CN109066906B - 一种充电电路及一体式头戴设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种充电电路及一体式头戴设备，在第一充电管理模块处于非OTG模式且检测到OTG接口连接充电器时，主处理器控制充电器通过第一充电管理模块为可充电电池充电，辅助充电模块不工作，满足了可充电电池在正常情况下的充电需求。在第一充电管理模块处于OTG模式且检测到OTG接口连接充电器时，主处理器会控制充电器通过额外设置的辅助充电模块为可充电电池充电，在满足主处理器通过OTG接口与OTG从设备数据交互的基础上，还满足了可充电电池在特殊情况下的充电需求；主处理器还控制第一开关断开，避免了第一充电管理模块的VBUS引脚的电流倒灌至辅助充电模块及充电器，保证了充电电路充电的可靠性和安全性。

Description

一种充电电路及一体式头戴设备
技术领域
本发明涉及设备供电技术领域，特别是涉及一种充电电路及一体式头戴设备。
背景技术
一体式头戴设备(例如VR(Virtual Reality，虚拟现实)一体机)通常自带可充电电池，其通常还具备OTG(On-The-Go)功能。请参照图1，图1为现有技术中的一体式头戴设备中的充电电路的结构示意图。在支持OTG功能的充电管理模块U2检测到OTG接口J1连接充电器时，主处理器U1会对U2进行控制以实现充电器的电源通过U2为可充电电池充电。在U2检测到J1连接OTG从设备时，U2处于OTG模式，此时U1会对U2进行控制以实现可充电电池通过U2为OTG从设备供电，同时，U1与OTG从设备之间实现数据交互。
可见，在U2处于OTG模式时，可充电电池通过U2为OTG从设备供电，如果此时可充电电池需要充电，基于现有技术中的一体式头戴设备的充电电路结构，充电器无法为可充电电池充电。为了解决上述问题，现有技术中通常是对一体式头戴设备中的USB底层OTG协议进行改动。但一方面，大部分的用户或者开发商是没有这个权限的；另一方面，对于不同厂家、不同型号的一体式头戴设备，涉及到的OTG协议的改动也是不同的，兼容性和灵活性差。
发明内容
本发明的目的是提供一种充电电路及一体式头戴设备，满足了可充电电池在正常情况下的充电需求；在满足主处理器通过OTG接口与OTG从设备数据交互的基础上，在保证充电电路的充电可靠性和安全性的基础上，还满足了可充电电池在特殊情况下的充电需求。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种充电电路，应用于包括可充电电池的一体式头戴设备，包括OTG接口、支持OTG功能的第一充电管理模块及主处理器，还包括：
设置于所述OTG接口的VBUS引脚及所述第一充电管理模块的VBUS引脚之间的第一开关；
设置于所述OTG接口的VBUS引脚及可充电电池之间的辅助充电模块；
所述主处理器分别与所述第一开关的控制端、所述第一充电管理模块及所述辅助充电模块连接，用于在所述第一充电管理模块处于非OTG模式且检测到所述OTG接口连接充电器时，控制所述第一开关闭合，以便所述充电器通过所述第一充电管理模块为所述可充电电池充电；在所述第一充电管理模块处于OTG模式下且检测到所述OTG接口连接充电器时，控制所述第一开关断开，控制所述充电器通过所述辅助充电模块为所述可充电电池充电；
输入端口与所述充电器连接、第一输出端口与OTG从设备连接、第二输出端口与所述OTG接口连接的转接盒，用于为所述OTG从设备和所述主处理器建立数据连接，并使所述充电器为所述OTG从设备供电以及为所述可充电电池充电。
优选地，所述辅助充电模块包括：
一端与所述OTG接口的VBUS引脚连接、另一端与第二充电管理模块的VBUS引脚连接、控制端与所述主处理器连接的第二开关；
通信端与所述主处理器连接、输出端与所述可充电电池连接的所述第二充电管理模块。
优选地，还包括：
