一種無線充電式電子手環(huán)及其無線充電方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無線充電式電子手環(huán)及其無線充電方法,包括手環(huán)殼體和對其進(jìn)行無線充電的無線充電基座,手環(huán)殼體內(nèi)安裝有供電系統(tǒng),供電系統(tǒng)包括聚合物鋰電池、充電保護(hù)電路、充電管理模塊和無線充電接收模塊,所述無線充電接收模塊包括接收線圈和整流濾波穩(wěn)壓電路;無線充電基座包括基座盒,基座盒內(nèi)安裝有發(fā)射線圈和高頻諧振電路,高頻諧振電路還與ACDC變壓器相連,ACDC變壓器與外接電源相連;本發(fā)明的一種無線充電式電子手環(huán)及其無線充電方法具有使用方便的特點,由于在電子手環(huán)上采用了無線充電技術(shù)設(shè)計,不僅使電子手環(huán)具有更好的水密特性,提高了環(huán)境適應(yīng)性,而且能達(dá)到前衛(wèi)美觀的外觀效果,使產(chǎn)品具有超現(xiàn)代特征。
【專利說明】一種無線充電式電子手環(huán)及其無線充電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可穿戴式電子產(chǎn)品及其充電方法領(lǐng)域,具體涉及一種無線充電式電子手環(huán)及其無線充電方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,穿戴式電子產(chǎn)品逐步興起,尤其是引入智能特點后,各種五花八門的產(chǎn)品已經(jīng)從幻想成為了現(xiàn)實,如智能眼鏡、智能手環(huán)、智能戒指等,不但更加方便隨身攜帶,還為人們提供了日益豐富的功能,它們的出現(xiàn)將極大地改變現(xiàn)代人的生活方式。
[0003]其中,智能手環(huán)的作用大多與人體健康有關(guān),如進(jìn)行運動狀況記錄或生理狀態(tài)記錄,也可能具備人體生理部位刺激等功能。用戶可以將智能手環(huán)記錄的實時數(shù)據(jù)與手機(jī)同步,通過相關(guān)軟件計算而得到結(jié)論來指導(dǎo)健康的生活方式。這些產(chǎn)品內(nèi)置大量的電子系統(tǒng),并具有相關(guān)的供電裝置。對于便攜式產(chǎn)品來說盡管采用了低功耗設(shè)計方式,但智能系統(tǒng)的功能越復(fù)雜,維持這些功能的基礎(chǔ)耗電也越大,對于可穿戴式智能電子產(chǎn)品來說,由于其本身體積小巧,電池供電一般只能提供產(chǎn)品幾天的電力供應(yīng),因而必須采用充電設(shè)計。
[0004]當(dāng)前的主流產(chǎn)品一般采用接插件形式的設(shè)計與外部供電設(shè)備連接并進(jìn)行充電,主要是USB接口或是經(jīng)由其他形式接插件轉(zhuǎn)換的USB接口來連接。但對于智能手環(huán)等穿戴式電子產(chǎn)品來說,一般需要具有水密性的要求,總體上應(yīng)具有較強的環(huán)境適應(yīng)性能力,因而產(chǎn)品上的充電接口往往成為制約穿戴式電子產(chǎn)品性能和外形設(shè)計的要害部位。
[0005]將無線充電技術(shù)引入穿戴式智能電子產(chǎn)品可以有效地解決以上問題。由于無線充電技術(shù)無需外露的接口裝置,產(chǎn)品可以進(jìn)行更好的設(shè)計。但無線充電要引入閉合的多箍線圈,對實現(xiàn)設(shè)計造成了困難。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,針對上述現(xiàn)狀提供一種無線充電式電子手環(huán)及其無線充電方法,可應(yīng)用于同類型可穿戴式電子產(chǎn)品的無線充電方案設(shè)計。
[0007]本發(fā)明通過如下技術(shù)方案得以實現(xiàn)。
[0008]本發(fā)明提供的一種無線充電式電子手環(huán),包括手環(huán)殼體和對其進(jìn)行無線充電的無線充電基座,所述手環(huán)殼體內(nèi)部安裝有供電系統(tǒng),所述供電系統(tǒng)包括聚合物鋰電池、充電保護(hù)電路、充電管理模塊和無線充電接收模塊,所述無線充電接收模塊包括接收線圈和整流濾波穩(wěn)壓電路;所述聚合物鋰電池與充電保護(hù)電路通過線路相連,所述充電保護(hù)電路與充電管理模塊通過線路相連,所述充電管理模塊與整流濾波穩(wěn)壓電路通過線路相連,所述整流濾波穩(wěn)壓電路與接收線圈通過線路相連;所述無線充電基座包括基座盒,所述基座盒內(nèi)安裝有發(fā)射線圈和高頻諧振電路,所述高頻諧振電路與發(fā)射線圈通過線路相連,所述高頻諧振電路還與A⑶C變壓器相連,所述A⑶C變壓器與外接電源相連。
[0009]所述手環(huán)殼體包括三個以上的手環(huán)腕帶和三個以上的腕帶活動關(guān)節(jié),所述手環(huán)腕帶和腕帶活動關(guān)節(jié)通過間隔排列相連。[0010]所述接收線圈沿手環(huán)殼體的圓周纏繞安裝。
[0011]所述手環(huán)殼體上還安裝有電子功能組件,所述聚合物鋰電池和電子功能組件外分別安裝有透明保護(hù)蓋,所述電子功能組件包括顯示屏或LED燈中的一種或兩種。
[0012]所述基座盒內(nèi)的底部安裝有聞頻諧振電路。
[0013]所述相鄰的兩個手環(huán)腕帶通過兩個手環(huán)腕帶之間的腕帶活動關(guān)節(jié)進(jìn)行折疊,使手環(huán)殼體直徑減??;或所述手環(huán)腕帶通過手環(huán)腕帶兩端的腕帶活動關(guān)節(jié)內(nèi)凹,使手環(huán)殼體直徑減小。
[0014]所述手環(huán)殼體上還安裝有搭扣。
[0015]所述接收線圈和發(fā)射線圈達(dá)到電壓耦合。
[0016]所述接收線圈外圈和發(fā)射線圈外圈的垂直距離為0.no厘米。
[0017]所述接收線圈外圈和發(fā)射線圈外圈的垂直距離為0.3^0.5厘米。
[0018]本發(fā)明提供的一種無線充電式電子手環(huán)的無線充電方法,包括如下步驟:
I)將手環(huán)殼體放置在無線充電基座上,并將ACDC變壓器通過電線與外接電源相連;2)通過A⑶C變壓器將220V交流電轉(zhuǎn)換成12V直流電,并將12V直流電對高頻諧振電路的主控芯片進(jìn)行供電,進(jìn)而使發(fā)射線圈內(nèi)部產(chǎn)生IKHflOKHz振蕩電流;3)通過發(fā)射線圈和接收線圈耦合能量,使接收線圈產(chǎn)生IKHz~IOKHz感應(yīng)振蕩電流,并將IKHz~IOKHz感應(yīng)振蕩電流對整流濾波穩(wěn)壓電路進(jìn)行供電;4)通過整流濾波穩(wěn)壓電路將IKHflOKHz感應(yīng)振蕩電流轉(zhuǎn)換成5V直流電;5)將得到的5V直流電對充電管理模塊供電后,再對充電保護(hù)電路進(jìn)行供電,通過充電管理模塊和充電保護(hù)電路對聚合物鋰電池進(jìn)行檢測,得到檢測結(jié)果為允許充電后,將5V直流電通過充電保護(hù)電路對聚合物鋰電池進(jìn)行充電,完成無線充電過程。
[0019]進(jìn)一步地,所述步驟2)為:通過A⑶C變壓器將220V交流電轉(zhuǎn)換成12V直流電,并將12V直流電對高頻諧振電路的主控芯片進(jìn)行供電,進(jìn)而使發(fā)射線圈內(nèi)部產(chǎn)生4.3KHz振蕩電流;所述步驟3)為:通過發(fā)射線圈和接收線圈耦合能量,使接收線圈產(chǎn)生4.3KHz感應(yīng)振蕩電流,并將4.3KHz感應(yīng)振蕩電流對整流濾波穩(wěn)壓電路進(jìn)行供電;所述步驟4)為:通過整流濾波穩(wěn)壓電路將4.3KHz感應(yīng)振蕩電流轉(zhuǎn)換成5V直流電。
