CN105552988B - 可穿戴电子设备的充电控制方法、装置以及智能手表 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了可穿戴电子设备的充电控制方法、装置和智能手表,方法包括:根据用户需求设定可穿戴电子设备充电时的温度范围;充电开始时开启可穿戴电子设备的无线接收线圈,利用无线接收线圈产生充电电流为可穿戴电子设备充电;当监测到可穿戴电子设备的充电电流大小上升至设定的恒流充电电流值时,实时获取可穿戴电子设备的温度值;判断温度值是否在温度范围内,是则,保持可穿戴电子设备的当前的充电电流值;否则改变可穿戴电子设备的充电电流大小,使可穿戴电子设备的温度值落在温度范围内。本发明实施例的技术方案解决了可穿戴设备无线充电过程中的发热导致温度过高的问题,同时又避免了传统手段为降低温度而停止充电导致充电时间过长的问题。

Description

可穿戴电子设备的充电控制方法、装置以及智能手表
技术领域
本发明涉及可穿戴电子设备技术领域,具体涉及可穿戴电子设备的充电控制方法、装置以及智能手表。
背景技术
消费电子领域的无线充电技术主要基于WPC(Qi)标准,Qi是全球首个推动无线充电技术的标准化组织-无线充电联盟(Wireless Power Consortium,简称WPC)推出的“无线充电”标准,具备便捷性和通用性两大特征,Qi标准采用的是“电磁感应技术”。基于“电磁感应技术”的无线充电方法的充电效率与设备的功率正相关。可穿戴电子设备(如智能手表),因设备尺寸的限制电池容量通常较小,因而功率不大,这就导致了智能手表无线充电时充电效率较低。充电效率低导致了无线充电技术在智能手表中的应用存在下面的问题:充电温度过高,导致充电时发热。
一方面温度过高会影响电池寿命;另一方面因可穿戴设备会与皮肤直接接触,温度过高会烫伤皮肤,或让穿戴者感到不适,用户体验差,进而降低了用户对产品的粘性。
针对该问题的传统解决方案之一,如采用导热、散热等技术会导致成本增加,难以推广实现。传统解决方案之二,如充电温度过高则暂时停止充电,这种方案会带来充电时间过长,大大延长了整体充电时间的问题,也会导致用户体验较差。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种可穿戴电子设备的充电控制方法、装置和智能手表,解决了可穿戴设备无线充电过程中的发热导致温度过高的问题,同时又避免了传统手段为降低温度而导致充电时间过长、成本高的问题。
根据本发明的一个方面,提供了一种可穿戴电子设备的充电控制方法,该方法包括:
根据用户需求设定可穿戴电子设备充电时的温度范围;
充电开始时,开启可穿戴电子设备的无线接收线圈,利用无线接收线圈产生充电电流为可穿戴电子设备充电;
当监测到可穿戴电子设备的充电电流大小上升至设定的恒流充电电流值时,实时获取可穿戴电子设备的温度值;
判断温度值是否在温度范围内,是则,保持可穿戴电子设备当前的充电电流值;否则,改变可穿戴电子设备的充电电流大小,进而改变可穿戴电子设备的温度值,使可穿戴电子设备的温度值落在温度范围内。
可选地,实时获取可穿戴电子设备的温度值包括:
实时采集与可穿戴电子设备电池电连接的热敏电阻的电压值;
根据热敏电阻的电压值计算出热敏电阻当前的阻值,并根据阻值与温度的对应关系,得到可穿戴电子设备电池的温度值。
可选地,温度范围为设定的温度上限值和温度下限值之间的范围,改变可穿戴电子设备的充电电流大小包括:
当可穿戴电子设备的温度值大于温度范围的上限值时,控制一次减小或多次递进减小可穿戴电子设备的充电电流值,使得实时监测到的温度值小于等于温度下限值;
以及,当可穿戴电子设备的温度值小于等于温度范围的下限值时,控制增大可穿戴电子设备的充电电流值。
可选地,控制一次减小或多次递进减小可穿戴电子设备的充电电流值包括:
设置一个或多个等级降流控制系数,根据相应的等级降流控制系数生成当前使用的降流控制指令;
将降流控制指令发送至控制无线接收线圈的处理芯片,以使该处理芯片降低电流功率引脚的电压数值,从而减小可穿戴电子设备的充电电流值。
可选地,根据当前使用的等级降流控制系数,生成当前降流控制指令;
方法还包括设置时间阈值;
控制一次减小或多次递进减小可穿戴电子设备的充电电流值使实时监测到的温度值小于等于温度下限值包括:
根据当前降流控制指令控制减小可穿戴电子设备的充电电流值使得可穿戴电子设备按照减小后的电流值进行充电;
从可穿戴电子设备充电电流值减小时起计时,得到当前降流时间;
若当前降流时间等于预设的当前时间阈值时,实时监测到的温度值仍然位于温度范围,则根据下一级使用的下一级降流控制系数,生成下一级降流控制指令,控制继续减小可穿戴电子设备的充电电流值。
