CN114583806B - 一种智能手环用充电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能手环充电技术领域，公开了一种智能手环用充电器，包括外壳体和内壳体，所述内壳体固定于外壳体的内部，所述内壳体的外侧和外壳体之间形成开放式的收纳腔室，所述内壳体内部和外壳体之间形成装配腔室；电路板，所述电路板装配于装配腔室内，且所述电路板和供电导线连接；两个弹性电极顶针，两个所述弹性电极顶针均滑动连接于内壳体上。本发明能够在手环充电，当温度较高时，通过记忆合金弹性元件带动弹性电极顶针移动，停止对手环充电，而在手环温度降低至正常状态下时，会自行将手环重新接入充电器，相较于目前的增设充电保护电路的方式，不易出现长时间充电停滞现象。

Description

一种智能手环用充电器

技术领域

本发明属于智能手环充电技术领域，具体为一种智能手环用充电器。

背景技术

智能手环是一种穿戴式智能设备，其通过硬件设备、软件支持、数据交互、云端交互等方式实现强大的功能，用户通过手环可以记录日常生活中的锻炼、睡眠部分还有饮食等实时数据，并将这些数据与手机、平板电脑等电子设备同步，起到通过数据指导健康生活的作用，由于智能手环体积较小，电量有限，需要不定时地利用充电器进行充电。智能手环用充电器按照使用方式可以分为插接式和磁吸式，其中，磁吸式充电器利用磁性元件能够便捷地与智能手环进行连接。现有的磁吸式充电器在使用时存在以下问题：

在充电过程中，手环会持续发热，尤其是一些特殊环境下，例如高温环境下，长时间的高温环境会使得手环产生的热量积聚，加速其内部电路元件老化，长时间过高的温度还会引起电池损坏，而在目前的技术中，为了提高充电的安全性，多会在充电器中相应地设置充电保护电路，如公号为CN214479862U的一种无线感应充电智能手环，其利用感应充电方式来降低充电过程中的发热现象，实际上无论是何种充电方式，手环在充电时，发热现象多是自身内部的元器件产生，因此无论是常规充电或者是感应充电，关于手环发热的问题均是不可避免的，在上述专利技术中，其便是利用了80C51系列单片机来实现高温断电，即手环温度过高时，停止充电，当然现有技术实现高温断电的方式也与上述方式相接近。

但是基于实际的使用过程中，使用者在充电时，多是直接将手环置入到充电器中，而当某些突发状态下，例如某个时间段室内温度过高或充电器位于某些易发热的电器上时，在该时间段内，充电过程中，手环的温度很容易会超过临界，此时充电保护电路便会运作，使充电器与手环直接形成断路，进而使得手环能够断电，但是实际情况下，手环也仅仅是该时间段内出现了过热现象，而当周围环境改变后，手环仍然处于断电状态下，当使用者取用时，手环仍然缺电，必须要重新接入充电器才可，这会大幅度地延长充电时长。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能手环用充电器，能够在手环充电过热时，自行停止对手环充电，避免手环温度继续上升，而在手环温度降低至正常状态下时，会自行将手环重新接入充电器，相较于目前的增设充电保护电路的方式，不易出现长时间充电停滞现象。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种智能手环用充电器，包括：

外壳体；

内壳体，所述内壳体固定于外壳体的内部，所述内壳体的外侧和外壳体之间形成开放式的收纳腔室，所述内壳体内部和外壳体之间形成装配腔室；

电路板，所述电路板装配于装配腔室内，且所述电路板和供电导线连接；

两个弹性电极顶针，两个所述弹性电极顶针均滑动连接于内壳体上，且所述弹性电极顶针和电路板通过导线电性连接；

磁性元件，所述磁性元件也装配于装配腔室内，用于吸附智能手环；

过热保护机构，所述过热保护机构装配于内壳体内部上侧位置处，且所述过热保护机构和弹性电极顶针相连接；

防护机构，所述防护机构装配于收纳腔室内部，用于在非充电状态时，对弹性电极顶针提供防护；

所述过热保护机构包括记忆合金弹性元件、套管和导热元件，所述记忆合金弹性元件固定于内壳体内部的上端，所述记忆合金弹性元件的两侧均开设有腰形滑槽，所述套管固定于弹性电极顶针外侧的下端，且所述套管滑动连接于腰形滑槽的内部，所述导热元件固定于记忆合金弹性元件的上端，且所述导热元件的上端贯穿内壳体并延伸至内壳体外部；

