CN206908792U - 一种充电平衡调节电路及设有该电路的蓝牙耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电平衡调节电路及设有该电路的蓝牙耳机，其中电路包括用于检测阻抗的阻抗检测电路，阻抗检测电路所检测的阻抗等于充电输出端到每块充电电池之间的线路阻抗与对应的充电电池的内阻之和，还包括输出阻抗可调的阻抗可调电路。上电后，阻抗检测电路先检测阻抗，根据检测结果输出调整信号给阻抗可调电路，使阻抗可调电路输出所需的阻抗。阻抗串入需要调整的充电电池和充电输出端线路之间后，使每块充电电池和充电输出端之间的阻抗一致，每块路充电电流平衡，降低了充电电流不平衡对充电充池寿命的损伤。而设有本实用新型电路的蓝牙耳机，其充电电池的寿命同样不会因充电电流不平衡而受损。

Description

一种充电平衡调节电路及设有该电路的蓝牙耳机

技术领域

本实用新型涉及电子产品领域，尤其涉及一种充电平衡调节电路及设有该电路的蓝牙耳机。

背景技术

目前蓝牙耳机越来越多，运动形式的颈线耳机，同时该种形式的耳机大多采用两个电池并联进行供电，并将电池放置到左右的耳塞(earbud)里面。但是earbud到线控盒(conbox)的线长距离不相同，这就导致两个电池到conbox内充电接口的距离不一样。同时两个电池虽然型号一致，但是在出厂的时候，其内阻是有一定的差异的。

综合所述，带来的问题就是，用户通过conbox的USB接口对电池进行充电的时候，充电接口到左右耳电池的电阻不一样，会造成对左右耳充电的电流的不均衡。电流的不均衡，一方面会导致电池的寿命较低，同时如果差异过大，会引起电池爆炸等恶劣的后果。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型所要解决的第一技术问题是：提供一种充电平衡调节电路，该电路可调节同时充电的每块电池的充电电流平衡，从而提高了充电安全系数，也不会损伤电池寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种充电平衡调节电路，基于至少两块充电电池并联充电，每块所述充电电池的正极均与充电输出端连接，负极接地，包括：用于检测阻抗的阻抗检测电路，所述阻抗检测电路与每块所述充电电池正极及所述充电输出端连接；所述阻抗检测电路检测的阻抗包括每块所述充电电池内阻与每块所述充电电池到所述充电输出端之间的线路阻抗；阻抗可调电路，所述阻抗可调电路串接在所述充电输出端和每块所述充电电池之间，所述阻抗可调电路还与所述阻抗检测电路的输出端连接；所述阻抗可调电路根据所述阻抗检测电路传输的信号调整输出阻抗，使所述充电输出端到每块所述充电电池之间的阻抗一致。

优选方式为，所述阻抗可调电路为多个，且所述阻抗可调电路与所述充电电池一对一设置。

优选方式为，所述阻抗可调电路为数字电位器。

优选方式为，所述阻抗检测电路包括CPU，所述CPU的检测端分别与所述充电输出端和每块所述充电电池连接，所述CPU的输出端与所述阻抗可调电路连接。

基于同一发明构思，本实用新型所要解决的第二技术问题是：提供一种蓝牙耳机，该蓝牙耳机充电时安全系数高，而且电池使用寿命长。

一种蓝牙耳机，包括壳体以及两耳塞，每个所述耳塞内均设有所述充电电池，两所述耳塞内的所述充电电池并联充电，所述壳体内设有上述的充电平衡调节电路。

优选方式为，所述阻抗检测电路包括CPU，所述CPU为所述蓝牙耳机内置的微处理器，所述微处理器的检测端与两所述耳塞内的所述充电电池的正极连接；所述微处理器的输出端与所述阻抗可调电路连接。