可选地,控制一次减小或多次递进减小所述可穿戴电子设备的充电电流值使实时监测到的温度值小于等于温度下限值还包括:若当前降流时间等于预设的当前时间阈值时,实时监测到的温度值仍然位于温度范围,则控制关闭可穿戴电子设备的无线接收线圈;
方法还包括:设置降流次数阈值或设置最低充电电流值;
若控制多次递进减小可穿戴电子设备的充电电流值,则对降流次数进行累计,当累计的降流次数达到设定的降流次数阈值时,控制关闭可穿戴电子设备的无线接收线圈;或若控制多次递进减小可穿戴电子设备的充电电流值,则若当前充电电流值不大于最低充电电流值,而实时监测到的温度值仍然位于温度范围时,控制关闭可穿戴电子设备的无线接收线圈。
可选地,设置一个或多个等级降流控制系数包括:设置一个第一级降流控制系数,第一级降流控制系数为一个小于1的数值;
根据相应的等级降流控制系数生成当前使用的降流控制指令包括:
当前使用的等级降流控制系数为第一级降流控制系数时,将第一级降流控制系数与设定的恒流充电电流值的乘积值设置在当前使用的降流控制指令中,以指示当前级降流后的充电电流值为该乘积值;
设置一个或多个等级降流控制系数包括:设置一个第一级降流控制系数和一个第二级降流控制系数,第一级降流控制系数和第二级降流控制系数均为小于1的数值;
根据下一级使用的下一级降流控制系数,生成下一级降流控制指令,包括:
下一级使用的下一级等级降流控制系数包括第一级降流控制系数和第二级降流控制系数时,将第二级降流控制系数、第一级降流控制系数与设定的恒流充电电流值的乘积值设置在下一级降流控制指令中,以指示下一级降流后的充电电流值为该乘积值。
根据本发明的另一个方面,提供了一种可穿戴电子设备的充电控制装置,该装置包括:
温度范围设定单元,用于根据用户需求设定可穿戴电子设备充电时的温度范围;
线圈控制单元,用于充电开始时,开启可穿戴电子设备的无线接收线圈,利用无线接收线圈产生充电电流为可穿戴电子设备充电;
温度监测单元,用于当监测到可穿戴电子设备的充电电流大小上升至设定的恒流充电电流值时,实时获取可穿戴电子设备的温度值;
温度判断单元,用于判断温度值是否在温度范围内;
电流控制单元,用于根据温度判断单元的判断结果保持可穿戴电子设备当前的充电电流值;或者,改变可穿戴电子设备的充电电流大小,进而改变可穿戴电子设备的温度值,使可穿戴电子设备的温度值落在温度范围内。
可选地,温度监测单元,具体用于实时采集与可穿戴电子设备电池电连接的热敏电阻的电压值;根据热敏电阻的电压值计算出热敏电阻当前的阻值,并根据阻值与温度的对应关系,得到可穿戴电子设备电池的温度值;以及温度范围为设定的温度上限值和温度下限值之间的范围,
电流控制单元,具体用于当可穿戴电子设备的温度值大于温度范围的上限值时,控制一次减小或多次递进减小可穿戴电子设备的充电电流值,使得实时监测到的温度值小于等于温度下限值;以及,当可穿戴电子设备的温度值小于等于温度范围的下限值时,控制增大可穿戴电子设备的充电电流值。
根据本发明的再一个方面,提供了一种智能手表,该智能手表中设置有如本发明另一个方面提供的可穿戴电子设备的充电控制装置,该充电控制装置使智能手表在通过无线方式充电时的温度值落在设定的温度范围内。
本发明技术方案的有益效果是:本发明实施例的技术方案通过预先设定温度范围,并在可穿戴电子设备的充电电流值上升到预设的恒流充电电流值时,实时监测可穿戴电子设备的温度并根据温度值判断结果的不同采取不同控制措施,尤其是在可穿戴设备的温度值超过温度范围时,通过降低充电电流实现降温,与增加导热元件这种传统方案相比,成本更加低廉,适合大规模推广生产。另外,通过实时监测温度,在温度小于等于温度范围时恢复可穿戴电子设备的电流,以使其能够快速充电,缩短充电时间,与传统的采取暂时停止充电的降温方案相比,延长了电池寿命,提升了用户体验,同时实现了近常温快速充电。
附图说明
图1是室温下锂电池充电曲线示意图;
图2较高环境温度或散热不良环境下锂电池充电曲线示意图;
图3是本发明一个实施例的一种可穿戴电子设备的充电控制方法的流程图;
图4是本发明一个实施例提供的可穿戴电子设备的充电控制方法流程示意图;
图5是本发明又一个实施例提供的较高环境温度或散热不良环境下锂电池充电曲线示意图;
图6是本发明又一个实施例提供的较高环境温度或散热不良环境下锂电池充电曲线示意图;
图7是本发明又一个实施例提供的较高环境温度或散热不良环境下的锂电池充电曲线;
图8是本发明又一个实施例提供的较高环境温度或散热不良环境下的锂电池充电曲线;
图9是本发明一个实施例的一种可穿戴电子设备的充电控制装置的结构框图。
具体实施方式
