CN219643265U - 一种usb接口转换器及太阳能板快充系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种USB接口转换器及太阳能板快充系统，USB接口转换器包括：球状外壳，具有容纳腔，球状外壳的外侧朝内凹陷形成有相邻或相对设置的至少四个侧平面，各侧平面中的一个设有安装孔，至少三个分别设有输出接口；电路板，固定于容纳腔内并与输出接口电连接，电路板配置有USB充电电路、QC协议充电电路、以及PD协议充电电路，USB充电电路、QC协议充电电路、以及PD协议充电电路分别与至少一个输出接口对应设置，以形成具有不同输出电压的输出接口；尾卡，固定于安装孔内并与电路板电连接。由于电路板配置有快充协议充电电路，可以解决原有太阳能板输出电压单一，不能随意给各种电子产品进行充电的缺陷。

Description

一种USB接口转换器及太阳能板快充系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能充电技术领域，尤其涉及一种USB接口转换器及太阳能板快充系统。

背景技术

随着新能源技术的发展，太阳能电池板在消费性电子产品上的应用越来越广泛。目前，市场上的太阳能产品大多只能通过单一接口实现充电，充电功率相对较小，虽然可以满足如手机、充电宝、平板电脑和笔记本电脑等的电池容量相对较小的用电装置的充电需求，但仍然需要耗费很多时间才能将电池充满。

在相关技术中，太阳能产品输出电压存在一定的恒压性，不能随时转换电压，只能单一地给在其电压范围内的电子产品进行充电，输出接口存在局限性，不能随时变换给各种电子产品进行充电，且产品在充电过程中功率损耗大，发热量大，给使用者使用过程中带来了一定的影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种USB接口转换器及太阳能板快充系统，旨在解决一定程度上解决相关技术中的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型第一方面提供了一种USB接口转换器，包括：

球状外壳，具有容纳腔，所述球状外壳的外侧朝内凹陷形成有相邻或相对设置的至少四个侧平面，各所述侧平面中的一个设有安装孔，至少三个分别设有输出接口；

电路板，固定于所述容纳腔内并与所述输出接口电连接，所述电路板配置有USB充电电路、QC协议充电电路、以及PD协议充电电路，所述USB充电电路、所述QC协议充电电路、以及所述PD协议充电电路分别与至少一个所述输出接口对应设置，以形成具有不同输出电压的所述输出接口；

尾卡，固定于所述安装孔内并与所述电路板电连接，所述尾卡用于电连接于太阳能板。

可选地，所述电路板包括电连接于所述尾卡的主板、以及均电连接于所述主板的第一次板和第二次板，所述主板、所述第一次板、以及所述第二次板分别电连接于至少一个所述输出接口，且所述主板配置有所述USB充电电路，所述第一次板配置有所述QC协议充电电路，所述第二次板配置有所述PD协议充电电路。

可选地，所述第一次板与所述主板相互平行，所述第二次板与所述主板相互垂直。

可选地，所述USB接口转换器还包括分别固定于所述主板和所述第一次板的固定柱。

可选地，所述主板还配置有转换电路和滤波稳压电路，所述球状外壳固定有电连接于所述主板的指示灯，所述指示灯设于所述侧平面内。

可选地，所述球状外壳包括上壳体和固定于所述壳体的下壳体，所述上壳体和所述下壳体围合形成所述容纳腔，所述上壳体设有第一定位结构，所述下壳体设有与所述第一定位结构相装配的第二定位结构。

可选地，所述第一定位结构包括设置于所述上壳体与所述所述下壳体相接触的一侧的台阶槽，所述第二定位结构包括固定于所述下壳体与所述上壳体相接触的一侧的凸台，所述凸台伸入至所述台阶槽内。

可选地，所述上壳体与所述所述下壳体相接触的侧边设有第一缺口，所述下壳体与所述上壳体相接触的侧边设有第二缺口，所述第一缺口与所述第二缺口相对设置并连通形成所述安装孔。