在所述第一充电管理模块处于非OTG模式且检测到所述OTG接口连接充电器时，输入端与所述第一充电管理模块的输出端连接，在所述第一充电管理模块处于OTG模式下且检测到所述OTG接口连接充电器时，输入端与所述第二充电管理模块的输出端连接的第一选择模块，所述第一选择模块的输出端与所述可充电电池连接，控制端与所述主处理器连接；
正端与所述第一充电管理模块的输出端连接、反端与第三开关的一端连接的单向导通模块；
另一端与所述第二充电管理模块的输出端连接、控制端与所述主处理器连接的所述第三开关。
优选地，所述辅助充电模块包括：
VBUS引脚与所述OTG接口的VBUS引脚连接、通信端与所述主处理器连接的第二充电管理模块；
在所述第一充电管理模块处于非OTG模式且检测到所述OTG接口连接充电器时，输入端与所述第一充电管理模块的输出端连接，在所述第一充电管理模块处于OTG模式下且检测到所述OTG接口连接充电器时，输入端与所述第二充电管理模块的输出端连接的第一选择模块，所述第一选择模块的输出端与所述可充电电池连接，控制端与所述主处理器连接；正端与所述第一充电管理模块的输出端连接、反端与第三开关的一端连接的单向导通模块；
另一端与所述第二充电管理模块的输出端连接、控制端与所述主处理器连接的所述第三开关。
优选地，还包括：
在所述第一充电管理模块处于非OTG模式且检测到所述OTG接口连接充电器时，输入端与所述第一充电管理模块的输出端连接，在所述第一充电管理模块处于OTG模式下且检测到所述OTG接口连接充电器时，输入端与所述第二充电管理模块的输出端连接的第二选择模块，所述第二选择模块的输出端与所述一体式头戴设备的主电源连接，控制端与所述主处理器连接。优选地，所述第一选择模块及所述第二选择模块均为单刀双掷开关。
优选地，所述转接盒包括：
作为所述输入端口的第一USB接口；
作为所述第一输出端口的第二USB接口；
作为所述第二输出端口的第三USB接口；
所述第一USB接口的VBUS引脚分别与所述第二USB接口的VBUS引脚及所述第三USB接口的VBUS引脚连接；所述第二USB接口的D+引脚和D-引脚分别与所述第三USB接口的D+引脚和D-引脚对应连接；所述第三USB接口的ID引脚接地。
优选地，所述转接盒还包括：
位于所述第一USB接口与所述第二USB接口之间的二极管，所述二极管的正端与所述第一USB接口的VBUS引脚连接，所述二极管的负端与所述第二USB接口的VBUS引脚连接。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种一体式头戴设备，包括可充电电池及主电源，还包括如上述所述的充电电路。
本发明提供了一种充电电路，包括OTG接口、支持OTG功能的第一充电管理模块、主处理器、第一开关、辅助充电模块。在第一充电管理模块处于非OTG模式且检测到OTG接口连接充电器时，主处理器控制充电器通过第一充电管理模块为可充电电池充电，辅助充电模块不工作，满足了可充电电池在正常情况下的充电需求。在第一充电管理模块处于OTG模式且检测到OTG接口连接充电器时，由于第一充电管理模块此时无法将充电器的电送至可充电电池，主处理器会控制充电器通过额外设置的辅助充电模块为可充电电池充电，在满足主处理器通过OTG接口与OTG从设备数据交互的基础上，还满足了可充电电池在特殊情况下的充电需求；此外，主处理器还控制第一开关断开，避免了第一充电管理模块的VBUS引脚的电流倒灌至辅助充电模块及充电器，保证了充电电路的充电可靠性和安全性。
本发明还提供了一种一体式头戴设备，具有与上述充电电路相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的一体式头戴设备中的充电电路的结构示意图；
图2为本发明提供的一种充电电路的结构示意图；
图3为本发明提供的一种充电电路的具体结构示意图；
图4为本发明提供的一种转接盒的结构示意图；
