一种无线充电式电子手环及其无线充电方法技术

本发明专利技术公开了一种无线充电式电子手环及其无线充电方法，包括手环壳体和对其进行无线充电的无线充电基座，手环壳体内安装有供电系统，供电系统包括聚合物锂电池、充电保护电路、充电管理模块和无线充电接收模块，所述无线充电接收模块包括接收线圈和整流滤波稳压电路；无线充电基座包括基座盒，基座盒内安装有发射线圈和高频谐振电路，高频谐振电路还与ACDC变压器相连，ACDC变压器与外接电源相连；本发明专利技术的一种无线充电式电子手环及其无线充电方法具有使用方便的特点，由于在电子手环上采用了无线充电技术设计，不仅使电子手环具有更好的水密特性，提高了环境适应性，而且能达到前卫美观的外观效果，使产品具有超现代特征。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可穿戴式电子产品及其充电方法领域，具体涉及。
技术介绍
目前，穿戴式电子产品逐步兴起，尤其是引入智能特点后，各种五花八门的产品已经从幻想成为了现实，如智能眼镜、智能手环、智能戒指等，不但更加方便随身携带，还为人们提供了日益丰富的功能，它们的出现将极大地改变现代人的生活方式。其中，智能手环的作用大多与人体健康有关，如进行运动状况记录或生理状态记录，也可能具备人体生理部位刺激等功能。用户可以将智能手环记录的实时数据与手机同步，通过相关软件计算而得到结论来指导健康的生活方式。这些产品内置大量的电子系统，并具有相关的供电装置。对于便携式产品来说尽管采用了低功耗设计方式，但智能系统的功能越复杂，维持这些功能的基础耗电也越大，对于可穿戴式智能电子产品来说，由于其本身体积小巧，电池供电一般只能提供产品几天的电力供应，因而必须采用充电设计。当前的主流产品一般采用接插件形式的设计与外部供电设备连接并进行充电，主要是USB接口或是经由其他形式接插件转换的USB接口来连接。但对于智能手环等穿戴式电子产品来说，一般需要具有水密性的要求，总体上应具有较强的环境适应性能力，因而产品上的充电接口往往成为制约穿戴式电子产品性能和外形设计的要害部位。将无线充电技术引入穿戴式智能电子产品可以有效地解决以上问题。由于无线充电技术无需外露的接口装置，产品可以进行更好的设计。但无线充电要引入闭合的多箍线圈，对实现设计造成了困难。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对上述现状提供，可应用于同类型可穿戴式电子产品的无线充电方案设计。本专利技术通过如下技术方案得以实现。本专利技术提供的一种无线充电式电子手环，包括手环壳体和对其进行无线充电的无线充电基座，所述手环壳体内部安装有供电系统，所述供电系统包括聚合物锂电池、充电保护电路、充电管理模块和无线充电接收模块，所述无线充电接收模块包括接收线圈和整流滤波稳压电路；所述聚合物锂电池与充电保护电路通过线路相连，所述充电保护电路与充电管理模块通过线路相连，所述充电管理模块与整流滤波稳压电路通过线路相连，所述整流滤波稳压电路与接收线圈通过线路相连；所述无线充电基座包括基座盒，所述基座盒内安装有发射线圈和高频谐振电路，所述高频谐振电路与发射线圈通过线路相连，所述高频谐振电路还与A⑶C变压器相连，所述A⑶C变压器与外接电源相连。所述手环壳体包括三个以上的手环腕带和三个以上的腕带活动关节，所述手环腕带和腕带活动关节通过间隔排列相连。所述接收线圈沿手环壳体的圆周缠绕安装。所述手环壳体上还安装有电子功能组件，所述聚合物锂电池和电子功能组件外分别安装有透明保护盖，所述电子功能组件包括显示屏或LED灯中的一种或两种。所述基座盒内的底部安装有闻频谐振电路。