[0020]該無線充電式電子手環(huán),涉及運動計步手環(huán)、電子計時手環(huán)、手機(jī)伴侶手環(huán)、電子磁療手環(huán)、人體脈搏監(jiān)測手環(huán)以及同時具有多種功能的智能手環(huán)等產(chǎn)品。所述電子手環(huán)中的供電系統(tǒng)采用無線充電方式,用戶使用非常方便,并且所述電子手環(huán)上的無線充電系統(tǒng)與電子手環(huán)本體很好地融合,不會影響電子手環(huán)的整體外觀,便于用戶戴取。
[0021]當(dāng)電子手環(huán)要進(jìn)行充電時,將手環(huán)殼體從手腕上取下,并放置在無線充電基座上,此時無線充電基座中的發(fā)射線圈有一個固定頻率的振蕩電流,由于電磁感應(yīng)作用,電子手環(huán)中的接收線圈也感生出相同頻率的振蕩電流,經(jīng)整流濾波穩(wěn)壓后固定輸出電壓,提供給充電管理模塊,實現(xiàn)對手環(huán)殼體內(nèi)聚合物鋰電池的充電操作。
[0022]對于可穿戴式產(chǎn)品來說,為了方便佩戴和取出,一般手環(huán)多采用條帶形設(shè)計,并利用卡扣進(jìn)行扣緊,也有利用手環(huán)自身的彈性進(jìn)行戴取的。但是在無線充電式電子手環(huán)中,由于充電需要較大電流,電子線圈需要多匝纏繞并有較大的面積,而且電子線圈必須是完整連續(xù)的,所以這種電子手環(huán)無法設(shè)計成條帶形,或者利用其彈性進(jìn)行佩戴。本發(fā)明利用漆包線圈的可折疊性,結(jié)合手環(huán)殼體的相應(yīng)設(shè)計,如連扣形表帶等設(shè)計方式,使手環(huán)殼體具有連續(xù)的圓形,在佩戴時通過腕帶活動關(guān)節(jié)將手環(huán)殼體的手環(huán)腕帶進(jìn)行部分折疊,并通過搭扣固定,從而使電子手環(huán)牢固佩戴在人體手腕上。電子手環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計上并不限于以上這一種形式。
[0023]該電子手環(huán)的供電系統(tǒng)置于手環(huán)殼體內(nèi),形成良好的包裹保護(hù)效果,而在手環(huán)殼體上還設(shè)置了三個以上手環(huán)腕帶和三個以上腕帶活動關(guān)節(jié),在腕帶活動關(guān)節(jié)的牽動作用下,接收線圈可被折疊或伸展,從而改變電子手環(huán)的圓周大小,當(dāng)電子手環(huán)被完全伸展時,所形成的圓環(huán)可允許其從人體的手部套入并移動到手腕位置,此時牽動腕帶活動關(guān)節(jié)使電子手環(huán)折疊,并利用搭扣鎖緊,圓環(huán)周長變小,正好貼合人體手腕大小,形成良好的穿戴效果,不易脫落。
[0024]充電過程的核心是無線充電基座內(nèi)的發(fā)射線圈與手環(huán)殼體內(nèi)的接收線圈產(chǎn)生電磁感應(yīng),實現(xiàn)能量傳輸,通過ACDC變壓器將220V外接電源轉(zhuǎn)換成12V直流電對高頻諧振電路的主控芯片進(jìn)行供電,并產(chǎn)生IKHflOKHz高頻振蕩電流,通過電磁感應(yīng)在次級線圈即接收線圈中產(chǎn)生同樣頻率的感應(yīng)電流,從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。接收線圈和發(fā)射線圈的能量傳輸有效距離為0.no厘米,當(dāng)距離繼續(xù)增加時,傳輸效率降低,無法提供足夠的充電電流。當(dāng)接收線圈中有電流產(chǎn)生時,手環(huán)中的無線充電接收模塊,主要是整流濾波穩(wěn)壓電路將感應(yīng)電流處理成5V直流電后供給充電管理模塊、充電保護(hù)電路及聚合物鋰電池,實現(xiàn)無線充電。
[0025]為了更好地提示充電狀態(tài),手環(huán)殼體上設(shè)置了電子功能組件,具有顯示屏和LED燈,當(dāng)手環(huán)電量不足時,LED燈開始閃爍提示用戶充電;當(dāng)手環(huán)殼體被正確放置,且開始正常充電時,LED燈常亮,提示手環(huán)已處于良好的充電狀態(tài);當(dāng)聚合物鋰電池充滿時,LED燈自動熄滅,提示用戶充電結(jié)束。由于在手環(huán)殼體中設(shè)計了充電保護(hù)電路和充電管理模塊,當(dāng)電池充滿且用戶并沒有將手環(huán)殼體從無線充電基座上及時取下時,不會發(fā)生損壞電池等狀況。
[0026]本發(fā)明具有的有益效果是:本發(fā)明提供的一種無線充電式電子手環(huán)及其無線充電方法具有使用方便的特點,由于在電子手環(huán)上采用了無線充電技術(shù)設(shè)計,不僅使電子手環(huán)具有更好的水密特性,提高了環(huán)境適應(yīng)性,而且能達(dá)到前衛(wèi)美觀的外觀效果,使產(chǎn)品具有超現(xiàn)代特征。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明一種無線充電式電子手環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中手環(huán)殼體的俯視放大圖;
圖3為圖2中手環(huán)殼體折置時的使用效果圖;
圖4為本發(fā)明一種無線充電式電子手環(huán)進(jìn)行無線充電時的原理流程圖。
【具體實施方式】
[0028]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體圖示,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0029]實施例1
如圖1、2所示,本實施例提供的一種無線充電式電子手環(huán),包括手環(huán)殼體I和對其進(jìn)行無線充電的無線充電基座2,所述手環(huán)殼體I包括五個手環(huán)腕帶14和五個腕帶活動關(guān)節(jié)15,所述手環(huán)腕帶14和腕帶活動關(guān)節(jié)15通過間隔排列相連,所述相鄰的兩個手環(huán)腕帶14通過兩個手環(huán)腕帶14之間的腕帶活動關(guān)節(jié)15進(jìn)行折疊,使手環(huán)殼體I直徑減小(如圖3所示),所述手環(huán)殼體I上還安裝有搭扣;所述手環(huán)殼體I內(nèi)部安裝有供電系統(tǒng)3,所述供電系統(tǒng)3包括聚合物鋰電池4、充電保護(hù)電路5、充電管理模塊6和無線充電接收模塊7,所述無線充電接收模塊7包括接收線圈8和整流濾波穩(wěn)壓電路9,其中所述接收線圈8沿手環(huán)殼體I的圓周纏繞安裝;所述聚合物鋰電池4與充電保護(hù)電路5通過線路相連,所述充電保護(hù)電路5與充電管理模塊6通過線路相連,所述充電管理模塊6與整流濾波穩(wěn)壓電路9通過線路相連,所述整流濾波穩(wěn)壓電路9與接收線圈8通過線路相連;所述手環(huán)殼體I上還安裝有電子功能組件,所述聚合物鋰電池4和電子功能組件外分別安裝有透明保護(hù)蓋,所述電子功能組件包括顯示屏16和LED燈17 ;所述無線充電基座2包括基座盒10,所述基座盒10內(nèi)安裝有發(fā)射線圈11,且所述基座盒10內(nèi)的底部安裝有高頻諧振電路12,所述高頻諧振電路12與發(fā)射線圈11通過線路相連,所述接收線圈8的線圈直徑和發(fā)射線圈11的線圈直徑均為0.5毫米,且所述接收線圈8的線圈匝數(shù)和發(fā)射線圈11的線圈匝數(shù)均為15匝;所述接收線圈8外圈和發(fā)射線圈11外圈的垂直距離為0.3厘米;所述高頻諧振電路12還與ACDC變壓器13相連,所述ACDC變壓器13與外接電源相連。
