一种用于营地灯的充电电路及其营地灯

摘要

本实用新型属于电子电路技术领域，涉及一种用于营地灯的充电电路及其营地灯，包括：充放电接口模块、充放电管理模块、控制模块、MCC磁吸充电模块及储能模块；充放电接口模块用于连接供电设备或充电设备；充放电管理模块与充放电接口模块连接，用于将充放电接口模块引入的第一电源电压转换为第一充电电压或将储能模块输出的输出电压转换为供电电压；储能模块与充放电管理模块连接，用于将第一充电电压输出至储能模块或将供电电压输出至充放电接口模块；MCC磁吸充电模块与储能模块连接；控制模块与MCC磁吸充电模块连接，控制模块用于控制MCC磁吸充电模块与储能模块连接或断开。

说明书

技术领域

本实用新型属于电子电路技术领域，涉及一种用于营地灯的充电电路及其营地灯。

背景技术

现有市场上的营地灯都充电的方式大多采用单充电端口充电，即采用TYPE-C充电端口或Micro USB充电端口进行充电，但是由于采用单充电端口充电，导致营地灯在充电时充电方式过于单一，并且现有的营地灯一般只能够作为受电设备使用，然而用户在户外活动使用手机、平板等电子设备时很容易出现没电的情况，在用户又未携带充电宝的情况下，营地灯也不能够将其作为供电设备其他电子设备充电，导致现有营地灯的功能也过于单一，从而降低了用户在使用营地灯时的使用体验。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于营地灯的充电电路及其营地灯，一方面能够通过两种不同的充电方式给营地灯充电，另一方面能够将营地灯作为供电设备给电子设备充电，从而提升用户在使用营地灯时的体验。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种用于营地灯的充电电路，包括：充放电接口模块、充放电管理模块、控制模块、MCC磁吸充电模块及储能模块；

所述充放电接口模块用于连接供电设备或充电设备；

所述充放电管理模块与所述充放电接口模块连接，用于将所述充放电接口模块引入的第一电源电压转换为第一充电电压或将储能模块输出的输出电压转换为供电电压；

所述储能模块与所述充放电管理模块连接，用于将第一充电电压输出至所述储能模块或将所述供电电压输出至充放电接口模块；

所述MCC磁吸充电模块与所述储能模块连接，所述MCC磁吸充电模块用于将引入的第二电源电压转换为第二充电电压输送至所述储能模块；

所述控制模块与所述MCC磁吸充电模块连接，所述控制模块用于控制所述MCC磁吸充电模块与所述储能模块连接或断开。

进一步的，所述充放电接口模块包括：TYPE-C接口模块及USB-A接口模块，所述USB-A接口模块及所述TYPE-C接口模块均与所述充放电管理模块连接。

进一步的，所述充电电路还包括：第一开关模块，所述第一开关模块同时与所述TYPE-C接口模块与所述充放电管理模块连接，用于控制所述TYPE-C接口模块与所述充放电管理模块连接或断开。

进一步的，所述充电电路还包括：第二开关模块，所述第二开关模块同时与所述USB-A接口模块与所述充放电管理模块连接，用于控制所述USB-A接口模块与所述充放电管理模块连接或断开。

进一步的，所述MCC磁吸充电模块包括：MCC磁吸接口、第三开关模块、握手协议模块；

所述MCC磁吸接口用于连接供电设备；

所述第三开关模块同时与所述储能模块及所述磁吸接口连接；

所述握手协议模块与所述第三开关模块连接，且所述握手协议模块还连接控制模块。

进一步的，所述MCC磁吸充电模块还包括：供电设备接入检测模块，所述供电设备接入检测模块同时连接所述MCC磁吸接口及所述控制模块。

进一步的，所述充电电路还包括：电池电压检测模块，所述电池电压检测模块同时连接所述储能模块及所述控制模块。

进一步的，所述第三开关模块包括：第三MOS管、第一三极管及第二三极管，所述第三MOS管的栅极用于连接所述握手协议模块，所述第三MOS管的源极用于连接储能模块，所述第三MOS管的漏极连接所述MCC磁吸接口的正极连接端，所述第一三极管的发射极连接所述MCC磁吸接口的正极连接端，所述第一三极管的集电极用于接地，所述第一三极管的基极连接所述第二三极管的基极，所述第二三极管的发射极连接所述储能模块，所述第二三极管的集电极用于接地。

