CN111342537B - 一种充电设备和穿戴式设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种充电设备和穿戴式设备，涉及电池技术领域，充电设备包括能量转换部件以及导电部件，其中能量转换部件由线圈、磁铁以及轨道组成，当用户移动时，带动磁铁在轨道上运动，使得线圈切割磁感线而产生电能，然后使用产生的电能为电池充电。设有该充电设备的穿戴式设备能持续为电池充电，从而提高穿戴式设备的电池的续航能力。其次，磁铁上设有滚珠，磁铁通过滚珠在轨道上滚动，相较于磁铁直接在轨道上滑动来说，减少了磁铁与轨道之间的摩擦力，使得磁铁更容易在轨道上移动，从而提高了了动能转化为电能的效率，进一步也可以缩小充电设备的体积。

Description

一种充电设备和穿戴式设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种充电设备和穿戴式设备。

背景技术

为了提高穿戴式设备的便携性和美观性，现有的穿戴式设备的体积越来越小。由于穿戴式设备的体积受限，因此难以把穿戴式设备中的电池容量做大，然而穿戴式设备的功能越来越多，耗电量增大，从而导致穿戴式设备的续航时间短。

发明内容

由于现有技术中，穿戴式设备的体积限制了电池容量，导致穿戴式设备的续航时间短的问题，本申请实施例提供了一种充电设备和穿戴式设备。

第一方面，本申请实施例提供了一种充电设备，包括：

能量转换部件、导电部件；

所述能量转换部件包括线圈、磁铁以及轨道，所述磁铁在所述轨道上移动时，所述线圈中产生电能；

所述线圈中产生的能量透过导电部件为电池进行充电。

可选地，所述磁铁上设有通孔，所述轨道穿过所述通孔。

可选地，所述磁铁为环形磁铁，所述环形磁铁上设置有对称通孔。

可选地，所述磁铁的通孔壁上设有滚珠，所述磁铁通过所述通孔壁上的滚珠与所述轨道接触。

可选地，所述轨道为环形轨道。

可选地，所述线圈卷绕在线圈固定部件上，所述线圈固定部件为环形部件，所述轨道位于所述线圈固定部件的环内。

可选地，还包括整流部件、升压部件以及电容；

所述整流部件用于整流；

所述升压部件用于升压。

可选地，当所述整流部件输出端的电压为第一阈值时，透过所述升压部件升高电压。

可选地，当所述电容的电压大于第二阈值时，对所述电池充电。

第二方面，本申请实施例中提供了一种穿戴式设备，包括：第一方面所述的充电设备，采用第一方面所述的充电设备为所述穿戴式设备中的电池充电。

本申请实施例中，充电设备包括能量转换部件以及导电部件，其中能量转换部件由线圈、磁铁以及轨道组成，当用户移动时，带动磁铁在轨道上运动，从而使得线圈切割磁感线而产生电能。设有该充电设备的穿戴式设备能持续为电池充电，从而提高穿戴式设备的电池的续航能力。其次，磁铁上设有滚珠，磁铁通过滚珠在轨道上滚动，相较于磁铁直接在轨道上滑动来说，减少了磁铁与轨道之间的摩擦力，使得磁铁更容易在轨道上移动，从而提高了动能转化为电能的效率，进一步也可以缩小充电设备的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种充电设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种磁铁的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种磁铁的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种设有滚珠的磁铁的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种设有滚珠的磁铁的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种轨道的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种能量转换部件的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种充电设备的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种充电设备的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种穿戴式设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例中的充电设备适用于对各类移动设备进行充电，比如穿戴式设备、智能手机、平板电脑等等。

图1示出了本申请实施例提供的一种充电设备的结构示意图，如图1所示，包括：

能量转换部件101、导电部件102。能量转换部件101包括线圈1011、磁铁1012以及轨道1013，磁铁1012在轨道1013上移动时，线圈1011中产生能量。线圈1011中产生的能量透过导电部件102为电池103进行充电。