智能手环充电时，智能手环发热后，热量传导给所述记忆合金弹性元件，当温度达到相变温度，所述记忆合金弹性元件变形，使得弹性电极顶针和智能手环脱离。

进一步的，所述装配腔室内装配有可充电电池，所述可充电电池与电路板相连接，所述外壳体的一侧设置有插电接口，所述插电接口的内壁插接有供电接头。

进一步的，所述电路板具备电路管理功能，在所述供电接头接入外部电源时，且所述智能手环未放入充电器时，所述外部电源为可充电电池充电，在所述供电接头未接入外部电源时，所述可充电电池为智能手环充电，在所述供电接头接入外部电源，且所述智能手环放入充电器时，所述外部电源同时为智能手环和可充电电池充电。

进一步的，所述套管整体呈工字型，且所述套管的材质为绝缘材质。

进一步的，所述防护机构包括底环、复位弹性元件、防护壳和T形避让通槽，所述底环滑动连接于收纳腔室的内部，所述复位弹性元件装配于外壳体和底环之间，所述防护壳滑动连接于外壳体的内部且位于底环的上端，所述底环和防护壳的外侧均开设有导线避让槽，所述防护壳的上端开设有T形避让通槽，且所述T形避让通槽和弹性电极顶针以及T形避让通槽和导热元件之间均相互适配。

进一步的，所述记忆合金弹性元件的材质为非铁磁性记忆合金，且所述记忆合金弹性元件达到最大形变量时，所述弹性电极顶针完全缩入至防护壳的内部。

进一步的，所述防护壳外侧的两端均固定有导向滑杆，所述外壳体的内壁的两端均开设有限位导向凹槽，且所述限位导向凹槽的内部设置有一弧形段，所述导向滑杆滑动连接于限位导向凹槽的内部。

进一步的，所述磁性元件为电磁铁，且所述磁性元件和电路板通过导线电性连接，当所述智能手环接入充电器时，所述电磁铁接通电路。

进一步的，在通电状态时，所述磁性元件产生的吸力大于复位弹性元件的弹力。

本发明取得的技术效果为：

本发明在对智能手环进行充电时，通过导热元件将手环的热量传递给记忆合金弹性元件，在对手环产生的热量进行导出的同时，当发热量较大时，记忆合金弹性元件的温度达到相变温度后，记忆合金弹性元件发生相变，通过记忆合金弹性元件带动弹性电极顶针移动，使得弹性电极顶针与智能手环脱离，停止对智能手环充电，避免智能手环温度继续上升，而在智能手环停止充电后，其内部温度会逐渐降低，当其恢复正常状态时，记忆合金弹性元件也会降温复位，此过程中，会使智能手环重新接通电路，进而实现再次充电，相较于目前的断电式保护方式，该方式能够有效地降低断电时的充电停滞现象；

本发明在充电结束并拿走智能手环后，通过复位弹性元件驱动防护壳向上移动并旋转，使得弹性电极顶针位于防护壳的内部，通过防护壳对弹性电极顶针进行防护，不仅能避免弹性电极顶针接触到金属平面，还能够避免磁性元件吸附的金属与弹性电极顶针接触，避免了发生短路的情况，进一步提高了装置的安全性能。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明图1中A处的局部放大图；

图3为本发明外壳体内部结构的剖视图；

图4为本发明外壳体内部结构的示意图；

图5为本发明外壳体内部结构的爆炸图；

图6为本发明过热保护机构的结构示意图；

图7为本发明防护机构的结构示意图；

图8为本发明记忆合金弹性元件的相变示意图；

图9为本发明防护壳防护状态的示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

10、外壳体；11、供电接头；12、内壳体；13、收纳腔室；14、电路板；15、弹性电极顶针；16、磁性元件；17、可充电电池；20、过热保护机构；21、记忆合金弹性元件；22、套管；23、导热元件；30、防护机构；31、底环；32、复位弹性元件；33、防护壳；34、T形避让通槽；35、导向滑杆；36、限位导向凹槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

实施例1

如图1-6所示，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种智能手环用充电器，外壳体10和内壳体12，内壳体12固定于外壳体10的内部，内壳体12的外侧和外壳体10之间形成开放式的收纳腔室13，内壳体12内部和外壳体10之间形成装配腔室；