图5为本发明提供的一种一体式头戴设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种充电电路及一体式头戴设备，满足了可充电电池在正常情况下的充电需求；在满足主处理器通过OTG接口与OTG从设备数据交互的基础上，在保证充电电路的充电可靠性和安全性的基础上，还满足了可充电电池在特殊情况下的充电需求。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请考虑到实际应用中，一体式头戴设备处于OTG模式也即第一充电管理模块U2检测到OTG接口J1与OTG从设备连接时，根据OTG协议规定，可充电电池电会通过第一充电管理模块U2为OTG从设备供电。可见，在此协议规定下，基于现有技术中的充电电路结构，此时可充电电池不得不为OTG从设备供电，且充电器此时无法为可充电电池充电。
为了解决上述问题，本申请的思路为：充电器为OTG从设备供电，同时也为一体式头戴设备中的可充电电池充电，此外，OTG从设备与一体式头戴设备之间仍进行数据通信。为了实现上述功能，需要对一体式头戴设备中的充电电路做改进，本申请提供的充电电路在包括现有的OTG接口J1、支持OTG功能的第一充电管理模块U2及主处理器U1的基础上，还额外设置了位于OTG接口J1的VBUS引脚及充电管理模块的VBUS引脚之间的第一开关Q1，以及，位于OTG接口J1的VBUS引脚及可充电电池之间的辅助充电模块H。
具体地，请参照图2，图2为本发明提供的一种充电电路的结构示意图(图1中以第一充电管理模块U2为充电管理芯片为例)，应用于包括可充电电池的一体式头戴设备，包括OTG接口J1、支持OTG功能的第一充电管理模块U2及主处理器U1，还包括：
设置于OTG接口J1的VBUS引脚及第一充电管理模块U2的VBUS引脚之间的第一开关Q1；
设置于OTG接口J1的VBUS引脚及可充电电池之间的辅助充电模块H；
主处理器U1分别与第一开关Q1的控制端、第一充电管理模块U2及辅助充电模块H连接，用于在第一充电管理模块U2处于非OTG模式且检测到OTG接口J1连接充电器时，控制第一开关Q1闭合，以便充电器通过第一充电管理模块U2为可充电电池充电；在第一充电管理模块U2处于OTG模式下且检测到OTG接口J1连接充电器时，控制第一开关Q1断开，控制充电器通过辅助充电模块H为可充电电池充电；
输入端口与充电器连接、第一输出端口与OTG从设备连接、第二输出端口与OTG接口J1连接的转接盒2，用于为OTG从设备和主处理器U1建立数据连接，并使充电器为OTG从设备供电以及为可充电电池充电。
具体地，第一充电管理模块U2会通过其ID引脚的电平的高低判定OTG接口J1是否与OTG从设备连接，如果ID引脚的电平为低电平，则说明OTG接口J1与OTG从设备连接，此时第一充电管理模块U2会进入OTG模式；如果ID引脚悬空，则说明OTG接口J1没有与OTG从设备连接，此时第一充电管理模块U2处于非OTG模式。
此外，第一充电管理模块U2还会通过其D+引脚或者D-引脚的电压的大小来判定OTG接口J1是否与充电器连接。具体地，以D+引脚为例(D-引脚同理)，第一充电管理模块U2中的D+引脚通过上拉电阻接电源，充电器的D+引脚可以直接接地或者通过下拉电阻接地，则在OTG接口J1没有接充电器时，第一充电管理模块U2的D+引脚为高电平，在OTG接口J1连接充电器时，第一充电管理模块U2的D+引脚的电压会被拉低(充电器的D+引脚通过下拉电阻接地时)或者为0(充电器的D+引脚直接接地时)。当然，这里的第一充电管理模块U2也可以通过OTG接口J1的VBUS引脚的电压来判定OTG接口J1是否与充电器连接。本申请对于具体采用哪种方式判定OTG接口J1是否与充电器连接不做特别地限定，根据实际情况来定。