[0030]如圖4所示,本實施例提供的一種無線充電式電子手環(huán)的無線充電方法,包括如下步驟:
I)將手環(huán)殼體I放置在無線充電基座2上,并將A⑶C變壓器13通過電線與外接電源相連;2)通過A⑶C變壓器13將220V交流電轉(zhuǎn)換成12V直流電,并將12V直流電對高頻諧振電路12的主控芯片進(jìn)行供電,進(jìn)而使發(fā)射線圈11內(nèi)部產(chǎn)生4.3KHz振蕩電流;3)通過發(fā)射線圈11和接收線圈8耦合能量,使接收線圈8產(chǎn)生4.3KHz感應(yīng)振蕩電流,并將4.3KHz感應(yīng)振蕩電流對整流濾波穩(wěn)壓電路9進(jìn)行供電;4)通過整流濾波穩(wěn)壓電路9將4.3KHz感應(yīng)振蕩電流轉(zhuǎn)換成5V直流電;5 )將得到的5V直流電對充電管理模塊6供電后,再對充電保護(hù)電路5進(jìn)行供電,通過充電管理模塊6和充電保護(hù)電路5對聚合物鋰電池4進(jìn)行檢測,得到檢測結(jié)果為允許充電后,將5V直流電通過充電保護(hù)電路5對聚合物鋰電池4進(jìn)行充電,完成無線充電過程。
[0031]該無線充電式電子手環(huán),涉及運動計步手環(huán)、電子計時手環(huán)、手機(jī)伴侶手環(huán)、電子磁療手環(huán)、人體脈搏監(jiān)測手環(huán)以及同時具有多種功能的智能手環(huán)等產(chǎn)品。所述電子手環(huán)中的供電系統(tǒng)采用無線充電方式,用戶使用非常方便,并且所述電子手環(huán)上的無線充電系統(tǒng)與電子手環(huán)本體很好地融合,不會影響電子手環(huán)的整體外觀,便于用戶戴取。
[0032]當(dāng)電子手環(huán)要進(jìn)行充電時,將手環(huán)殼體I從手腕上取下,并放置在無線充電基座2上,此時無線充電基座2中的發(fā)射線圈11有一個固定頻率的振蕩電流,由于電磁感應(yīng)作用,電子手環(huán)中的接收線圈8也感生出相同頻率的振蕩電流,經(jīng)整流濾波穩(wěn)壓后固定輸出電壓,提供給充電管理模塊6,實現(xiàn)對手環(huán)殼體I內(nèi)聚合物鋰電池4的充電操作。
[0033]對于可穿戴式產(chǎn)品來說,為了方便佩戴和取出,一般手環(huán)多采用條帶形設(shè)計,并利用卡扣進(jìn)行扣緊,也有利用手環(huán)自身的彈性進(jìn)行戴取的。但是在無線充電式電子手環(huán)中,由于充電需要較大電流,電子線圈需要多匝纏繞并有較大的面積,而且電子線圈必須是完整連續(xù)的,所以這種電子手環(huán)無法設(shè)計成條帶形,或者利用其彈性進(jìn)行佩戴。本實施例利用漆包線圈的可折疊性,結(jié)合手環(huán)殼體I的相應(yīng)設(shè)計,如連扣形表帶等設(shè)計方式,使手環(huán)殼體I具有連續(xù)的圓形,在佩戴時通過腕帶活動關(guān)節(jié)15將手環(huán)殼體I的手環(huán)腕帶14進(jìn)行部分折疊,并通過搭扣固定,從而使電子手環(huán)牢固佩戴在人體手腕上。電子手環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計上并不限于以上這一種形式。
[0034]該電子手環(huán)的供電系統(tǒng)3置于手環(huán)殼體I內(nèi),形成良好的包裹保護(hù)效果,而在手環(huán)殼體I上還設(shè)置了五個手環(huán)腕帶14和五個腕帶活動關(guān)節(jié)15,在腕帶活動關(guān)節(jié)15的牽動作用下,接收線圈8可被折疊或伸展,從而改變電子手環(huán)的圓周大小,當(dāng)電子手環(huán)被完全伸展時,所形成的圓環(huán)可允許其從人體的手部套入并移動到手腕位置,此時牽動腕帶活動關(guān)節(jié)15使電子手環(huán)折疊,并利用搭扣鎖緊,圓環(huán)周長變小,正好貼合人體手腕大小,形成良好的穿戴效果,不易脫落。
[0035]充電過程的核心是無線充電基座2內(nèi)的發(fā)射線圈11與手環(huán)殼體I內(nèi)的接收線圈8產(chǎn)生電磁感應(yīng),實現(xiàn)能量傳輸,通過ACDC變壓器13將220V外接轉(zhuǎn)換成12V直流電對高頻諧振電路12的主控芯片進(jìn)行供電,并產(chǎn)生4.3KHz高頻振蕩電流,通過電磁感應(yīng)在次級線圈即接收線圈8中產(chǎn)生同樣頻率的感應(yīng)電流,從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。接收線圈8和發(fā)射線圈Ii的能量傳輸有效距離為0.no厘米,當(dāng)距離繼續(xù)增加時,傳輸效率降低,無法提供足夠的充電電流。當(dāng)接收線圈8中有電流產(chǎn)生時,手環(huán)中的無線充電接收模塊,主要是整流濾波穩(wěn)壓電路9將感應(yīng)電流處理成5V直流電后供給充電管理模塊6、充電保護(hù)電路5及聚合物鋰電池4,實現(xiàn)無線充電。
[0036]為了更好地提示充電狀態(tài),手環(huán)殼體I上設(shè)置了電子功能組件,具有顯示屏16和LED燈17,當(dāng)手環(huán)電量不足時,LED燈17開始閃爍提示用戶充電;當(dāng)手環(huán)殼體I被正確放置,且開始正常充電時,LED燈17常亮,提示手環(huán)已處于良好的充電狀態(tài);當(dāng)聚合物鋰電池4充滿時,LED燈17自動熄滅,提示用戶充電結(jié)束。由于在手環(huán)殼體I中設(shè)計了充電保護(hù)電路5和充電管理模塊6,當(dāng)電池充滿且用戶并沒有將手環(huán)殼體I從無線充電基座2上及時取下時,不會發(fā)生損壞電池等狀況。
[0037]本實施例提供的一種無線充電式電子手環(huán)及其無線充電方法具有使用方便的特點,由于在電子手環(huán)上采用了無線充電技術(shù)設(shè)計,不僅使電子手環(huán)具有更好的水密特性,提高了環(huán)境適應(yīng)性,而且能達(dá)到前衛(wèi)美觀的外觀效果,使產(chǎn)品具有超現(xiàn)代特征。
[0038]實施例2