优选方式为，所述阻抗可调电路为数字电位器，所述数字电位器包括MAX5434芯片。

优选方式为，所述壳体上设有USB接口，所述充电输出端为所述USB接口的vbus管脚。

采用上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

由于本实用新型的充电平衡调节电路及设有该电路的蓝牙耳机，其中电路基于至少两块充电电池并联充电，每块充电电池的正极与充电输出端连接，负极接地；该电路包括用于检测阻抗的阻抗检测电路，阻抗检测电路与每块充电电池正极及充电输出端连接，还包括用于输出阻抗的阻抗可调电路。上电后，阻抗检测电路先检测阻抗，并根据检测结果输出调整信号给阻抗可调电路，使阻抗可调电路输出所需的阻抗，该阻抗串入需要调整的充电电池和充电输出端线路之间后，使每块充电电池和充电输出端之间的阻抗一致，让每块电池充电电流平衡，从而降低了充电电流不平衡对充电充池寿命的损伤，提高了充电的安全系数，还不会发生爆炸等危险事故。而设有本实用新型电路的蓝牙耳机，其充电电池的寿命同样不会因充电电流不平衡而受损，还提高了产品的可靠性。而且电路简单，成本低。

由于阻抗检测电路包括CPU，CPU为蓝牙耳机内置的微处理器，微处理器的检测端与两耳塞内的充电电池的正极连接；微处理器的输出端与阻抗可调电路连接；使充电电池的阻抗自动调整，提高了阻抗一致性参数。

综上所述，本实用新型的充电平衡调节电路与现有技术相比，解决了现有技术中至少两块电池同时充电时，充电电流不平衡所带来的技术问题；而本实用新型的充电平衡调节电路，可调整每块充电电池的充电电流，使充电保持平衡，从而避免了对电池寿命的损伤，也提高了充电的安全系数。

附图说明

图1是本实用新型充电平衡调节电路的原理框图；

图2是实施例中蓝牙耳机内设置的充电平衡调节电路的电路示意图；

图中：U1—右数字电位器、U2—左数字电位器、U3—微处理器、R-BATTER—右充电电池、L-BATTER—左充电电池、J1—USB接口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和图2所示，一种充电平衡调节电路，基于至少两块充电电池并联充电，每块充电电池的正极均与充电输出端连接，负极接地。本实用新型的电路包括阻抗检测电路和阻抗可调电路，其中阻抗检测电路用于检测阻抗，该阻抗包括：每块充电电池内阻及每块充电电池与充电输出端之间的线路阻抗；其中阻抗可调电路用于输出阻抗，该阻抗可调电路输出的阻抗串入需要调整的充电输出端和对应的充电电池之间，去调整充电输出端和每块充电电池之间的阻抗，使每块充电电池与充电输出端之间的阻抗一致。阻抗相同后，在充电输出端加上相同的充电电压后，各路的充电电流一致，达到调整充电平衡的目的。

本实用新型的充电平衡调节电路，设置在两块或两块以上充电电池并联充电的电子产品内后，将阻抗检测电路分别与充电输出端和每块充电电池的正极连接。上电后，阻抗检测电路先检测充电输出端与每块充电电池间的阻抗，即为先检测出充电输出端与每块充电电池的线路的阻抗及每块充电电池的内阻，并根据检测结果输出调整信号给阻抗可调电路，使阻抗可调电路输出所需的阻抗，并将阻抗可调电路输出的阻抗串入需要调整的充电电池和充电输出端之间，从而使每块充电电池和充电输出端之间的阻抗一致，让各路充电电流平衡，从而降低了充电不平衡对充电电池寿命的损伤，提高了充电的安全系数，不会发生爆炸等危险事故。

本实用新型的阻抗可调电路设置为多个，且阻抗可调电路与充电电池一对一设置，本实施例的阻抗可调电路选用数字电位器。数字电位器的管脚L与对应的充电电池的正极连接，管脚W及电源管脚均连接电源，接地管脚接地，管脚SDA和管脚SCL分别与阻抗检测电路连接，以便数字电位器接收阻抗检测电路传输来的调整信号。为了实现自动调整的目的，本实施例所使用的阻抗检测电路包括CPU，CPU的检测端与每块充电电池的正极及充电输出端连接，获取每块充电电池的正极及充电输出端间的阻抗，同时CPU的输出端还与阻抗可调电路连接，即输出端与数字电位器的管脚SDA和管脚SCL连接。因阻抗检测电路包括CPU，使阻抗的检测可自动进行，进一步提高了调整的精度、可靠性。