电路板14，电路板14装配于装配腔室内，且电路板14和供电导线连接；

两个弹性电极顶针15，两个弹性电极顶针15均滑动连接于内壳体12上，且弹性电极顶针15和电路板14通过导线电性连接；

磁性元件16，磁性元件16也装配于装配腔室内，用于吸附智能手环；

可充电电池17，可充电电池17也装配于装配腔室内，可充电电池17与电路板14相连接，外壳体10的一侧设置有插电接口，插电接口的内壁插接有供电接头11；

过热保护机构20，过热保护机构20装配于内壳体12内部上侧位置处，且过热保护机构20和弹性电极顶针15相连接；

防护机构30，防护机构30装配于收纳腔室13内部，用于在非充电状态时，对弹性电极顶针15提供防护。

本发明在使用时，在需要对智能手环进行充电时，将装置与外部电源进行电性连接，通电后，磁性元件16产生磁场，将手环放置于防护机构30的上端，并对智能手环进行按压，当智能手环与过热保护机构20接触后，通过磁性元件16对智能手环进行吸附，使得智能手环与弹性电极顶针15接触，通过弹性电极顶针15对智能手环进行充电，智能手环发热后，热量传递给过热保护机构20，当过热保护机构20的温度达到预警值时，通过过热保护机构20带动弹性电极顶针15移动，使得弹性电极顶针15和智能手环脱离，停止为智能手环充电，避免智能手环温度继续升高。

进一步的，电路板14具备电路管理功能，可充电电池17且备直通充电功能，在供电接头11接入外部电源时，且智能手环未放入充电器时，外部电源为可充电电池17充电，在供电接头11未接入外部电源时，可充电电池17为智能手环充电，在供电接头11接入外部电源，且智能手环放入充电器时，外部电源同时为智能手环和可充电电池17充电，该方式是使该充电器能够满足外带使用，也能够正常充电使用，整体充放电过程与移动电源或蓝牙耳机的充电器原理相类似，此为现有技术中使用比较成熟的技术，在此不再做具体的赘述。

如图4所示，磁性元件16为电磁铁，且磁性元件16和电路板14通过导线电性连接，当智能手环接入充电器时，电磁铁接通电路，具体的，可以设置一连接开关，该连接开关可以是在智能手环接入到充电器时，能够触发该连接开关，使得电磁铁接入电路。

进一步的，当智能手环接入充电器后，形成通路，通过电路板14接通电磁铁的电路，为电磁铁供电，使得电磁铁对智能手环进行吸附。

本发明在使用时，电磁铁只有在智能手环接入充电器后，才会产生磁场，可以避免装置在非通电状态时，吸附外界的金属，降低了装置发生短路的概率，同时，电磁铁在通电状态下就会产生磁场，不会出现在高温、震动、反磁化等情况下消磁的情况，提高了装置的使用寿命。

如图6所示，过热保护机构20包括记忆合金弹性元件21、套管22和导热元件23，记忆合金弹性元件21固定于内壳体12内部的上端，记忆合金弹性元件21的两侧均开设有腰形滑槽，套管22固定于弹性电极顶针15外侧的下端，且套管22滑动连接于腰形滑槽的内部，导热元件23固定于记忆合金弹性元件21的上端，且导热元件23的上端贯穿内壳体12并延伸至内壳体12外部；

在此，记忆金属是现有的成熟技术，它是一种在一定温度范围下发生塑性形变后，在另一温度范围又能恢复原来宏观形状的特殊金属材料。其发生形状变换的临界温度称为“变态温度”，又叫“相变温度”。记忆金属在低于相变温度的环境中时，其形状称为“低温相”，其在高于相变温度的环境中时，其形状称为“高温相”。

本发明在使用时，在利用装置为智能手环进行充电时，智能手环的温度会逐渐升高，同时，通过导热元件23，智能手环的温度会传递给记忆合金弹性元件21，当记忆合金弹性元件21的温度达到相变温度后，记忆合金弹性元件21的形状由低温相变换为高温相，通过记忆合金弹性元件21和套管22的滑动连接，使得记忆合金弹性元件21带动套管22移动，通过套管22和弹性电极顶针15的固定连接，使得套管22带动弹性电极顶针15移动，进而使得弹性电极顶针15和智能手环脱离，停止为智能手环充电，避免智能手环温度继续上升；