如圖1、2所示,本實施例提供的一種無線充電式電子手環(huán),包括手環(huán)殼體I和對其進(jìn)行無線充電的無線充電基座2,所述手環(huán)殼體I包括三個手環(huán)腕帶14和三個腕帶活動關(guān)節(jié)15,所述手環(huán)腕帶14和腕帶活動關(guān)節(jié)15通過間隔排列相連,所述手環(huán)腕帶14通過手環(huán)腕帶14兩端的腕帶活動關(guān)節(jié)15內(nèi)凹,使手環(huán)殼體I直徑減?。凰鍪汁h(huán)殼體I內(nèi)部安裝有供電系統(tǒng)3,所述供電系統(tǒng)3包括聚合物鋰電池4、充電保護(hù)電路5、充電管理模塊6和無線充電接收模塊7,所述無線充電接收模塊7包括接收線圈8和整流濾波穩(wěn)壓電路9,其中所述接收線圈8沿手環(huán)殼體I的圓周纏繞安裝;所述聚合物鋰電池4與充電保護(hù)電路5通過線路相連,所述充電保護(hù)電路5與充電管理模塊6通過線路相連,所述充電管理模塊6與整流濾波穩(wěn)壓電路9通過線路相連,所述整流濾波穩(wěn)壓電路9與接收線圈8通過線路相連;所述手環(huán)殼體I上還安裝有電子功能組件,所述聚合物鋰電池4和電子功能組件外分別安裝有透明保護(hù)蓋,所述電子功能組件包括顯示屏16 ;所述無線充電基座2包括基座盒10,所述基座盒10內(nèi)安裝有發(fā)射線圈11,且所述基座盒10內(nèi)的底部安裝有高頻諧振電路12,所述高頻諧振電路12與發(fā)射線圈11通過線路相連;所述接收線圈8的線圈直徑大于發(fā)射線圈11的線圈直徑,且所述接收線圈8的線圈匝數(shù)小于發(fā)射線圈11的線圈匝數(shù),使接收線圈8和發(fā)射線圈11達(dá)到電壓耦合;所述接收線圈8外圈和發(fā)射線圈11外圈的垂直距離為0.5厘米;所述高頻諧振電路12還與A⑶C變壓器13相連,所述A⑶C變壓器13與外接電源相連。
[0039]如圖4所示,本實施例提供的一種無線充電式電子手環(huán)的無線充電方法,包括如下步驟:
I)將手環(huán)殼體I放置在無線充電基座2上,并將A⑶C變壓器13通過電線與外接電源相連;2)通過A⑶C變壓器13將220V交流電轉(zhuǎn)換成12V直流電,并將12V直流電對高頻諧振電路12的主控芯片進(jìn)行供電,進(jìn)而使發(fā)射線圈11內(nèi)部產(chǎn)生IOKHz振蕩電流;3)通過發(fā)射線圈11和接收線圈8耦合能量,使接收線圈8產(chǎn)生IOKHz感應(yīng)振蕩電流,并將IOKHz感應(yīng)振蕩電流對整流濾波穩(wěn)壓電路9進(jìn)行供電;4)通過整流濾波穩(wěn)壓電路9將IOKHz感應(yīng)振蕩電流轉(zhuǎn)換成5V直流電;5)將得到的5V直流電對充電管理模塊6供電后,再對充電保護(hù)電路5進(jìn)行供電,通過充電管理模塊6和充電保護(hù)電路5對聚合物鋰電池4進(jìn)行檢測,得到檢測結(jié)果為允許充電后,將5V直流電通過充電保護(hù)電路5對聚合物鋰電池4進(jìn)行充電,完成無線充電過程。
[0040]該無線充電式電子手環(huán),涉及運動計步手環(huán)、電子計時手環(huán)、手機(jī)伴侶手環(huán)、電子磁療手環(huán)、人體脈搏監(jiān)測手環(huán)以及同時具有多種功能的智能手環(huán)等產(chǎn)品。所述電子手環(huán)中的供電系統(tǒng)采用無線充電方式,用戶使用非常方便,并且所述電子手環(huán)上的無線充電系統(tǒng)與電子手環(huán)本體很好地融合,不會影響電子手環(huán)的整體外觀,便于用戶戴取。
[0041]當(dāng)電子手環(huán)要進(jìn)行充電時,將手環(huán)殼體I從手腕上取下,并放置在無線充電基座2上,此時無線充電基座2中的發(fā)射線圈11有一個固定頻率的振蕩電流,由于電磁感應(yīng)作用,電子手環(huán)中的接收線圈8也感生出相同頻率的振蕩電流,經(jīng)整流濾波穩(wěn)壓后固定輸出電壓,提供給充電管理模塊6,實現(xiàn)對手環(huán)殼體I內(nèi)聚合物鋰電池4的充電操作。
[0042]對于可穿戴式產(chǎn)品來說,為了方便佩戴和取出,一般手環(huán)多采用條帶形設(shè)計,并利用卡扣進(jìn)行扣緊,也有利用手環(huán)自身的彈性進(jìn)行戴取的。但是在無線充電式電子手環(huán)中,由于充電需要較大電流,電子線圈需要多匝纏繞并有較大的面積,而且電子線圈必須是完整連續(xù)的,所以這種電子手環(huán)無法設(shè)計成條帶形,或者利用其彈性進(jìn)行佩戴。本實施例利用漆包線圈的可折疊性,結(jié)合手環(huán)殼體I的相應(yīng)設(shè)計,使手環(huán)殼體I具有連續(xù)的圓形,在佩戴時通過腕帶活動關(guān)節(jié)15將手環(huán)殼體I的手環(huán)腕帶14進(jìn)行內(nèi)凹,從而使電子手環(huán)牢固佩戴在人體手腕上。電子手環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計上并不限于以上這一種形式。
[0043]該電子手環(huán)的供電系統(tǒng)3置于手環(huán)殼體I內(nèi),形成良好的包裹保護(hù)效果,而在手環(huán)殼體I上還設(shè)置了三個手環(huán)腕帶14和三個腕帶活動關(guān)節(jié)15,在腕帶活動關(guān)節(jié)15的牽動作用下,接收線圈8可被折疊或伸展,從而改變電子手環(huán)的圓周大小,當(dāng)電子手環(huán)被完全伸展時,所形成的圓環(huán)可允許其從人體的手部套入并移動到手腕位置,此時牽動腕帶活動關(guān)節(jié)15使電子手環(huán)的手環(huán)腕帶14內(nèi)凹,圓環(huán)周長變小,正好貼合人體手腕大小,形成良好的穿戴效果,不易脫落。
[0044]充電過程的核心是無線充電基座2內(nèi)的發(fā)射線圈11與手環(huán)殼體I內(nèi)的接收線圈8產(chǎn)生電磁感應(yīng),實現(xiàn)能量傳輸,通過A⑶C變壓器13將220V外接電源轉(zhuǎn)換成12V直流電對高頻諧振電路12的主控芯片進(jìn)行供電,并產(chǎn)生IOKHz高頻振蕩電流,通過電磁感應(yīng)在次級線圈即接收線圈8中產(chǎn)生同樣頻率的感應(yīng)電流,從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。接收線圈8和發(fā)射線圈Ii的能量傳輸有效距離為0.no厘米,當(dāng)距離繼續(xù)增加時,傳輸效率降低,無法提供足夠的充電電流。當(dāng)接收線圈8中有電流產(chǎn)生時,手環(huán)中的無線充電接收模塊,主要是整流濾波穩(wěn)壓電路9將感應(yīng)電流處理成5V直流電后供給充電管理模塊6、充電保護(hù)電路5及聚合物鋰電池4,實現(xiàn)無線充電。
[0045]為了更好地提示充電狀態(tài),手環(huán)殼體I上設(shè)置了電子功能組件,具有顯示屏16和LED燈17,當(dāng)手環(huán)電量不足時,LED燈17開始閃爍提示用戶充電;當(dāng)手環(huán)殼體I被正確放置,且開始正常充電時,LED燈17常亮,提示手環(huán)已處于良好的充電狀態(tài);當(dāng)聚合物鋰電池4充滿時,LED燈17自動熄滅,提示用戶充電結(jié)束。由于在手環(huán)殼體I中設(shè)計了充電保護(hù)電路5和充電管理模塊6,當(dāng)電池充滿且用戶并沒有將手環(huán)殼體I從無線充電基座2上及時取下時,不會發(fā)生損壞電池等狀況。
[0046]本實施例提供的一種無線充電式電子手環(huán)及其無線充電方法具有使用方便的特點,由于在電子手環(huán)上采用了無線充電技術(shù)設(shè)計,不僅使電子手環(huán)具有更好的水密特性,提高了環(huán)境適應(yīng)性,而且能達(dá)到前衛(wèi)美觀的外觀效果,使產(chǎn)品具有超現(xiàn)代特征。
[0047]實施例3