本发明的核心思想是:针对现有技术中的问题,本发明实施例提出了一种防止充电时温度过高同时还能保证快速充电的解决方案。通过在可穿戴电子设备充电时(主要是达到设定的恒流充电电流值)实时监测,获得温度值,并采取电流控制措施使得温度值保持在温度范围内,当温度高于温度范围时降低可穿戴电子设备的充电电流值,当温度低于温度范围时增大充电电流值,通过这种方式既不需要额外增加导热、散热元件,节省了成本。更重要的是,本发明实施例的技术方案充电时产生的温度不会过高、不影响用户佩戴舒适性和皮肤健康,并且不需要停止充电,也避免了传统方案为了降低温度暂停充电导致的整体充电时间过长的问题。
图1是室温下锂电池充电曲线示意图,图2是较高环境温度或散热不良环境下锂电池充电曲线示意图,结合图1和图2,图1中纵坐标表示温度,横坐标表示充电时间。在图1中,纵坐标Tusl为人体可忍受温度的上限值,纵坐标Tlsl是保证快充效率的温度下限值,由温度上限值和温度下限值设定了温度范围。图1中的ICC表示设定的恒流充电电流值。可穿戴电子设备的锂电池充电过程一般可以分为四个阶段:涓流充电(低压预充)、恒流充电(CC)、恒压充电(CV)以及充电终止。恒流充电(CC)是四个充电阶段中的大电流阶段,电池温度上升很快。在室温下典型的充电-温度曲线如图1所示,充电时的温度在合理的范围内,图1中曲线11为锂电池充电时的温度示意曲线。普通的充电过程安全措施不完善,当温度过高时如图2所示,随着充电时间的延长,温度曲线22最高点已经超过了人体可忍受温度上限值Tusl,此时如果再继续保持大电流充电有可能烫伤使用者,甚至发生电池燃烧爆炸等危险。并且如果长期处于高温充电状态也会缩短电池寿命,影响可穿戴电子设备的电池续航能力。
为了解决图2中出现的问题,本发明实施例提供了一种可穿戴电子设备的充电控制方法。图3是本发明一个实施例的一种可穿戴电子设备的充电控制方法的流程图,参见图3,可穿戴电子设备的充电控制方法包括如下步骤:
步骤S31,根据用户需求设定可穿戴电子设备充电时的温度范围;
步骤S32,充电开始时,开启可穿戴电子设备的无线接收线圈,利用无线接收线圈产生充电电流为可穿戴电子设备充电;
步骤S33,当监测到可穿戴电子设备的充电电流大小上升至设定的恒流充电电流值时,实时获取可穿戴电子设备的温度值;
步骤S34,判断温度值是否在温度范围内,是则,执行步骤S35保持可穿戴电子设备当前的充电电流值;否则,执行步骤S36,改变可穿戴电子设备的充电电流大小,进而改变可穿戴电子设备的温度值,使可穿戴电子设备的温度值落在温度范围内。
由图1所示的方法可知,本实施例的技术方案在可穿戴电子设备无线充电过程中,当监测到可穿戴电子设备的充电电流大小上升至设定的恒流充电电流值时,实时获取可穿戴电子设备的温度值,根据温度值的不同采取不同的控制手段,使得可穿戴电子设备充电时的温度始终在设定的温度范围内,这样既避免了温度过高时带来的损坏电池、影响用户佩戴舒适性的问题又避免了暂停充电的降温技术导致的整体充电时间过长的问题,提高了用户使用体验和产品的竞争力。
具体的,根据用户的使用需求设定温度范围可以根据用户对可穿戴电子产品快充效率的要求不同、以及用户的性别不同(例如用户为男/女)设定不同的温度范围,满足用户的个性化需求。举例而言根据人体可耐受的温度,温度上限值取40~60摄氏度范围内的一个值,而温度下限值取35~45摄氏度范围内的一个值。如温度范围为37℃~52℃。
以下以可穿戴电子设备为智能手表为例具体说明本实施例的可穿戴电子设备的充电控制方法的实现过程。可以理解,本发明实施例的技术方案的应用范围不限于智能手表可以是智能手环或者其他可穿戴的电子设备,这类电子设备通常具备的有:功率小、可穿戴、充电时与人体皮肤接触。
图4是本发明一个实施例提供的可穿戴电子设备的充电控制方法流程示意图,如图4所示,流程开始,执行如下步骤S401至步骤S411。
步骤S401,开启无线接收线圈,充电电流上升,并达到设定的恒流充电电流值(I=ICC),
当智能手表需要无线充电时,开启智能手表内置的无线接收线圈,利用无线接收线圈产生充电电流为智能手表充电,刚开始的充电阶段为涓流充电阶段,是低压预充,电流比较小,这时的温度也不太高所以不需要采取降低温度措施,当智能手表中电池的充电电流上升到恒流充电阶段设定的恒流充电电流值时(即I=ICC)开始根据温度值的变化采取相应的降流控制。
步骤S402,获取智能手表电池的实时温度值;
具体的,可通过实时采集与智能手表电池电连接的热敏电阻的电压值;根据热敏电阻的电压值计算出热敏电阻当前的阻值,并根据阻值与温度的对应关系,得到智能手表电池的温度值。
步骤S403,判断获取的当前温度值是否高于设定的温度范围的上限值Tusl
否则,不改变当前的充电电流值,继续按照设定的恒流充电电流值进行充电。是则,改变可穿戴电子设备的充电电流大小,当可穿戴电子设备的温度值大于温度范围的上限值时,控制一次减小或多次递进减小可穿戴电子设备的充电电流值,使得实时监测到的温度值小于等于温度下限值,使智能手表的温度值落在温度范围内。在本实施例中,如果温度值高于设定的温度范围的上限值,则执行步骤S404。
