体内电子设备充电电路、充电装置及胶囊内窥镜充电系统的制作方法

1.本发明涉及充电技术领域，尤其涉及一种体内电子设备充电电路、充电装置及胶囊内窥镜充电系统。


背景技术：

2.蓄电池广泛应用于各种电子设备中，不仅可以通过放电为电子设备提供实现其功能的电能，也可以接收外部电能输入，从而实现循环使用。由于充电和放电对应的正负极不同，现有技术中提供的充电电路，需要区分蓄电池充电的正负极，将其与充电电路及对应的供电电路的正负极严格对应，才能够正常充电，否则会导致设备烧毁或充电电路失效。然而，上述对准过程的实现，不仅会给用户的使用带来不便，还需要对电子设备上的触点进行特殊标记的设置，或在其内部进行无极性充电设计或将其配置为支持无线充电，如此会增加电子设备的体积和成本。
3.在另一种现有技术中，提供了通过蓄电池向充电电路反馈微弱电流，通过判断电流方向对应调整充电方向（极性方向）的技术方案，但此种技术方案需要蓄电池输出电流，也即需要电子设备上的触点具有放电的能力，然而在设备配置为需要在体内或其他具有导电液体工作的工况下，其上的触点若具有放电能力，则会导致电子设备无法正常工作、损坏甚至伤害人体。


技术实现要素：

4.本发明的目的之一在于提供一种体内电子设备充电电路，以解决现有技术中充电电路无法兼顾自适应极性充电，和应用于体内电子设备等工作于导电液体内设备的技术问题。
5.本发明的目的之一在于提供一种体内电子设备充电装置。
6.本发明的目的之一在于提供一种胶囊内窥镜充电系统。
7.为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种体内电子设备充电电路，所述体内电子设备包括蓄电池，以及分别连接所述蓄电池的正极触点和负极触点，所述体内电子设备充电电路包括供电电路、切换电路和极性控制电路；所述供电电路通过所述切换电路连接所述蓄电池，所述切换电路包括第一支路和第二支路，所述第一支路包括采样电阻，所述极性控制电路连接所述采样电阻，且配置为根据采样电信号和预设的参考电信号的比较结果，控制所述切换电路可选地由第一支路切换至第二支路，使所述供电电路的正极输出端和负极输出端分别与所述正极触点和所述负极触点连接。
8.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述极性控制电路包括比较电路，所述比较电路的输入侧连接至所述采样电阻，且输出侧连接至所述切换电路；所述比较电路配置为以预设的参考电压作为所述参考电信号，根据所述参考电压和所述采样电阻的采样电压的比较结果，控制所述切换电路。
9.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述极性控制电路还包括放大电路，所述
放大电路的输入侧并联至所述采样电阻两端、输出侧连接至所述比较电路的输入侧；所述放大电路配置为采集所述采样电压，并将放大后的所述采样电压输出至所述比较电路。
10.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述放大电路包括第一运算放大器、第一参考电阻、第二参考电阻、第三参考电阻和第四参考电阻；所述第一参考电阻串接于所述采样电阻的一端与所述第一运算放大器的反相输入端之间；所述第二参考电阻串接于所述采样电阻的另一端与所述第一运算放大器的正相输入端之间；所述第三参考电阻串接于所述第一运算放大器的反相输入端和输出端之间；所述第四参考电阻一端接地，且另一端连接所述第一运算放大器的正相输入端。
11.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一参考电阻与所述第二参考电阻的阻值相等，所述第三参考电阻和所述第四参考电阻的阻值相等。
12.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述比较电路包括第二运算放大器和参考电压源；所述第二运算放大器的正相输入端连接至所述采样电阻、反相输入端连接至所述参考电压源，且输出端连接所述切换电路；所述比较电路还包括上拉电阻，所述上拉电阻一端连接高电平，另一端连接所述第二运算放大器的输出端。
