一种附带随身WiFi功能的充电宝的制作方法

本发明涉及移动电源与无线通信，具体地说，涉及一种附带随身wifi功能的充电宝。

背景技术：

1、随着移动智能设备的普及，移动电源（充电宝）与随身wifi已成为户外出行的必备电子产品。现有技术中出现了将随身wifi功能集成于充电宝的一体化产品，解决了两类设备分别携带的不便，同时可共用内置电芯供电，大幅提升了产品便携性。

2、但现有集成式产品存在以下核心缺陷：其一，集成的随身wifi模块均采用全向天线进行360°全角度无线信号发射，而用户实际使用时，连接wifi的设备往往仅处于单一或少数几个方位，其余无设备的方位持续发射信号会造成大量的功率损失，大幅增加wifi模块的无效功耗，导致充电宝的整体续航时长显著缩短；其二，全向发射的信号增益分散，在设备距离较远或存在遮挡时，易出现信号延迟高、连接不稳定的问题；其三，现有技术无法根据设备的实际连接状态动态调整信号发射方向与功率，无法实现功耗与信号质量的平衡优化。针对上述问题，目前尚无有效的解决方案。

3、因此亟需研发一种可定向传输wifi信号、降低无效功耗、延长续航的附带随身wifi功能的充电宝。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有集成式充电宝与随身wifi产品中，wifi模块全向发射导致功率浪费、功耗高、续航短、信号效率低的缺陷，提供一种附带随身wifi功能的充电宝，通过识别wifi信号最低延迟角度，驱动发射板定向朝向连接设备，实现信号定向传输，减少无效功率损耗，延长产品整体续航，同时提升信号连接稳定性。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种附带随身wifi功能的充电宝，包括壳体、设于壳体内部的电芯、电路组件、转动倾斜组件以及与转动倾斜组件传动连接的wifi信号发射板；所述电路组件包括电路板、集成于电路板上的控制模块、稳压电路模块、充电管理模块、wifi通讯模块、信号延迟识别模块与编码模块；所述电芯通过稳压电路模块分别与控制模块、wifi通讯模块、转动倾斜组件电连接，所述充电管理模块与电芯电连接，所述wifi通讯模块分别与信号延迟识别模块、编码模块、wifi信号发射板信号连接，所述控制模块分别与信号延迟识别模块、转动倾斜组件控制连接。

4、所述信号延迟识别模块用于实时采集wifi通讯模块与已连接设备之间的多方向信号延迟数据，识别出最低信号延迟对应的设备方位角度；所述控制模块用于根据识别到的方位角度，驱动转动倾斜组件带动wifi信号发射板转动并倾斜至对应方位，实现wifi信号的定向传输。

5、作为本技术方案的进一步改进，所述转动倾斜组件包括转动支撑环、主动驱动齿轮、从动齿环、倾斜支架与倾斜驱动组件；所述转动支撑环转动安装于壳体的内壁，所述从动齿环同轴固定于转动支撑环的外壁，所述主动驱动齿轮与从动齿环啮合传动，所述主动驱动齿轮的输入端与固定在壳体内的第一驱动电机传动连接，所述第一驱动电机与控制模块控制连接；所述倾斜支架铰接于转动支撑环的内环面，所述wifi信号发射板固定安装于倾斜支架上，所述倾斜驱动组件设于转动支撑环与倾斜支架之间，用于驱动倾斜支架沿铰接轴转动，所述倾斜驱动组件与控制模块控制连接。

6、作为本技术方案的进一步改进，所述倾斜驱动组件包括第二驱动电机与丝杆传动副，所述第二驱动电机固定于转动支撑环上，所述第二驱动电机的输出端与丝杆传动副的丝杆同轴固定，所述丝杆传动副的螺母座与倾斜支架的背面铰接，所述第二驱动电机与控制模块控制连接；所述倾斜支架的转动倾斜角度范围为0°~90°，所述转动支撑环的周向转动角度范围为0°~360°。