步骤S404,选择降流控制系数(C1),生成当前使用的降流控制指令(I=Icc*C1),降低充电电流值;本实施例中,将降流控制指令发送给电源管理单元,以使得该处理芯片降低电流功率引脚的电压数值,从而减小智能手表的充电电流值。在本发明其他实施例中,也可以将降流控制指令发送给电源侧,由电源侧控制无线发射线圈的电磁波信号,进而减小智能手表的充电电流值。对此不作限制。
步骤S405,判断温度值是否小于等于温度范围下限值且定时器是否到时,是则,控制增大智能手表的充电电流值至设定的恒流充电电流ICC,否则,执行步骤S406,选择下一级降流控制系数(C1和C2),生成下一级使用的降流控制指令(I=C2*C1*ICC)进一步降低充电电流值。
需要说明的是,步骤S405中的温度条件和时间条件之间是逻辑和的关系,也就是说,在时间条件满足的时候(时间达到设定的当前时间阈值)进一步判断温度条件是否满足,如果温度条件也满足(即温度值小于等于温度范围下限值)则控制增大充电电流值,使得温度值升高,这里的控制增大充电电流值可以是将当前的充电电流值增大到设定的恒流充电电流值,这样可以保证快速充电的充电效率。如果温度条件不满足,即温度值大于温度范围的下限值,则控制继续减小当前的充电电流值,即执行步骤S406,选择下一级降流控制系数(C1和C2),生成下一级使用的降流控制指令(I=C2*C1*Icc),降低充电电流值。
步骤S407,再一次判断经过步骤S406的降流之后实时获取的锂电池的温度值与温度下限值的比较结果,当温度值小于等于设定的温度范围的下限值TIsl,且定时器未到时,时控制增大锂电池的充电电流值到设定的恒流充电电流值即令I=Icc。当温度值大于设定的温度范围的下限值TIsl,且定时器已到时则执行步骤S408,选择降流控制系数,生成下一级使用的降流控制指令(I=Icc*Clowest),进一步降低智能手表的充电电流值。
步骤S409,再一次判断经过步骤S408中降流之后实时获取的锂电池的温度值与温度下限值的比较结果,当温度值小于等于设定的温度范围的下限值TIsl,且定时器未到时,则控制增大智能手表的充电电池到设定的恒流充电电流值I=Icc,继续充电。当温度值大于设定的温度范围的下限值TIsl,且定时器已到时执行步骤S410控制关闭无线接收线圈,停止充电。
步骤S411,判断停止充电后智能手表锂电池当前的温度值是否小于等于温度范围下限值,是则控制重新开启无线接收线圈,增大智能手表的充电电池到设定的恒流充电电流值I=Icc,继续充电。否则,继续关闭无线接收线圈,停止充电,并实时判断温度值与温度范围的下限值的比较结果,待温度值回落到温度范围下限值时再开启无线接收线圈。
需要说明的是,步骤S401中包括开启无线接收线圈和充电电流值等于设定的恒流充电电流值。在实际应用中需要根据情况判断无线接收线圈是否开启,例如在步骤S405中判断出温度值小于等于设定的温度范围下限值并且定时器没有到时,控制增大充电电流值,将当前的充电电流值设定为恒流充电电流值即可不必重新开启无线接受线圈。而在步骤S411中,由于在此之前执行了步骤S410,关闭了无线接收线圈,如果步骤S411中判断出温度值小于等于温度范围下限值并且定时器未到时则需要重新开启无线接收线圈,接收充电电流并将充电电流值增大到设定的恒流充电电流值。
实施例一
图5是本发明又一个实施例提供的较高环境温度或散热不良环境下锂电池充电曲线示意图,参见图5,在本实施例中,示意出了控制一次减小可穿戴电子设备的充电电流值的情况。具体的,当前使用的等级降流控制系数为第一等级降流控制系数C1(C1是一个小于1的数值),根据第一等级降流控制系数C1生成当前使用的降流控制指令(将第一级降流控制系数与设定的恒流充电电流值的乘积值设置在当前使用的降流控制指令中,以指示当前级降流后的充电电流值为该乘积值);将这个降流控制指令发送至控制无线接收线圈的处理芯片,使该处理芯片降低电流功率引脚的电压数值,从而减小可穿戴电子设备的充电电流值。
参见图5中的智能手表充电时间与温度的变化曲线55,采取一次降流措施后,智能手表的电池的温度回落到温度范围的下限值附近,并随着降流措施的作用,智能手表的电池温度偶有升高,但是只要不超过设定的温度范围的上限值就不必采取降低充电电流的措施并降低温度,这样可以保证快速充电,节省充电时间。
本实施例中,该方法还包括设置时间阈值,从可穿戴电子设备充电电流值减小时起计时,得到当前降流时间;若当前降流时间等于预设的当前时间阈值时,实时监测到的温度值仍然位于温度范围,则根据下一级使用的下一级降流控制系数,生成下一级降流控制指令,控制继续减小可穿戴电子设备的充电电流值。