13.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述极性控制电路还包括状态检测电路和逻辑控制电路，所述逻辑控制电路分别通过第一输入端和第二输入端连接所述状态检测电路的输出端和所述比较电路的输出侧，所述比较电路的输出侧通过所述逻辑控制电路的输出端连接至所述切换电路；所述状态检测电路用于检测所述体内电子设备与所述体内电子设备充电电路的配合情况，且配置为在发生配合时输出配合信号至所述逻辑控制电路；所述比较电路配置为在所述采样电压小于所述参考电压时输出触发信号；所述逻辑控制电路配置为在同时接收到所述配合信号和所述触发信号时，输出控制信号控制所述切换电路由第一支路切换至第二支路。
14.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述状态检测电路包括光敏单元、开关单元和状态输出端，所述光敏单元连接所述开关单元，所述开关单元两端分别连接至高电平和地电平；所述开关单元配置为在所述光敏单元被遮挡时，将所述状态输出端的电平拉低至所述地电平，且在所述光敏单元未被遮挡时，将所述状态输出端的电平拉高至所述高电平；所述触发信号为低电平，所述逻辑控制电路配置为在所述第一输入端和所述第二输入端同时为低电平时，输出所述控制信号。
15.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述光敏单元包括光敏三极管，所述开关单元包括开关三极管；所述光敏三极管的集电极连接高电平和所述开关三极管的基极，且发射极连接地电平；所述开关三极管的集电极连接高电平和所述状态输出端，且发射极连接地电平；所述逻辑控制电路包括或电路。
16.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述切换电路包括第一充电端、第二充电端，以及配置为单刀双掷开关的第一开关和第二开关；所述第一支路包括第一正极输入端和第一负极输入端，所述第二支路包括第二正极输入端和第二负极输入端；所述第一开关的动端连接所述正极输出端，且两个不动端分别连接所述第一正极输入端和所述第二正极输入端；所述第二开关的动端连接所述负极输出端，且两个不动端分别连接所述第一负极输入端和所述第二负极输入端；所述第一正极输入端和所述第一负极输入端分别连接所述第二充电端和所述第一充电端形成所述第一支路，所述第二正极输入端和所述第二负极输
入端分别连接所述第一充电端和所述第二充电端形成所述第二支路；所述采样电阻串接于所述第一正极输入端和所述第一充电端之间。
17.为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种体内电子设备充电装置，包括上述任一种技术方案所述的体内电子设备充电电路。
18.为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种胶囊内窥镜充电系统，包括胶囊内窥镜，以及上述任一种技术方案所述的体内电子设备充电装置，所述体内电子设备充电装置用于对所述胶囊内窥镜充电。
19.与现有技术相比，本发明提供的体内电子设备充电电路，通过设置采样电阻，判断采样电阻上的采样电信号与预设的参考电信号之间的关系，利用极性反接状态下充电的电信号与常规状态下电信号的差异，判断极性并进行充电电路的自适应调节，不仅提升了可操作性和便利性，降低了电子设备的成本和体积，同时能够适应于体内电子设备或其他需要在导电液体内工作的电子设备，防止充电功能失效，避免电子设备向外界放电所可能导致的事故。
附图说明
20.图1是本发明一实施方式中体内电子设备以第一状态接入体内电子设备充电装置的结构示意图。
21.图2是本发明一实施方式中体内电子设备以第二状态接入体内电子设备充电装置的结构示意图。
22.图3是本发明一实施方式中体内电子设备充电电路的结构原理图。
23.图4是本发明一实施方式中体内电子设备充电电路与体内电子设备以第一状态配合时的部分电路结构图。
24.图5是本发明一实施方式中体内电子设备充电电路与体内电子设备以第二状态配合时的部分电路结构图。
25.图6是本发明一实施方式中体内电子设备充电电路一具体示例的部分电路结构图。
26.图7是本发明一实施方式中体内电子设备充电电路另一具体示例的另一部分电路结构图。
27.图8是本发明一实施方式中体内电子设备充电电路再一具体示例的再一部分电路结构图。
具体实施方式
28.以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
