CN117526471A - 应用于穿戴设备的无线充电电路及穿戴设备 - Google Patents

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Abstract

本公开是关于一种应用于穿戴设备的无线充电电路、应用于穿戴设备的电池充电方法、穿戴设备、充电管理系统及存储介质。该无线充电电路，包括：无线接收端用于通过电磁感应接收无线发射端发射的充电功率；电荷泵电路用于升高电压输出端的输入电压，通过内部的电容储能降低电荷泵电路的输出电压对电池降压充电；降压变换器电路用于在恒压模式下对电池降压充电；控制器用于根据无线接收端的电压输出端的输入电压与电池的充电电压间的压差，在电荷泵电路和降压变换器电路之间选择一个电路作为充电电路对电池充电。本申请中通过在充电电路中增加电荷泵电路，基于电容储能来降低输出电压对电池充电，有利于减少电能损失，提高充电效率。

Description

应用于穿戴设备的无线充电电路及穿戴设备
技术领域
本公开涉及电子技术领域，尤其涉及一种应用于穿戴设备的无线充电电路、应用于穿戴设备的电池充电方法、穿戴设备、充电管理系统及存储介质。
背景技术
随着电子技术发展，各种各样的电子设备不断涌现，包括可穿戴电子设备。可穿戴电子设备都集成有供电电池。无线充电因其在美观、舒适和体验上，在可穿戴电子设备上是未来的一个技术趋势。
发明内容
本公开提供一种应用于穿戴设备的无线充电电路、应用于穿戴设备的电池充电方法、穿戴设备、充电管理系统及存储介质。
本公开实施例的第一方面，提供一种应用于穿戴设备的无线充电电路，包括：
无线接收端，用于通过电磁感应接收无线发射端发射的充电功率；
电荷泵电路，与所述无线接收端的电压输出端连接，用于升高所述电压输出端的输入电压，并通过内部的电容储能降低所述电荷泵电路的输出电压，对电池降压充电；
降压变换器电路，与所述无线接收端的电压输出端连接，至少用于在恒压模式下对所述电池降压充电；
控制器，与所述无线接收端、所述电荷泵电路及所述降压变换器电路均电连接，用于根据所述无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差，在所述电荷泵电路和所述降压变换器电路之间选择其中一个电路作为充电电路对所述电池充电。
在一些实施例中，包括：
无线发射端，与所述无线接收端之间通过电磁感应传递充电功率；
控制单元，与所述无线发射端电连接，用于根据所述电池的充电电压调整所述无线发射端发射的线圈电压，包括升高无线发射端发射的线圈电压。
在一些实施例中，包括：
所述无线发射端与所述无线接收端之间建立有无线通信；
所述控制单元，用于通过所述无线通信获取所述电池的充电电压，根据所述电荷泵电路的升压需要，调整所述无线发射端发射的线圈电压。
在一些实施例中，包括：
所述控制单元，用于获取穿戴设备与无线充电器建立无线通信时的通信标记，所述通信标记至少用于标识所述穿戴设备是否为所述无线充电器的可授权充电终端，所述无线充电器中至少包含有所述无线充电电路；
若确定所述通信标记标识所述穿戴设备为所述无线充电器的可授权充电终端，则基于建立的无线通信，通过所述无线充电电路对所述穿戴设备进行无线充电。
在一些实施例中，包括：
所述控制器，用于确定所述电池的剩余电量；
根据所述电池的剩余电量，确定无线充电电路对所述穿戴设备的充电模式；
其中，不同所述充电模式，对应的所述无线充电电路对所述穿戴设备的充电电压不同。
在一些实施例中，包括：
所述根据所述电池的剩余电量，确定无线充电电路对所述穿戴设备的充电模式，包括：若所述电池的剩余电量大于第一阈值，则通过所述降压变换器电路对所述电池以第一充电方式进行降压充电；
若所述电池的剩余电量小于第一阈值，则通过所述电荷泵电路对所述电池以第二充电方式进行降压充电，其中所述第一充电方式不同于所述第二充电方式，所述第一充电方式下对所述电池的充电电压小于所述第二充电方式下对所述电池的充电电压。
在一些实施例中，包括：
所述控制器，用于接收所述穿戴设备监测到的人体的体征状态；
若所述体征状态，确定为睡眠状态，则通过所述降压变换器电路对所述电池以第一充电方式进行降压充电；
若所述体征状态，确定为活动状态，则通过所述电荷泵电路对所述电池以第二充电方式进行降压充电。
在一些实施例中，所述电荷泵电路至少包括：
电荷泵芯片，至少包括：
电压输入引脚；
过压保护引脚；
三极管，至少包括：
漏极，与所述无线接收端的电压输出端连接，用于接收所述电压输出端的输出电压；