所述相邻的两个手环腕带通过两个手环腕带之间的腕带活动关节进行折叠，使手环壳体直径减小；或所述手环腕带通过手环腕带两端的腕带活动关节内凹，使手环壳体直径减小。 所述手环壳体上还安装有搭扣。所述接收线圈和发射线圈达到电压耦合。所述接收线圈外圈和发射线圈外圈的垂直距离为0.no厘米。所述接收线圈外圈和发射线圈外圈的垂直距离为0.3^0.5厘米。本专利技术提供的一种无线充电式电子手环的无线充电方法，包括如下步骤: I)将手环壳体放置在无线充电基座上，并将ACDC变压器通过电线与外接电源相连；2)通过A⑶C变压器将220V交流电转换成12V直流电，并将12V直流电对高频谐振电路的主控芯片进行供电，进而使发射线圈内部产生IKHflOKHz振荡电流；3)通过发射线圈和接收线圈耦合能量，使接收线圈产生IKHz~IOKHz感应振荡电流，并将IKHz~IOKHz感应振荡电流对整流滤波稳压电路进行供电；4)通过整流滤波稳压电路将IKHflOKHz感应振荡电流转换成5V直流电；5)将得到的5V直流电对充电管理模块供电后，再对充电保护电路进行供电，通过充电管理模块和充电保护电路对聚合物锂电池进行检测，得到检测结果为允许充电后，将5V直流电通过充电保护电路对聚合物锂电池进行充电，完成无线充电过程。进一步地，所述步骤2)为:通过A⑶C变压器将220V交流电转换成12V直流电，并将12V直流电对高频谐振电路的主控芯片进行供电，进而使发射线圈内部产生4.3KHz振荡电流；所述步骤3)为:通过发射线圈和接收线圈耦合能量，使接收线圈产生4.3KHz感应振荡电流，并将4.3KHz感应振荡电流对整流滤波稳压电路进行供电；所述步骤4)为:通过整流滤波稳压电路将4.3KHz感应振荡电流转换成5V直流电。该无线充电式电子手环，涉及运动计步手环、电子计时手环、手机伴侣手环、电子磁疗手环、人体脉搏监测手环以及同时具有多种功能的智能手环等产品。所述电子手环中的供电系统采用无线充电方式，用户使用非常方便，并且所述电子手环上的无线充电系统与电子手环本体很好地融合，不会影响电子手环的整体外观，便于用户戴取。当电子手环要进行充电时，将手环壳体从手腕上取下，并放置在无线充电基座上，此时无线充电基座中的发射线圈有一个固定频率的振荡电流，由于电磁感应作用，电子手环中的接收线圈也感生出相同频率的振荡电流，经整流滤波稳压后固定输出电压，提供给充电管理模块，实现对手环壳体内聚合物锂电池的充电操作。对于可穿戴式产品来说，为了方便佩戴和取出，一般手环多采用条带形设计，并利用卡扣进行扣紧，也有利用手环自身的弹性进行戴取的。但是在无线充电式电子手环中，由于充电需要较大电流，电子线圈需要多匝缠绕并有较大的面积，而且电子线圈必须是完整连续的，所以这种电子手环无法设计成条带形，或者利用其弹性进行佩戴。本专利技术利用漆包线圈的可折叠性，结合手环壳体的相应设计，如连扣形表带等设计方式，使手环壳体具有连续的圆形，在佩戴时通过腕带活动关节将手环壳体的手环腕带进行部分折叠，并通过搭扣固定，从而使电子手环牢固佩戴在人体手腕上。电子手环结构设计上并不限于以上这一种形式。该电子手环的供电系统置于手环壳体内，形成良好的包裹保护效果，而在手环壳体上还设置了三个以上手环腕带和三个以上腕带活动关节，在腕带活动关节的牵动作用下，接收线圈可被折叠或伸展，从而改变电子手环的圆周大小，当电子手环被完全伸展时，所形成的圆环可允许其从人体的手部套入并移动到手腕位置，此时牵动腕带活动关节使电子手环折叠，并利用搭扣锁紧，圆环周长变小，正好贴合人体手腕大小，形成良好的穿戴效果，不易脱落。充电过程的核心是无线充电基座内的发射线圈与手环壳体内的接收线圈产生电磁感应，实现能量传输，通过ACDC变压器将220V外接电源转换成12V直流电对高频谐振电路的主控芯片进行供电，并产生IKHflOKHz高频振荡电流，通过电磁感应在次级线圈即接收线圈中产生同样频率的感应电流，从而将能量从传输端转移到接收端。