7、作为本技术方案的进一步改进，所述信号延迟识别模块内置多通道信号扫描单元，所述多通道信号扫描单元用于按预设周期对°全角度范围进行分区间信号延迟采样，获取每个区间内已连接设备的信号往返延迟值，并将最小往返延迟值对应的区间中心角判定为最低信号延迟对应的设备方位角度。

8、作为本技术方案的进一步改进，所述控制模块内置角度闭环调节单元与动态追踪单元；所述角度闭环调节单元用于根据设备方位角度与wifi信号发射板的当前角度差值，生成驱动指令控制转动倾斜组件动作，完成角度校准；所述动态追踪单元用于在设备方位角度发生偏移时，实时驱动转动倾斜组件带动wifi信号发射板同步跟随调整。

9、作为本技术方案的进一步改进，所述控制模块还与wifi通讯模块的功率调节单元控制连接，所述功率调节单元用于在wifi信号发射板完成定向角度调整后，下调wifi通讯模块的发射功率，使已连接设备的信号接收强度维持在预设阈值范围内。

10、作为本技术方案的进一步改进，所述壳体的端部设有盖板与密封板，所述壳体的侧壁开设有散热窗，所述壳体的顶面嵌装有控制面板，所述控制面板与控制模块电连接；所述壳体的侧壁还设有充电接头，所述充电接头通过充电电缆与充电管理模块电连接，所述充电接头包括至少一个type-c接口与至少一个usb-a接口。

11、作为本技术方案的进一步改进，所述电路组件还包括散热风扇，所述散热风扇固定于电路板上，且散热风扇的出风端朝向散热窗设置，所述散热风扇与控制模块电连接；所述壳体的内壁对应散热窗的位置设有防尘网。

12、作为本技术方案的进一步改进，所述编码模块通过柔性通讯电缆与wifi信号发射板信号连接，所述wifi通讯模块通过通讯排线与编码模块信号连接；所述电芯与电路板之间通过连接电缆电连接。

13、作为本技术方案的进一步改进，所述信号延迟识别模块还支持多设备同时连接场景下的信号延迟采集，所述控制模块内置优先级排序单元，用于根据已连接设备的带宽占用优先级，确定主追踪设备，并驱动wifi信号发射板朝向主追踪设备的方位角度。

14、有益效果

15、1、本发明通过信号延迟识别模块精准识别连接设备的方位，配合转动倾斜组件驱动wifi信号发射板定向朝向设备，实现wifi信号的定向传输，彻底避免了传统全向发射模式下无设备方位的功率浪费，可减少70%以上的无效功率辐射，大幅降低wifi模块的无效功耗，显著提升充电宝的总体使用时长。

16、2、本发明采用定向信号传输方式，可将信号能量集中于设备所在方位，提升信号增益，降低信号传输延迟，同时减少周边环境的信号干扰，大幅提升wifi连接的稳定性与传输速率。

17、3、本发明通过角度闭环调节与动态追踪单元，可实时跟随设备的方位偏移进行角度调整，保证设备移动过程中始终处于最优信号覆盖范围内，完美适配户外移动使用场景。

18、4、本发明在定向调整完成后，可通过功率调节单元动态下调发射功率，在保证信号接收强度的前提下，进一步降低功耗，实现续航与信号质量的最优平衡。

19、5、本发明将充电宝供电功能与定向随身wifi功能高度集成，结构紧凑，便携性强，同时具备完善的散热、充放电管理与多重安全保护功能，提升了产品的使用可靠性与使用寿命。

1.一种附带随身wifi功能的充电宝，其特征在于，包括壳体（1）、设于壳体（1）内部的电芯（8）、电路组件（9）、转动倾斜组件（10）以及与转动倾斜组件（10）传动连接的wifi信号发射板（106）；