当智能手环温度和记忆合金弹性元件21的温度降低后，记忆合金弹性元件21的形状由高温相恢复成低温相，同时带动弹性电极顶针15反向移动，使得弹性电极顶针15和智能手环在此贴合，通过弹性电极顶针15继续对智能手环进行充电。

记忆合金弹性元件21的材质为非铁磁性记忆合金，且记忆合金弹性元件21达到最大形变量时，弹性电极顶针15完全缩入至防护壳33的内部。

本发明在使用时，记忆合金弹性元件21的材质采用非铁磁性记忆合金，可以避免磁性元件16对记忆合金弹性元件21产生吸附，导致记忆合金弹性元件21发生形变。

套管22整体呈工字型，且套管22的材质为绝缘材质。

本发明在使用时，套管22的材质采用绝缘材质，可以避免两个弹性电极顶针15之间形成短路。

如图7所示，防护机构30包括底环31、复位弹性元件32、防护壳33和T形避让通槽34，底环31滑动连接于收纳腔室13的内部，复位弹性元件32装配于外壳体10和底环31之间，防护壳33滑动连接于外壳体10的内部且位于底环31的上端，底环31和防护壳33的外侧均开设有导线避让槽，防护壳33的上端开设有T形避让通槽34，且T形避让通槽34和弹性电极顶针15以及T形避让通槽34和导热元件23之间均相互适配。

本发明在使用时，当智能手环充电完毕后，将智能手环拿走，通过复位弹性元件32驱动底环31向上移动，通过底环31带动防护壳33向上移动，使得弹性电极顶针15位于防护壳33的内部，通过防护壳33对弹性电极顶针15进行防护，避免装置在通电状态下，弹性电极顶针15接触到金属平面，造成装置短路，提高了装置的安全性能。

如图5和图7所示，防护壳33外侧的两端均固定有导向滑杆35，外壳体10的内壁的两端均开设有限位导向凹槽36，且限位导向凹槽36的内部设置有一弧形段，导向滑杆35滑动连接于限位导向凹槽36的内部。

本发明在使用时，防护壳33在向上移动的过程中，通过防护壳33和导向滑杆35的固定连接，使得防护壳33带动导向滑杆35向上移动，由于导向滑杆35滑动连接于限位导向凹槽36的内部且限位导向凹槽36的内部设置有一弧形段，会使得防护壳33在向上移动的同时进行旋转，进而使得T形避让通槽34和弹性电极顶针15不再重合，进而避免装置在通电状态下，将金属吸附到弹性电极顶针15上，造成装置短路，进一步提高了装置的安全性能。

在通电状态时，磁性元件16产生的吸力大于复位弹性元件32的弹力。

本发明在使用时，装置在通电状态时，磁性元件16产生的吸力大于复位弹性元件32的弹力，可以通过磁性元件16对智能手环进行稳定地吸附，避免复位弹性元件32带动防护壳33移动，将智能手环顶出。

请参阅图8和图9，本发明在使用时：在需要对智能手环进行充电时，将装置与外部电源进行电性连接，通电后，能够对可充电电池17进行充电，将智能手环放置于防护壳33的上端，并对智能手环进行按压，当智能手环与导热元件23以及弹性电极顶针15接触后，磁性元件16产生磁场，通过磁性元件16对智能手环进行吸附，通过弹性电极顶针15对智能手环进行充电，同时，通过底环31对复位弹性元件32形成挤压，使得复位弹性元件32压缩，智能手环发热后，热量通过导热元件23传递给记忆合金弹性元件21，当记忆合金弹性元件21的温度达到预警值时，通过记忆合金弹性元件21带动弹性电极顶针15移动，使得弹性电极顶针15和智能手环脱离，停止为智能手环充电，避免智能手环温度继续升高；

当智能手环温度和记忆合金弹性元件21的温度降低后，记忆合金弹性元件21的形状由高温相恢复成低温相，同时带动弹性电极顶针15反向移动，使得弹性电极顶针15和智能手环在此贴合，通过弹性电极顶针15继续对智能手环进行充电；

当装置未接入外部电源时，将智能手环与装置相贴合，通过可充电电池17能够为智能手环充电；

当智能手环充电完毕后，将智能手环拿走，通过复位弹性元件32驱动底环31向上移动，通过底环31带动防护壳33向上移动，使得弹性电极顶针15位于防护壳33的内部，通过防护壳33对弹性电极顶针15进行防护，避免装置在通电状态下，弹性电极顶针15接触到金属，导致两个弹性电极顶针15之间形成短路。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (7)