如图2所示，一种蓝牙耳机，该蓝牙耳机为双耳颈线耳机，其包括壳体以及两耳塞，每个耳塞内均设有充电电池，并且两个充电电池并联充电，壳体内还设有本实用新型的充电平衡调节电路。为了描述方便，两耳塞根据佩戴位置分别定位为左耳塞和右耳塞，同时定义左耳塞内设置的充电电池为左充电电池L-BATTER，右耳塞内设置的充电电池为右充电电池R-BATTER。

本实施例所使用的阻抗检测电路包括CPU，优选方案为利用本实用新型蓝牙耳机内置的微处理器作为阻抗检测电路的CPU，如图2中的器件U3。当然可以给阻抗检测电路单独设置一CPU，不限本实施例所选用的电路结构。

如图2所示，蓝牙耳机的壳体上设有USB接口J1，通过该USB接口J1的vbus管脚为微处理器U3供电。如图2所示，USB接口J1的vbus管脚与微处理器U3的管脚J6连接，以便为微处理器U3提供外部电源，微处理器U3在获取到外部电源后，其内集成有可以为充电电池充电的充电电路，此时微处理器U3通过其内的充电电路，可以为充电电池提供充电电压。此时，微处理器U3通过其管脚J8与电池正极连接，此时管脚J8即为充电输出端，以便为电池提供充电电压。蓝牙耳机的微处理器U3的CAP-SENSE[5]管脚(电容式触摸传感器输入端)作为检测端，该检测端与设于右耳塞中的右充电电池R-BATTER的正极连接，即为检测端连接在微处理器U3的管脚J8与右充电电池R-BATTER的正极之间，同时右充电电池R-BATTER的负极接地；其CAP-SENSE[4]管脚(电容式触摸传感器输入端)作为检测端，该检测端与设于左耳塞中的左充电电池L-BATTER的正极连接，即为检测端连接在微处理器U3的管脚J8与左充电电池L-BATTER的正极之间，同时左充电电池L-BATTER的负极接地。因微处理器U3的接地管脚也接地，相当于微处理器U3也与右充电电池R-BATTER和左充电电池L-BATTER的负极接在一起，图中省略未画。上述连接方式，微处理器U3的检测端能够检测出右充电电池R-BATTER的内阻和右充电电池R-BATTER与管脚J8之间的线路阻抗；也能检测出左充电电池L-BATTER的内阻和左充电电池L-BATTER与管脚J8之间的线路阻抗。进一步的，阻抗可调电路为数字电位器。数字电位器包括MAX5434芯片。

此时，针对右充电电池R-BATTER和左充电电池L-BATTER分别设置有一个数字电位器。将与右充电电池R-BATTER对应的数字电位器视为右数字电位器U1。将与左充电电池L-BATTER对应的数字电位器视为左数字电位器U2。此时，右数字电位器U1串联在微处理器的管脚J8与右充电电池R-BATTER之间，并且与微处理器U3的输出端连接。左数字电位器U2串联在微处理器的管脚J8与左充电电池L-BATTER之间，并且与微处理器U3的输出端连接。即为，右数字电位器U1的管脚VDD及管脚W与微处理器的管脚J8连接，右数字电位器U1的管脚L与右充电电池R-BATTER的正极连接，右数字电位器U1的管脚GND接地，右数字电位器U1的管脚SDA1与微处理器U3的管脚PIO[7]连接，SCL1管脚与微处理器U3的管脚PIO[6]与连接。左数字电位器U2的管脚VDD及管脚W与微处理器的管脚J8连接，左数字电位器U2的管脚L与左充电电池L-BATTER的正极连接，左数字电位器U2的管脚GND接地，左数字电位器U2的管脚SDA2与微处理器U3的管脚PIO[5]连接，SCL2管脚与微处理器U3的管脚PIO[4]与连接。