在一体式头戴设备工作时，第一充电管理模块U2会检测OTG接口J1是否连接OTG从设备以及充电器，如果第一充电管理模块U2检测到OTG接口J1只是连接了充电器而没有连接OTG从设备，则此时第一充电管理模块U2处于非OTG模式，第一充电管理模块会与主处理器U1进行通信，主处理器U1在获知第一充电管理模块U2处于非OTG模式且检测到OTG接口J1连接充电器时，会控制第一开关Q1闭合，第一充电管理模块U2工作，充电器通过第一充电管理模块U2为可充电电池充电；与此同时，第一充电管理模块U2会控制辅助充电模块H不工作。如果第一充电管理模块U2检测到OTG接口J1分别与OTG从设备和充电器连接，则第一充电管理模块U2会进入OTG模式，主处理器U1通过与第一充电管理模块U2的通信获知第一充电管理模块U2处于OTG模式下且检测到OTG接口J1连接充电器时，会控制辅助充电模块H工作，充电器通过辅助充电模块H为可充电电池充电。主处理器U1还会控制第一开关Q1断开，使得辅助充电模块H输出的电流不会通过第一充电管理模块U2倒灌至辅助充电模块H及充电器。同时，主处理器U1还会通过OTG接口J1与OTG从设备进行数据交互。
此外，如果第一充电管理模块U2还检测到OTG接口J1只是连接了OTG从设备而没有连接充电器，则此时第一充电管理模块U2会进入OTG模式，主处理器U1会控制第一开关Q1断开，可充电电池通过第一充电管理模块U2为OTG从设备供电，同时，主处理器U1会通过OTG接口J1与OTG从设备进行数据交互。主处理器U1还控制辅助充电模块H不工作。
本申请中，第一充电管理模块U2以及下面实施例提到的第二充电管理模块U3可以具体但不仅限为充电管理芯片，具体选用哪种型号的充电管理芯片可以根据实际情况来定。此外，主处理器U1可以对第一充电管理模块U2和第二充电管理模块U3的充电参数进行设置，因为两个充电管理模块均为可充电电池充电，因此，可以将第一充电管理模块U2和第二充电管理模块U3的充电参数设置成一样的。这里的主处理器U1可以但不仅限为单片机。
还需要说明的是，本申请提到的可充电电池可以但不仅限为锂电池。
此外，本申请还设置了输入端口与充电器连接、第一输出端口与OTG从设备连接、第二输出端口与OTG接口J1连接的转接盒2，不仅能够为OTG从设备和主处理器U1建立数据连接，以实现OTG从设备与一体式头戴设备之间的数据交互，还能够使充电器为OTG从设备供电以及为可充电电池充电。
需要说明的是，当转接盒2与OTG从设备连接时，第一充电管理模块U2处于OTG模式，否则第一充电管理模块U2处于非OTG模式。
综上：本申请中，在第一充电管理模块U2处于非OTG模式且检测到OTG接口J1连接充电器时，主处理器U1控制充电器通过第一充电管理模块U2为可充电电池充电，辅助充电模块H不工作，满足了可充电电池在正常情况下的充电需求。在第一充电管理模块U2处于OTG模式且检测到OTG接口J1连接充电器时，由于第一充电管理模块U2此时无法将充电器的电送至可充电电池，主处理器U1会控制充电器通过额外设置的辅助充电模块H为可充电电池充电，在满足主处理器U1通过OTG接口J1与OTG从设备数据交互的基础上，还满足了可充电电池在特殊情况下的充电需求；此外，主处理器U1还控制第一开关Q1断开，避免了第一充电管理模块U2的VBUS引脚的电流倒灌至辅助充电模块H及充电器，保证了充电电路的充电可靠性和安全性。
在上述实施例的基础上：
作为一种优选地实施例，辅助充电模块H包括：
一端与OTG接口J1的VBUS引脚连接、另一端与第二充电管理模块U3的VBUS引脚连接、控制端与主处理器U1连接的第二开关Q2；
通信端与主处理器U1连接、输出端与可充电电池连接的第二充电管理模块U3。
本实施例中，第一充电管理模块U2和第二充电管理模块U3的输出端并联并与可充电电池连接，主处理器U1通过对第二开关Q2的闭合和关断控制来实现辅助充电模块H工作与否。
具体地，在第一充电管理模块U2处于非OTG模式且检测到OTG接口J1连接充电器时，主处理器U1控制第一开关Q1闭合，以便充电器通过第一充电管理模块U2为可充电电池充电，同时，还控制第二开关Q2断开，此时不管第二充电管理模块U3工作与否，第二充电管理模块U3均无法将充电器的电送至可充电电池。为了提高供电可靠性，主处理器U1可以在控制第二开关Q2断开的基础上还控制第二充电管理模块U3也不工作，具体根据实际情况来定。