源极，与所述电荷泵芯片的电压输入引脚连接，用于传输所述输出电压至所述电荷泵芯片；
栅极，与所述电荷泵芯片的过压保护引脚连接，用于为所述电荷泵芯片提高过压保护。
在一些实施例中，所述电荷泵芯片，包括：
电压输出引脚；
所述电压输出引脚连接有用于储能的所述电容；
所述电容的第一端点接地，所述电容的第二端点用于连接所述电池的正极。
在一些实施例中，所述降压变换器电路包括：
变换器芯片，包括：
电压输入引脚，与所述无线接收端的电压输出端连接，用于接收所述电压输出端的输入电压；
充电电流输出引脚，与所述电池的正极连接，用于对所述电池充电。
本公开实施例的第二方面，提供一种应用于穿戴设备的电池充电方法，包括：
监测无线接收端的电压输出端的输入电压与电池的充电电压间的压差；
根据所述无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差，在电荷泵电路和降压变换器电路之间选择其中一个电路作为充电电路对所述电池充电；其中，
无线接收端，用于通过电磁感应接收无线发射端发射的充电功率；所述电荷泵电路，与所述无线接收端的电压输出端连接，用于通过内部的电容储能降低所述电压输出端的输入电压，对电池充电；所述降压变换器电路，与所述无线接收端的电压输出端连接，至少用于在恒压模式下对所述电池降压充电。
在一些实施例中，所述根据所述无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差，在电荷泵电路和降压变换器电路之间选择其中一个电路作为充电电路对所述电池充电，包括：
若监测到所述无线接收端的电压输出端的输入电压为所述电池的充电电压的N倍时，则选择所述电荷泵电路对所述电池充电，其中所述N大于等于2；
若监测到所述无线接收端的电压输出端的输入电压小于所述电池的充电电压的2倍时，则选择所述降压变换器电路对所述电池充电。
本公开实施例的第三方面，提供一种穿戴设备，包括：
电池；
第一方面所述的无线充电电路，与所述电池的正极连接，用于对所述电池进行充电。
本公开实施例的第四方面，提供一种充电管理系统，其特征在于，包括：
处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行第二方面所述方法的步骤。
本公开实施例的第五方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现第二方面所述方法的步骤。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本公开实施例中的应用于穿戴设备的无线充电电路，包括：无线接收端，用于通过电磁感应接收无线发射端发射的充电功率；电荷泵电路，与所述无线接收端的电压输出端连接，用于升高所述电压输出端的输入电压，并通过内部的电容储能降低所述电荷泵电路的输出电压，对电池降压充电；降压变换器电路，与所述无线接收端的电压输出端连接，至少用于在恒压模式下对所述电池降压充电；控制器，与所述无线接收端、所述电荷泵电路及所述降压变换器电路均电连接，用于根据所述无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差，在所述电荷泵电路和所述降压变换器电路之间选择其中一个电路作为充电电路对所述电池充电。本申请中通过在充电电路中增加电荷泵电路，基于电容储能来降低输出电压对电池充电，有利于减少电能损失，提高充电效率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种应用于穿戴设备的无线充电电路示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的应用于穿戴设备的无线充电电路结构图。
图3是根据一示例性实施例示出的无线接收端电路原理图。
图4是根据一示例性实施例示出的电荷泵电路原理图。
图5是根据一示例性实施例示出的降压变换器电路原理图。
图6是根据一示例性实施例示出的无线充电电路功耗分布示意图。
图7是根据一示例性实施例示出的无线充电电路充电过程中电流电压变化示意图。
图8是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的设备框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置的例子。
随着电子技术发展，各种各样的电子设备不断涌现，包括可穿戴电子设备。可穿戴电子设备都集成有供电电池。无线充电因其在美观、舒适和体验上，在可穿戴电子设备上是未来的一个技术趋势。