可选地，所述尾卡的外侧设有沿周向分布的定位槽，所述定位槽的宽度大于或等于所述球状外壳的壳壁厚度。

本实用新型第二方面提供了一种太阳能板快充系统，包括如上任一项所述的USB接口转换器以及电连接于所述USB接口转换器的太阳能板。

本实用新型中一种USB接口转换器及太阳能板快充系统与现有技术相比，有益效果在于：由于电路板配置有USB充电电路、QC协议充电电路、以及PD协议充电电路，从而使对应的输出接口为普通USB接口、USB-A接口、以及TYPE-C接口，既可以解决原有太阳能板输出电压单一，不能随意给各种电子产品进行充电的缺陷；还可以原有太阳能板快充系统的充电接口存在局限性，不能随时变换给各种电子产品进行充电的缺陷；同时还形成一种基于快充协议的太阳能板快充系统，可以提高电子产品的充电效率，并且降低功率损耗和电子产品在充电时的发热量，从而提升产品的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例USB接口转换器的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例USB接口转换器去除下壳体后的结构示意图；

图3是本实用新型实施例USB接口转换器去除上壳体后的结构示意图。

在附图中，各附图标记表示：1、球状外壳；11、容纳腔；12、侧平面；13、上壳体；14、下壳体；2、输出接口；3、电路板；31、主板；32、第一次板；33、第二次板；4、尾卡；41、定位槽；5、指示灯；6、台阶槽；7、凸台；8、固定柱。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“周向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例：

本实用新型实施例提供了一种太阳能板快充系统，包括如太阳能板和USB接口转换器，太阳能板电连接于USB接口转换器。其中，太阳能板吸取太阳能，并将吸取的太阳能转换成电能后通过USB接口转换器传输至电子产品，从而为电子产品充电。

请参阅图1、图2和图3，USB接口转换器包括球状外壳1、电路板3、以及尾卡4，球状外壳1具有容纳腔11，球状外壳1的外侧朝内凹陷形成有相邻或相对设置的至少四个侧平面12，各侧平面12中的一个设有安装孔，至少三个分别设有输出接口2；电路板3固定于容纳腔11内并与输出接口2电连接，电路板3配置有USB充电电路、QC协议充电电路、以及PD协议充电电路，USB充电电路、QC协议充电电路、以及PD协议充电电路分别与至少一个输出接口2对应设置，以形成具有不同输出电压的输出接口2；尾卡4固定于安装孔内并与电路板3电连接，尾卡4用于电连接于太阳能板。

由于电路板3配置有USB充电电路、QC协议充电电路、以及PD协议充电电路，从而使对应的输出接口2为普通USB接口、USB-A接口、以及TYPE-C接口，既可以解决原有太阳能板输出电压单一，不能随意给各种电子产品进行充电的缺陷；还可以原有太阳能板快充系统的充电接口存在局限性，不能随时变换给各种电子产品进行充电的缺陷；同时还形成一种基于快充协议的太阳能板快充系统，可以提高电子产品的充电效率，并且降低功率损耗和电子产品在充电时的发热量，从而提升产品的使用体验。

需要说明的是，球状外壳1相比矩形状外壳无棱角，握持时更加舒适，同时更加美观；由于球状外壳1形成有相邻或相对设置的至少四个侧平面12，USB接口转换器可以通过侧平面12较平稳的放置在桌面或台面上，且输出接口2分布在各侧平面12上，更容易区分各个输出接口2。太阳能板快充系统能够基于QC协议和PD协议，调整输出电压的大小，从而适配各种类型的电子产品，并同时提升充电效率、效果，减少充电时间。

如图所示，在一些实施例中，电路板3包括电连接于尾卡4的主板31、以及均电连接于主板31的第一次板32和第二次板33，主板31、第一次板32、以及第二次板33分别电连接于至少一个输出接口2，且主板31配置有USB充电电路，第一次板32配置有QC协议充电电路，第二次板33配置有PD协议充电电路。具体的，主板31通过螺钉固定在球状外壳1，主板31的外形尺寸大于第一次板32和第二次板33的外形尺寸，既能保证主板31具有足够的尺寸配置不同的电路，也可以使主板31、第一次板32和第二次板33所占的空间尽可能的较小，从而使得小体积的球状外壳1可以容纳电路板3。由于主板31配置有USB充电电路，使得电连接于主板31的输出接口2为普通USB接口；第一次板32配置有QC协议充电电路，使得电连接于第一次板32的输出接口2为USB-A接口；第二次板33配置有PD协议充电电路，使得电连接于第二次板33的输出接口2为TYPE-C接口。