29.需要说明的是，术语“包括”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，或者还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.为了适应多种工况，现有电子设备通常配置为包含可循环使用的蓄电池，从而脱离有线连接获得更广泛的活动范围，并在电量用尽后再次充电实现多次使用，以节省成本并提高可用性。上述特性应用于体内检测或数据采集场景下，则可以搭载于例如胶囊内窥镜等体内电子设备中，对其功能续航提供支持，使其足以采集消化道图片等数据，并利用诸如射频传输的方式将数据信号传输至上位机，以便医疗工作者采集并了解病人情况。
31.由于人体内环境复杂，胶囊内窥镜等体内电子设备所能接触到的组织液多具有导电性，如若将体内电子设备用于实现循环充电的触点暴露在外并配置为可放电，则会对病人造成较大影响。但如若将充电触点配置为具有向内的单向导电性，则需要严格注意其接入充电装置的极性，否则会导致体内电子设备发生击穿等损坏，具有较差的操作性。因此，为了不影响体内电子设备在导电组织液内的工作，同时提升充电过程操作的便利性，本发明提供下文所示的体内电子设备充电电路及充电装置，以解决上述技术问题。
32.值得注意地，虽然本文描述以胶囊内窥镜作为待充电电子设备展开，但这并不代表本发明提供的电路和装置仅能应用于为胶囊内窥镜充电，其他至少存在人体内工作状态的电子设备，直至至少存在导电液体环境内或导电气体环境内工作状态的电子设备，均可以替换的应用本发明提供的技术方案解决上述技术问题，实现对应技术效果。
33.本发明一实施方式提供一种胶囊内窥镜充电系统，具体包括作为待充电的体内电子设备的胶囊内窥镜，以及一种体内电子设备充电装置，所述体内电子设备充电装置用于对所述胶囊内窥镜充电。
34.本发明一实施方式提供一种体内电子设备充电装置200，如图1和图2所示，可以设置于所述胶囊内窥镜充电系统中。体内电子设备充电装置200设置有一种体内电子设备充电电路20，以为体内电子设备100进行充电。
35.所述体内电子设备充电装置200可以具体配置为，与体内电子设备100通过接触或卡合实现连接配合，从而将内部存储或外部通过插头引入的电能输送至体内电子设备100中。基于此，体内电子设备充电装置200可以具体具有底座形状结构，并在与体内电子设备100发生贴合的表面处，设置凹槽等形状的导向限位结构，从而将体内电子设备100准确固定，并使两设备上相互配合的结构自行对准。
36.在一种具体的实施方式中，体内电子设备100可以包括蓄电池10，以及分别连接蓄电池10的正极触点11和负极触点12，相对应地，体内电子设备充电装置200可以包括分别与正极触点11和负极触点12相配合的第一充电端431和第二充电端432，从而通过触点和充电端的配合，将体内电子设备充电电路20的电能，依次经过其中一个充电端、正极触点11、蓄电池10、负极触点12和其中另一个充电端形成回路，实现预期技术效果。为了便于上述回路的形成，第一充电端431和第二充电端432可以是靠近体内电子设备充电装置200一表面设置的，优选地，该表面用于与体内电子设备100形成配合，所述靠近设置的形式可以是部分裸露于体内电子设备充电装置200外。对应地，正极触点11和负极触点12可以是靠近体内电子设备100一表面设置的，优选地，该表面用于与体内电子设备充电装置200形成配合，所述靠近设置的形式可以是嵌设于该表面所在壳体之中并部分暴露于外界。
37.如此，当体内电子设备充电电路20被配置为能够适应体内电子设备100与体内电子设备充电装置200的配合方向或极性方向，自适应调节其充电电流流向的结构时，在图1的状态下，体内电子设备100和体内电子设备充电装置200形成流向为第一充电端431、正极
触点11、蓄电池10、负极触点12和第二充电端432的导电回路，而在图2状态下，体内电子设备100相较于图1所示状态，沿短轴方向对称轴旋转了180度后与切换操作后的体内电子设备充电装置200配合，形成了流向为第二充电端432、正极触点11、蓄电池10、负极触点12和第一充电端431的导电回路。
38.此外，体内电子设备100可以具有下文所述的特殊配置，该配置可以被定义为是本发明提供的体内电子设备充电装置200应用场景的一个具体示例，也可以被定义为是本发明的一部分。所述体内电子设备100在该特殊配置下可以包括壳体13、电路板14、光源15以及镜头16。壳体13形成一容置腔，至少电路板14、光源15以及镜头16等元器件设置于该容置腔内，以分别实现元器件承载、采集照明以及信息采集等功能。其中，电路板14可以具体配置为包括用于与蓄电池10、正极触点11和负极触点12连接以形成充电回路中部分的导电电路板，以及用于与光源15和镜头16连接以实现两者信息传输、存储功能中至少其中之一的功能电路板。
