本發(fā)明涉及電子電路的技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說是指雙電池供電電路和智能腕表。
背景技術(shù):
隨著智能穿戴產(chǎn)品的蓬勃發(fā)展,用戶需求越來越多,其中智能手環(huán)計步、心率檢測、語音通話、NFC支付等功能集成讀越來越高,在滿足用戶體驗要求后,使用時間長短決定了用戶使用產(chǎn)品的頻率和購買欲望。
智能手環(huán)產(chǎn)品大部分使用鋰聚合物電池(下文簡稱鋰電池)供電,而智能手環(huán)作為佩戴在手上電智能產(chǎn)品,要求體積小、重量輕、能顯示信息等,同時鋰電池容量和體積、重量成正比關(guān)系,這就要求智能手環(huán)在體積、重量和使用時間上找到一個平衡點,盡量滿足用戶需求。傳統(tǒng)的改善措施主要為以下兩種方式:
1、提高鋰電池標(biāo)稱電壓;現(xiàn)在市場上常用的鋰電池標(biāo)稱電壓是3.7V,充滿電壓4.2V,將標(biāo)稱電壓提高到3.8V,充滿電壓4.35V,這樣,在不變體積前提下(重量基本不變),可提高10%容量。
2、鋰電池保護電路和電芯分離;傳統(tǒng)鋰電池廠家是將保護電路和電芯封裝在一起銷售給客戶,智能手環(huán)廠家大部分也是購買帶有保護電路的電芯,此時智能手環(huán)廠家只要在外圍增加充電管理電路即可使用。鋰電池里面的保護電路通常占有一定體積,為了將保護電路的體積用上,增加電芯容量,有的廠家會購買不帶保護電路的電芯,保護電路放到外圍電路,這樣可以增加鋰電池容量。
上述的技術(shù)都是通過提高鋰電池標(biāo)稱電壓和使用電芯供電來提高一定容量,但是容量有限,當(dāng)智能腕表的功能過多,功耗較大情況下,提高的供電的容量不能滿足用戶需求。
因此,有必要設(shè)計一種雙電池供電電路,在智能腕表內(nèi)配置兩個電池,其中一個電池放置在表殼中,另一個電池內(nèi)置于腕帶中,通過雙電池供電電路將兩個電池有效的結(jié)合在一起,為智能腕表供電,只要表帶的數(shù)量允許,鋰電池的容量可以滿足用戶長時間使用,大大提升了智能腕表的續(xù)航能力,同時要實現(xiàn)表帶內(nèi)的電池由表殼內(nèi)的電池進行充電的功能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供雙電池供電電路和智能腕表。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:雙電池供電電路,包括主電池、備用電池以及控制單元,所述控制單元包括至少兩個開關(guān)模塊以及控制模塊;其中,所述主電池,其用于提供電源,所述備用電池,其提供電源,所述控制模塊,其輸出控制信號;所述開關(guān)模塊,其接收所述控制模塊輸出的控制信號,輸出電平,以控制主電池以及備用電池至少一個提供電源。
其進一步技術(shù)方案為:兩個所述開關(guān)模塊分別為單刀雙擲模擬開關(guān)U1、U2。
其進一步技術(shù)方案為:所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的IN端腳以及所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的IN端腳與所述控制模塊連接,所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的COM端腳與耗電裝置連接,所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的COM端腳連接有充電電路;其中,所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的IN端腳以及所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的IN端腳同時接收控制模塊輸出的控制信號,當(dāng)所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的IN端腳以及所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的IN端腳分別輸出低電平,選擇主電池由充電電路充電或為耗電裝置供電;當(dāng)所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的IN端腳以及所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的IN端腳分別輸出高電平,選擇備用電池由充電電路充電或為耗電裝置供電。