本公开实施例提供一种应用于穿戴设备的无线充电电路。图1是根据一示例性实施例示出的一种应用于穿戴设备的无线充电电路示意图。如图1所示，应用于穿戴设备的无线充电电路包括：
无线接收端10，用于通过电磁感应接收无线发射端发射的充电功率；
电荷泵电路12，与所述无线接收端的电压输出端连接，用于升高所述电压输出端的输入电压，并通过内部的电容储能降低所述电荷泵电路的输出电压，对电池降压充电；
降压变换器电路13，与所述无线接收端的电压输出端连接，至少用于在恒压模式下对所述电池降压充电；
控制器14，与所述无线接收端、所述电荷泵电路及所述降压变换器电路均电连接，用于根据所述无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差，在所述电荷泵电路和所述降压变换器电路之间选择其中一个电路作为充电电路对所述电池充电。
本公开实施例中，图2是根据一示例性实施例示出的应用于穿戴设备的无线充电电路结构图。图2中后级Charger，包括图1所示的电荷泵电路12和降压变换器电路13。ACDC指输入为交流，输出为直流的电源变换器。
电荷泵电路能够通过电容储能来降低电压输出端的输出电压，对电池充电，相对变换器可以减少电能损失，提高充电效率。电压降低可以呈现整数倍压降。例如电池的充电电压为3V时，电压输出端的电压为6V、9V等均可。电荷泵电路可以将电压输出端的电压为6V、9V电压，降为电池的充电电压3V，对电池充电。
本公开实施例中，无线充电电路，包括：
无线发射端，与所述无线接收端之间通过电磁感应传递充电功率；
控制单元，与所述无线发射端电连接，用于根据所述电池的充电电压调整所述无线发射端发射的线圈电压，包括升高无线发射端发射的线圈电压。
本公开实施例中，无线发射端位于无线充电座内，与穿戴设备中的无线接收端电磁线圈耦合，进行充电功率传递。
本公开实施例中，由于电荷泵电路能够调控压降，因此无线充电座里的控制单元可以根据监测的电池的充电电压，提高无线发射端发射的充电功率的线圈电压，来提高无线接收端的电压输出端的输入电压。当进行同等充电功率充电时，通过提高无线发射端发射的充电功率的线圈电压，来提高无线接收端的电压输出端的输入电压后，由于电磁线圈的电压提高，同等功率下电流减少，根据功率损耗P＝I2R得知，可有效减少无线发射端与无线接收端之间的线圈的功率损耗。同时再通过电荷泵电路调控压降，进而减少对电池充电时的电能损失，提高充电效率。
本公开实施例中，控制器位于穿戴设备内，与所述无线接收端、所述电荷泵电路及所述降压变换器电路通过I2C总线，控制器通过I2C总线读取无线接收端的输入电压，根据无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差，在所述电荷泵电路和所述降压变换器电路之间选择其中一个电路作为充电电路对所述电池充电。例如，无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差为电池的充电电压的大于等于2的整数倍时，选择电荷泵电路作为充电电路对所述电池充电；无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差小于电池的充电电压时，选择降压变换器电路作为充电电路对所述电池充电。例如，电池的充电电压为3V时，电压输出端的电压为6V、9V等均可。选择电荷泵电路作为充电电路可以将电压输出端的电压为6V、9V电压，降为电池的充电电压3V，对电池充电。
本公开实施例中的应用于穿戴设备的无线充电电路，包括：无线接收端，用于通过电磁感应接收无线发射端发射的充电功率；电荷泵电路，与所述无线接收端的电压输出端连接，用于通过内部的电容储能降低所述电压输出端的输入电压，对电池充电；降压变换器电路，与所述无线接收端的电压输出端连接，至少用于在恒压模式下对所述电池充电；控制器，与所述无线接收端、所述电荷泵电路及所述降压变换器电路均电连接，用于根据所述无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差，在所述电荷泵电路和所述降压变换器电路之间选择其中一个电路作为充电电路对所述电池充电。本申请中通过在充电电路中增加电荷泵电路，基于电容储能来降低输出电压对电池充电，有利于减少电能损失，提高充电效率。
在一些实施例中，包括：
所述无线发射端与所述无线接收端之间建立有无线通信；