在第一充电管理模块U2处于OTG模式下且检测到OTG接口J1连接充电器时，主处理器U1会控制第一开关Q1断开，还控制第二开关Q2闭合，此时充电器通过第二充电管理模块U3为可充电电池充电。且由于第一开关Q1是断开状态，因此，第一充电管理模块U2不会将第二充电管理模块U3的电流倒灌至第二充电管理模块U3及充电器，提高了供电可靠性和安全性。
另外，如上述实施例提到，由于第一充电管理模块U2和第二充电管理模块U3均为可充电电池充电，为了避免由于型号或者类型或者参数不同造成充电差异，影响可充电电池的充电过程及使用寿命，这里的第一充电管理模块U2和第二充电管理模块U3可以为规格型号相同的充电管理芯片，且二者的充电参数设置一致。对于具体选用哪种规格型号的充电管理芯片根据实际情况来定。
本实施例提供的辅助充电模块H的电路在满足主处理器U1通过OTG接口J1与OTG从设备数据交互的基础上，还满足了可充电电池在特殊情况下的充电需求，且电路结构简单。
作为一种优选地实施例，还包括：
输入端可选地与第一充电管理模块U2的输出端及第二充电管理模块U3的输出端连接、输出端与可充电电池连接、控制端与主处理器U1连接的第一选择模块SW1；
正端与第一充电管理模块U2的输出端连接、反端与第三开关Q3的一端连接的单向导通模块；
另一端与第二充电管理模块U3的输出端连接、控制端与主处理器U1连接的第三开关Q3。
为了进一步提高充电电路的供电可靠性和安全性，本申请还在第一充电管理模块U2和第二充电管理模块U3与可充电电池之间设置了第一选择模块SW1，第一选择模块SW1的控制端由主处理器U1来控制。
还需要说明的是，本申请中提到的可选地与二者连接是指如果存在连接的话，同一时刻只能与二者中的一个连接，如本申请提到的输入端可选地与第一充电管理模块U2的输出端及第二充电管理模块U3的输出端连接便指的是：输入端与第一充电管理模块U2连接时便不会再与第二充电管理模块U3连接，与第二充电管理模块U3连接时便不会再与第一充电管理模块U2连接。
具体地，在第一充电管理模块U2处于非OTG模式且检测到OTG接口J1连接充电器时，主处理器U1控制第一开关Q1闭合，还会控制第一选择模块SW1的输入端与第一充电管理模块U2的输出端连接，以便充电器通过第一充电管理模块U2为可充电电池充电。在第一充电管理模块U2处于OTG模式下且检测到OTG接口J1连接充电器时，主处理器U1会控制第一开关Q1断开，控制第二开关Q2闭合，还控制第一选择模块SW1的输入端与第二充电管理模块U3的输出端连接，此时充电器通过第二充电管理模块U3为可充电电池充电。
另外，本申请考虑到在第一充电管理模块U2处于OTG模式下且检测到OTG接口J1连接充电器时，虽然充电器没有通过第一充电管理模块U2为可充电电池充电，但是由于第一充电管理模块U2仍需要不停地检测OTG接口J1是否仍然与充电器及OTG从设备连接，因此，第一充电管理模块U2仍然是处于工作状态，且第一充电管理模块U2处于OTG模式，也正是由于第一充电管理模块U2处于OTG模式，因此，第一充电管理模块U2需要对电池电压进行检测。为了实现该目的，本申请还设置了单向导通模块以及第三开关Q3，设置单向导通模块的目的考虑到此时可充电电池正处于充电状态，避免可充电电池此时还通过第一充电管理模块U2向外供电造成电路状态紊乱。在充电器通过第一充电管理模块U2为可充电电池充电时，主处理器U1会控制第三开关Q3断开；在充电器通过第二充电管理模块U3为可充电电池充电时，主处理器U1会控制第三开关Q3闭合。从而实现第一充电管理模块U2能够检测到电池电压，但是由于单向导通模块的作用不会对外供电。
具体地，这里的单向导通模块可以为二极管，当然，也可以为其他类型的单向导通模块，本申请在此不作特别的限定。
本实施例在满足可充电电池在特殊情况下的充电需求的基础上，进一步提高了充电电路的供电可靠性和安全性。
作为一种优选地实施例，辅助充电模块H包括：
VBUS引脚与OTG接口J1的VBUS引脚连接、通信端与主处理器U1连接的第二充电管理模块U3；