其進一步技術(shù)方案為:當(dāng)所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的IN端腳以及所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的IN端腳分別輸出低電平,所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的COM腳和所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的NC端腳連通,所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的COM端腳和所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的NC端腳連通。
其進一步技術(shù)方案為:當(dāng)所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的IN端腳以及所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的IN端腳分別輸出高電平,所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的COM腳和所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的NO端腳連通,所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的COM端腳和所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的NO端腳連通。
其進一步技術(shù)方案為:所述主電池通過插接件JP1分別與所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的NC端腳以及所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的NC端腳。
其進一步技術(shù)方案為:所述備用電池通過插接件JP2分別與所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的NO端腳以及所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的NO端腳。
本發(fā)明提供了智能腕表,包括表殼、腕帶以及雙電池供電電路,所述主電池以及所述控制單元分別嵌入在所述表殼內(nèi),所述備用電池嵌入在所述腕帶內(nèi)。
其進一步技術(shù)方案為:所述雙電池供電電路為上述的雙電池供電電路;所述表殼內(nèi)設(shè)有主板,所述控制模塊以及所述開關(guān)模塊嵌入在所述主板上。
其進一步技術(shù)方案為:所述插接件JP2包括POGO-PIN連接器以及5PIN連接器,所述5PIN連接器連接在所述主板上,且所述5PIN連接器的管腳延伸至所述表殼的端面外,所述POGO-PIN連接器嵌入在所述腕表內(nèi),所述POGO-PIN連接器與所述備用電池連接,且所述POGO-PIN連接器的針腳延伸至所述腕表的端面外,當(dāng)所述表帶與表殼連接時,所述POGO-PIN連接器的針腳嵌入在所述5PIN連接器的管腳內(nèi)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:本發(fā)明的雙電池供電電路,通過主電池、備用電池以及控制單元的連接,控制單元內(nèi)的控制模塊輸出控制信號,經(jīng)由開關(guān)模塊輸出電平,由開關(guān)模塊輸出的電平以及開關(guān)模塊內(nèi)部連接端的切換,選擇主電池或備用電池進行供電或者對其中一個進行充電,當(dāng)智能腕表的表殼內(nèi)配置主電池,表帶內(nèi)配置備用電池,該雙電池供電電路將兩個電池有效的結(jié)合在一起,為智能腕表供電,只要表帶的數(shù)量允許,鋰電池的容量可以滿足用戶長時間使用,大大提升了智能腕表的續(xù)航能力,同時實現(xiàn)表帶內(nèi)的備用電池由表殼內(nèi)的主電池進行充電的功能。
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步描述。
附圖說明
圖1為本發(fā)明具體實施例提供的雙電池供電電路的電路原理圖;
圖2為本發(fā)明具體實施提供的智能腕表的主電池和備用電池的交互框圖;
圖3為本發(fā)明具體實施例提供的腕帶的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明具體實施例提供的腕帶的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明具體實施例提供的表殼的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本發(fā)明具體實施例提供的表殼的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本發(fā)明具體實施例提供的智能腕表的局部剖切結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了更充分理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容,下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進一步介紹和說明,但不局限于此。