具体地，当充电设备移动时，能量转换部件101中的磁铁1012会在轨道1013上移动，而线圈1011的位置固定不变，故线圈1011周围的磁场发生变化，使得线圈1011切割磁铁的磁感线产生能量。示例性地，设定智能手表中设有上述充电设备，当用户佩戴智能手表走路或跑步时，将带动充电设备中的磁铁在轨道上移动，在线圈中产生电能为智能手表充电。由于穿戴式设备由用户随身携带，而用户在携带过程中会持续移动，利用用户移动带动磁铁移动从而产生电能，从而能有效提高智能手表的续航能力。

在一种可能的实施方式中，磁铁1012上设有通孔1014，轨道1013穿过通孔1014。磁铁1012可以为条形磁铁、环形磁铁、圆柱形磁铁等等，磁铁1012可以沿着轨道1013移动，同时磁铁1012也可以绕着轨道1013旋转，使得线圈1011周围的磁场变化较大，从而提高动能转化为电能的转化率。

当磁铁1012为环形磁铁，可以直接将环形磁铁的内环通孔作为通孔1014，轨道1013穿过环形磁铁的内环，具体如图2所示。

当磁铁1012为环形磁铁，环形磁铁上设置有对称通孔，比如在环形磁铁上设置两个对称的通孔1014，轨道1013穿过两个对称的通孔1014，具体如图3所示。

在一种可能的实施方式中，磁铁1012的通孔1014壁上设有滚珠1015，磁铁1012通过通孔壁上的滚珠1015与轨道1013接触。

示例性地，如图4所示，当磁铁1012为环形磁铁，环形磁铁的内环通孔作为通孔1014，则滚珠1015设置在环形磁铁的内环通孔壁上，磁铁1012在轨道1013上移动时，磁铁1012上的滚珠1015可以减小磁铁1012与轨道1013之间的摩擦。

示例性地，如图5所示，当磁铁1012为环形磁铁，在环形磁铁上设置两个对称的通孔1014，则滚珠1015设置在两个对称的通孔1014的通孔壁上。磁铁1012在轨道1013上移动时，磁铁1012上的滚珠1015可以减小磁铁1012与轨道1013之间的摩擦。

由于在磁铁上设置滚珠，故磁铁在轨道上移动时，可以减少摩擦，使得磁铁更容易在轨道上移动，从而提高动能转换为电能的效率。

轨道1013可以为直线轨道、环形轨道、曲线轨道等等。

示例性地，如图6所示，设定轨道1013为环形轨道，磁铁1012为环形磁铁，在环形磁铁上设置两个对称的通孔1014，则滚珠1015设置在两个对称的通孔1014的通孔壁上，环形轨道穿过环形磁铁，环形磁铁通过滚珠在环形轨道上滚动。

在一种可能的实施方式中，线圈1016卷绕在线圈固定部件1017上，线圈固定部件1017为环形部件，轨道1013位于线圈固定部件1017的环内。

示例性地，如图7所示，设定轨道1013为环形轨道，磁铁1012为环形磁铁，线圈1016卷绕在线圈固定部件1017上，线圈固定部件1017为环形部件。在环形磁铁上设置两个对称的通孔1014，滚珠1015设置在两个对称的通孔1014的通孔壁上，环形轨道穿过环形磁铁，环形磁铁通过滚珠在环形轨道上滚动。环形轨道位于线圈固定部件1017的环内。

在一种可能的实施方式中，如图8所示，充电设备还包括整流部件104、升压部件105以及电容106。整流部件104用于整流。升压部件105用于升压。可选地，整流部件104可以为桥式整流电路。

可选地，为了保证升压部件105升压的性能，当整流部件104输出端的电压为第一阈值时，透过升压部件105升高电压。升压部件105将整流部件104输出的电压升压后输出。

可选地，导电部件102与电容106连接，电容106可以为超级电容。电容106的电压大于第二阈值时，导电部件102导通电路，对电池充电。比如当电容106的电压大于4.25V时，导电部件102导通电路，为电池充电。由于在电容106的电能足够大时，导电部件102才导通电路，使用电容106中存储的能量为电池充电，有效地保护了电池。