本实用新型还提供一种营地灯，包括：主体，所述营地灯还包括：所述的充电电路，所述充电电路设于所述主体内，所述营地灯的底部设有凹陷区域，所述凹陷区域内设有磁吸充电装置，所述MCC磁吸充电模块设于所述磁吸充电装置内。

进一步的，所述主体的底部还设有多个均匀排布的凸出部分，所述凸出部分上还设有脚垫。

本实用新型的有益效果：

(1)、通过设置充放电接口模块及MCC磁吸充电模块，使得用户在给营地灯进行充电时，既可以将供电设备与充放电接口模块连接给营地灯的储能模块充电，也可以将供电设备与MCC磁吸充电模块连接，实现给营地灯的储能模块充电，从而提升营地灯充电方式的多样性。

(2)、由于设置了充放电接口模块及磁吸充电模块，使得用户在给营地灯充电时，能够采用双充电端口的方式给营地灯充电，从而提升营地灯在充电时的充电速度。

(3)、通过将充放电管理模块与所述充放电接口模块连接，用于将储能模块输出的输出电压转换为供电电压，充电充放电接口模块还能够用于连接充电设备，使得营地灯能够作为供电设备给电池设备充电，从而使得营地灯的功能能够更加多样化，从而提升用户在使用营地灯时的使用体验。

附图说明

附图1是本实用新型中充放电接口模块、充放电管理模块、储能模块、第一开关模块及第二开关模块相连接时的原理示意图；

附图2是本实用新型中MCC磁吸充电模块与稳压模块相连接时的原理示意图；

附图3是本实用新型中控制模块的原理示意图；

附图4是本实用新型中电池电压检测模块的原理示意图；

附图5是本实用新型中充电状态显示模块的原理示意图；

附图6是本实用新型中营地灯的结构示意图。

图中标识：100-主体，110-凹陷区域，120-凸出部分；200-脚垫；300-磁吸充电装置。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参考附图1-附图3，一种用于营地灯的充电电路，包括：充放电接口模块、充放电管理模块、控制模块、MCC磁吸充电模块及储能模块；充放电接口模块用于连接供电设备或充电设备；充放电管理模块与充放电接口模块连接，用于将充放电接口模块引入的第一电源电压转换为第一充电电压或将储能模块输出的输出电压转换为供电电压；储能模块与充放电管理模块连接，用于将第一充电电压输出至储能模块或将供电电压输出至充放电接口模块；MCC磁吸充电模块与储能模块连接，MCC磁吸充电模块用于将引入的第二电源电压转换为第二充电电压输送至储能模块；控制模块与MCC磁吸充电模块连接，控制模块用于控制MCC磁吸充电模块与储能模块连接或断开。进一步的，充放电管理模块包括：充放电管理芯片U1，本实施例中，控制芯片U2的型号为SC92F8003，储能模块为电池，充放电管理芯片U1的型号为IP5332。

通过设置充放电接口模块及MCC磁吸充电模块，使得用户在给营地灯进行充电时，既可以将供电设备与充放电接口模块连接给营地灯的储能模块充电，也可以将供电设备与MCC磁吸充电模块连接，实现给营地灯的储能模块充电，从而提升营地灯充电方式的多样性；并且通过将充放电管理模块与所述充放电接口模块连接，用于将储能模块输出的输出电压转换为供电电压，充电充放电接口模块还能够用于连接充电设备，使得营地灯能够作为供电设备给电池设备充电，从而使得营地灯的功能能够更加多样化，从而提升用户在使用营地灯时的使用体验。

其中一个实施例中，参考附图1，充放电接口模块包括：TYPE-C接口模块及USB-A接口模块，TYPE-C接口模块及USB-A接口模块均与充放电管理模块连接。

其中一个实施例中，参考附图1，充电电路还包括：第一开关模块，第一开关模块同时与TYPE-C接口模块与充放电管理模块连接，用于控制TYPE-C接口模块与充放电管理模块连接或断开。具体的，第一开关模块包括：第一MOS管Q1，第一MOS管Q1的漏极连接TYPE-C接口模块的电压输出端VCC，第一MOS管Q1的源极连接充放电管理芯片U1的第一电压输入输出端VSN，所述第一MOS管Q1的栅极连接充放电管理芯片U1的第一控制端VBUSG。第一开关模块的设置，营地灯在充电或放电时，TYPE-C接口模块能够与充放电管理模块连接，而营地灯未充电或放电时，TYPE-C接口模块能够与充放电管理模块断开连接。