如圖1~7所示的具體實施例,本實施例提供的雙電池供電電路,可以運用在智能腕表中,在智能腕表內(nèi)配置兩個電池,其中一個電池放置在表殼10中,另一個電池內(nèi)置于腕帶30中,通過雙電池供電電路將兩個電池有效的結(jié)合在一起,為智能腕表供電,只要表帶的數(shù)量允許,鋰電池的容量可以滿足用戶長時間使用,大大提升了智能腕表的續(xù)航能力,同時要實現(xiàn)表帶內(nèi)的電池由表殼10內(nèi)的電池進行充電的功能,當(dāng)然,還可以運用在其他移動設(shè)備中。
如圖1所示,雙電池供電電路,包括主電池、備用電池50以及控制單元,控制單元包括至少兩個開關(guān)模塊以及控制模塊;其中,主電池,其用于提供電源,備用電池50,其提供電源,控制模塊,其輸出控制信號;開關(guān)模塊,其接收控制模塊輸出的控制信號,輸出電平,以控制主電池以及備用電池50至少一個提供電源。通過控制模塊以及開關(guān)模塊實現(xiàn)主電池與備用電池50的配合使用,交互使用,主電池和備用電池50不能同時供電,默認由主電池給耗電裝置供電(充電也是默認由充電模塊給主電池充電),用戶可通過手動設(shè)置耗電裝置由備用電池50供電或充電,既能防止其中一個電池?zé)o法供電時,耗電裝置無法正常工作,另外,還可以提高耗電裝置的續(xù)航能力。
在本實施例中,兩個開關(guān)模塊分別為單刀雙擲模擬開關(guān)U1、U2。
當(dāng)然,于其他實施例,開光模塊還可以為功率放大管等其他帶有選擇功能的電子元器件。
更進一步的,單刀雙擲模擬開關(guān)U2的IN端腳以及所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的IN端腳與控制模塊連接,單刀雙擲模擬開關(guān)U1的COM端腳與耗電裝置連接,單刀雙擲模擬開關(guān)U2的COM端腳連接有充電電路??刂颇K輸出控制信號,經(jīng)由單刀雙擲模擬開關(guān)U2的IN端腳以及所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的IN端腳分別對應(yīng)輸入到單刀雙擲模擬開關(guān)U2以及單刀雙擲模擬開關(guān)U1內(nèi),輸出電平;另外,單刀雙擲模擬開關(guān)U1的COM端腳與耗電裝置連接,主電池以及備用電池50都是輸出電源經(jīng)由單刀雙擲模擬開關(guān)U1的COM端腳供給耗電裝置;而主電池以及備用電池50在充電時,外部的電源經(jīng)過充電電路,再由單刀雙擲模擬開關(guān)U2的COM端腳輸出至主電池以及備用電池50。
其中,單刀雙擲模擬開關(guān)U2的IN端腳以及單刀雙擲模擬開關(guān)U1的IN端腳同時接收控制模塊輸出的控制信號,當(dāng)單刀雙擲模擬開關(guān)U2的IN端腳以及單刀雙擲模擬開關(guān)U1的IN端腳分別輸出低電平,選擇主電池由充電電路充電或為耗電裝置供電;當(dāng)單刀雙擲模擬開關(guān)U2的IN端腳以及所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的IN端腳分別輸出高電平,選擇備用電池50由充電電路充電或為耗電裝置供電。
另外,當(dāng)單刀雙擲模擬開關(guān)U2的IN端腳以及所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的IN端腳分別輸出低電平,所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的COM腳和所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的NC端腳連通,所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的COM端腳和所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的NC端腳連通,此時由主電池進行供電或?qū)χ麟姵剡M行充電;當(dāng)有接入USB電源充電時,充電電路輸入CHARGE_IN電壓給主電池充電;若沒有接入USB電源充電時,主電池通過BATTARY_OUT輸出電源給耗能裝置供電。