设定时间阈值的作用是为了在一个设定的时间窗口内将温度降下来,时间阈值可以根据实际应用需要设置。例如,在对温度比较敏感的环境下可以将时间设定的短一些,这样当在较短的时间内,温度没有降到设定的条件时可以采取进一步的降温措施(即,选择下一级降流控制参数,生成下一级降流控制指令)。当处于对温度不太敏感的环境时,可以将时间阈值设定的长一些,这样可以缩短充电时间。
实施例二
图6是本发明又一个实施例提供的较高环境温度或散热不良环境下锂电池充电曲线示意图,如果采取第一级降流控制措施后,智能手表的温度仍没有小于等于温度范围的下限值,并且设定的定时器时间已经达到,则采取进一步的降流控制措施,以进一步降低智能手表的充电电流进而降低温度值。在本实施例中,示意出了在采取两级降流控制手段降温时,两级降流控制手段之间呈递进关系的情况。可以理解,如果经过一级降流控制后,在时间达到当前设定的时间阈值时智能手表锂电池的温度值已经下降到小于等于温度范围的下限值,则可以省略第二级降流控制措施。
具体的,参见图6中的智能手表充电时间与温度的变化曲线66,当智能手表的充电电流达到设定的恒流充电电流值I=Icc时,根据第一级降流控制系数,控制生成第一级降流控制指令(即设置充电电流I=Icc*C1)然后对当前温度进行监测,如果当前温度值仍然较高(没有小于等于温度范围的下限值)则选择下一级降流控制系数(C2,C2小于1),控制生成下一级降流控制指令(即设置充电电流I=Icc*C1*C2),将降流控制指令发送至控制无线接收线圈的处理芯片,以使该处理芯片降低电流功率引脚的电压数值,从而减小可穿戴电子设备的充电电流值,进而降低智能手表的温度,防止温度过高带来不良后果。
如图6所示,经过两级递减降流后,智能手表的温度曲线已经整体呈现下降趋势,不再接近温度范围的上限值Tusl,如此,可不必采取降流控制措施,以保证充电效率和充电时间。
实施例三
图7是本发明又一个实施例提供的较高环境温度或散热不良环境下的锂电池充电曲线,在本实施例中,示意出了在采取三级降流控制手段降温时,三级降流控制手段之间呈递进关系的情况。可以理解,如果经过一级或者两级降流控制后,在时间达到当前设定的时间阈值时智能手表锂电池的温度值已经下降到小于等于温度范围的下限值,则可以省略第二或者第三级降流控制措施。
参见图7中的智能手表充电时间与温度的变化曲线77,当智能手表锂电池处于涓流充电阶段时,温度较低,当智能手表的锂电池的充电电流值上升到设定的恒流充电电流值时即I=Icc时,温度上升很快这里根据实时监测到的温度值,选择一个第一级降流控制系数(即C1),根据第一级降流控制系数C1生成第一级降流控制指令(即令I=Icc*C1),将这个降流控制指令发送至控制无线接收线圈的处理芯片,使该处理芯片降低电流功率引脚的电压数值,从而减小智能手表的充电电流值。
如图7中的温度变化曲线77所示,在第一个定时器设定的时间内经过一级降流后,实时采集到的温度值依然较高(即高于温度范围的下限值),则选择下一级降流控制系数(C2,C2小于1),根据下一级降流控制系数C1和C2控制生成下一级降流控制指令(即令充电电流I=Icc*C1*C2),将降流控制指令发送至控制无线接收线圈的处理芯片,以使该处理芯片降低电流功率引脚的电压数值,从而减小可穿戴电子设备的充电电流值,进而降低智能手表的温度。
在第二个定时器设定的时间内经过两级降流后,实时采集到的温度值依然较高(即高于温度范围的下限值),则选择下一级降流控制系数(Clowest),根据下一级降流控制系数Clowest控制生成下一级降流控制指令(即令充电电流I=Icc*Clowest),将降流控制指令发送至控制无线接收线圈的处理芯片,以使该处理芯片降低电流功率引脚的电压数值,从而将智能手表的充电电流值降至预定的最小值。
这里需要说明的是,在根据第一级降流控制系数和第二级降流控制系数分别生成降流控制指令的降流后,如果温度值依然高于温度范围的下限值Tlsl,,则说明采取的降低温度的方案效果不明显,可以考虑将智能手表锂电池的充电电流值设定为预设的最小值,该预设的最小值优选地取涓流充电阶段的充电电流值。如此,能尽快的降低温度值。
在根据下一级降流控制系数Clowest控制生成下一级降流控制指令(即令充电电流I=Icc*Clowest)进行降流后,在第三定时器设定的时间内,判断实时监测的温度值是否小于等于温度范围的下限值,如果在第三定时器设定的时间内,温度值小于等于温度范围的下限值,则控制增大智能手表锂电池的充电电流值,继续进行充电。
需要说明的是,降流控制系数C1和降流控制系数C2的取值范围优选为0.1~0.5。第一定时器设定的时间、第二定时器设定的时间和第三定时器分别对应每一级降流控制指令,这三个定时器设定的时间可以相同或者不同。