所述控制单元，用于通过所述无线通信获取所述电池的充电电压，根据所述电荷泵电路的升压需要，调整所述无线发射端发射的线圈电压。
本公开实施例中，通过无线充电器对电池充电。无线充电器的无线发射端与穿戴设备的无线接收端之间可建立无线通信。通过无线通信，无线充电器对监测或者获取穿戴设备中的电池的充电数据，包括电池的充电电压。无线充电器中的控制单元通过所述无线通信获取所述电池的充电电压后，通过电荷泵电路的升压需要，调整所述无线发射端发射的线圈电压。
在一些实施例中，包括：
所述控制单元，用于获取穿戴设备与无线充电器建立无线通信时的通信标记，所述通信标记至少用于标识所述穿戴设备是否为所述无线充电器的可授权充电终端，所述无线充电器中至少包含有所述无线充电电路；
若确定所述通信标记标识所述穿戴设备为所述无线充电器的可授权充电终端，则基于建立的无线通信，通过所述无线充电电路对所述穿戴设备进行无线充电。
本公开实施例中，无线充电器与穿戴设备建立无线通信前，需要匹配通信标记。本申请中，通信标记用于标识所述穿戴设备是否为所述无线充电器的可授权充电终端。若确定通信标记匹配成功，则确定穿戴设备为无线充电器的可授权充电终端。此时无线充电器可建立与穿戴设备间的无线通信。然后基于建立的无线通信，通过所述无线充电电路对所述穿戴设备进行无线充电。通信标记可以确定为字符标记或字符串标记等任意形式的信息标记。
在一些实施例中，包括：
所述控制器，用于确定所述电池的剩余电量；
根据所述电池的剩余电量，确定无线充电电路对所述穿戴设备的充电模式；
其中，不同所述充电模式，对应的所述无线充电电路对所述穿戴设备的充电电压不同。
本公开实施例中，充电模式至少可以包括快充模式、恒压模式等。当电池的剩余电量很小时，可采用快充模式对电池进行充电。快充模式下可以为采用电荷泵电路以恒流充电方式对穿戴设备进行充电。随着电池充电，电池的充电电压升高时，电荷泵电路的输入电压会不断升高，但电流可保持基本稳定，以对电池进行快充。
本公开实施例中，包括：
所述根据所述电池的剩余电量，确定无线充电电路对所述穿戴设备的充电模式，包括：若所述电池的剩余电量大于第一阈值，则通过所述降压变换器电路对所述电池以第一充电方式进行降压充电；
若所述电池的剩余电量小于第一阈值，则通过所述电荷泵电路对所述电池以第二充电方式进行降压充电，其中所述第一充电方式不同于所述第二充电方式，所述第一充电方式下对所述电池的充电电压小于所述第二充电方式下对所述电池的充电电压。
在一些实施例中，包括：
所述控制器，用于接收所述穿戴设备监测到的人体的体征状态；
若所述体征状态，确定为睡眠状态，则通过所述降压变换器电路对所述电池以第一充电方式进行降压充电；
若所述体征状态，确定为活动状态，则通过所述电荷泵电路对所述电池以第二充电方式进行降压充电。
本公开实施例中，当人体的体征状态为睡眠状态时，此时穿戴设备处于休息状态，可通过降压变换器电路对所述电池以第一充电方式小电流进行降压充电。当人体的体征状态为活动状态时，此时穿戴设备处于工作状态，可通过降压变换器电路对所述电池以第二充电方式大电流进行降压充电。
在一些实施例中，所述电荷泵电路至少包括：
电荷泵芯片，至少包括：
电压输入引脚VBUS_1～VBUS_4；
过压保护引脚OVPGATE；
三极管Q3220，至少包括：
漏极D，与所述无线接收端的电压输出端VBUS连接，用于接收所述电压输出端的输出电压；
源极S，与所述电荷泵芯片的电压输入引脚连接，用于传输所述输出电压至所述电荷泵芯片；
栅极G，与所述电荷泵芯片的过压保护引脚OVPGATE连接，用于为所述电荷泵芯片提高过压保护。
本公开实施例中，控制器通过控制三极管的导通和截止来控制电荷泵电路的工作状态，当三极管导通时，电荷泵电路工作，当三极管截止时，电荷泵电路非工作。当电荷泵电路工作时，控制器通过I2C总线控制降压变换器电路不工作；当电荷泵电路不工作时，控制器通过I2C总线控制降压变换器电路工作。电荷泵电路一般工作在恒流模式下，对电池充电。
在一些实施例中，所述电压输入引脚VBUS_1～VBUS_4至少包括：
第一输入引脚VBUS_1；
第二输入引脚VBUS_2；
第三输入引脚VBUS_3；
第四输入引脚VBUS_4；
所述第一输入引脚、所述第二输入引脚、所述第三输入引脚、所述第四输入引脚均与所述三极管的源极并联连接。
本公开实施例中，电荷泵芯片中包含有四个电压输入引脚。四个电压输入引脚均与三极管的源极并联连接，以使四个电压输入引脚均工作。
在一些实施例中，所述电荷泵芯片，包括：
电压输出引脚VOUT_1～VOUT_8；