更進一步的,當(dāng)所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的IN端腳以及所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的IN端腳分別輸出高電平,所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的COM腳和所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的NO端腳連通,所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的COM端腳和所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的NO端腳連通。此時,若有接入USB電源充電時,充電電路輸入CHARGE_IN電壓給備用電池50充電;若沒有接入USB電源充電時,備用電池50通過BATTARY_OUT輸出電源給耗能裝置供電。
經(jīng)過上述的控制模塊、單刀雙擲模擬開關(guān)U2以及單刀雙擲模擬開關(guān)U1的配合,實現(xiàn)主電池或備用電池50其中一個進行供電或充電。
在本實施例中,主電池通過插接件JP1分別與所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的NC端腳以及所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的NC端腳。
另外,備用電池50通過插接件JP2分別與所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的NO端腳以及所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的NO端腳。
當(dāng)然,于其他實施例,上述的主電池可以通過插接件JP2分別與所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的NO端腳以及所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的NO端腳;此時,備用電池50通過插接件JP1分別與所述單刀雙擲模擬開關(guān)U1的NC端腳以及所述單刀雙擲模擬開關(guān)U2的NC端腳。
上述的雙電池供電電路,通過主電池、備用電池50以及控制單元的連接,控制單元內(nèi)的控制模塊輸出控制信號,經(jīng)由開關(guān)模塊輸出電平,由開關(guān)模塊輸出的電平以及開關(guān)模塊內(nèi)部連接端的切換,選擇主電池或備用電池50進行供電或者對其中一個進行充電,當(dāng)智能腕表的表殼10內(nèi)配置主電池,表帶內(nèi)配置備用電池50,該雙電池供電電路將兩個電池有效的結(jié)合在一起,為智能腕表供電,只要表帶的數(shù)量允許,鋰電池的容量可以滿足用戶長時間使用,大大提升了智能腕表的續(xù)航能力,同時實現(xiàn)表帶內(nèi)的備用電池50由表殼10內(nèi)的主電池進行充電的功能。
如圖2至圖7所示,本實施例還提出了智能腕表,包括表殼10、腕帶30以及雙電池供電電路,主電池以及控制單元分別嵌入在所述表殼10內(nèi),所述備用電池50嵌入在所述腕帶30內(nèi)。
其中,如圖2所示,是智能腕表中的主電池和備用電池50的交互關(guān)系框圖,智能腕表的主電池與備用電池50的交互依據(jù)上述的雙電池供電電路實現(xiàn)。
在本實施例中,上述的雙電池供電電路為上述的雙電池供電電路。
當(dāng)然,于其他實施例,上述的雙電池供電電路還可以為帶有撥動開關(guān)的雙電池供電電路,利用撥動開關(guān)切換單刀雙擲模擬開關(guān)U2以及單刀雙擲模擬開關(guān)U1的輸出電平,采用機械式的撥動開關(guān)控制輸出電平,進而控制選擇主電池或者備用電池供電或充電。
更進一步的,表殼10內(nèi)設(shè)有主板,控制模塊以及開關(guān)模塊嵌入在所述主板上。
如圖3至圖7所示,插接件JP2包括POGO-PIN連接器40以及5PIN連接器20,5PIN連接器20連接在主板上,且延伸至表殼10的端面外,POGO-PIN連接器40嵌入在所述腕表內(nèi),POGO-PIN連接器40與備用電池50連接,且POGO-PIN連接器40的針腳延伸至腕表的端面外,當(dāng)所述表帶與表殼10連接時,所述POGO-PIN連接器40的針腳嵌入在所述5PIN連接器20內(nèi)。
另外,上述的表殼10與腕帶30之間通過鎖緊結(jié)構(gòu)連接。
所述的鎖緊結(jié)構(gòu)設(shè)于第一物件和第二物件之間的橫向卡槽聯(lián)接結(jié)構(gòu)的一側(cè),所述的橫向卡槽結(jié)構(gòu)通過第一物件與第二物件之間的聯(lián)接端的橫向滑動實現(xiàn)二者的聯(lián)接或分離;鎖緊結(jié)構(gòu)包括滑動嵌入在第一物件的滑動塊以及位于第二物件上的插槽62,所述滑動塊的內(nèi)端設(shè)有彈性件16,所述滑動件的外端設(shè)有凸塊15,所述凸塊15插設(shè)在所述插槽62內(nèi),所述滑動塊還設(shè)有受控于外部的受力部22,受力部22受到外力時,所述彈性件16被壓縮,所述凸塊15脫離所述插槽62,實現(xiàn)第一物件和第二物件的解鎖。