39.例如，在一种实施方式中，所述导电电路板设置有两个，分别位于蓄电池10两侧、夹持所述蓄电池10，且分别与蓄电池10的正负极片连接，并进一步地，所述导电电路板沿所述体内电子设备100的宽度方向延伸，每个所述导电电路板通过其至少一个端部与正极触点11或负极触点12连接，以使所述触点与所述极片建立电连接关系。当然，在所述触点在体内电子设备100的侧面上不同位置设置有多个时，也可以对应通过所述导电电路板的多个端部和/或所述导电电路板上端部上的多个位置建立电连接关系。
40.此外，本领域技术人员还可以增加主控模块等器件，或者在任一电路板14上设置传感器或asic（application specific integrated circuit，专用集成电路）等，来拓展所述体内电子设备100的功能，此处不再赘述。
41.在一种具体的实施方式中，体内电子设备充电装置200还可以包括状态检测电路53，用于判断体内电子设备100是否与体内电子设备充电装置200或其中的体内电子设备充电电路20完成配合。其中，状态检测电路53可以包括用于检测体内电子设备100是否存在的感测元件，并优选将该感测元件设置于上述配合表面中并配置为向体内电子设备100方向发射和/或接收信号，也可以包括用于检测第一充电端431、第二充电端432与正极触点11或负极触点12配合关系的检测器件，并优选将该检测器件配置为与第一充电端431和第二充电端432至少其中之一连接。
42.当然，还可以新增其他附加功能以实现上述充电端和触点的对准操作，辅助回路的形成。例如在体内电子设备100以沿长轴旋转180度内的状态放置于体内电子设备充电装置200上时，正极触点11和负极触点12会被设置于远离第一充电端431和第二充电端432一侧的位置。基于此，可以通过在体内电子设备充电装置200上靠近体内电子设备100一侧，和/或体内电子设备100位于正极触点11和负极触点12一侧设置磁性元件，通过磁性元件之间或磁性元件与金属件的吸附，调整体内电子设备100在长轴旋转方向上的位置，从而自动将触点与充电端对准并形成配合。
43.如图3至图5所示，本发明一实施方式提供一种体内电子设备充电电路20，可以是设置于上述体内电子设备充电装置200中的，也可以是独立或设置于其他装置内来为体内电子设备100充电的。基于此，上述对体内电子设备充电装置200进行的特征限定，并不必然限定该实施方式提供的体内电子设备充电电路20，本领域技术人员可以根据需要进行功能
调整。但可以理解地，下文为了功能及技术效果表述的方便，限定体内电子设备100包括蓄电池10，以及分别连接蓄电池10的正极触点11和负极触点12，当然在体内电子设备充电电路具有其他用途时，也可以参考下文描述，得到其他与其配合的电子设备对应的技术方案。
44.具体地，体内电子设备充电电路20包括供电电路3、切换电路4以及极性控制电路5。供电电路3用于向后端器件提供用于为体内电子设备100充电的电能，该电能可以是来自体内电子设备充电电路20外部的，也可以是存储于供电电路3之内的；切换电路4用于切换供电电路3接入体内电子设备100的极性方向，从而自适应地配合体内电子设备100接入位态形成导电回路；极性控制电路5用于判断体内电子设备100接入状态，并控制切换电路4执行切换配合。
45.进一步地，供电电路3通过切换电路4连接蓄电池10，切换电路4包括第一支路41和第二支路42，其中，第一支路41包括采样电阻410，极性控制电路5连接采样电阻410，且配置为根据采样电信号和预设的参考电信号的比较结果，控制切换电路4可选地由第一支路41切换至第二支路42，使供电电路的正极输出端31和负极输出端32分别与正极触点11和负极触点12连接。如此，可以完全通过体内电子设备充电电路20完成状态判断和电路调整，不需要体内电子设备100的响应配合，有效避免了现有技术中依赖于体内电子设备100的响应配合导致的成本、体积增加，或影响其在人体组织液中正常工作的技术问题。