实施例四
图8是本发明又一个实施例提供的较高环境温度或散热不良环境下的锂电池充电曲线,在本实施例中,示意出了在采取四级降流控制手段降温时,四级降流控制手段之间呈递进关系的情况。可以理解,如果经过一级、两级或者三级降流控制后,在时间达到当前设定的时间阈值时智能手表锂电池的温度值已经下降到小于等于温度范围的下限值,则可以省略第二、第三或者第四级降流控制措施。
参见图8中的智能手表充电时间与温度的变化曲线88,需要说明的是,本实施例中前三级降流控制措施和实施例三中的三级降流控制指令相同,可以参见前述实施例三的说明,这里不再赘述。
本实施例中重点描述在采取三级降流控制手段后,在第三定时器设定的时间内,温度值仍然大于温度范围的下限值时的控制手段。
具体的,参见图8,从第三级降流措施执行时起对经过的时间进行计时,若当前降流时间等于预设的当前时间阈值(即第四定时器设定的时间)时,实时监测到的温度值仍然位于温度范围,则控制关闭智能手表的无线接收线圈,停止充电,待温度回落。实时监测温度值,在设定的第四定时器时间内判断温度值是否小于等于温度范围的下限值,是则重新开启无线接收线圈,否则,继续关闭无线接收线圈,停止充电,并继续判断温度比较结果。
在本实施例中,该方法还包括设定降流次数阈值或设置最低充电电流值,当采取多级递进减小智能手表的充电电流值时,对降流次数进行累计,当累计的次数达到设定的降流次数阈值时,也控制关闭可穿戴电子设备的无线接收线圈,停止充电,待温度回落。例如,将降流次数阈值设定为三次,在本实施例中,每经过一次降流,统计次数加1进行累计,可以看出本实施例中,累计经过了3次降流,即达到了设定的降流次数阈值,则可以不考虑设定时间而根据温度值是否小于等于温度下限值来判断,如果温度值依然高于下限值,则直接关闭无线接收线圈,停止充电。或者,若控制多次递进减小智能手表的充电电流值,则若当前充电电流值不大于最低充电电流值,而实时监测到的温度值仍然位于温度范围时,控制关闭智能手表的无线接收线圈
图9是本发明一个实施例的一种可穿戴电子设备的充电控制装置的结构框图,参见图9,本实施例的一种可穿戴电子设备的充电控制装置90包括:
温度范围设定单元901,用于根据用户需求设定可穿戴电子设备充电时的温度范围;
线圈控制单元902,用于充电开始时,开启可穿戴电子设备的无线接收线圈,利用无线接收线圈产生充电电流为可穿戴电子设备充电;
温度监测单元903,用于当监测到可穿戴电子设备的充电电流大小上升至设定的恒流充电电流值时,实时获取可穿戴电子设备的温度值;
温度判断单元904,用于判断温度值是否在温度范围内;
电流控制单元905,用于根据温度判断单元的判断结果保持可穿戴电子设备当前的充电电流值;或者,改变可穿戴电子设备的充电电流大小,进而改变可穿戴电子设备的温度值,使可穿戴电子设备的温度值落在温度范围内。
在本发明的一个实施例中,温度监测单元903,具体用于实时采集与可穿戴电子设备电池电连接的热敏电阻的电压值;根据热敏电阻的电压值计算出热敏电阻当前的阻值,并根据阻值与温度的对应关系,得到可穿戴电子设备电池的温度值。
在本发明的一个实施例中,温度范围设定单元901用于将温度范围为设定的温度上限值和温度下限值之间的范围;
电流控制单元905,具体用于当可穿戴电子设备的温度值大于温度范围的上限值时,控制一次减小或多次递进减小可穿戴电子设备的充电电流值,使得实时监测到的温度值小于等于温度下限值;以及,当可穿戴电子设备的温度值小于等于温度范围的下限值时,控制增大可穿戴电子设备的充电电流值。
在本发明的一个实施例中,电流控制单元905,具体用于设置一个或多个等级降流控制系数,根据相应的等级降流控制系数生成当前使用的降流控制指令;将降流控制指令发送至控制无线接收线圈的处理芯片,以使该处理芯片降低电流功率引脚的电压数值,从而减小可穿戴电子设备的充电电流值。
在本发明的一个实施例中,电流控制单元905,具体用于根据当前使用的等级降流控制系数,生成当前降流控制指令;
电流控制单元905还用于设置时间阈值,根据当前降流控制指令控制减小可穿戴电子设备的充电电流值使得可穿戴电子设备按照减小后的电流值进行充电;从可穿戴电子设备充电电流值减小时起计时,得到当前降流时间;若当前降流时间等于预设的当前时间阈值时,实时监测到的温度值仍然位于温度范围,则根据下一级使用的下一级降流控制系数,生成下一级降流控制指令,控制继续减小可穿戴电子设备的充电电流值。