由上述可知，本实施例的阻抗检测电路实现了分别与充电输出端和充电电池正极连接的关系。

如图2所示，上电后，USB接口J1通过管脚J6将外部电源VCH加在微处理器U3上。外部电源VCH接入微处理器U3后，微处理器U3通过其内部的充电电路生成为充电电池充电的充电电压，并通过微处理器U3的管脚J8输出电压VBAT，该电压VBAT即作为充电电池的充电电压，又可以作为数字电位器的工作电压。

如图2所示，本实用新型的蓝牙耳机，上电后USB接口J1的vbus管脚将外部电源VCH接入微处理器U3，微处理器U3利用该外部电源工作，经过内部处理后，通过管脚J8输出电压VBAT。微处理器U3检测右充电电池R-BATTER的内阻及右充电电池R-BATTER到管脚J8之间的阻抗，并检测左充电电池L-BATTER的内阻及左充电电池L-BATTER到管脚J8之间的阻抗。根据检测结果输出调整信号给需要调整的数字电位器。数字电位器根据接收的信号调整输出阻抗，该阻抗串入需要调整的充电输出端和充电电池之间后，使各路的阻抗平衡。此时微处理器U3通过管脚J8输出电压VBAT通过各个数字电位器输出到各个充电电池。因各路的充电电池和充电输出端之间的阻抗及充电电池内阻均相同，使各路的充电电流保持平衡，从而降低了充电不平衡对充电电池使用寿命的损伤，提高了充电的安全系数，提高了产品的可靠性。而且电路结构简单，成本低。

以上所述本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同一种充电平衡调节电路及设有该电路的蓝牙耳机结构的改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种充电平衡调节电路，基于至少两块充电电池并联充电，每块所述充电电池的正极均与充电输出端连接，负极接地，其特征在于，包括：

用于检测阻抗的阻抗检测电路，所述阻抗检测电路与每块所述充电电池正极及所述充电输出端连接；所述阻抗检测电路检测的阻抗包括每块所述充电电池内阻与每块所述充电电池到所述充电输出端之间的线路阻抗；

阻抗可调电路，所述阻抗可调电路串接在所述充电输出端和每块所述充电电池之间，所述阻抗可调电路还与所述阻抗检测电路的输出端连接；

所述阻抗可调电路根据所述阻抗检测电路传输的信号调整输出阻抗，使所述充电输出端到每块所述充电电池之间的阻抗一致。

2.根据权利要求1所述的充电平衡调节电路，其特征在于，所述阻抗可调电路为多个，且所述阻抗可调电路与所述充电电池一对一设置。

3.根据权利要求2所述的充电平衡调节电路，其特征在于，所述阻抗可调电路为数字电位器。

4.根据权利要求1至3任一项所述的充电平衡调节电路，其特征在于，所述阻抗检测电路包括CPU，所述CPU的检测端分别与所述充电输出端和每块所述充电电池连接，所述CPU的输出端与所述阻抗可调电路连接。

5.一种蓝牙耳机，包括壳体以及两耳塞，每个所述耳塞内均设有所述充电电池，其特征在于，两所述耳塞内的所述充电电池并联充电，所述壳体内设有权利要求1至4任一项所述的充电平衡调节电路。

6.根据权利要求5所述的蓝牙耳机，其特征在于，所述阻抗检测电路包括CPU，所述CPU为所述蓝牙耳机内置的微处理器，所述微处理器的检测端与两所述耳塞内的所述充电电池的正极连接；所述微处理器的输出端与所述阻抗可调电路连接。

7.根据权利要求6所述的蓝牙耳机，其特征在于，所述阻抗可调电路为数字电位器，所述数字电位器包括MAX5434芯片。

8.根据权利要求6所述的蓝牙耳机，其特征在于，所述壳体上设有USB接口，所述充电输出端为所述USB接口的vbus管脚。