46.具体地，上述动作过程可以是，在默认状态下供电电路3通过切换电路4中的第一支路41连接蓄电池10，采样电阻410得电并输出采样电信号给极性控制电路5，极性控制电路5根据得到的采样电信号和预设的参考电信号的比较结果，在该比较结果符合条件时，控制切换电路4由第一支路41切换至第二支路42，改变回路电流的流动方向，以适应正极触点11和负极触点12接入体内电子设备充电电路20的方向。所述比较结果符合条件，可以是所述采样电信号的数值小于或大于所述参考电信号的数值。基于此，第一支路41和第二支路42可以配置为具有极性相反的电能输出结构，以使正极触点11和负极触点12始终与正极输出端31和负极输出端32对应连接。
47.值得注意地，本文定义的任何连接，除有清楚限定以外，均可以包含直接连接和间接连接，所述间接连接可以包括通过其他组分连接，也可以包括单纯电性连接以外的磁性连接、信号连接或感应连接等。所述参考电信号的预设方式可以根据极性控制电路5的结构调整，可以是接入相应信号源以模拟信号的形式获得，也可以是预存在存储器内的数字信号形式。
48.在一种具体实施方式中，切换电路4可以配置为通过开关在第一支路41和第二支路42之间切换，以实现输出电流极性或流向的改变。如图4和图5所示，切换电路4可以包括第一充电端431、第二充电端432，以及配置为单刀双掷开关的第一开关441和第二开关442，相对应地，第一支路41包括第一正极输入端411和第一负极输入端412，第二支路42包括第二正极输入端421和第二负极输入端422，如此通过开关在输入端之间的切换，完成第一支路41和第二支路42之间的切换。
49.进一步地，第一开关441的动端连接正极输出端31，且第一开关441的两个不动端分别连接第一正极输入端411和第二正极输入端421，从而使第一开关441用于控制正极输入端31选择地接入第一正极输入端411和第二正极输入端421其中之一。对应地，第二开关442的动端连接负极输出端32，且第二开关442的两个不动端分别连接第一负极输入端412
和第二负极输入端422，从而使第二开关442用于控制负极输入端32选择地接入第一负极输入端412和第二负极输入端422其中之一。可以理解地，此处对于连接的定义，一方面可以是直接连接或间接连接中的一种，另一方面还可以直接将正极输出端31作为第一开关441的动端，将第一正极输入端411和第二正极输入端421作为第一开关441的两个不动端，且对应将负极输出端32作为第二开关442的动端，将第一负极输入端412和第二负极输入端422作为第二开关442的两个不动端，同样能够实现预期技术效果，并达到简化电路的效果。
50.此外，上述关于第一支路41和第二支路42的定义，可以是相对于正极输出端31和负极输出端32引出线路的任何至少两条支路，其中所包含线路的具体数量并不受限制。例如在一种实施方式中，第一支路41可以包含分别用于建立正向电流和反向电流的两条线路，对应地，第二支路42也可以包含具有相同内容的两条线路，共计四条线路两两组合，构成所述第一支路41和第二支路42。
51.基于此，第一正极输入端411连接第二充电端432，且第一负极输入端412连接第一充电端431形成第一支路41，第二正极输入端421连接第一充电端431，且第二负极输出端422连接第二充电端432形成第二支路42。从而，在默认状态下，如图4所示，极性控制电路5不动作，控制第二充电端432通过第一正极输入端411接入正极输出端31，且控制第一充电端431通过第一负极输入端412接入负极输出端32；而在比较结果符合条件时，如图5所示，极性控制电路5动作，控制第一充电端431通过第二正极输入端421接入正极输出端31，且控制第二充电端432通过第二负极输入端422接入负极输出端32。可见，不管体内电子设备100以何种极性方向与体内电子设备充电电路20连接，均可以为蓄电池10正常充电。
52.在此基础上，采样电阻410可以配置为串接于第一正极输入端411和第二充电端432之间。当然，本发明并不限于此种实施方式，采样电阻410的作用在于体内电子设备充电电路20开始充电时，检测当前充电状态是否正常，因此只需要将其串联至默认状态下导通的支路即可。在本实施方式中，默认状态下第一支路41导通，因此采样电阻410配置为串接于第一正极输入端411和第一充电端431之间，从而，在其他默认状态下第二支路42导通的实施方式中，采样电阻410也可以配置为串接于第二正极输入端421和第一充电端431之间。