如圖1、2所示,本實施例提供的一種無線充電式電子手環(huán),包括手環(huán)殼體I和對其進(jìn)行無線充電的無線充電基座2,所述手環(huán)殼體I包括四個手環(huán)腕帶14和四個腕帶活動關(guān)節(jié)15,所述手環(huán)腕帶14和腕帶活動關(guān)節(jié)15通過間隔排列相連,所述相鄰的兩個手環(huán)腕帶14通過兩個手環(huán)腕帶14之間的腕帶活動關(guān)節(jié)15進(jìn)行折疊,使手環(huán)殼體I直徑減小(如圖3所示),所述手環(huán)殼體I上還安裝有搭扣;所述手環(huán)殼體I內(nèi)部安裝有供電系統(tǒng)3,所述供電系統(tǒng)3包括聚合物鋰電池4、充電保護(hù)電路5、充電管理模塊6和無線充電接收模塊7,所述無線充電接收模塊7包括接收線圈8和整流濾波穩(wěn)壓電路9,其中所述接收線圈8沿手環(huán)殼體I的圓周纏繞安裝;所述聚合物鋰電池4與充電保護(hù)電路5通過線路相連,所述充電保護(hù)電路5與充電管理模塊6通過線路相連,所述充電管理模塊6與整流濾波穩(wěn)壓電路9通過線路相連,所述整流濾波穩(wěn)壓電路9與接收線圈8通過線路相連;所述手環(huán)殼體I上還安裝有電子功能組件,所述聚合物鋰電池4和電子功能組件外分別安裝有透明保護(hù)蓋,所述電子功能組件包括LED燈17 ;所述無線充電基座2包括基座盒10,所述基座盒10內(nèi)安裝有發(fā)射線圈11,且所述基座盒10內(nèi)的底部安裝有高頻諧振電路12,所述高頻諧振電路12與發(fā)射線圈11通過線路相連;所述接收線圈8的線圈直徑小于發(fā)射線圈11的線圈直徑,且所述接收線圈8的線圈匝數(shù)大于發(fā)射線圈11的線圈匝數(shù),使接收線圈8和發(fā)射線圈11達(dá)到電壓耦合;所述接收線圈8外圈和發(fā)射線圈11外圈的垂直距離為0.1厘米;所述高頻諧振電路12還與A⑶C變壓器13相連,所述A⑶C變壓器13與外接電源相連。
[0048]如圖4所示,本實施例提供的一種無線充電式電子手環(huán)的無線充電方法,包括如下步驟:
I)將手環(huán)殼體I放置在無線充電基座2上,并將A⑶C變壓器13通過電線與外接電源相連;2)通過A⑶C變壓器13將220V交流電轉(zhuǎn)換成12V直流電,并將12V直流電對高頻諧振電路12的主控芯片進(jìn)行供電,進(jìn)而發(fā)射線圈11內(nèi)部產(chǎn)生IKHz振蕩電流;3)通過發(fā)射線圈11和接收線圈8耦合能量,使接收線圈8產(chǎn)生IKHz感應(yīng)振蕩電流,并將IKHz感應(yīng)振蕩電流對整流濾波穩(wěn)壓電路9進(jìn)行供電;4)通過整流濾波穩(wěn)壓電路9將IKHz感應(yīng)振蕩電流轉(zhuǎn)換成5V直流電;5)將得到的5V直流電對充電管理模塊6供電后,再對充電保護(hù)電路5進(jìn)行供電,通過充電管理模塊6和充電保護(hù)電路5對聚合物鋰電池4進(jìn)行檢測,得到檢測結(jié)果為允許充電后,將5V直流電通過充電保護(hù)電路5對聚合物鋰電池4進(jìn)行充電,完成無線充電過程。
[0049]該無線充電式電子手環(huán),涉及運動計步手環(huán)、電子計時手環(huán)、手機(jī)伴侶手環(huán)、電子磁療手環(huán)、人體脈搏監(jiān)測手環(huán)以及同時具有多種功能的智能手環(huán)等產(chǎn)品。所述電子手環(huán)中的供電系統(tǒng)采用無線充電方式,用戶使用非常方便,并且所述電子手環(huán)上的無線充電系統(tǒng)與電子手環(huán)本體很好地融合,不會影響電子手環(huán)的整體外觀,便于用戶戴取。
[0050]當(dāng)電子手環(huán)要進(jìn)行充電時,將手環(huán)殼體I從手腕上取下,并放置在無線充電基座2上,此時無線充電基座2中的發(fā)射線圈11有一個固定頻率的振蕩電流,由于電磁感應(yīng)作用,電子手環(huán)中的接收線圈8也感生出相同頻率的振蕩電流,經(jīng)整流濾波穩(wěn)壓后固定輸出電壓,提供給充電管理模塊6,實現(xiàn)對手環(huán)殼體I內(nèi)聚合物鋰電池4的充電操作。
[0051]對于可穿戴式產(chǎn)品來說,為了方便佩戴和取出,一般手環(huán)多采用條帶形設(shè)計,并利用卡扣進(jìn)行扣緊,也有利用手環(huán)自身的彈性進(jìn)行戴取的。但是在無線充電式電子手環(huán)中,由于充電需要較大電流,電子線圈需要多匝纏繞并有較大的面積,而且電子線圈必須是完整連續(xù)的,所以這種電子手環(huán)無法設(shè)計成條帶形,或者利用其彈性進(jìn)行佩戴。本實施例利用漆包線圈的可折疊性,結(jié)合手環(huán)殼體I的相應(yīng)設(shè)計,如連扣形表帶等設(shè)計方式,使手環(huán)殼體I具有連續(xù)的圓形,在佩戴時通過腕帶活動關(guān)節(jié)15將手環(huán)殼體I的手環(huán)腕帶14進(jìn)行部分折疊,并通過搭扣固定,從而使電子手環(huán)牢固佩戴在人體手腕上。電子手環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計上并不限于以上這一種形式。
[0052]該電子手環(huán)的供電系統(tǒng)3置于手環(huán)殼體I內(nèi),形成良好的包裹保護(hù)效果,而在手環(huán)殼體I上還設(shè)置了四個手環(huán)腕帶14和四個腕帶活動關(guān)節(jié)15,在腕帶活動關(guān)節(jié)15的牽動作用下,接收線圈8可被折疊或伸展,從而改變電子手環(huán)的圓周大小,當(dāng)電子手環(huán)被完全伸展時,所形成的圓環(huán)可允許其從人體的手部套入并移動到手腕位置,此時牽動腕帶活動關(guān)節(jié)15使電子手環(huán)折疊,并利用搭扣鎖緊,圓環(huán)周長變小,正好貼合人體手腕大小,形成良好的穿戴效果,不易脫落。
[0053]充電過程的核心是無線充電基座2內(nèi)的發(fā)射線圈11與手環(huán)殼體I內(nèi)的接收線圈8產(chǎn)生電磁感應(yīng),實現(xiàn)能量傳輸,通過ACDC變壓器13將220V外接電源轉(zhuǎn)換成12V直流電對高頻諧振電路12的主控芯片進(jìn)行供電,并產(chǎn)生IKHz高頻振蕩電流,通過電磁感應(yīng)在次級線圈即接收線圈8中產(chǎn)生同樣頻率的感應(yīng)電流,從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。接收線圈8和發(fā)射線圈Ii的能量傳輸有效距離為0.no厘米,當(dāng)距離繼續(xù)增加時,傳輸效率降低,無法提供足夠的充電電流。當(dāng)接收線圈8中有電流產(chǎn)生時,手環(huán)中的無線充電接收模塊,主要是整流濾波穩(wěn)壓電路9將感應(yīng)電流處理成5V直流電后供給充電管理模塊6、充電保護(hù)電路5及聚合物鋰電池4,實現(xiàn)無線充電。
[0054]為了更好地提示充電狀態(tài),手環(huán)殼體I上設(shè)置了電子功能組件,具有顯示屏16和LED燈17,當(dāng)手環(huán)電量不足時,LED燈17開始閃爍提示用戶充電;當(dāng)手環(huán)殼體I被正確放置,且開始正常充電時,LED燈17常亮,提示手環(huán)已處于良好的充電狀態(tài);當(dāng)聚合物鋰電池4充滿時,LED燈17自動熄滅,提示用戶充電結(jié)束。由于在手環(huán)殼體I中設(shè)計了充電保護(hù)電路5和充電管理模塊6,當(dāng)電池充滿且用戶并沒有將手環(huán)殼體I從無線充電基座2上及時取下時,不會發(fā)生損壞電池等狀況。