所述电压输出引脚连接有用于储能的所述电容C3217/C3219；
所述电容的第一端点接地，所述电容的第二端点用于连接所述电池的正极VBAT。
本公开实施例中，用于储能的所述电容可以包括多个并联的电容。电压输出引脚与多个并联的电容串行连接，来实现电容储能。
在一些实施例中，所述电压输出引脚VOUT_1～VOUT_8，包括：
第一输出引脚VOUT_1；
第二输出引脚VOUT_2；
第三输出引脚VOUT_3；
第四输出引脚VOUT_4；
第五输出引脚VOUT_5；
第六输出引脚VOUT_6；
第七输出引脚VOUT_7；
第八输出引脚VOUT_8；其中，
所述第一输出引脚、所述第二输出引脚、所述第三输出引脚、所述第四输出引脚、所述第五输出引脚、所述第六输出引脚、所述第七输出引脚、所述第八输出引脚均彼此并列，与所述电容串行连接。
本公开实施例中，电荷泵芯片，包括：八个电压输出引脚，八个电压输出引脚并联均与电容串行连接，以使得八个电压输出引脚均通电工作。
在一些实施例中，如图5所示，所述降压变换器电路包括：
变换器芯片，包括：
电压输入引脚VBUS1/VBUS2，与所述无线接收端的电压输出端连接，用于接收所述电压输出端的输出电压；
充电电流输出引脚BAT1～BAT4，与所述电池的正极连接，用于对所述电池充电。
本公开实施例中，变换器芯片在电压输入引脚输入的电压，降压后在充电电流输出引脚输出，对电池充电。降压变换器电路一般工作在恒压模式下。
本公开实施例的第二方面，提供一种应用于穿戴设备的电池充电方法，包括：
监测无线接收端的电压输出端的输入电压与电池的充电电压间的压差；
根据所述无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差，在电荷泵电路和降压变换器电路之间选择其中一个电路作为充电电路对所述电池充电；其中，
无线接收端，用于通过电磁感应接收无线发射端发射的充电功率；所述电荷泵电路，与所述无线接收端的电压输出端连接，用于通过内部的电容储能降低所述电压输出端的输入电压，对电池充电；所述降压变换器电路，与所述无线接收端的电压输出端连接，至少用于在恒压模式下对所述电池降压充电。
在一些实施例中，所述根据所述无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差，在电荷泵电路和降压变换器电路之间选择其中一个电路作为充电电路对所述电池充电，包括：
若监测到所述无线接收端的电压输出端的输入电压为所述电池的充电电压的N倍时，则选择所述电荷泵电路对所述电池充电，其中所述N大于等于2；
若监测到所述无线接收端的电压输出端的输入电压小于所述电池的充电电压的2倍时，则选择所述降压变换器电路对所述电池充电。
在一些实施例中，所述充电电流输出引脚BAT1～BAT4，包括：
第一充电电流输出引脚BAT1；
第二充电电流输出引脚BAT2；
第三充电电流输出引脚BAT3；
第四充电电流输出引脚BAT4；
所述第一充电电流输出引脚、所述第二充电电流输出引脚、所述第三充电电流输出引脚、所述第四充电电流输出引脚均并联与所述电池的正极连接。
本公开实施例中，变换器芯片包含有四个充电电流输出引脚BAT；四个充电电流输出引脚BAT均并联与所述电池的正极连接，以对电池充电。图5中C3206～C3211均为电容，R3239为电感。芯片上REF、BATSNS、PMID1、PMID2等均为变换器芯片的各功能引脚。
图6是根据一示例性实施例示出的无线充电电路功耗分布示意图。如图6所示，可以确定在无线充电时，线圈损耗占主导，本申请中，当进行同等充电功率充电时，通过提高无线发射端发射的充电功率的线圈电压，来提高无线接收端的电压输出端的输出电压后，由于电磁线圈的电压提高，同等功率下电流减少，根据功率损耗P＝I2R得知，可有效减少无线发射端与无线接收端之间的线圈的功率损耗。同时再通过电荷泵电路调控压降，进而减少对电池充电时的电能损失，提高充电效率。
图7是根据一示例性实施例示出的无线充电电路充电过程中电流电压变化示意图。如图7所示，IBAT代表充电电流，VBUS代表充电器(无线发射端)的输出电压；充电过程至少包括三个阶段，分别为初始阶段(0～500*0.18s)、快充阶段(500*0.18s～6000*0.18s)、恒压阶段(6000*0.18s～30000*0.18s)。初始阶段充电器(无线发射端)的输出电压为7V，充电电流为0.3A；快充阶段即采用电荷泵电路充电阶段的输出电压为11V到12V之间，充电电流为0.9A～1.0A之间震荡；恒压阶段采用降压变化器充电阶段的输出电压为7V～8V之间，充电电流从0.8A到0A不断降低，直到充电完成。
