[发明专利]对智能穿戴设备进行最小压差充电的方法、电路及装置

说明书

本发明提供一种对智能穿戴设备进行最小压差充电的方法、电路及装置，所述方法的总体思路为当检测的充电电流和输出电压无关的时候，是恒流状态；当检测的充电电流和输出电压变化有关的时候，说明存在不理想的接触电阻，通过抬升输出电压以对接触阻抗进行补偿；同时以和智能穿戴设备的电池电压压差最小的、可以对接触阻抗进行补偿的、对智能穿戴设备进行恒流充电的输出电压进行输出。本发明属于电子电源技术领域，具有：可以对充电接头位置处的接触阻抗进行补偿，提高充电电流，进而提升充电速度；对于为智能穿戴设备提供电能的储能设备，减小能量损耗、提高充电效率，进而提高储能设备对智能穿戴设备的放电次数的有益效果。

技术领域

本发明涉及电子电源技术领域，具体涉及一种对智能穿戴设备进行最小压差充电的方法、电路及装置。

背景技术

常见的智能穿戴设备包括智能手表、智能手环、智能眼镜、TWS（True WirelessStereo，真无线立体声）耳机等，这类设备在穿戴的过程中，不可避免的会接触人体分泌的汗液，如果人体分泌的汗液与设备的充电接头接触，会造成充电接头被腐蚀，进而使得充电时充电接头位置的接触阻抗增加，导致充电电流减小。

以TWS耳机为例，TWS耳机以小巧精致、佩戴舒适、有多种外形可供选择、放入充电盒即可充电、携带方便等优势而备受男女老少青睐，但是在TWS耳机使用过程中暴露出一些缺陷。

一个缺陷是随着耳机使用时间的增加，充电仓和耳机之间的接触阻抗变大，导致充电电流减小，进而导致充电时间延长甚至无法充电。造成该问题的原因在于：汗液对弹簧顶针（pogo pin）或弹片具有腐蚀性。pogo pin是TWS耳机充电盒的核心元器件之一，负责实现TWS耳机和充电盒之间的电能传输以及信号传输，当前市面上大部分TWS耳机生产商采用pogo pin，少部分生产商采用弹片。随着TWS耳机使用时间的增加，人体分泌的汗液会渗透到耳机中，而汗液具有腐蚀性，会对pogo pin和弹片进行腐蚀，因此造成充电仓和耳机之间的接触阻抗变大，导致充电电流减小，进而导致充电时间延长甚至无法充电。

另一个缺陷是存在能量浪费，造成充电仓电池对耳机电池放电次数减小。图1所示为现有技术中一种典型的TWS耳机充电电路示意图，包括充电仓101部分和耳机112部分，其中充电仓101部分包括外部电源对充电仓电池106进行充电的充电电路、充电仓电池106升压对外部放电的放电电路以及第一POGO Pin 111组成；耳机112部分包括第二POGO Pin113、充电控制电路和耳机电池115。对于充电仓101部分：（1）外部电源对充电仓电池106进行充电的充电电路包括输入端102、充电仓充电控制器104、充电仓充电控制器104的输入电容103和输出电容105以及充电仓电池106，输入端102（包括Type-C接口、Micro USB接口以及无线充电接收端中的至少一种）连接外接电源，经过充电仓充电控制器104对充电仓电池106进行充电，充电仓充电控制器104的输入电容103和输出电电容105用于实现恒流恒压充电控制；（2）充电仓电池106升压对外部放电的放电电路包括升压变换器109、升压变换器109的输入电容107和输出电容110、以及电感108，充电仓电池106经过升压变换器109输出设定的输出电压给第一POGO Pin 111，进而给耳机112部分进行放电，电感108用于储能以实现升压功能。对于耳机112部分，通过第二POGO Pin 113接收到充电仓101部分输出的设定的输出电压，经过耳机充电控制器104对耳机电池115进行充电。图1所示的现有技术中典型的TWS耳机充电电路，通过升压变换器109输出设定的输出电压（一般为5V），在通过第一POGO Pin 111和第二POGO Pin 113对耳机电池115进行充电，由于耳机充电控制器104采用线性充电IC，其效率为耳机电池115的电压除以设定的输出电压，能量损耗为设定的输出电压和耳机电池115的电压差再乘以充电电流，当开始充电时，耳机电池115的电压低，因此设定的输出电压和耳机电池115的电压差大，导致效率低，能量损耗大，因此使得电池仓电池106对耳机电池115的放电次数减小；同时，由于升压变换器109输出固定的设定的输出电压，导致充电电流减小，充电时间延长。

发明内容