2.根据权利要求1所述的附带随身wifi功能的充电宝，其特征在于，所述转动倾斜组件（10）包括转动支撑环（102）、主动驱动齿轮（101）、从动齿环（103）、倾斜支架（104）与倾斜驱动组件（105）；所述转动支撑环（102）转动安装于壳体（1）的内壁，所述从动齿环（103）同轴固定于转动支撑环（102）的外壁，所述主动驱动齿轮（101）与从动齿环（103）啮合传动，所述主动驱动齿轮（101）的输入端与固定在壳体（1）内的第一驱动电机传动连接，所述第一驱动电机与控制模块（94）控制连接；所述倾斜支架（104）铰接于转动支撑环（102）的内环面，所述wifi信号发射板（106）固定安装于倾斜支架（104）上，所述倾斜驱动组件（105）设于转动支撑环（102）与倾斜支架（104）之间，用于驱动倾斜支架（104）沿铰接轴转动，所述倾斜驱动组件（105）与控制模块（94）控制连接。

3.根据权利要求2所述的附带随身wifi功能的充电宝，其特征在于，所述倾斜驱动组件（105）包括第二驱动电机与丝杆传动副，所述第二驱动电机固定于转动支撑环（102）上，所述第二驱动电机的输出端与丝杆传动副的丝杆同轴固定，所述丝杆传动副的螺母座与倾斜支架（104）的背面铰接，所述第二驱动电机与控制模块（94）控制连接；所述倾斜支架（104）的转动倾斜角度范围为0°至90°，所述转动支撑环（102）的周向转动角度范围为0°至360°。

4.根据权利要求1所述的附带随身wifi功能的充电宝，其特征在于，所述信号延迟识别模块内置多通道信号扫描单元，所述多通道信号扫描单元用于按预设周期对360°全角度范围进行分区间信号延迟采样，获取每个区间内已连接设备的信号往返延迟值，并将最小往返延迟值对应的区间中心角判定为最低信号延迟对应的设备方位角度。

5.根据权利要求4所述的附带随身wifi功能的充电宝，其特征在于，所述控制模块（94）内置角度闭环调节单元与动态追踪单元；所述角度闭环调节单元用于根据设备方位角度与wifi信号发射板（106）的当前角度差值，生成驱动指令控制转动倾斜组件（10）动作，完成角度校准；所述动态追踪单元用于在设备方位角度发生偏移时，实时驱动转动倾斜组件（10）带动wifi信号发射板（106）同步跟随调整。

6.根据权利要求1所述的附带随身wifi功能的充电宝，其特征在于，所述控制模块（94）还与wifi通讯模块的功率调节单元控制连接，所述功率调节单元用于在wifi信号发射板（106）完成定向角度调整后，下调wifi通讯模块的发射功率，使已连接设备的信号接收强度维持在预设阈值范围内。

7.根据权利要求1所述的附带随身wifi功能的充电宝，其特征在于，所述壳体（1）的端部设有盖板（2）与密封板（3），所述壳体（1）的侧壁开设有散热窗（4），所述壳体（1）的顶面嵌装有控制面板（5），所述控制面板（5）与控制模块（94）电连接；所述壳体（1）的侧壁还设有充电接头（7），所述充电接头（7）通过充电电缆（96）与充电管理模块电连接，所述充电接头（7）包括至少一个type-c接口与至少一个usb-a接口。

8.根据权利要求7所述的附带随身wifi功能的充电宝，其特征在于，所述电路组件（9）还包括散热风扇（93），所述散热风扇（93）固定于电路板（91）上，且散热风扇（93）的出风端朝向散热窗（4）设置，所述散热风扇（93）与控制模块（94）电连接；所述壳体（1）的内壁对应散热窗（4）的位置设有防尘网。

9.根据权利要求2所述的附带随身wifi功能的充电宝，其特征在于，所述编码模块（98）通过柔性通讯电缆（99）与wifi信号发射板（106）信号连接，所述wifi通讯模块通过通讯排线（97）与编码模块（98）信号连接；所述电芯（8）与电路板（91）之间通过连接电缆（92）电连接。

10.根据权利要求1所述的附带随身wifi功能的充电宝，其特征在于，所述信号延迟识别模块还支持多设备同时连接场景下的信号延迟采集，所述控制模块（94）内置优先级排序单元，用于根据已连接设备的带宽占用优先级，确定主追踪设备，并驱动wifi信号发射板（106）朝向主追踪设备的方位角度。