其中一个实施例中，参考附图1，充电电路还包括：第二开关模块，第二开关模块同时与USB-A接口模块与充放电管理模块连接，用于控制USB-A接口模块与充放电管理模块连接或断开。具体的，第二开关模块包括：第二MOS管Q2，第二MOS管Q2的漏极连接USB-A接口模块的电压输出端VCC，第二MOS管Q2的源极连接充放电管理芯片U1的第一电压输入输出端VSN，所述第二MOS管Q2的栅极连接充放电管理芯片U1的第二控制端VOUTG。第二开关模块的设置，营地灯在充电或放电时，USB-A接口模块能够与充放电管理模块连接，而营地灯未充电或放电时，USB-A接口模块能够与充放电管理模块断开连接。

其中一个实施例中，参考附图2，MCC磁吸充电模块包括：MCC磁吸接口CON2、第三开关模块、握手协议模块；MCC磁吸接口CON2用于连接供电设备；第三开关模块同时与储能模块及磁吸接口连接；握手协议模块与第三开关模块连接，且握手协议模块还连接控制模块。通过设置MCC磁吸充电模块包括：MCC磁吸接口CON2、第三开关模块、握手协议模块，保证第二电源电压能够转换为第二充电电压输送至储能模块。

其中一个实施例中，参考附图2，第三开关模块包括：第三MOS管Q7、第一三极管Q3及第二三极管Q5，第三MOS管Q7的栅极用于连接握手协议模块，第三MOS管Q7的源极用于连接储能模块，具体的，第三MOS管Q7的源极连接第二十一电阻R21后与储能模块的正极连接端BAT+连接，第三MOS管Q7的漏极连接MCC磁吸接口CON2的正极连接端CH+，第一三极管Q3的发射极连接MCC磁吸接口CON2的正极连接端CH+，第一三极管Q3的集电极用于接地，具体的，第一三极管Q3的集电极连接第二十二电阻R22后接地，且第一三极管Q3的集电极与第一三极管Q3的基极串联，第一三极管Q3的基极连接第二三极管Q5的基极，第二三极管Q5的发射极连接储能模块，具体的，第二三极管Q5的发射极连接储能模块的正极连接端BAT+连接，第二三极管Q5的集电极用于接地，具体的，第二三极管Q5的集电极连接第二十六电阻R26后接地；其中第一三极管Q3与第二三极管Q5能够构成一个电压比较电路，通过将MCC磁吸接口CON2与储能模块的电压进行比较，以控制第三MOS管Q7的导通或断开。

其中一个实施例中，参考附图2，握手协议模块包括：第三三极管Q6及第四三极管Q8，第三三极管Q6的发射极连接储能模块的正极连接端BAT+，第三三极管Q6的集电极连接第三MOS管Q7的栅极与第二三极管Q5的集电极的相连接端，第三三极管Q6的基极连接第四三极管Q8的集电极，第四三极管Q8的发射极接地，第四三极管Q8的基极连接控制芯片U2的使能端P_2.6。通过第三三极管Q6及第四三极管Q8构成握手协议模块，使得MCC磁吸接口CON2模块能够与MCC充电线握手协议，来决定充电电流。

其中一个实施例中，参考附图2，MCC磁吸充电模块还包括：供电设备接入检测模块，供电设备接入检测模块同时连接MCC磁吸接口CON2及控制模块。具体的，供电设备接入检测模块包括：第二十四电阻R24、第二十五电阻R25及第二十七电容C27，第二十四电阻R24的第一端连接MCC磁吸接口CON2的正极连接端CH+，第二十四电阻R24的第二端连接第二十五电阻R25的第一端，第二十五电阻R25的第二端接地，第二十四电阻R24与第二十五电阻R25的相连接并连接至控制芯片U2的第一电压检测端AIN2，第二十七电容C27的第一端连接第二十四电阻R24与第二十五电阻R25的相连接端，第二十七电容C27的第二端接地。通过设置供电设备接入检测模块，使得供电设备与MCC磁吸充电模块连接后，供电设备接入检测模块能够将检测到的电压信号发送至控制芯片U2，使得控制芯片U2能够输入相应的控制信号控制第三MOS管Q7开启，从而保证MCC磁吸接口CON2与储能模块导通。