53.特别是出于安全考虑，将蓄电池10配置为只能接受单向充电电流的实施方式中，具体地，可以是蓄电池10所在支路上串接有单向二极管101时，单向二极管101的正极连接正极触点11，且单向二极管101的负极连接负极触点12，以限制充电电流仅能从正极触点11流入并从负极触点12流出，不能通过蓄电池10向外放电知晓蓄电池10极性方向的实施方式中，极性控制电路5通过采样电阻410了解当前是否能够正常充电，并在充电异常时迅速切换支路，能够稳定适用于例如胶囊内窥镜等的体内电子设备100，以及其他需要工作在导电液体环境下的电子设备中。
54.再者，极性控制电路5控制第一开关441和第二开关442的方式，可以是物理上推动第一开关441和第二开关442实现，也可以是通过电磁原理产生的吸合或排斥控制的，例如可以使用继电器等元器件。为了简化连线，还可以将第一开关441和第二开关442配置为联动开关。极性控制电路5和采样电阻410的连接方式同样不做限制，可以是直接电性连接（例如并联），也可以是通信连接或间接连接。
55.对于极性控制电路5，如图3至图6所示，极性控制电路5包括比较电路51，其中，比较电路51的输入侧连接至采样电阻410，且比较电路51的输出侧连接至切换电路4，同理，所
述连接可以是直接连接、间接连接或通信等无线连接。比较电路51进一步配置为以预设的参考电压作为所述参考电信号，并根据所述参考电压和采样电阻410的采样电压的比较结果，控制切换电路4。
56.在以电压作为支路切换判断要素的情况下，若采样电阻410配置为定值电阻，则其两端采样电压大小与流过采样电阻410的电流大小成正比（根据欧姆定律），此时可以通过判断采样电压是否过小，了解流经采样电阻410的电流是否过小，从而判断通过第一支路41是否不能完成正常充电，并在判断不能正常充电后，控制切换电路4切换至第二支路42进行供电。
57.为了进一步提高判断精度和准确程度，避免充电过程中后端负载较采样电阻410过大，导致采样电阻410上采样电压数值小而影响判断结果，极性控制电路5还可以包括放大电路52，其中，放大电路52的输入侧并联至采样电阻410两端，且放大电路52的输出侧连接至比较电路51的输入侧，从而，比较电路51通过放大电路52连接至采样电阻410。放大电路52配置为采集所述采样电压，并将放大后的采样电压输出至比较电路51。其中，比较电路51可以是通过放大电路52并联至采样电阻410的两端的。
58.在一种实施方式中，放大电路52可以包括第一运算放大器520、第一参考电阻521、第二参考电阻522、第三参考电阻523和第四参考电阻524。其中，第一参考电阻521串接于采样电阻410的一端与第一运算放大器520的反相输入端之间，第二参考电阻522串接于采样电阻410的另一端与第一运算放大器520的正相输入端之间，第三参考电阻523串接于第一运算放大器520的反相输入端和第一运算放大器520的输出端之间，第四参考电阻524一端接地，且第四参考电阻524的另一端连接第一运算放大器520的正相输入端。
59.如此，设第一参考电阻521、第二参考电阻522、第三参考电阻523和第四参考电阻524分别具有第一阻值、第二阻值、第三阻值和第四阻值，所述四个参考电阻上流经电流分别具有第一电流值、第二电流值、第三电流值和第四电流值，第一参考电阻521与采样电阻410连接节点具有第一电压值，第二参考电阻522与采样电阻410的连接节点具有第二电压值，第一运算放大器520的正相输入端具有正相电压值，第一运算放大器520的反相输入端具有反相电压值，第一运算放大器520的输出端具有第一输出电压值，则，根据欧姆定律，所述电流值分别至少满足：；；；。
60.而对应地，流入第一运算放大器520正相输入端的电流具有正相电流值，流入第
一运算放大器520反相输入端的电流具有反相电流值，则所述电流值分别至少满足：；。
61.根据“虚短”原理，有，则有：。
62.根据“虚断”原理，有，代入并化简上述关系式，可得表征放大后采样电压的电压数值的所述第一输出电压值至少满足：从而可以根据后端负载（体内电子设备）的需要，调整采样电压的放大比例，实现采样电压放大的量化。
63.优选地，第一参考电阻521的阻值与第二参考电阻522的阻值配置为相等，第三参考电阻523的阻值与第四参考电阻524的阻值配置为相等，也即，所述第一阻值等于所述第二阻值，且所述第三阻值等于所述第四阻值，则所述第一输出电压值可以进一步至少满足：。
64.如此，可以利用上述参考电阻的阻值之比，控制放大电路52的放大倍数，以适应不同需求的体内电子设备正常充电。
65.根据欧姆定律，进一步地，设定采样电阻410的阻值为，其上流经的电流值为，则采样电阻410至少满足：。
66.因此，所述第一输出电压值至少满足：。