本公开实施例的第二方面，提供一种应用于穿戴设备的电池充电方法，包括：
监测无线接收端的电压输出端的输入电压与电池的充电电压间的压差；
根据所述无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差，在电荷泵电路和降压变换器电路之间选择其中一个电路作为充电电路对所述电池充电；其中，
无线接收端，用于通过电磁感应接收无线发射端发射的充电功率；所述电荷泵电路，与所述无线接收端的电压输出端连接，用于通过内部的电容储能降低所述电压输出端的输入电压，对电池充电；所述降压变换器电路，与所述无线接收端的电压输出端连接，至少用于在恒压模式下对所述电池降压充电。
本公开实施例中，所述根据所述无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差，在电荷泵电路和降压变换器电路之间选择其中一个电路作为充电电路对所述电池充电，包括：
若监测到所述无线接收端的电压输出端的输入电压为所述电池的充电电压的N倍时，则选择所述电荷泵电路对所述电池充电，其中所述N大于等于2；
若监测到所述无线接收端的电压输出端的输入电压小于所述电池的充电电压的2倍时，则选择所述降压变换器电路对所述电池充电。
本公开实施例中，电荷泵电路能够通过电容储能来降低电压输出端的输入电压，对电池充电，相对变换器可以减少电能损失，提高充电效率。电压降低可以呈现整数倍压降。例如电池的充电电压为3V时，电压输出端的电压为6V、9V等均可。电荷泵电路可以将电压输出端的电压为6V、9V电压，降为电池的充电电压3V，对电池充电。
本公开实施例中，无线充电电路，包括：
无线发射端，与所述无线接收端之间通过电磁感应传递充电功率；
控制单元，与所述无线发射端电连接，用于根据所述电池的充电电压调整所述无线发射端发射的线圈电压。
本公开实施例中，无线发射端位于无线充电座内，与穿戴设备中的无线接收端电磁线圈耦合，进行充电功率传递。
本公开实施例中，由于电荷泵电路能够调控压降，因此无线充电座里的控制单元可以根据监测的电池的充电电压，提高无线发射端发射的充电功率的线圈电压，来提高无线接收端的电压输出端的输入电压。当通过提高无线发射端发射的充电功率的线圈电压，来提高无线接收端的电压输出端的输入电压后，可有效减少无线发射端与无线接收端之间的线圈的功率损耗。同时再通过电荷泵电路调控压降，进而减少对电池充电时的电能损失，提高充电效率。
本公开实施例中，控制器位于穿戴设备内，与所述无线接收端、所述电荷泵电路及所述降压变换器电路通过I2C总线，控制器通过I2C总线读取无线接收端的输入电压，根据无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差，在所述电荷泵电路和所述降压变换器电路之间选择其中一个电路作为充电电路对所述电池充电。例如，无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差为电池的充电电压的大于等于2的整数倍时，选择电荷泵电路作为充电电路对所述电池充电；无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差小于电池的充电电压时，选择降压变换器电路作为充电电路对所述电池充电。例如，电池的充电电压为3V时，电压输出端的电压为6V、9V等均可。选择电荷泵电路作为充电电路可以将电压输出端的电压为6V、9V电压，降为电池的充电电压3V，对电池充电。
本公开实施例中的应用于穿戴设备的无线充电电路，包括：无线接收端，用于通过电磁感应接收无线发射端发射的充电功率；电荷泵电路，与所述无线接收端的电压输出端连接，用于通过内部的电容储能降低所述电压输出端的输入电压，对电池充电；降压变换器电路，与所述无线接收端的电压输出端连接，至少用于在恒压模式下对所述电池充电；控制器，与所述无线接收端、所述电荷泵电路及所述降压变换器电路均电连接，用于根据所述无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差，在所述电荷泵电路和所述降压变换器电路之间选择其中一个电路作为充电电路对所述电池充电。本申请中通过在充电电路中增加电荷泵电路，基于电容储能来降低输出电压对电池充电，有利于减少电能损失，提高充电效率。
本公开实施例提供一种穿戴设备，包括：
电池；