根据实际需要，球状外壳1的外侧共设有六个侧平面12，六个侧平面12围合形成矩形结构，六个侧平面12中的一个设有安装孔，三个设有普通USB接口，一个设有USB-A接口，一个设有TYPE-C接口。USB-A接口可以为USB-A QC3.0接口，可支持的快充协议有：HVDCPQC3.0/QC2.0(QuikCharge)Class A，FCP(HisiliconFast Charge Protocol)，SCP(Hisilicon Super Charge Protocol)4.5V/5A，AFC(Samsung Adaptive FastCharge)，MTKPE+2.0/1.1(MediaTekPump Express Plus 2.0/1.1)，Apple2.4A以及BC1.2，支持5V、9V、12V电压转换；TYPE-C接口可以为为TYPE-C PD6接口，可支持的快充协议有USB TYPEC DFP，PD2.0/PD3.0/PPS，HVDCPQC4/QC4+/QC3.0/QC2.0(QuickCharge)，FCP(Hisilicon FastChargeProtocol)4.5V/5A，AFC(Samsung Adaptive Fast Charge)，Apple2.4A、BC1.2A以及三星2.0A，支持5V、9V、12V、15V、18V、20V电压转换。

需要说明的是，对于TYPE-C接口，电子产品与TYPE-C接口通过标准的USB线缆建立CC连接，通过初始快充通信配置，告知电子产品适配器（整个太阳能板快充系统）所支持的充电电压和电流，进入USB快充恒流快充模式，确认对方为支持快充的适配器，并请求自己刚才所要求的电压和电流，适配器则输出对应的电压值进入恒流充电阶段，从而达到一种可以任意变换电压值进行给各种电子产品进行快速充电的效果。Type-C接口输出最高100W功率的电力传输量，而且，供电端与接电端具有可以互向的双向式的电源供应特性，并结合TYPE-C标准的端口，在电子产品电池恒流充电阶段电子产品内部充电控制电路不对适配器输出的电压进行DC/DC变换，而是直接通过USB PD协议去调整适配器的输出电压大小让其进入指定参数的恒流输出工作模式，从而满足电子产品恒流充电电流的大小，从而在加大充电电流的情况下，降低了用电装置内部的功率损耗以及发热。

如图所示，优选地，第一次板32与主板31相互平行，第二次板33与主板31相互垂直，可以更合理地将主板31、第一次板32、以及第二次板33设置在容纳腔11内，以减小电路板3所占的空间。其中，USB接口转换器还包括分别固定于主板31和第一次板32的固定柱8，固定柱8可以共设有两个且间隔分布，固定柱8垂直于主板31，从而有利于实现将第一次板32固定在主板31上的同时使得第一次板32与主板31相互平行。第二次板33和主板31直接通过锡焊固定在一起。

如图所示，在一些实施例中，主板31还配置有转换电路和滤波稳压电路，球状外壳1固定有电连接于主板31的指示灯5，指示灯5设于侧平面12内。具体的，转换电路可以将太阳能板提供的不可控电压转变成可控的电压输出，滤波稳压电路可以为各输出接口2提供稳定的电源，指示灯5可以为三色灯，用于显示太阳能板快充系统的使用状态，例如：当指示灯5为绿色常亮时，表示电子产品正通过USB接口转换器充电；当指示灯5为绿色闪烁时，表示电子产品充电完成；当指示灯5红色常亮时，表示USB接口转换器故障；当指示灯5黄色常亮时，表示太阳能板快充系统所提供的电能不足。

如图所示，在一些实施例中，球状外壳1包括上壳体13和固定于壳体的下壳体14，上壳体13和下壳体14围合形成容纳腔11，上壳体13设有第一定位结构，下壳体14设有与第一定位结构相装配的第二定位结构，通过第一结构和第二定位结构可以实现上壳体13和下壳体14的快速且精准地定位，有利于实现上壳体13和下壳体14的快速装配。