1.一种智能手环用充电器，其特征在于：包括：外壳体（10）和内壳体（12），所述内壳体（12）固定于外壳体（10）的内部，所述内壳体（12）的外侧和外壳体（10）之间形成开放式的收纳腔室（13），所述内壳体（12）内部和外壳体（10）之间形成装配腔室；

还包括：电路板（14），所述电路板（14）装配于装配腔室内，且所述电路板（14）和供电导线连接；

两个弹性电极顶针（15），两个所述弹性电极顶针（15）均滑动连接于内壳体（12）上，且所述弹性电极顶针（15）和电路板（14）通过导线电性连接；

磁性元件（16），所述磁性元件（16）也装配于装配腔室内，用于吸附智能手环；

过热保护机构（20），所述过热保护机构（20）装配于内壳体（12）内部上侧位置处，且所述过热保护机构（20）和弹性电极顶针（15）相连接；

防护机构（30），所述防护机构（30）装配于收纳腔室（13）内部，用于在非充电状态时，对弹性电极顶针（15）提供防护；

所述过热保护机构（20）包括记忆合金弹性元件（21）、套管（22）和导热元件（23），所述记忆合金弹性元件（21）固定于内壳体（12）内部的上端，所述记忆合金弹性元件（21）的两侧均开设有腰形滑槽，所述套管（22）固定于弹性电极顶针（15）外侧的下端，且所述套管（22）滑动连接于腰形滑槽的内部，所述导热元件（23）固定于记忆合金弹性元件（21）的上端，且所述导热元件（23）的上端贯穿内壳体（12）并延伸至内壳体（12）外部；

所述防护机构（30）包括底环（31）、复位弹性元件（32）、防护壳（33）和T形避让通槽（34），所述底环（31）滑动连接于收纳腔室（13）的内部，所述复位弹性元件（32）装配于外壳体（10）和底环（31）之间，所述防护壳（33）滑动连接于外壳体（10）的内部且位于底环（31）的上端，所述底环（31）和防护壳（33）的外侧均开设有导线避让槽，所述防护壳（33）的上端开设有T形避让通槽（34），且所述T形避让通槽（34）和弹性电极顶针（15）以及T形避让通槽（34）和导热元件（23）之间均相互适配；

所述记忆合金弹性元件（21）的材质为非铁磁性记忆合金，且所述记忆合金弹性元件（21）达到最大形变量时，所述弹性电极顶针（15）完全缩入至防护壳（33）的内部；

智能手环充电时，智能手环发热后，热量传导给所述记忆合金弹性元件（21），当温度达到相变温度，所述记忆合金弹性元件（21）变形，使得弹性电极顶针（15）和智能手环脱离。

2.根据权利要求1所述的一种智能手环用充电器，其特征在于：所述装配腔室内装配有可充电电池（17），所述可充电电池（17）与电路板（14）相连接，所述外壳体（10）的一侧设置有插电接口，所述插电接口的内壁插接有供电接头（11）。

3.根据权利要求2所述的一种智能手环用充电器，其特征在于：所述电路板（14）具备电路管理功能，在所述供电接头（11）接入外部电源时，且所述智能手环未放入充电器时，所述外部电源为可充电电池（17）充电，在所述供电接头（11）未接入外部电源时，所述可充电电池（17）为智能手环充电，在所述供电接头（11）接入外部电源，且所述智能手环放入充电器时，所述外部电源同时为智能手环和可充电电池（17）充电。

4.根据权利要求1所述的一种智能手环用充电器，其特征在于：所述套管（22）整体呈工字型，且所述套管（22）的材质为绝缘材质。

5.根据权利要求1所述的一种智能手环用充电器，其特征在于：所述防护壳（33）外侧的两端均固定有导向滑杆（35），所述外壳体（10）的内壁的两端均开设有限位导向凹槽（36），且所述限位导向凹槽（36）的内部设置有一弧形段，所述导向滑杆（35）滑动连接于限位导向凹槽（36）的内部。

6.根据权利要求1所述的一种智能手环用充电器，其特征在于：所述磁性元件（16）为电磁铁，且所述磁性元件（16）和电路板（14）通过导线电性连接，当所述智能手环接入充电器时，所述电磁铁接通电路。

7.根据权利要求1所述的一种智能手环用充电器，其特征在于：在通电状态时，所述磁性元件（16）产生的吸力大于复位弹性元件（32）的弹力。

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