上述实施例所述的无线充电电路，与所述电池的正极连接，用于对所述电池进行充电。
本公开实施例提供一种充电管理系统，其特征在于，包括：
处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行上述实施例所述方法的步骤。
本公开实施例中，穿戴设备可以包括手表、手环等。
本公开实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例所述方法的步骤。
图8是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的设备框图。例如，电子设备可以是移动电话，计算机，数字广播电子设备，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
参照图8，电子设备可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电力组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。
处理组件802通常控制电子设备的整体操作，诸如与触摸，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。
存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电力组件806为电子设备的各种组件提供电力。电力组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件808包括在电子设备和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当电子设备处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为电子设备提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到电子设备的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如组件为电子设备的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测电子设备或电子设备一个组件的位置改变，用户与电子设备接触的存在或不存在，电子设备方位或加速/减速和电子设备的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件816被配置为便于电子设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，4G或5G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件816包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，电子设备可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (15)

1.一种应用于穿戴设备的无线充电电路，其特征在于，包括：
无线接收端，用于通过电磁感应接收无线发射端发射的充电功率；
电荷泵电路，与所述无线接收端的电压输出端连接，用于升高所述电压输出端的输入电压，并通过内部的电容储能降低所述电荷泵电路的输出电压，对电池降压充电；
降压变换器电路，与所述无线接收端的电压输出端连接，至少用于在恒压模式下对所述电池降压充电；
控制器，与所述无线接收端、所述电荷泵电路及所述降压变换器电路均电连接，用于根据所述无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差，在所述电荷泵电路和所述降压变换器电路之间选择其中一个电路作为充电电路对所述电池充电。
2.根据权利要求1所述的无线充电电路，其特征在于，包括：
无线发射端，与所述无线接收端之间通过电磁感应传递充电功率；
控制单元，与所述无线发射端电连接，用于根据所述电池的充电电压调整所述无线发射端发射的线圈电压，包括升高无线发射端发射的线圈电压。
3.根据权利要求2所述的无线充电电路，其特征在于，包括：
所述无线发射端与所述无线接收端之间建立有无线通信；
所述控制单元，用于通过所述无线通信获取所述电池的充电电压，根据所述电荷泵电路的升压需要，调整所述无线发射端发射的线圈电压。