67.由此，可以直观地通过判断采样电阻410上流经电流数值的大小，得出当前充电状态是否异常，以及体内电子设备是否与当前状态下体内电子设备充电电路20反接的判断结论。
68.当然，上述放大电路52可以具有其他足以实现相同或近似技术效果的替换方案，例如用集成电路或运算芯片替代甚至实现更多拓展功能。基于此，本发明一实施方式进一步提供一种比较电路51的具体结构，可以搭配任何一种放大电路52或独立应用于极性控制电路5中。比较电路51具体包括第二运算放大器510和参考电压源vref，其中，所述参考电压源vref用于输入数值为vref的参考电压，所述参考电压的数值可以根据需要进行预设或调整，同时参考电压源vref意在指代任何可以提供数值为vref的参考电压的电子元器件，因此也可以配置为恒流源与定值电阻的组合的形式。
69.进一步地，第二运算放大器510的正相输入端连接至采样电阻，第二运算放大器510的反相输入端连接至参考电压源vref，且第二运算放大器510的输出端连接至切换电路4。与前文相似地，上述任何一种连接都可以是直接连接或者间接连接，例如在图6提供的一种具体示例中，第二运算放大器510的反相输入端是通过连接放大电路52的输出侧，从而建立与采样电阻410的连接的。
70.为了适应集电极开路的输出形式，避免电压驱动力不足，比较电路51还可以包括上拉电阻511。其中，上拉电阻511一端连接高电平vcc，另一端连接第二运算放大器510的输出端。
71.当然，在第一运算放大器520和第二运算放大器510选型为需要独立供电的元器件时，第一运算放大器520和第二运算放大器510同样可以分别连接高电平vcc和地电平gnd，以获取支持其工作的电能。
72.此外，第二运算放大器510还可以具有其他配置，至少足以将放大电路52输出的第一输出电压值与参考电压值vref比较并输出表征比较结果的第二输出电压值即可。同时，在本实施方式中，基于上述对第二运算放大器510的接线配置，在第一输出电压值大于参考电压值vref时，第二输出电压值为高电平，在第一输出电压值小于参考电压值vref时，第二输出电压值为低电平，由此可以判断所述体内电子设备的接入极性情况。
73.根据反复实验得知，对于市面上的体内电子设备而言，其正常充电状态下在采样电阻410上会反映为具有0.5ma的流经电流，因此可以将参考电压值vref配置为至少满足：；从而搭载上述判断逻辑，实现对应技术效果。此时，在一种实施方式中，切换电路4可以配置为接收到比较电路51输出的高电平信号后，判断当前流经采样电阻410的电流符合正常充电的大小，保持第一支路41导通不变，并在接收到比较电路51输出的低电平信号后，判断当前流经采样电阻410的电流过低，切换至第二支路42导通。
74.同时，为了避免第一充电端431和第二充电端432空载，反映在比较电路51上所产生的、输出端持续输出低电平（或高电平）的状态，上述判断逻辑可以被限定为在检测到体内电子设备已经放置完成后再执行。基于此，如图3、图7和图8所示，极性控制电路5还可以包括状态检测电路53和逻辑控制电路54。其中，逻辑控制电路54分别通过其第一输入端541和第二输入端542连接状态检测电路53的输出端和比较电路51的所述输出侧，此时，比较电路51的所述输出侧即配置为通过逻辑控制电路54的输出端间接连接至切换电路4。
75.进一步地，状态检测电路53用于检测所述体内电子设备与所述体内电子设备充电电路的配合情况，且配置为在发生配合时输出配合信号至逻辑控制电路54。对应地，比较电路51配置为在所述采样电压（或经放大电路52放大后的所述采样电压）的值小于所述参考电压的值vref时输出触发信号（即，在一种实施方式中为低电平信号）。从而，逻辑控制电路54配置为在同时接收到所述配合信号和所述触发信号时，输出控制信号控制切换电路4由第一支路41切换至第二支路42。
76.可见，状态检测电路53和逻辑控制电路54的配合，一方面，可以检测体内电子设备的配合情况，另一方面，可以实现对切换电路4的复位，也即，在体内电子设备反接时，切换电路4切换至第二支路42，此时，若用户解除体内电子设备与其充电电路的配合（可能是为了充满后更换其他体内电子设备充电，也可能是为了调整接入极性方向），状态检测电路53停止输出所述配合信号，逻辑控制电路54停止输出所述控制信号，使得切换电路4由第二支路42复位至第一支路41。当然，在不含有状态检测电路53和逻辑控制电路54的实施方式中，上述复位操作也可以通过设置弹簧等复位件实现，此处不再赘述。