[0055]本實施例提供的一種無線充電式電子手環(huán)及其無線充電方法具有使用方便的特點,由于在電子手環(huán)上采用了無線充電技術(shù)設(shè)計,不僅使電子手環(huán)具有更好的水密特性,提高了環(huán)境適應(yīng)性,而且能達(dá)到前衛(wèi)美觀的外觀效果,使產(chǎn)品具有超現(xiàn)代特征。
[0056]實施例4
如圖1、2所示,本實施例提供的一種無線充電式電子手環(huán),包括手環(huán)殼體I和對其進(jìn)行無線充電的無線充電基座2,所述手環(huán)殼體I包括四個手環(huán)腕帶14和四個腕帶活動關(guān)節(jié)15,所述手環(huán)腕帶14和腕帶活動關(guān)節(jié)15通過間隔排列相連,所述手環(huán)腕帶14通過手環(huán)腕帶14兩端的腕帶活動關(guān)節(jié)15內(nèi)凹,使手環(huán)殼體I直徑減??;所述手環(huán)殼體I內(nèi)部安裝有供電系統(tǒng)3,所述供電系統(tǒng)3包括聚合物鋰電池4、充電保護(hù)電路5、充電管理模塊6和無線充電接收模塊7,所述無線充電接收模塊7包括接收線圈8和整流濾波穩(wěn)壓電路9,其中所述接收線圈8沿手環(huán)殼體I的圓周纏繞安裝;所述聚合物鋰電池4與充電保護(hù)電路5通過線路相連,所述充電保護(hù)電路5與充電管理模塊6通過線路相連,所述充電管理模塊6與整流濾波穩(wěn)壓電路9通過線路相連,所述整流濾波穩(wěn)壓電路9與接收線圈8通過線路相連;所述手環(huán)殼體I上還安裝有電子功能組件,所述聚合物鋰電池4和電子功能組件外分別安裝有透明保護(hù)蓋,所述電子功能組件包括顯示屏16和LED燈17 ;所述無線充電基座2包括基座盒10,所述基座盒10內(nèi)安裝有發(fā)射線圈11,且所述基座盒10內(nèi)的底部安裝有高頻諧振電路12,所述高頻諧振電路12與發(fā)射線圈11通過線路相連;所述接收線圈8的線圈直徑和發(fā)射線圈11的線圈直徑均為0.5毫米,且所述接收線圈8的線圈匝數(shù)和發(fā)射線圈11的線圈匝數(shù)均為10匝;所述接收線圈8外圈和發(fā)射線圈11外圈的垂直距離為10厘米;所述高頻諧振電路12還與A⑶C變壓器13相連,所述A⑶C變壓器13與外接電源相連。
[0057]如圖4所示,本實施例提供的一種無線充電式電子手環(huán)的無線充電方法,包括如下步驟:
I)將手環(huán)殼體I放置在無線充電基座2上,并將A⑶C變壓器13通過電線與外接電源相連;2)通過A⑶C變壓器13將220V交流電轉(zhuǎn)換成12V直流電,并將12V直流電對高頻諧振電路12的主控芯片進(jìn)行供電,進(jìn)而使發(fā)射線圈11內(nèi)部產(chǎn)生2KHz振蕩電流;3)通過發(fā)射線圈11和接收線圈8耦合能量,使接收線圈8產(chǎn)生2KHz感應(yīng)振蕩電流,并將2KHz感應(yīng)振蕩電流對整流濾波穩(wěn)壓電路9進(jìn)行供電;4)通過整流濾波穩(wěn)壓電路9將2KHz感應(yīng)振蕩電流轉(zhuǎn)換成5V直流電;5)將得到的5V直流電對充電管理模塊6供電后,再對充電保護(hù)電路5進(jìn)行供電,通過充電管理模塊6和充電保護(hù)電路5對聚合物鋰電池4進(jìn)行檢測,得到檢測結(jié)果為允許充電后,將5V直流電通過充電保護(hù)電路5對聚合物鋰電池4進(jìn)行充電,完成無線充電過程。
[0058]該無線充電式電子手環(huán),涉及運動計步手環(huán)、電子計時手環(huán)、手機(jī)伴侶手環(huán)、電子磁療手環(huán)、人體脈搏監(jiān)測手環(huán)以及同時具有多種功能的智能手環(huán)等產(chǎn)品。所述電子手環(huán)中的供電系統(tǒng)采用無線充電方式,用戶使用非常方便,并且所述電子手環(huán)上的無線充電系統(tǒng)與電子手環(huán)本體很好地融合,不會影響電子手環(huán)的整體外觀,便于用戶戴取。
[0059]當(dāng)電子手環(huán)要進(jìn)行充電時,將手環(huán)殼體I從手腕上取下,并放置在無線充電基座2上,此時無線充電基座2中的發(fā)射線圈11有一個固定頻率的振蕩電流,由于電磁感應(yīng)作用,電子手環(huán)中的接收線圈8也感生出相同頻率的振蕩電流,經(jīng)整流濾波穩(wěn)壓后固定輸出電壓,提供給充電管理模塊6,實現(xiàn)對手環(huán)殼體I內(nèi)聚合物鋰電池4的充電操作。
[0060]對于可穿戴式產(chǎn)品來說,為了方便佩戴和取出,一般手環(huán)多采用條帶形設(shè)計,并利用卡扣進(jìn)行扣緊,也有利用手環(huán)自身的彈性進(jìn)行戴取的。但是在無線充電式電子手環(huán)中,由于充電需要較大電流,電子線圈需要多匝纏繞并有較大的面積,而且電子線圈必須是完整連續(xù)的,所以這種電子手環(huán)無法設(shè)計成條帶形,或者利用其彈性進(jìn)行佩戴。本實施例利用漆包線圈的可折疊性,結(jié)合手環(huán)殼體I的相應(yīng)設(shè)計,使手環(huán)殼體I具有連續(xù)的圓形,在佩戴時通過腕帶活動關(guān)節(jié)15將手環(huán)殼體I的手環(huán)腕帶14進(jìn)行內(nèi)凹,從而使電子手環(huán)牢固佩戴在人體手腕上。電子手環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計上并不限于以上這一種形式。
[0061 ] 該電子手環(huán)的供電系統(tǒng)3置于手環(huán)殼體I內(nèi),形成良好的包裹保護(hù)效果,而在手環(huán)殼體I上還設(shè)置了四個手環(huán)腕帶14和四個腕帶活動關(guān)節(jié)15,在腕帶活動關(guān)節(jié)15的牽動作用下,接收線圈8可被折疊或伸展,從而改變電子手環(huán)的圓周大小,當(dāng)電子手環(huán)被完全伸展時,所形成的圓環(huán)可允許其從人體的手部套入并移動到手腕位置,此時牽動腕帶活動關(guān)節(jié)15使電子手環(huán)的手環(huán)腕帶14內(nèi)凹,圓環(huán)周長變小,正好貼合人體手腕大小,形成良好的穿戴效果,不易脫落。
[0062]充電過程的核心是無線充電基座2內(nèi)的發(fā)射線圈11與手環(huán)殼體I內(nèi)的接收線圈8產(chǎn)生電磁感應(yīng),實現(xiàn)能量傳輸,通過ACDC變壓器13將220V外接電源轉(zhuǎn)換成12V直流電對高頻諧振電路12的主控芯片進(jìn)行供電,并產(chǎn)生2KHz高頻振蕩電流,通過電磁感應(yīng)在次級線圈即接收線圈8中產(chǎn)生同樣頻率的感應(yīng)電流,從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。接收線圈8和發(fā)射線圈Ii的能量傳輸有效距離為0.no厘米,當(dāng)距離繼續(xù)增加時,傳輸效率降低,無法提供足夠的充電電流。當(dāng)接收線圈8中有電流產(chǎn)生時,手環(huán)中的無線充電接收模塊,主要是整流濾波穩(wěn)壓電路9將感應(yīng)電流處理成5V直流電后供給充電管理模塊6、充電保護(hù)電路5及聚合物鋰電池4,實現(xiàn)無線充電。