其中一个实施例中，参考附图4，充电电路还包括：电池电压检测模块，电池电压检测模块同时连接储能模块及控制模块。具体的，电池电压检测模块包括：第九电阻R9、第十电阻R10及第十九电容C19，第九电阻R9的第一端连接储能模块的正极连接端BAT+，第九电阻R9的第二端连接第十电阻R10的第一端，第十电阻R10的第二端接地，第九电阻R9与第十电阻R10的相连接端连接至控制芯片U2的第二电压检测端AIN6，第十九电容C19的第一端连接至第九电阻R9与第十电阻R10的相连接端，第十九电容C19的另一端接地。通过设置电池电压检测模块，使得电池电压检测电路检测到的电压能够反馈给控制芯片U2，从而第一三极管Q3与第二三极管Q5组成的电压比较电路能够将MCC磁吸接口CON2的电压与储能模块的电压进行比较，保证电压比较电路能够控制第三MOS管Q7的导通或关闭。

其中一个实施例中，参考附图1，充放电管理芯片U1的1号引脚CC1连接TYPE-C接口模块的12号连接端CC1，充放电管理芯片U1的2号引脚CC2连接TYPE-C接口模块的5号连接端CC2，充放电管理芯片U1的3号引脚DMC同时连接TYPE-C接口模块的3号连接端D-及TYPE-C接口模块的10号连接端D-，充放电管理芯片U1的4号引脚DPC同时连接TYPE-C接口模块的4号连接端D+及TYPE-C接口模块的11号连接端D+，充放电管理芯片U1的31号引脚DMA连接USB-A接口模块的2号连接端D-，充放电管理芯片U1的32号引脚DPA连接USB-A接口模块的3号连接端D+，充放电管理芯片U1的1号引脚INT连接控制芯片U2的1号引脚P0_0，充放电管理芯片U1的9号引脚SCL连接控制芯片U2的17号引脚P1_4，充放电管理芯片U1的10号引脚SDA连接控制芯片U2的16号引脚P1_3，充电管理芯片U1的23号引脚VREG连接控制芯片U2的5号引脚VDD，使得充电管理芯片U1能够输出3.3V的电压给控制芯片U2供电，以保证控制芯片U2能够正常工作。

其中一个实施例中，参考附图2，充电电路还包括：稳压电路，稳压电路同时连接储能模块、控制芯片U2及MCC磁吸充电模块。具体的，稳压模块包括：稳压芯片U3，稳压芯片的电压输入端VIN连接储能模块的正极连接端BAT+，在稳压芯片的电压输入端VIN连接储能模块的正极连接端BAT+依次连接有第二十三电容C23、第二十二电容C22，第二十三电容C23及第二十二电容C22的另一端均接地，稳压芯片U3的接地端GND接地，稳压芯片U3的电压输出端VOUT连接控制芯片U2的电压输入端P2_4，在稳压芯片U3的电压输出端VOUT连接有第二十四电容C24，第二十四电容C24的另一端接地，稳压芯片U3的电压输出端VOUT依次连接第二二极管D2、第十六电阻R16后与MCC磁吸接口CON2连接。本实施例中，稳压芯片U3的型号为BL8503-25。

其中一个实施例中，参考附图5，充电电路还包括充电状态显示模块，充电状态显示模块包括：第一LED灯LED1，第一LED灯LED1的负极连接端连接控制芯片U2的7号引脚P2_2及控制芯片U2的8号引脚P2_3，第一LED灯LED1的正极连接端连接充放电管理芯片U1的23号引脚VREG，以保证充电管理芯片U1能够输出3.3V的电压给充电状态显示模块供电，以保证充电状态显示模块能够正常工作。

其中一个实施例中，储能模块与充放电管理芯片U1的第二电压输入输出端LX连接，在储能模块的正极连接端BAT+与充放电管理芯片U1的第二电压输入输出端LX之间还连接有第一电感L1。

参考附图6，本实用新型还提供一种营地灯，包括：主体，营地灯还包括：充电电路，充电电路设于主体内，营地灯的底部设有凹陷区域110，凹陷区域110内设有磁吸充电装置300，MCC磁吸充电模块设于磁吸充电装置300内。通过在营地灯的底部设置凹陷区域110，磁吸充电装置300设于凹陷区域110内，避免了将营地灯上的磁吸充电装置300直接设于侧壁或顶部，使得营地灯的整体区域更加美观，并且凹陷区域还可以容纳MCC数据线上的磁吸充电装置，避免营地灯在充电时由于MCC数据线上的磁吸充电装置凸出于凹陷区域110外部而导致营地灯不够平稳