在本发明的一个实施例中,电流控制单元905,还用于若当前降流时间等于预设的当前时间阈值时,实时监测到的温度值仍然位于温度范围,则控制关闭可穿戴电子设备的无线接收线圈;以及,设置降流次数阈值或设置最低充电电流值,若控制多次递进减小可穿戴电子设备的充电电流值,则对降流次数进行累计,当累计的降流次数达到设定的降流次数阈值时,而实时监测到的温度值仍然位于所述温度范围时,控制关闭可穿戴电子设备的无线接收线圈;或若控制多次递进减小可穿戴电子设备的充电电流值,则若当前充电电流值不大于最低充电电流值,而实时监测到的温度值仍然位于温度范围时,控制关闭可穿戴电子设备的无线接收线圈。
在本发明的一个实施例中,电流控制单元905,具体用于设置第一级降流控制系数,第一级降流控制系数为一个小于一的数值;根据相应的等级降流控制系数生成当前使用的降流控制指令包括:当前使用的等级降流控制系数为第一级降流控制系数时,将第一级降流控制系数与设定的恒流充电电流值的乘积值设置在当前使用的降流控制指令中,以指示当前级降流后的充电电流值为该乘积值;设置一个或多个等级降流控制系数包括:设置第一级降流控制系数和第二级降流控制系数,第一级降流控制系数和第二级降流控制系数均为小于1的数值;根据下一级使用的下一级降流控制系数,生成下一级降流控制指令,包括:下一级使用的下一级等级降流控制系数包括第一级降流控制系数和第二级降流控制系数时,将第二级降流控制系数、第一级降流控制系数与设定的恒流充电电流值的乘积值设置在下一级降流控制指令中,以指示下一级降流后的充电电流值为该乘积值。
需要说明的是,本实施例中的这种可穿戴电子设备的充电控制装置是和前述实施例中的可穿戴电子设备的充电控制方法相对应的,本实施例中的可穿戴电子设备的充电控制装置的实现步骤可以具体参见前述可穿戴电子设备的充电控制方法部分的说明,这里不再赘述。
此外,本发明再一个实施例中还提供了一种智能手表,该智能手表中设置有如本发明前述实施例中的可穿戴电子设备的充电控制装置,该充电控制装置使智能手表在通过无线方式充电时的温度值落在设定的温度范围内。由于该智能手表无线充电时的温度控制在设定的温度范围内,因而增强了用户使用体验,大大提高了智能手表的竞争力。
综上可知,本发明实施例的技术方案通过预先设定温度范围,并在可穿戴电子设备的充电电流值上升到预设的恒流充电电流值时,根据实时监测可穿戴电子设备的温度值以及温度值与温度范围的比较结果的不同采取不同的电流控制措施。尤其是在温度值超过温度范围时,通过降低充电电流来降低温度,与增加导热元件这种传统方案相比,成本更加低廉,适合大规模推广应用。另外,通过实时监测温度,在温度小于等于温度范围时恢复可穿戴电子设备的电流,以使其能够快速充电,缩短充电时间,与传统的采取暂时停止充电的降温方案相比,延长了电池寿命,同时实现了近常温快速充电,从而提升了用户体验。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可穿戴电子设备的充电控制方法,其特征在于,所述方法包括:
根据用户需求设定所述可穿戴电子设备充电时的温度范围;
充电开始时,开启所述可穿戴电子设备的无线接收线圈,利用所述无线接收线圈产生充电电流为所述可穿戴电子设备充电;
当监测到所述可穿戴电子设备的充电电流大小上升至设定的恒流充电电流值时,实时获取可穿戴电子设备的温度值;
判断所述温度值是否在所述温度范围内,是则,保持所述可穿戴电子设备当前的充电电流值;否则,改变所述可穿戴电子设备的充电电流大小,进而改变所述可穿戴电子设备的温度值,使所述可穿戴电子设备的温度值落在所述温度范围内;
所述方法还包括设置时间阈值;
所述温度范围为设定的温度上限值和温度下限值之间的范围,所述改变所述可穿戴电子设备的充电电流大小包括:当所述可穿戴电子设备的温度值小于等于所述温度范围的下限值,且使用减小后的充电电流充电达到所述时间阈值时,控制增大所述可穿戴电子设备的充电电流值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述实时获取可穿戴电子设备的温度值包括:
实时采集与所述可穿戴电子设备电池电连接的热敏电阻的电压值;
根据所述热敏电阻的电压值计算出所述热敏电阻当前的阻值,并根据阻值与温度的对应关系,得到所述可穿戴电子设备电池的温度值。
3.根据权利要求1或2所述方法,其特征在于,所述改变所述可穿戴电子设备的充电电流大小还包括:
当所述可穿戴电子设备的温度值大于所述温度范围的上限值时,控制一次减小或多次递进减小所述可穿戴电子设备的充电电流值,使得实时监测到的温度值小于等于温度下限值。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述控制一次减小或多次递进减小所述可穿戴电子设备的充电电流值包括:
设置一个或多个等级降流控制系数,根据相应的等级降流控制系数生成当前使用的降流控制指令;