[0063]為了更好地提示充電狀態(tài),手環(huán)殼體I上設(shè)置了電子功能組件,具有顯示屏16和LED燈17,當(dāng)手環(huán)電量不足時,LED燈17開始閃爍提示用戶充電;當(dāng)手環(huán)殼體I被正確放置,且開始正常充電時,LED燈17常亮,提示手環(huán)已處于良好的充電狀態(tài);當(dāng)聚合物鋰電池4充滿時,LED燈17自動熄滅,提示用戶充電結(jié)束。由于在手環(huán)殼體I中設(shè)計了充電保護(hù)電路5和充電管理模塊6,當(dāng)電池充滿且用戶并沒有將手環(huán)殼體I從無線充電基座2上及時取下時,不會發(fā)生損壞電池等狀況。
[0064]本實施例提供的一種無線充電式電子手環(huán)及其無線充電方法具有使用方便的特點,由于在電子手環(huán)上采用了無線充電技術(shù)設(shè)計,不僅使電子手環(huán)具有更好的水密特性,提高了環(huán)境適應(yīng)性,而且能達(dá)到前衛(wèi)美觀的外觀效果,使產(chǎn)品具有超現(xiàn)代特征。
[0065]實施例5
如圖1、2所示,本實施例提供的一種無線充電式電子手環(huán),包括手環(huán)殼體I和對其進(jìn)行無線充電的無線充電基座2,所述手環(huán)殼體I包括三個手環(huán)腕帶14和三個腕帶活動關(guān)節(jié)15,所述手環(huán)腕帶14和腕帶活動關(guān)節(jié)15通過間隔排列相連,所述相鄰的兩個手環(huán)腕帶14通過兩個手環(huán)腕帶14之間的腕帶活動關(guān)節(jié)15進(jìn)行折疊,使手環(huán)殼體I直徑減小(如圖3所示),所述手環(huán)殼體I上還安裝有搭扣;所述手環(huán)殼體I內(nèi)部安裝有供電系統(tǒng)3,所述供電系統(tǒng)3包括聚合物鋰電池4、充電保護(hù)電路5、充電管理模塊6和無線充電接收模塊7,所述無線充電接收模塊7包括接收線圈8和整流濾波穩(wěn)壓電路9,其中所述接收線圈8沿手環(huán)殼體I的圓周纏繞安裝;所述聚合物鋰電池4與充電保護(hù)電路5通過線路相連,所述充電保護(hù)電路5與充電管理模塊6通過線路相連,所述充電管理模塊6與整流濾波穩(wěn)壓電路9通過線路相連,所述整流濾波穩(wěn)壓電路9與接收線圈8通過線路相連;所述手環(huán)殼體I上還安裝有電子功能組件,所述聚合物鋰電池4和電子功能組件外分別安裝有透明保護(hù)蓋,所述電子功能組件包括顯示屏16和LED燈17 ;所述無線充電基座2包括基座盒10,所述基座盒10內(nèi)安裝有發(fā)射線圈11,且所述基座盒10內(nèi)的底部安裝有高頻諧振電路12,所述高頻諧振電路12與發(fā)射線圈11通過線路相連;所述接收線圈8的線圈直徑和發(fā)射線圈11的線圈直徑均為0.5毫米,且所述接收線圈8的線圈匝數(shù)和發(fā)射線圈11的線圈匝數(shù)均為20匝;所述接收線圈8外圈和發(fā)射線圈11外圈的垂直距離為0.4厘米;所述高頻諧振電路12還與ACDC變壓器13相連,所述ACDC變壓器13與外接電源相連。
[0066]如圖4所示,本實施例提供的一種無線充電式電子手環(huán)的無線充電方法,包括如下步驟:
I)將手環(huán)殼體I放置在無線充電基座2上,并將A⑶C變壓器13通過電線與外接電源相連;2)通過A⑶C變壓器13將220V交流電轉(zhuǎn)換成12V直流電,并將12V直流電對高頻諧振電路12的主控芯片進(jìn)行供電,進(jìn)而使發(fā)射線圈11內(nèi)部產(chǎn)生4.3KHz振蕩電流;3)通過發(fā)射線圈11和接收線圈8耦合能量,使接收線圈8產(chǎn)生4.3KHz感應(yīng)振蕩電流,并將4.3KHz感應(yīng)振蕩電流對整流濾波穩(wěn)壓電路9進(jìn)行供電;4)通過整流濾波穩(wěn)壓電路9將4.3KHz感應(yīng)振蕩電流轉(zhuǎn)換成5V直流電;5)將得到的5V直流電對充電管理模塊6供電后,再對充電保護(hù)電路5進(jìn)行供電,通過充電管理模塊6和充電保護(hù)電路5對聚合物鋰電池4進(jìn)行檢測,得到檢測結(jié)果為允許充電后,將5V直流電通過充電保護(hù)電路5對聚合物鋰電池4進(jìn)行充電,完成無線充電過程。
[0067]該無線充電式電子手環(huán),涉及運動計步手環(huán)、電子計時手環(huán)、手機(jī)伴侶手環(huán)、電子磁療手環(huán)、人體脈搏監(jiān)測手環(huán)以及同時具有多種功能的智能手環(huán)等產(chǎn)品。所述電子手環(huán)中的供電系統(tǒng)采用無線充電方式,用戶使用非常方便,并且所述電子手環(huán)上的無線充電系統(tǒng)與電子手環(huán)本體很好地融合,不會影響電子手環(huán)的整體外觀,便于用戶戴取。
[0068]當(dāng)電子手環(huán)要進(jìn)行充電時,將手環(huán)殼體I從手腕上取下,并放置在無線充電基座2上,此時無線充電基座2中的發(fā)射線圈11有一個固定頻率的振蕩電流,由于電磁感應(yīng)作用,電子手環(huán)中的接收線圈8也感生出相同頻率的振蕩電流,經(jīng)整流濾波穩(wěn)壓后固定輸出電壓,提供給充電管理模塊6,實現(xiàn)對手環(huán)殼體I內(nèi)聚合物鋰電池4的充電操作。
[0069]對于可穿戴式產(chǎn)品來說,為了方便佩戴和取出,一般手環(huán)多采用條帶形設(shè)計,并利用卡扣進(jìn)行扣緊,也有利用手環(huán)自身的彈性進(jìn)行戴取的。但是在無線充電式電子手環(huán)中,由于充電需要較大電流,電子線圈需要多匝纏繞并有較大的面積,而且電子線圈必須是完整連續(xù)的,所以這種電子手環(huán)無法設(shè)計成條帶形,或者利用其彈性進(jìn)行佩戴。本實施例利用漆包線圈的可折疊性,結(jié)合手環(huán)殼體I的相應(yīng)設(shè)計,如連扣形表帶等設(shè)計方式,使手環(huán)殼體I具有連續(xù)的圓形,在佩戴時通過腕帶活動關(guān)節(jié)15將手環(huán)殼體I的手環(huán)腕帶14進(jìn)行部分折疊,并通過搭扣固定,從而使電子手環(huán)牢固佩戴在人體手腕上。電子手環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計上并不限于以上這一種形式。
[0070]該電子手環(huán)的供電系統(tǒng)3置于手環(huán)殼體I內(nèi),形成良好的包裹保護(hù)效果,而在手環(huán)殼體I上還設(shè)置了三個手環(huán)腕帶14和三個腕帶活動關(guān)節(jié)15,在腕帶活動關(guān)節(jié)15的牽動作用下,接收線圈8可被折疊或伸展,從而改變電子手環(huán)的圓周大小,當(dāng)電子手環(huán)被完全伸展時,所形成的圓環(huán)可允許其從人體的手部套入并移動到手腕位置,此時牽動腕帶活動關(guān)節(jié)15使電子手環(huán)折疊,并利用搭扣鎖緊,圓環(huán)周長變小,正好貼合人體手腕大小,形成良好的穿戴效果,不易脫落。