输入端可选地与第一充电管理模块U2的输出端及第二充电管理模块U3的输出端连接、输出端与可充电电池连接、控制端与主处理器U1连接的第一选择模块SW1；
正端与第一充电管理模块U2的输出端连接、反端与第三开关Q3的一端连接的单向导通模块；
另一端与第二充电管理模块U3的输出端连接、控制端与主处理器U1连接的第三开关Q3。
具体地，在第一充电管理模块U2处于非OTG模式且检测到OTG接口J1连接充电器时，主处理器U1控制第一开关Q1闭合，控制第一选择模块SW1的输入端与第一充电管理模块U2的输出端连接，以便充电器通过第一充电管理模块U2为可充电电池充电，同时，还控制第二充电管理模块U3不工作。
在第一充电管理模块U2处于OTG模式下且检测到OTG接口J1连接充电器时，主处理器U1会控制第一开关Q1断开，还控制第二充电管理模块U3工作，并控制第一选择模块SW1的输入端与第二充电管理模块U3的输出端连接，此时充电器通过第二充电管理模块U3为可充电电池充电。且由于第一开关Q1是断开状态，因此，第一充电管理模块U2不会将第二充电管理模块U3的电流倒灌至第二充电管理模块U3及充电器，提高了供电可靠性和安全性。
对于第二充电管理模块U3、单向导通模块及第三开关Q3的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。
本实施例提供的辅助充电模块H的电路在满足主处理器U1通过OTG接口J1与OTG从设备数据交互的基础上，还满足了可充电电池在特殊情况下的充电需求，且电路结构简单。
作为一种优选地实施例，还包括：
输入端可选地与第一充电管理模块U2的输出端及第二充电管理模块U3的输出端连接、输出端与一体式头戴设备的主电源连接、控制端与主处理器U1连接的第二选择模块SW2。
请参照图3，图3为本发明提供的一种充电电路的具体结构示意图。
本实施例提供的充电电路可应用于一体式头戴设备中。
本申请考虑到在实际应用中，一体式头戴设备工作时，正常情况下是由可充电电池为主电源供电，但是本实施例提供的充电电路能够实现在一体式头戴设备工作时为可充电电池充电，因此，为了尽可能地减少可充电电池边充电边放电对电池寿命的影响，本实施例还设置了第二选择模块SW2。
具体地，在第一充电管理模块U2处于非OTG模式且检测到OTG接口J1连接充电器时，主处理器U1控制第一开关Q1闭合，控制第一选择模块SW1的输入端与第一充电管理模块U2的输出端连接，控制第二选择模块SW2的输入端与第一充电管理模块U2的输出端连接，以便充电器通过第一充电管理模块U2及第一选择模块SW1为可充电电池充电，通过第一充电管理模块U2和第二选择模块SW2为主电源供电。
在第一充电管理模块U2处于OTG模式下且检测到OTG接口J1连接充电器时，主处理器U1会控制第一开关Q1断开，还控制第二充电管理模块U3工作，并控制第一选择模块SW1的输入端与第二充电管理模块U3的输出端连接，控制第二选择模块SW2的输入端与第二充电管理模块U3的输出端连接，此时充电器通过第二充电管理模块U3及第一选择模块SW1为可充电电池充电，通过第二充电管理模块U3及第二选择模块SW2为主电源供电。
本实施例提供的辅助充电模块H的电路在满足主处理器U1通过OTG接口J1与OTG从设备数据交互的基础上，还满足了可充电电池及主电源在特殊情况下的充电需求，提高了可充电电池的使用寿命。
作为一种优选地实施例，第一选择模块SW1及第二选择模块SW2均为单刀双掷开关。
具体地，单刀双掷开关的两个不动端分别与第一充电管理模块U2的输出端及第二充电管理模块U3的输出端连接，单刀双掷开关的动端与主处理器U1连接，主处理器U1控制动端与相应地不动端连接。单刀双掷开关具有功率大、损耗小、快速及成本低的优点。
当然，这里的第一选择模块SW1和第二选择模块SW2还可以采用其他电路结构，例如均包括第四开关和第五开关，其中，第四开关的第一端和第五开关的第一端作为选择开关的输入端，第四开关的第二端和第五开关的第二端连接，其公共端作为选择开关的公共端，第四开关和第五开关的控制端与主处理器U1连接，在实际应用中，主处理器U1通过控制第四开关或者第五开关的关断及闭合来选择可充电电池与哪个充电管理模块连接。