77.在一种具体的实施方式中，状态检测电路53可以配置为通过外界环境光遮挡来判断体内电子设备是否与其充电电路完成配合。基于此，状态检测电路53可以包括光敏单元531、开关单元532以及状态输出端533。其中，光敏单元531连接开关单元532，开关单元532的两端分别连接至高电平vcc和地电平gnd。从而，开关单元532可以配置为在光敏单元531被遮挡时，将状态输出端533的电平拉低至所述地电平gnd，且在光敏单元531未被遮挡时，将状态输出端533的电平拉高至所述高电平vcc。对应地，所述触发信号依据前文所述的比较电路51的特殊配置，可以被定义为低电平信号；逻辑控制电路54可以相应配置为，在第一输入端541和第二输入端542同时为低电平时，输出所述控制信号。
78.需要强调地，上述对于信号高低电平的限定并非绝对的，高低电平的输出取决于其前端元器件的选型和端口接线方式，在选型和接线发生变化时，信号的高低电平搭配情况也会随之变化，从而衍生出多种可以预见的技术方案。
79.对于光敏单元531的具体配置，可以选择包括光敏电阻、光敏二极管在内的多种光敏半导体器件实现，而对于开关单元532，同样可以选择继电器、单刀双掷开关等可以实现高低电平间受控切换的器件。在一种优选的实施方式中，光敏单元531包括光敏三极管5311，开关单元532包括开关三极管5321，从而利用半导体器件实现状态间的快速可恢复切换，并缩小电路体积、减小电路成本。其中，光敏三极管5311的集电极连接（可以是直接连接或间接连接）高电平vcc和开关三极管5321的基极，且光敏三极管5311的发射极连接地电平gnd；同时，开关三极管5321的集电极连接（可以是直接连接或间接连接）高电平vcc和状态输出端533，且开关三极管5321的发射极连接地电平gnd。
80.如此，在所述体内电子设备放置于所述体内电子设备充电装置上，或与体内电子设备充电电路配合并遮挡光敏三极管5311的光照时，光敏三极管5311截止，开关三极管5321基极接高电平vcc导通，状态输出端533电平被拉低至地电平gnd；当光照未被遮挡或其他等效情况发生时，光敏三极管5311导通，开关三极管5321的基极电平被拉低至地电平gnd，开关三极管5321截止，状态输出端533接入高电平vcc。
81.对应地，在所述控制信号为低电平的实施方式中，逻辑控制电路54可以包括或电路540，从而在同时接收到低电平信号时输出低电平的控制信号，否则始终保持高电平输出。当然，在其他组合方式中，例如同时接收到高电平信号才输出高电平的技术方案中，逻辑控制电路54可以对应包括与电路，此点可以由本领域技术人员根据前端选型变化进行调整，多种衍生技术方案均在本发明保护范围内。
82.此外，光敏单元531中可以对应包括设置于光敏三极管5311的集电极与高电平vcc之间的第一匹配电阻5312，开关单元532中可以对应包括设置于开关三极管5321的集电极
与高电平vcc之间的第二匹配电阻5322，从而调整两个三极管的集电极电位，使其正常进入饱和导通状态。此外，逻辑控制电路54还可以包括设置于或电路540之后的开关控制器543，从而将接收到的所述控制信号转化为实际用于控制切换电路4的信号，所述开关控制器543可以如前文所述为继电器等器件，也可以与所述第一开关和第二开关互为联动开关。
83.为了更清楚地描述动作过程，下面提供体内电子设备的放置或极性接入状态，与所述状态输出端电压值、所述第二输出电压值、所述或电路输出端电压值和所述切换电路接通支路的状态动作关系表，如表1所示：表1-状态动作关系表
放置或极性接入状态状态输出端电压值第二输出电压值或电路输出端电压值切换电路接通支路未接入高电平低电平高电平第一支路正向接入低电平高电平高电平第一支路反向接入低电平低电平低电平第二支路
综上，本发明提供的体内电子设备充电电路，通过设置采样电阻，判断采样电阻上的采样电信号与预设的参考电信号之间的关系，利用极性反接状态下充电的电信号与常规状态下电信号的差异，判断极性并进行充电电路的自适应调节，不仅提升了可操作性和便利性，降低了电子设备的成本和体积，同时能够适应于体内电子设备或其他需要在导电液体内工作的电子设备，防止充电功能失效，避免电子设备向外界放电所可能导致的事故。
84.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
85.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。