一逻辑电路，实现相关控制功能。

如图6所示，本实用新型提供一种充电装置的最佳实施例。

一种充电装置，并参考图6，所述充电装置包括如上所述的车载充电器1 以及充电线2，所述充电线2包括导线段21，以及设置在导线段21一端且可插入lightning母座12的lightning公接口22，以及设置在导线段21另一端的I/O接口23。

具体的，所述充电线2主要用于连接带lightning母座12的车载充电器和外接终端设备，以实现给外接终端设备充电，所述充电线2的一端设置有与带lightning母座12的车载充电器配合使用的lightning公接口22，其另一端设置有与外接终端设备连接的I/O接口23，其中，需要说明的是，所述充电线2的lightning公接口22既可以通过与带lightning母座12的车载充电器连接以获取电能为外部设备充电，也可以通过与其他不同的外部设备连接，以实现两个设备之间的数据传递或电量转移。

方案一

所述I/O接口23为用于与外接终端设备连接的lightning接口。

具体的，所述充电线2的一端为lightning公接口22，其另一端为 lightning接口，所述lightning接口具体也是指lightning公接口22，具有双lightning公接口22的充电线2可以分别连接带lightning母座12的车载充电器和外接终端设备，以实现对外接终端设备进行充电，还可以分别连接两个带有lightning母座12的外接终端设备，以实现两个外接终端设备之间的数据传递或电量转移。

方案二

所述I/O接口23为用于与外接终端设备连接的type-C接口。

具体的，所述充电线2的一端为lightning公接口22，其另一端为type-C 接口，所述type-C接口具体是指type-C公接口，该数据线可以分别连接带lightning母座12的车载充电器和外接终端设备，以实现对外部设备进行充电，还可以分别连接带有lightning母座12的车载充电器以及带有type-C 母座的外接终端设备，以实现两个具有不同母座的外接终端设备之间的数据传递或电量转移。

方案三

所述I/O接口23包括lightning接口、type-C接口和micro接口中的一种或多种，外接终端设备可通过lightning接口、type-C接口或micro接口与充电装置连接，以进行充电。

具体的，所述充电线2的一端为lightning公接口22，其另一端为多接口端，具体包括lightning接口、type-C接口和micro接口中的一种或多种，所述lightning接口、type-C接口和micro接口具体是指lightning公接口 22、type-C公接口以及micro公接口，该充电线2可以分别连接带lightning 母座12的车载充电器和两个不同的外接终端设备，以实现分别或同时对两个不同外接终端设备进行充电，还可以分别连接带有lightning母座12的外接终端设备以及另外两个带有lightning接口、type-C接口或micro接口的外接终端设备，以实现多具有不同母座的外接终端设备之间的数据传递或电量转移。

其中，需要说明的是，所述lightning接口、type-C接口和micro接口中的一种或多种的方案既包括同时具有lightning接口和type-C接口的方案，也包括同时具有lightning接口和micro接口的方案，还包括同时具有type-C 接口和micro接口的方案，以及同时具有lightning接口、type-C接口和micro 接口的方案。

进一步地，所述充电线2还包括开关MOS管，所述开关MOS管用于控制通信单元113与外接设备连通或断开。

具体的，所述通信单元113的握手引脚与lightning母座12400连接，所述通信单元113先通过lightning母座12提供上电信号，所述充电线2根据上电信号导通开关MOS管，以使通信单元113与外接终端设备建立通信。

因此，在通信单元113上电时，通过上电信号使lightning母座12产生上电信号，同时充电线2根据上电信号导通开关MOS管，以使通信单元113 与外接终端设备通信连接；以及，在通信单元113与外接终端设备通信连接后，通信单元113即刻与外接终端设备进行握手通信，在握手通信完成后，进行第一协议通信，实现lightning母座12的对外充电，进而实现lightning母座 12的快充充电。

以上所述者，仅为本实用新型最佳实施例而已，并非用于限制本实用新型的范围，凡依本实用新型申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本实用新型所涵盖。

Claims (9)

1.一种带lightning母座的车载充电器，其特征在于：所述车载充电器包括主体、设置在主体上用于向外获取电能的电能输入端以及设置在主体上用于向外输出电能的lightning母座，所述主体还包括适配器单元、与适配器单元连接的控制单元以及与控制单元连接的通信单元，所述适配器单元、控制单元和通信单元均与lightning母座连接，所述电能输入端包括设置在主体上的正极触点和负极触片。

2.根据权利要求1所述的车载充电器，其特征在于：所述车载充电器还包括壳体，所述壳体上设置有与正极触点对应的第一开口、与负极触片对应的第二开口以及与lightning母座对应的第三开口，所述主体设置在壳体内，并使得正极触点穿过第一开口裸露在壳体外，负极触片穿过第二开口裸露在壳体外。

3.根据权利要求1所述的车载充电器，其特征在于：所述通信单元上设置有握手引脚，所述握手引脚与lightning母座的识别控制引脚连接，所述通信单元可通过lightning母座与外接终端握手通信。

4.根据权利要求3所述的车载充电器，其特征在于：所述控制单元设置有第一协议模块和第二协议模块，所述第一协议模块和第二协议模块均与lightning母座连接。

5.根据权利要求4所述的车载充电器，其特征在于：所述第一协议模块包括CC引脚，所述CC引脚与lightning母座的L0P引脚连接，所述第一协议模块可通过lightning母座与外接终端进行第一协议通信。

6.根据权利要求4所述的车载充电器，其特征在于：所述第二协议模块包括DP引脚和DM引脚，所述DP引脚与lightning母座的L1 P引脚连接，所述DM引脚与lightning母座的L1 N引脚连接，所述第二协议模块可通过lightning母座与外接终端进行第二协议通信。

7.根据权利要求1所述的车载充电器，其特征在于：所述适配器单元上设置有电能输出端，所述电能输出端与lightning母座的电源引脚连接，所述适配器单元可通过lightning母座对外接终端充电。

8.一种充电装置，其特征在于：所述充电装置包括如权利要求1-7任一所述的车载充电器以及充电线，所述充电线包括导线段，以及设置在导线段一端且可插入lightning母座的lightning公接口，以及设置在导线段另一端的I/O接口。

9.根据权利要求8所述的充电装置，其特征在于：所述充电线还包括开关MOS管，所述开关MOS管用于控制通信单元与外接设备连通或断开。

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