TWS充电盒与耳机的高效率充电系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种TWS充电盒与耳机的高效率充电系统及方法，涉及智能穿戴设备技术领域，具体步骤如下：耳机放入充电盒内，充电盒的主控MCU启动工作模式检测；工作模式分为数据收发模式和充电模式；在数据收发模式下，主控MCU与耳机的蓝牙根据确定的通讯码进行通讯，数据收发完毕后，控制开关切换，进入充电模式；在充电模式下，主控MCU定时采集耳机的电池电压与充电盒的电池电压，动态调节充电盒的输出电压，使充电盒的输出电压与耳机的电池电压差值在固定阈值范围内。基于充电盒充电芯片输出电压动态可调，充电盒为耳机的电池进行高效率的直充，提升了充电盒的电量利用率，还可有效提高耳机电池的充电速度，缩短单次充电所需的时间。时间。时间。

【技术实现步骤摘要】
TWS充电盒与耳机的高效率充电系统及方法


[0001]本专利技术涉及智能穿戴设备
，更具体的说是涉及一种TWS充电盒与耳机的高效率充电系统及方法。

技术介绍

[0002]真正的蓝牙无线(True Wireless Stereo)TWS耳机通常包括充电盒和耳机两部分。这两部分需要在一些场景中进行互相通信，同时需要交互电气参数进而进行充电，当耳机放入充电盒后，充电盒会对耳机进行通讯盒充电。
[0003]现有技术中，充电盒对耳机充电最常见的实施方案是输出某个固定电压，如固定为5V或接近的电压点，导致充电过程中无法再对充电盒的输出电压进行调节。这种事先设定相对较高的输出电压，而且目前耳机充电器件由于腔体空间受限而采用线性充电器的原因，最终导致了充电盒和耳机电池之间将产生过大的压差，使得整体充电效率低下，影响充电盒的续航使用。同时，这部分的能量损失会以热消耗的形式表现出来，耳机的温度管理难度加大。而且，无线耳机内的电路设计复杂，占版面积较大，成本较高。另外，从用户使用体验上，由于充电盒固定5V输出方案给耳机端的方案难以提供大电流直充，充电时效上还有较大的提升空间。
[0004]所以，如何提供一种可以提高充电效率、降低耳机发热、降低充电时长的TWS充电系统和控制方法，对本领域技术人员来说是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种TWS充电盒与耳机的高效率充电系统及方法，以解决
技术介绍
中提出的问题，提高充电效率，缩短充电时间。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一方面提供一种TWS充电盒与耳机的高效率充电方法，应用于充电盒，具体步骤包括如下：
[0007]耳机放入充电盒内，所述充电盒的主控MCU启动工作模式检测；所述工作模式分为数据收发模式和充电模式；
[0008]在所述数据收发模式下，所述主控MCU与所述耳机的蓝牙根据确定的通讯码进行通讯，数据收发完毕后，控制开关切换，进入所述充电模式；
[0009]在所述充电模式下，所述主控MCU定时采集所述充电盒的电池电压，与所述耳机的电池电压进行比较，动态调节所述充电盒的输出电压，使所述充电盒的输出电压与所述耳机的电池电压差值在固定阈值范围内。
[0010]通过采用上述技术方案，具有以下有益的技术效果：基于充电盒充电芯片输出电压动态可调，充电盒为耳机的电池进行高效率的直充，提升了充电盒的电量利用率，还可有效提高耳机电池的充电速度，缩短单次充电所需的时间，极大地提升了用户使用的体验感。
[0011]优选的，根据是否外接充电器，选择不同的充电控制策略；当有供电能力的充电器连接到所述充电盒时，所述充电盒的充电芯片实施路径管理方案，优先对所述耳机的电池
充电。
[0012]通过采用上述技术方案，具有以下有益的技术效果：主控MCU根据是否外接充电器的状态，会采取灵活的充电控制策略，满足耳机在不同情况下充电。
[0013]另一方面，提供一种TWS充电盒与耳机的高效率充电系统，包括充电盒和耳机，所述充电盒用于给所述耳机充电，所述充电盒包括电池、主控MCU、充电芯片、充电端口、通讯切换电路、控制逻辑电路；所述电池与所述充电芯片相连，所述充电芯片与所述主控MCU相连，用于动态调节充电盒的输出电压，所述控制逻辑电路分别与所述主控MCU、充电芯片、充电端口、通讯切换电路电性连接，所述充电盒通过所述充电端口与所述耳机的输入端口连接。
[0014]优选的，所述控制逻辑电路用于识别供电与通讯两种工作模式。
[0015]优选的，所述耳机上设置有蓝牙芯片，所述蓝牙芯片用于实时采集耳机的电池电压，所述主控MCU用于实时采集充电盒的电池电压，与所述蓝牙芯片进行信息交互。