4.根据权利要求3所述的无线充电电路，其特征在于，包括：
所述控制单元，用于获取穿戴设备与无线充电器建立无线通信时的通信标记，所述通信标记至少用于标识所述穿戴设备是否为所述无线充电器的可授权充电终端，所述无线充电器中至少包含有所述无线充电电路；
若确定所述通信标记标识所述穿戴设备为所述无线充电器的可授权充电终端，则基于建立的无线通信，通过所述无线充电电路对所述穿戴设备进行无线充电。
5.根据权利要求3所述的无线充电电路，其特征在于，包括：
所述控制器，用于确定所述电池的剩余电量；
根据所述电池的剩余电量，确定无线充电电路对所述穿戴设备的充电模式；
其中，不同所述充电模式，对应的所述无线充电电路对所述穿戴设备的充电电压不同。
6.根据权利要求5所述的无线充电电路，其特征在于，包括：
所述根据所述电池的剩余电量，确定无线充电电路对所述穿戴设备的充电模式，包括：若所述电池的剩余电量大于第一阈值，则通过所述降压变换器电路对所述电池以第一充电方式进行降压充电；
若所述电池的剩余电量小于第一阈值，则通过所述电荷泵电路对所述电池以第二充电方式进行降压充电，其中所述第一充电方式不同于所述第二充电方式，所述第一充电方式下对所述电池的充电电压小于所述第二充电方式下对所述电池的充电电压。
7.根据权利要求6所述的无线充电电路，其特征在于，包括：
所述控制器，用于接收所述穿戴设备监测到的人体的体征状态；
若所述体征状态，确定为睡眠状态，则通过所述降压变换器电路对所述电池以第一充电方式进行降压充电；
若所述体征状态，确定为活动状态，则通过所述电荷泵电路对所述电池以第二充电方式进行降压充电。
8.根据权利要求1所述的无线充电电路，其特征在于，所述电荷泵电路至少包括：
电荷泵芯片，至少包括：
电压输入引脚；
过压保护引脚；
三极管，至少包括：
漏极，与所述无线接收端的电压输出端连接，用于接收所述电压输出端的输出电压；
源极，与所述电荷泵芯片的电压输入引脚连接，用于传输所述输出电压至所述电荷泵芯片；
栅极，与所述电荷泵芯片的过压保护引脚连接，用于为所述电荷泵芯片提高过压保护。
9.根据权利要求8所述的无线充电电路，其特征在于，所述电荷泵芯片，包括：
电压输出引脚；
所述电压输出引脚连接有用于储能的所述电容；
所述电容的第一端点接地，所述电容的第二端点用于连接所述电池的正极。
10.根据权利要求1所述的无线充电电路，其特征在于，所述降压变换器电路包括：
变换器芯片，包括：
电压输入引脚，与所述无线接收端的电压输出端连接，用于接收所述电压输出端的输入电压；
充电电流输出引脚，与所述电池的正极连接，用于对所述电池充电。
11.一种应用于穿戴设备的电池充电方法，其特征在于，包括：
监测无线接收端的电压输出端的输入电压与电池的充电电压间的压差；
根据所述无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差，在电荷泵电路和降压变换器电路之间选择其中一个电路作为充电电路对所述电池充电；其中，
无线接收端，用于通过电磁感应接收无线发射端发射的充电功率；所述电荷泵电路，与所述无线接收端的电压输出端连接，用于通过内部的电容储能降低所述电压输出端的输入电压，对电池充电；所述降压变换器电路，与所述无线接收端的电压输出端连接，至少用于在恒压模式下对所述电池降压充电。
12.根据权利要求11所述的电池充电方法，其特征在于，所述根据所述无线接收端的电压输出端的输入电压与所述电池的充电电压间的压差，在电荷泵电路和降压变换器电路之间选择其中一个电路作为充电电路对所述电池充电，包括：
若监测到所述无线接收端的电压输出端的输入电压为所述电池的充电电压的N倍时，则选择所述电荷泵电路对所述电池充电，其中所述N大于等于2；
若监测到所述无线接收端的电压输出端的输入电压小于所述电池的充电电压的2倍时，则选择所述降压变换器电路对所述电池充电。
13.一种穿戴设备，其特征在于，包括：
电池；
权利要求1-10任一项所述的无线充电电路，与所述电池的正极连接，用于对所述电池进行充电。
14.一种充电管理系统，其特征在于，包括：
处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行权利要求11或12所述方法的步骤。
15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求11或12所述方法的步骤。
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