上述的鎖緊結(jié)構(gòu),通過設(shè)置滑動嵌入在第一物件的滑動塊以及位于第二物件上的插槽62,需要將第一物件以及第二物件連接時,滑動塊上的凸塊15插設(shè)在插槽62內(nèi),同時彈性件16將凸塊15抵壓在插槽62內(nèi),需要將第一物件以及第二物件分開時,將外力作用于受力部22,受力部22受到外力時,彈性件16被壓縮,凸塊15脫離插槽62,實現(xiàn)解鎖,便于第一物件和第二物件之間的拆裝,成本低,結(jié)構(gòu)簡單,方便第一物件或第二物件的維修更換。
在本實施例中,滑動塊包括滑動塊本體17,滑動塊本體17內(nèi)端的一側(cè)設(shè)有所述凸塊15,或滑動塊本體17內(nèi)端的兩側(cè)分別設(shè)有凸塊15;滑動塊本體17的內(nèi)端設(shè)有受力部22,鎖緊結(jié)構(gòu)還包括按鍵54,按鍵54上設(shè)有傾斜部51,受力部22與傾斜部51抵接,當(dāng)受力部22受到傾斜部51的作用力時,彈性件16被壓縮,凸塊15脫離插槽62。
上述的凸塊15與插槽62的配合,可以起到阻止第一物件與第二物件之間相對的橫向運動而造成的分離,另外,通過按鍵54的方式對受力部22產(chǎn)生作用力,將橫向的作用力轉(zhuǎn)化成縱向的作用力,將作用面嵌入在第一物件內(nèi),可以使得結(jié)構(gòu)更加緊湊,一致性強。
于其他實施例中,受力部22與凸塊15連接,且受力部22延伸至第一物件外。這樣,可以直接撥動受力部22,受力部22帶動凸塊15脫離插槽62,實現(xiàn)第一物件和第二物件的解鎖。
更進一步的,滑動塊本體17上設(shè)有凹槽21,凹槽21的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有受力部22,所述傾斜部51嵌入在所述凹槽21內(nèi),與所述受力部22抵接。
另外,受力部22以及所述傾斜部51分別為傾斜面。
當(dāng)然,于其他實施例,所述受力部22可以為平面。
按鍵54上設(shè)有卡勾53,所述卡勾53位于所述傾斜部51的側(cè)端,所述卡勾53的上端設(shè)有倒鉤段,所述卡勾53與所述第一物件卡接。第一物件以及第二物件連接后,卡勾53可以使得第一物件與按鍵54的連接穩(wěn)固,防止按鍵54松動掉落。
具體的,所述第一物件內(nèi)設(shè)有凸起段14,所述凸起段14與所述卡勾53連接。
在本實施例中,所述滑動塊本體17的內(nèi)端設(shè)有兩個連接柱,所述連接柱與所述彈性件16連接。
所述按鍵54的下側(cè)面呈圓弧狀布置,與人的手指弧度相符合,更好的貼合人的手指,手感較好。
另外,所述按鍵54的外端設(shè)有擋板52,且所述擋板52以及傾斜部51之間圍合形成供滑動塊本體17的一側(cè)嵌入在內(nèi)的區(qū)域。
更進一步的,所述橫向卡槽聯(lián)接結(jié)構(gòu)包括位于所述第二物件端部的聯(lián)接勾塊63以及位于所述第一物件端部的聯(lián)接槽,所述聯(lián)接槽包括用于穿過聯(lián)接勾塊63的避空部13和與聯(lián)接勾塊63構(gòu)成卡槽聯(lián)接的卡槽部12,所述聯(lián)接勾塊63嵌入在所述卡槽部12,構(gòu)成二者的卡槽聯(lián)接。安裝時,聯(lián)接勾塊63沿著避空部13滑動至卡槽部12的底部后,凸塊15插設(shè)在插槽62內(nèi),拆卸時,受力部22受外部作用力后凸塊15脫離插槽62,朝上移動第二物件,聯(lián)接勾塊63沿著卡槽部12滑動至避空部13,第一物件與第二物件分離。
在本實施例中,所述彈性件16為彈簧。
另外,上述的第一物件為腕帶30,第二物件為表殼10。
表殼10不連接腕帶30時,位于表殼10內(nèi)的主電池對智能腕表的主體進行供電,或者由外部供電裝置經(jīng)過充電電路對主電池進行充電,當(dāng)需要提高智能腕表的續(xù)航能力時,將表殼10與表帶對接后,此時表帶與表殼10連接,POGO-PIN連接器40的針腳嵌入在5PIN連接器20內(nèi),實現(xiàn)了備用電池50與主板上的開關(guān)模塊以及控制模塊的電性連接,此時,用戶可自定義設(shè)置由備用電池50進行供電或者對備用電池50進行充電。
另外,5PIN連接器20的五個管腳分別定義為管腳1為鋰電池正極VBAT;管腳2為鋰電池負極GND;管腳3為鋰電池/外部設(shè)備檢測EXT_CHECK;管腳4為串口接收數(shù)據(jù)RXD;管腳5為串口發(fā)送數(shù)據(jù)TXD。此時,表帶還可以內(nèi)置其他外部設(shè)備,起到擴展功能,通過管腳3、管腳4、管腳5對外部設(shè)備進行數(shù)據(jù)發(fā)送和檢測。
上述僅以實施例來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容,以便于讀者更容易理解,但不代表本發(fā)明的實施方式僅限于此,任何依本發(fā)明所做的技術(shù)延伸或再創(chuàng)造,均受本發(fā)明的保護。本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。