[0071]充電過程的核心是無線充電基座2內(nèi)的發(fā)射線圈11與手環(huán)殼體I內(nèi)的接收線圈8產(chǎn)生電磁感應(yīng),實現(xiàn)能量傳輸,通過ACDC變壓器13將220V外接轉(zhuǎn)換成12V直流電對高頻諧振電路12的主控芯片進(jìn)行供電,并產(chǎn)生4.3KHz高頻振蕩電流,通過電磁感應(yīng)在次級線圈即接收線圈8中產(chǎn)生同樣頻率的感應(yīng)電流,從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。接收線圈8和發(fā)射線圈Ii的能量傳輸有效距離為0.no厘米,當(dāng)距離繼續(xù)增加時,傳輸效率降低,無法提供足夠的充電電流。當(dāng)接收線圈8中有電流產(chǎn)生時,手環(huán)中的無線充電接收模塊,主要是整流濾波穩(wěn)壓電路9將感應(yīng)電流處理成5V直流電后供給充電管理模塊6、充電保護(hù)電路5及聚合物鋰電池4,實現(xiàn)無線充電。
[0072]為了更好地提示充電狀態(tài),手環(huán)殼體I上設(shè)置了電子功能組件,具有顯示屏16和LED燈17,當(dāng)手環(huán)電量不足時,LED燈17開始閃爍提示用戶充電;當(dāng)手環(huán)殼體I被正確放置,且開始正常充電時,LED燈17常亮,提示手環(huán)已處于良好的充電狀態(tài);當(dāng)聚合物鋰電池4充滿時,LED燈17自動熄滅,提示用戶充電結(jié)束。由于在手環(huán)殼體I中設(shè)計了充電保護(hù)電路5和充電管理模塊6,當(dāng)電池充滿且用戶并沒有將手環(huán)殼體I從無線充電基座2上及時取下時,不會發(fā)生損壞電池等狀況。
[0073]本實施例提供的一種無線充電式電子手環(huán)及其無線充電方法具有使用方便的特點,由于在電子手環(huán)上采用了無線充電技術(shù)設(shè)計,不僅使電子手環(huán)具有更好的水密特性,提高了環(huán)境適應(yīng)性,而且能達(dá)到前衛(wèi)美觀的外觀效果,使產(chǎn)品具有超現(xiàn)代特征。
[0074]最后應(yīng)說明的是,本發(fā)明所描述的無線充電式電子手環(huán)結(jié)構(gòu)圖樣并不限于圖示中所展示的樣式,應(yīng)該了解此描述只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi),本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種無線充電式電子手環(huán),其特征在于:包括手環(huán)殼體(1)和對其進(jìn)行無線充電的無線充電基座(2),所述手環(huán)殼體(1)內(nèi)部安裝有供電系統(tǒng)(3),所述供電系統(tǒng)(3)包括聚合物鋰電池(4)、充電保護(hù)電路(5)、充電管理模塊(6)和無線充電接收模塊(7),所述無線充電接收模塊(7)包括接收線圈(8)和整流濾波穩(wěn)壓電路(9);所述聚合物鋰電池(4)與充電保護(hù)電路(5)通過線路相連,所述充電保護(hù)電路(5)與充電管理模塊(6)通過線路相連,所述充電管理模塊(6)與整流濾波穩(wěn)壓電路(9)通過線路相連,所述整流濾波穩(wěn)壓電路(9)與接收線圈(8)通過線路相連;所述無線充電基座(2)包括基座盒(10),所述基座盒(10)內(nèi)安裝有發(fā)射線圈(11)和高頻諧振電路(12),所述高頻諧振電路(12)與發(fā)射線圈(11)通過線路相連,所述高頻諧振電路(12)還與A⑶C變壓器(13)相連,所述A⑶C變壓器(13)與外接電源相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線充電式電子手環(huán),其特征在于:所述手環(huán)殼體(1)包括三個以上的手環(huán)腕帶(14)和三個以上的腕帶活動關(guān)節(jié)(15),所述手環(huán)腕帶(14)和腕帶活動關(guān)節(jié)(15)通過間隔排列相連;所述接收線圈(8)沿手環(huán)殼體(1)的圓周纏繞安裝;所述手環(huán)殼體(1)上還安裝有電子功能組件,所述聚合物鋰電池(4)和電子功能組件外分別安裝有透明保護(hù)蓋,所述電子功能組件包括顯示屏(16)或LED燈(17)中的一種或兩種,所述基座盒(10)內(nèi)的底部安裝有高頻諧振電路(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無線充電式電子手環(huán),其特征在于:所述相鄰的兩個手環(huán)腕帶(14)通過兩個手環(huán)腕帶(14)之間的腕帶活動關(guān)節(jié)(15)進(jìn)行折疊,使手環(huán)殼體(1)直徑減小。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無線充電式電子手環(huán),其特征在于:所述手環(huán)殼體(1)上還安裝有搭扣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線充電式電子手環(huán),其特征在于:所述接收線圈(8)外圈和發(fā)射線 圈(Ii)外圈的垂直距離為0.no厘米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種無線充電式電子手環(huán),其特征在于:所述接收線圈(8)外圈和發(fā)射線圈(11)外圈的垂直距離為0.3^0.5厘米。
7.—種如權(quán)利要求1所述的無線充電式電子手環(huán)的無線充電方法,其特征在于:包括如下步驟: I)將手環(huán)殼體(1)放置在無線充電基座(2)上,并將ACDC變壓器(13)通過電線與外接電源相連;2)通過A⑶C變壓器(13)將220V交流電轉(zhuǎn)換成12V直流電,并將12V直流電對高頻諧振電路(12)的主控芯片進(jìn)行供電,進(jìn)而使發(fā)射線圈(11)內(nèi)部產(chǎn)生IKHflOKHz振蕩電流;3)通過發(fā)射線圈(11)和接收線圈⑶耦合能量,使接收線圈⑶產(chǎn)生IKHflOKHz感應(yīng)振蕩電流,并將IKHflOKHz感應(yīng)振蕩電流對整流濾波穩(wěn)壓電路(9)進(jìn)行供電;4)通過整流濾波穩(wěn)壓電路(9)將IKHflOKHz感應(yīng)振蕩電流轉(zhuǎn)換成5V直流電;5)將得到的5V直流電對充電管理模塊(6)供電后,再對充電保護(hù)電路(5)進(jìn)行供電,通過充電管理模塊(6)和充電保護(hù)電路(5)對聚合物鋰電池(4)進(jìn)行檢測,得到檢測結(jié)果為允許充電后,將5V直流電通過充電保護(hù)電路(5)對聚合物鋰電池(4)進(jìn)行充電,完成無線充電過程。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種無線充電式電子手環(huán)的無線充電方法,其特征在于: 所述步驟2)為:通過A⑶C變壓器(13)將220V交流電轉(zhuǎn)換成12V直流電,并將12V直流電對高頻諧振電路(12)的主控芯片進(jìn)行供電,進(jìn)而使發(fā)射線圈(11)內(nèi)部產(chǎn)生4.3KHZ振蕩電流;所述步驟3)為:通過發(fā)射線圈(11)和接收線圈(8)耦合能量,使接收線圈(8)產(chǎn)生.4.3KHz感應(yīng)振蕩電流,并將4.3KHz感應(yīng)振蕩電流對整流濾波穩(wěn)壓電路(9)進(jìn)行供電;所述步驟4)為:通過整流濾波穩(wěn)壓電路(9)將4.3KHz感應(yīng)振蕩電流轉(zhuǎn)換成5V直流電。
【文檔編號】H02J7/00GK103633706SQ201310665220
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】黃添添 申請人:黃添添