下面结合具体的实施场景介绍本申请实施例提供的一种充电设备，如图9所示，包括：

能量转换部件101、整流部件104、升压部件105、电容106以及导电部件102，整流部件104为桥式整流电路，包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4。升压部件包括升压芯片、电阻R1、电阻R2、电感L1。导电部件102包括充电芯片。

二极管D1的正极接地，二极管D1的负极与能量转换部件101连接。二极管D2的正极与能量转换部件101连接，二极管D1的负极与电阻R1连接。二极管D3的正极接地，二极管D3的负极与能量转换部件101连接。二极管D4的正极与能量转换部件101连接，二极管D4的负极与电阻R1连接。电阻R1与电阻R2并联，电阻R1与电感L1并联，电阻R2接地。电阻R1与电阻R2之间的节点与升压芯片的欠压检测端LBI连接，用于检测电阻R1与电阻R2之间的节点是否大于第一阈值1.3V。电感L1与升压芯片的升压端LX连接，电感L1用于在电阻R1与电阻R2之间的节点是否大于第一阈值，对桥式整流电路输出的电压进行升压，升压芯片的输出端OUT输出升压后的电压。电容106的一端与升压芯片的输出端OUT连接，电容106的另一端接地。充电芯片的输入端VCC和使能端CE与电容106连接，充电芯片输出端BAT与锂电池连接。当电容106的电压大于第二阈值4.25V时，充电芯片输出端BAT输出电容106的电压至锂电池。需要说明的是，充电芯片并不仅限于控制电容为锂电池充电，还可以根据锂电池的不同类型调整充电电流，还可以实时监测锂电池的温度，当锂电池的温度大于一定值时，停止充电。

本申请实施例中，充电设备包括能量转换部件101、整流部件104、升压部件105、电容106以及导电部件102，其中能量转换部件101由线圈1011、磁铁1012以及轨道1013组成，当用户移动时，带动磁铁在轨道上运动，从而使得线圈切割磁感线而产生电能，然后使用产生的电能。设有该充电设备的穿戴式设备能持续为电池充电，从而提高穿戴式设备的电池的续航能力。其次，磁铁1012上设有滚珠1015，磁铁1012通过滚珠1015在轨道1013上滚动，相较于磁铁1012直接在轨道1013上滑动来说，减少了磁铁1012与轨道1013之间的摩擦力，使得磁铁1012更容易在轨道1013上移动，从而提高了动能转化为电能的效率，进一步也可以缩小充电设备的体积。

本申请实施例中提供了一种穿戴式设备，如图10所示，包括：充电设备1001和电池1002，采用充电设备1001为穿戴式设备中的电池1002充电。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种充电设备，其特征在于，包括：

能量转换部件、导电部件；

所述能量转换部件包括线圈、环形磁铁以及环形轨道，所述环形磁铁在所述环形轨道上移动时，所述线圈中产生能量；

所述环形磁铁上设有两个对称的通孔，所述环形轨道穿过所述两个对称的通孔，所述两个对称的通孔的通孔壁上设有滚珠，所述环形磁铁通过所述两个对称的通孔壁上的滚珠与所述环形轨道接触，并在所述环形轨道上滚动；

所述线圈卷绕在线圈固定部件上，所述线圈固定部件为环形部件，所述轨道位于所述线圈固定部件的环内，所述线圈中产生的能量透过所述导电部件为电池进行充电。

2.如权利要求1所述的充电设备，其特征在于，还包括整流部件、升压部件以及电容；

所述整流部件用于整流；

所述升压部件用于升压。

3.如权利要求2所述的充电设备，其特征在于，当所述整流部件输出端的电压为第一阈值时，透过所述升压部件升高电压。

4.如权利要求2所述的充电设备，其特征在于，当所述电容的电压大于第二阈值时，对所述电池充电。

5.一种穿戴式设备，其特征在于，包括：采用权利要求1至4任一所述的充电设备为所述穿戴式设备中的电池充电。