将所述降流控制指令发送至控制无线接收线圈的处理芯片,以使该处理芯片降低电流功率引脚的电压数值,从而减小所述可穿戴电子设备的充电电流值。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据当前使用的等级降流控制系数,生成当前降流控制指令;
所述控制一次减小或多次递进减小所述可穿戴电子设备的充电电流值使实时监测到的温度值小于等于温度下限值包括:
根据当前降流控制指令控制减小所述可穿戴电子设备的充电电流值使得所述可穿戴电子设备按照减小后的电流值进行充电;
从所述可穿戴电子设备充电电流值减小时起计时,得到当前降流时间;
若所述当前降流时间等于预设的当前时间阈值时,实时监测到的温度值仍然位于所述温度范围,则根据下一级使用的下一级降流控制系数,生成下一级降流控制指令,控制继续减小所述可穿戴电子设备的充电电流值。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述控制一次减小或多次递进减小所述可穿戴电子设备的充电电流值使实时监测到的温度值小于等于温度下限值还包括:若当前降流时间等于预设的当前时间阈值时,实时监测到的温度值仍然位于所述温度范围,则控制关闭所述可穿戴电子设备的无线接收线圈;
所述方法还包括:设置降流次数阈值或设置最低充电电流值;
若控制多次递进减小所述可穿戴电子设备的充电电流值,则对降流次数进行累计,当累计的降流次数达到设定的所述降流次数阈值,而实时监测到的温度值仍然位于所述温度范围时,控制关闭所述可穿戴电子设备的无线接收线圈;或若控制多次递进减小所述可穿戴电子设备的充电电流值,则若当前充电电流值不大于最低充电电流值,而实时监测到的温度值仍然位于所述温度范围时,控制关闭所述可穿戴电子设备的无线接收线圈。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,
所述设置一个或多个等级降流控制系数包括:设置一个第一级降流控制系数,所述第一级降流控制系数为一个小于1的数值;
所述根据相应的等级降流控制系数生成当前使用的降流控制指令包括:
当前使用的等级降流控制系数为第一级降流控制系数时,将第一级降流控制系数与设定的恒流充电电流值的乘积值设置在当前使用的降流控制指令中,以指示当前级降流后的充电电流值为该乘积值;
所述设置一个或多个等级降流控制系数包括:设置一个第一级降流控制系数和一个第二级降流控制系数,所述第一级降流控制系数和所述第二级降流控制系数均为小于1的数值;
所述根据下一级使用的下一级降流控制系数,生成下一级降流控制指令,包括:
下一级使用的下一级等级降流控制系数包括第一级降流控制系数和第二级降流控制系数时,将第二级降流控制系数、第一级降流控制系数与设定的恒流充电电流值的乘积值设置在下一级降流控制指令中,以指示下一级降流后的充电电流值为该乘积值。
8.一种可穿戴电子设备的充电控制装置,其特征在于,所述装置包括:
温度范围设定单元,用于根据用户需求设定所述可穿戴电子设备充电时的温度范围;
线圈控制单元,用于充电开始时,开启所述可穿戴电子设备的无线接收线圈,利用所述无线接收线圈产生充电电流为所述可穿戴电子设备充电;
温度监测单元,用于当监测到所述可穿戴电子设备的充电电流大小上升至设定的恒流充电电流值时,实时获取可穿戴电子设备的温度值;
温度判断单元,用于判断所述温度值是否在所述温度范围内,所述温度范围为设定的温度上限值和温度下限值之间的范围;
电流控制单元,用于根据温度判断单元的判断结果保持所述可穿戴电子设备当前的充电电流值;或者,改变所述可穿戴电子设备的充电电流大小,进而改变所述可穿戴电子设备的温度值,使所述可穿戴电子设备的温度值落在所述温度范围内;所述电流控制单元还用于设置时间阈值,所述改变所述可穿戴电子设备的充电电流大小包括:当所述可穿戴电子设备的温度值小于等于所述温度范围的下限值,且使用减小后的充电电流充电达到所述时间阈值时,控制增大所述可穿戴电子设备的充电电流值。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述温度监测单元,具体用于实时采集与所述可穿戴电子设备电池电连接的热敏电阻的电压值;根据所述热敏电阻的电压值计算出所述热敏电阻当前的阻值,并根据阻值与温度的对应关系,得到所述可穿戴电子设备电池的温度值;
所述电流控制单元,还具体用于当所述可穿戴电子设备的温度值大于所述温度范围的上限值时,控制一次减小或多次递进减小所述可穿戴电子设备的充电电流值,使得实时监测到的温度值小于等于温度下限值。
10.一种智能手表,其特征在于,所述智能手表中设置有如权利要求8或9任一项所述的可穿戴电子设备的充电控制装置,该充电控制装置使智能手表在通过无线方式充电时的温度值落在设定的温度范围内。
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