其中一个实施例中，主体100的底部还设有多个均匀排布的凸出部分120，凸出部分120的设置，使得主体100的底部与地面能够具有预设间距，保证MCC数据线能够从预设间距中穿出。进一步的，凸出部分上还设有脚垫200。脚垫200的设置，能增大凸出部分与地面接触时的摩擦力，从而提升营地灯放置在地面或桌面上的稳定性。

TYPE-C充放电工作原理：当用户用TYPE-C数据线与TYPE-C接口模块连接时，TYPE-C接口模块的3号连接端D-、TYPE-C接口模块的4号连接端D+、TYPE-C接口模块的5号连接端CC2、TYPE-C接口模块的10号连接端D-、TYPE-C接口模块的11号连接端D+及TYPE-C接口模块的12号连接端CC1分别会通过数据线跟充电器进行握手协议，当协议握手成功后，充电器会根据握手协议输出协议好的电压给到产品，即这个电压会经过第一MOS管Q1流入到充放电管理芯片U1的第一电压输入输出端VSN，第一MOS管Q1的栅极受充放电管理芯片U1的第一控制端VBUSG控制，当充放电管理芯片U1的第一控制端VBUSG输出低电平，第一MOS管Q1导通，反之关断，电压经第一MOS管Q1至充放电管理芯片U1的第一电压输入输出端VSN进入充放电管理芯片U1，再从充放电管理芯片U1的第二电压输入输出端LX出来至第一电感L1后给电池充电。对外放电工作原理与充电原理类似，当营地灯上的TYPE-C接口模块与外界受电产品的协议握手成功后，TYPE-C接口模块会输出协议好的电压给受电产品，电池的电压经滤波后到第一电感升降压电感，从第二电压输入输出端LX进入充放电管理芯片U1，升降压的电压经过充放电管理芯片U1的第一电压输入输出端VSN输出到第一MOS管Q1至TYPE-C接口模块，即完成对外放电的过程。

USB-A接口模块放电工作原理：当USB-A接口模块与外界受电产品的协议握手成功后，USB-A接口模块会输出协议好的电压给受电产品，电池的电压经滤波后到第一电感升降压电感，第二电压输入输出端LX进入充放电管理芯片U1，升降压的电压经过充放电管理芯片U1的第一电压输入输出端VSN输出到第二MOS管至USB-A接口模块，即完成对外放电的过程。

MCC磁吸充电工作原理：当不用MCC磁吸充电时，MCC磁吸接口CON2的电压为2.5V，第一三极管Q3基极集电极及第二三极管Q5基极的电压为1.9V，第二三极管Q5的基极为1.9V电压低于电压最低电压2.5V，第二三极管Q5导通，第二三极管Q5导通后，第三MOS管Q7的栅极为高电平，第三MOS管Q7的栅极电压等于电池电压，第三MOS管Q7关断。当用户使用MCC磁吸线给产品充电时，MCC磁吸接口CON2的电压会从2.5V上升至4.2V，即第一三极管Q3的基极和第二三极管Q5的基极的电压为3.6V，当电池的正极连接端的电压低于4.2V时，则第二三极管Q5关断，即第二三极管Q5的集电极为低电平，即第三MOS管Q7栅极为低电平，第三MOS管Q7导通，第三MOS管Q7导通后，充电电流经第三MOS管Q7至第二十一电阻后给电池充电。

MCC磁吸充电协议通讯原理：当用户使用MCC磁吸线给产品充电时，MCC磁吸接口CON2的电压会从2.5V上升至4.2V，第二十四电阻R24、第二十五电阻R25及第二十七电容C27检测到MCC磁吸接口CON2的电压变化后，会把这个电压变化信息反馈给控制芯片U2的第一电压检测端AIN2，控制芯片U2的第一电压检测端AIN2检测到这个信号后，控制芯片U2的使能端EN2会发出一段高低电平协议信号来控制第四三极管Q8的导通和关断，会在第三三极管Q6的基极产生一段高低电平的协议信号来控制第三三极管Q6的导通和关闭，即会在第三MOS管Q7的栅极产生一段高低电平的协议信号来控制第三MOS管Q7的导通关闭，从而在MCC磁吸接口CON2产生一段高低电平的协议信号，MCC磁吸充电线的检测到这个协议信号，MCC磁吸充电线就会输出适合这个产品的充电电流。

以上所述的实施例，只是本实用新型的较优选的具体方式之一，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。