作为一种优选地实施例，第一开关Q1和/或第二开关Q2和/或第三开关Q3为MOS管。
具体地，本申请中提到的开关均可以采用MOS(metal oxide semiconductor，金属—氧化物—半导体)管，MOS管为电压控制，控制方式简单，且MOS管的体积下、寿命长、重量轻，非常适用于一体式头戴设备。
当然，本申请中提到的开关也可以为其他类型的开关，例如IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，本申请在此不作特别的限定。
作为一种优选地实施例，转接盒2包括：
作为输入端口的第一USB接口21；
作为第一输出端口的第二USB接口22；
作为第二输出端口的第三USB接口23；
第一USB接口21的VBUS引脚分别与第二USB接口22的VBUS引脚及第三USB接口23的VBUS引脚连接；第二USB接口22的D+引脚和D-引脚分别与第三USB接口23的D+引脚和D-引脚对应连接；第三USB接口23的ID引脚接地。
具体地，请参照图4，图4为本发明提供的一种转接盒的结构示意图。
可见，采用本实施例提供的转接盒2在满足主处理器U1通过OTG接口J1与OTG从设备数据交互的基础上，还满足了可充电电池在特殊情况下的充电需求，且电路结构简单。
在实际应用中，如果需要在一体式头戴设备工作时为可充电电池充电，则可以采用转接盒2与一体式头戴设备连接；如果在一体式头戴设备工作时不需要为可充电电池充电，则一体式头戴设备直接与OTG从设备连接；如果一体式头戴设备不工作，只是正常充电，则一体式头戴设备直接与充电器连接。
作为一种优选地实施例，转接盒2还包括：
位于第一USB接口21与第二USB接口22之间的二极管，二极管的正端与第一USB接口21的VBUS引脚连接，二极管的负端与第二USB接口22的VBUS引脚连接。
本实施例考虑到在实际应用中，如果第二USB接口22误接了充电器，而第一USB接口21也接了充电器，则这两个充电器之间可能存在电压差，可能会造成连接第一USB接口21的充电器的烧毁，因此，本实施例在第一USB接口21与第二USB接口22之间设置了二极管，其中，二极管的正端与第一USB接口21的VBUS引脚连接，二极管的负端与第二USB接口22的VBUS引脚连接。则即便第二USB接口22误接了充电器，由于二极管的单向导通作用，也不会造成连接在第一USB接口21处的充电器的损坏，提高了转接盒的工作安全性和可靠性。
请参照图5，图5为本发明提供的一种一体式头戴设备的结构示意图，该设备包括可充电电池及主电源，还包括如上述的充电电路1。
具体地，这里的一体式头戴设备可以为VR一体机、AR(Augmented Reality，增强现实)一体机或者MR(Mixed Reality，混合现实)一体机，当然，还可以为其他包括可充电电池且支持OTG功能的一体机等电子产品，本申请在此不作特别的限定。
对于本实施例提供的一体式头戴设备中的充电电路的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种充电电路，应用于包括可充电电池的一体式头戴设备，其特征在于，包括OTG接口、支持OTG功能的第一充电管理模块及主处理器，还包括：
设置于所述OTG接口的VBUS引脚及所述第一充电管理模块的VBUS引脚之间的第一开关；
设置于所述OTG接口的VBUS引脚及可充电电池之间的辅助充电模块；
所述主处理器分别与所述第一开关的控制端、所述第一充电管理模块及所述辅助充电模块连接，用于在所述第一充电管理模块处于非OTG模式且检测到所述OTG接口连接充电器时，控制所述第一开关闭合，以便所述充电器通过所述第一充电管理模块为所述可充电电池充电；在所述第一充电管理模块处于OTG模式下且检测到所述OTG接口连接充电器时，控制所述第一开关断开，控制所述充电器通过所述辅助充电模块为所述可充电电池充电；