[0016]优选的，所述耳机内部还设置有充电开关电路，所述主控MCU与所述充电开关电路电性连接，所述充电开关电路用于切换“供电”与“通讯”两种工作模式。
[0017]优选的，所述充电芯片包括电流采样模块、电压采样模块、运算放大器、升降压控制器、栅极控制电路；所述栅极控制电路用于实现恒流控制；所述电压采样模块用于对所述耳机的电池端进行电压采样；所述电流采样模块用于获取所述耳机的电池充电的电流信息；所述运算放大器用于比较所述充电盒的电池电压与所述耳机的电池电压；所述升降压控制器用于根据所述运算放大器的比较结果调整PWM占空比进行输出电压调节。
[0018]优选的，所述充电盒外接充电电源，所述充电电源通过所述充电端口与所述耳机的输入端口导通；所述充电盒未外接充电电源，所述充电盒的充电端口与所述耳机的输入端口导通。
[0019]优选的，所述充电端口为Type
‑
C接口或者USB接口，所述充电盒通过所述充电端口与手机、平板电脑、笔记本电脑或电源适配器相连。
[0020]经由上述的技术方案可知，本专利技术公开提供了一种TWS充电盒与耳机的高效率充电系统及方法，与现有技术相比，具有以下有益的技术效果：
[0021](1)在快充阶段采用跟随电池的电压变化动态地调整充电芯片输出电压的方式，对耳机进行大电流稳定直充,从而实现了充电速度的提升，缩短了充电时间。
[0022](2)由于动态调整策略控制方式能够提高充电效率，提升电池盒的续航能力，优化了用户体验，有较高的实用价值。
[0023](3)专利技术创造性地省去了耳机仓充电芯片，非常有利于客户的耳机小型化设计，并进一步降低整体成本。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术的方法流程示意图；
[0026]图2为本专利技术的工作模式检测判断图；
[0027]图3为本专利技术的动态电压调节系统图；
[0028]图4为本专利技术的充电芯片应用示意图；
[0029]图5为本专利技术的充电盒充电结构示意图；
[0030]图6为本专利技术的充电盒放电结构示意图；
[0031]图7为本专利技术的系统结构示意图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]本专利技术实施例第一方面公开了一种TWS充电盒与耳机的高效率充电方法，如图1、图2所示，具体步骤包括如下：
[0034]耳机放入充电盒内，充电盒的主控MCU启动工作模式检测；工作模式分为数据收发模式和充电模式；
[0035]在数据收发模式下，主控MCU与耳机的蓝牙根据确定的通讯码进行通讯，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TWS充电盒与耳机的高效率充电方法，应用于充电盒，其特征在于，具体步骤包括如下：耳机放入充电盒内，所述充电盒的主控MCU启动工作模式的检测；所述工作模式分为数据收发模式和充电模式；在所述数据收发模式下，所述主控MCU与所述耳机的蓝牙根据确定的通讯码进行通讯，数据收发完毕后，控制开关切换，进入所述充电模式；在所述充电模式下，所述主控MCU定时采集所述充电盒的电池电压，与所述耳机的电池电压进行比较，动态调节所述充电盒的输出电压，使所述充电盒的输出电压与所述耳机的电池电压差值在固定阈值范围内。2.根据权利要求1所述的一种TWS充电盒与耳机的高效率充电方法，其特征在于，根据是否外接充电器，选择不同的充电控制策略；当有供电能力的充电器连接到所述充电盒时，所述充电盒的充电芯片实施路径管理方案，优先对所述耳机的电池充电。3.一种TWS充电盒与耳机的高效率充电系统，其特征在于，包括充电盒和耳机，所述充电盒用于给所述耳机充电，所述充电盒包括电池、主控MCU、充电芯片、充电端口、通讯切换电路、控制逻辑电路；所述电池与所述充电芯片相连；所述充电芯片与所述主控MCU相连，用于动态调节充电盒的输出电压；所述控制逻辑电路分别与所述主控MCU、充电芯片、充电端口、通讯切换电路电性连接；所述充电盒通过所述充电端口与所述耳机的输入端口连接。4.根据权利要求3所述的一种TWS充电盒与耳机的高效率充电系统，其特征在于，所述耳机上设置有蓝牙芯片，所述蓝牙芯片用于实时采集耳机的电池电压，所述主控MCU...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠建宏，蒋浩，
申请(专利权)人：江苏帝奥微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：