如图所示，进一步地，第一定位结构包括设置于上壳体13与下壳体14相接触的一侧的台阶槽6，第二定位结构包括固定于下壳体14与上壳体13相接触的一侧的凸台7，凸台7伸入至台阶槽6内。其中，台阶槽6和凸台7均呈环状，凸台7和台阶槽6之间的相互配合可以实现上壳体13和下壳体14的快速定位。根据实际需要，第一定位结构可以为凸台7，第二定位结构可以为台阶槽6。应当理解，凸台7可以与台阶槽6共同形成密封结构，阻止污染物从外界进入容纳腔11内。

如图所示，在一个实施例中，上壳体13与下壳体14相接触的侧边设有第一缺口，下壳体14与上壳体13相接触的侧边设有第二缺口，第一缺口与第二缺口相对设置并连通形成安装孔，上壳体13和下壳体14可以采用注塑成型，在注塑过程中，通过在上壳体13形成第一缺口，下壳体14形成第二缺口，从而使得上壳体13和下壳体14装配后形成安装孔。根据实际需要，安装孔可以呈矩形状。

如图所示，在一些实施例中，尾卡4的外侧设有沿周向分布的定位槽41，定位槽41的宽度大于或等于球状外壳1的壳壁厚度。具体的，定位槽41可以呈环状，定位槽41的宽度等于球状外壳1的壳壁厚度，使得尾卡4可以紧密固定在安装孔内，从而避免尾卡4松动。根据实际需要，可以设置定位槽41的宽度稍大于球状外壳1的壳壁厚度，以预留足够的装配余量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种USB接口转换器，其特征在于，包括：

球状外壳，具有容纳腔，所述球状外壳的外侧朝内凹陷形成有相邻或相对设置的至少四个侧平面，各所述侧平面中的一个设有安装孔，至少三个分别设有输出接口；

电路板，固定于所述容纳腔内并与所述输出接口电连接，所述电路板配置有USB充电电路、QC协议充电电路、以及PD协议充电电路，所述USB充电电路、所述QC协议充电电路、以及所述PD协议充电电路分别与至少一个所述输出接口对应设置，以形成具有不同输出电压的所述输出接口；

尾卡，固定于所述安装孔内并与所述电路板电连接，所述尾卡用于电连接于太阳能板。

2.根据权利要求1所述的USB接口转换器，其特征在于，所述电路板包括电连接于所述尾卡的主板、以及均电连接于所述主板的第一次板和第二次板，所述主板、所述第一次板、以及所述第二次板分别电连接于至少一个所述输出接口，且所述主板配置有所述USB充电电路，所述第一次板配置有所述QC协议充电电路，所述第二次板配置有所述PD协议充电电路。

3.根据权利要求2所述的USB接口转换器，其特征在于，所述第一次板与所述主板相互平行，所述第二次板与所述主板相互垂直。

4.根据权利要求3所述的USB接口转换器，其特征在于，所述USB接口转换器还包括分别固定于所述主板和所述第一次板的固定柱。

5.根据权利要求2所述的USB接口转换器，其特征在于，所述主板还配置有转换电路和滤波稳压电路，所述球状外壳固定有电连接于所述主板的指示灯，所述指示灯设于所述侧平面内。

6.根据权利要求1所述的USB接口转换器，其特征在于，所述球状外壳包括上壳体和固定于所述壳体的下壳体，所述上壳体和所述下壳体围合形成所述容纳腔，所述上壳体设有第一定位结构，所述下壳体设有与所述第一定位结构相装配的第二定位结构。

7.根据权利要求6所述的USB接口转换器，其特征在于，所述第一定位结构包括设置于所述上壳体与所述下壳体相接触的一侧的台阶槽，所述第二定位结构包括固定于所述下壳体与所述上壳体相接触的一侧的凸台，所述凸台伸入至所述台阶槽内。

8.根据权利要求6所述的USB接口转换器，其特征在于，所述上壳体与所述下壳体相接触的侧边设有第一缺口，所述下壳体与所述上壳体相接触的侧边设有第二缺口，所述第一缺口与所述第二缺口相对设置并连通形成所述安装孔。

9.根据权利要求1所述的USB接口转换器，其特征在于，所述尾卡的外侧设有沿周向分布的定位槽，所述定位槽的宽度大于或等于所述球状外壳的壳壁厚度。

10.一种太阳能板快充系统，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的USB接口转换器以及电连接于所述USB接口转换器的太阳能板。