所述充电电路还包括转接盒，所述转接盒包括输入端口、第一输出端口和第二输出端口，所述输入端口与所述充电器连接、所述第一输出端口与OTG从设备连接、所述第二输出端口与所述OTG接口连接，用于为所述OTG从设备和所述主处理器建立数据连接，并使所述充电器为所述OTG从设备供电以及为所述可充电电池充电；
所述辅助充电模块包括：
一端与所述OTG接口的VBUS引脚连接、另一端与第二充电管理模块的VBUS引脚连接、控制端与所述主处理器连接的第二开关；
通信端与所述主处理器连接、输出端与所述可充电电池连接的所述第二充电管理模块；
所述主处理器还用于在控制所述第一开关闭合时控制所述第二开关断开，同时控制所述第二充电管理模块停止工作；
或，所述辅助充电模块包括：
VBUS引脚与所述OTG接口的VBUS引脚连接、通信端与所述主处理器连接的第二充电管理模块；
在所述第一充电管理模块处于非OTG模式且检测到所述OTG接口连接充电器时，输入端与所述第一充电管理模块的输出端连接，在所述第一充电管理模块处于OTG模式下且检测到所述OTG接口连接充电器时，输入端与所述第二充电管理模块的输出端连接的第一选择模块，所述第一选择模块的输出端与所述可充电电池连接，控制端与所述主处理器连接；
正端与所述第一充电管理模块的输出端连接、反端与第三开关的一端连接的单向导通模块；
另一端与所述第二充电管理模块的输出端连接、控制端与所述主处理器连接的所述第三开关；
还包括：
在所述第一充电管理模块处于非OTG模式且检测到所述OTG接口连接充电器时，输入端与所述第一充电管理模块的输出端连接，在所述第一充电管理模块处于OTG模式下且检测到所述OTG接口连接充电器时，输入端与所述第二充电管理模块的输出端连接的第二选择模块，所述第二选择模块的输出端与所述一体式头戴设备的主电源连接，控制端与所述主处理器连接。
2.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，还包括：
在所述第一充电管理模块处于非OTG模式且检测到所述OTG接口连接充电器时，输入端与所述第一充电管理模块的输出端连接，在所述第一充电管理模块处于OTG模式下且检测到所述OTG接口连接充电器时，输入端与所述第二充电管理模块的输出端连接的第一选择模块，所述第一选择模块的输出端与所述可充电电池连接，控制端与所述主处理器连接；
正端与所述第一充电管理模块的输出端连接、反端与第三开关的一端连接的单向导通模块；
另一端与所述第二充电管理模块的输出端连接、控制端与所述主处理器连接的所述第三开关。
3.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述第一选择模块及所述第二选择模块均为单刀双掷开关。
4.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述转接盒包括：
作为所述输入端口的第一USB接口；
作为所述第一输出端口的第二USB接口；
作为所述第二输出端口的第三USB接口；
所述第一USB接口的VBUS引脚分别与所述第二USB接口的VBUS引脚及所述第三USB接口的VBUS引脚连接；所述第二USB接口的D+引脚和D-引脚分别与所述第三USB接口的D+引脚和D-引脚对应连接；所述第三USB接口的ID引脚接地。
5.如权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述转接盒还包括：
位于所述第一USB接口与所述第二USB接口之间的二极管，所述二极管的正端与所述第一USB接口的VBUS引脚连接，所述二极管的负端与所述第二USB接口的VBUS引脚连接。
6.一种一体式头戴设备，包括可充电电池及主电源，其特征在于，还包括如权利要求1-5任一项所述的充电电路。
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