接收线圈和发射线圈的能量传输有效距离为0.no厘米，当距离继续增加时，传输效率降低，无法提供足够的充电电流。当接收线圈中有电流产生时，手环中的无线充电接收模块，主要是整流滤波稳压电路将感应电流处理成5V直流电后供给充电管理模块、充电保护电路及聚合物锂电池，实现无线充电。为了更好地提示充电状态，手环壳体上设置了电子功能组件，具有显示屏和LED灯，当手环电量不足时，LED灯开始闪烁提示用户本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线充电式电子手环，其特征在于：包括手环壳体(1)和对其进行无线充电的无线充电基座(2)，所述手环壳体(1)内部安装有供电系统(3)，所述供电系统(3)包括聚合物锂电池(4)、充电保护电路(5)、充电管理模块(6)和无线充电接收模块(7)，所述无线充电接收模块(7)包括接收线圈(8)和整流滤波稳压电路(9)；所述聚合物锂电池(4)与充电保护电路(5)通过线路相连，所述充电保护电路(5)与充电管理模块(6)通过线路相连，所述充电管理模块(6)与整流滤波稳压电路(9)通过线路相连，所述整流滤波稳压电路(9)与接收线圈(8)通过线路相连；所述无线充电基座(2)包括基座盒(10)，所述基座盒(10)内安装有发射线圈(11)和高频谐振电路(12)，所述高频谐振电路(12)与发射线圈(11)通过线路相连，所述高频谐振电路(12)还与ACDC变压器(13)相连，所述ACDC变压器(13)与外接电源相连。

【技术特征摘要】
1.一种无线充电式电子手环，其特征在于:包括手环壳体(1)和对其进行无线充电的无线充电基座(2)，所述手环壳体(1)内部安装有供电系统(3)，所述供电系统(3)包括聚合物锂电池(4)、充电保护电路(5)、充电管理模块(6)和无线充电接收模块(7)，所述无线充电接收模块(7)包括接收线圈(8)和整流滤波稳压电路(9);所述聚合物锂电池(4)与充电保护电路(5)通过线路相连，所述充电保护电路(5)与充电管理模块(6)通过线路相连，所述充电管理模块(6)与整流滤波稳压电路(9)通过线路相连，所述整流滤波稳压电路(9)与接收线圈(8)通过线路相连；所述无线充电基座(2)包括基座盒(10)，所述基座盒(10)内安装有发射线圈(11)和高频谐振电路(12)，所述高频谐振电路(12)与发射线圈(11)通过线路相连，所述高频谐振电路(12)还与A⑶C变压器(13)相连，所述A⑶C变压器(13)与外接电源相连。2.根据权利要求1所述的一种无线充电式电子手环，其特征在于:所述手环壳体(1)包括三个以上的手环腕带(14)和三个以上的腕带活动关节(15)，所述手环腕带(14)和腕带活动关节(15)通过间隔排列相连；所述接收线圈(8)沿手环壳体(1)的圆周缠绕安装；所述手环壳体(1)上还安装有电子功能组件，所述聚合物锂电池(4)和电子功能组件外分别安装有透明保护盖，所述电子功能组件包括显示屏(16)或LED灯(17)中的一种或两种，所述基座盒(10)内的底部安装有高频谐振电路(12)。3.根据权利要求2所述的一种无线充电式电子手环，其特征在于:所述相邻的两个手环腕带(14)通过两个手环腕带(14)之间的腕带活动关节(15)进行折叠，使手环壳体(1)直径减小。4.根据权利要求2所述的一种无线充电式电子手环，其特征在于:所述手环壳体(1)上还安装有搭扣。5.根据权利要求1所述的一种无线充电式电子手环，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄添添，
申请(专利权)人：黄添添，
类型：发明
国别省市：