一种智能穿戴设备无线充电系统的制作方法

本申请涉及无线充电，特别涉及一种智能穿戴设备无线充电系统。

背景技术：

1、目前无线电能传输技术已经在消费电子领域尤其是智能手机无线充电领域逐渐得到消费者的认可并开始普及，但在智能穿戴类电子设备如ar/vr眼镜、智能手表等产品中仍然鲜有应用。这是因为穿戴类设备的结构、尺寸、外观等各不相同，对自由度、发热、emc等参数指标的要求也更加严格。手机无线充电采用的系统架构及技术规范(如wpc-qi)等标准已经无法适用于智能穿戴领域。

2、受限于特殊的结构尺寸、应用场景及技术现状，目前全球智能穿戴产品的无线充电产业普及率仍旧很低。以智能手表领域无线充电产品为例，现有市场上无线充电智能手表均采用qi标准。由于该类智能设备经常配备emg(肌电图)电极、ecg(心电图)电极等用以实现对用户心率、脉搏及肌肉动作等数据的检测，而且以上电极经常安装在设备的正下方，以便佩戴时跟用户皮肤直接接触。所以电极位置跟无线充电线圈位置有重合部分，造成无线充电效率的下降。减小电极厚度至几十微米可以适当提高充电效率，但同时会降低检测用户数据的灵敏度；另一方面要保证数据检测灵敏度，电极厚度需要达到1毫米左右，这将大大降低无线充电效率。

3、除此之外，穿戴设备与无线充电器分别安装有磁铁，以便充电时设备与充电器通过磁铁吸附在一起，从而保证了无线充电的可靠性及充电效率。受设备底部的尺寸限制，该类磁铁通常安装于无线充电线圈的中心位置。磁铁的静态强磁场会或多或少影响铁氧体(或纳米晶)屏蔽层，从而降低了无线充电的整体效率。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种智能穿戴设备无线充电系统，能够减少电磁干扰以及提高充电效率。

2、本申请提供了一种智能穿戴设备无线充电系统，包括：

3、智能手表，所述智能手表包括第一壳体、接收线圈模组、第一磁铁和感应电极；

4、所述第一磁铁设置于所述第一壳体的内部且位于所述第一壳体下表面的中心位置处；

5、所述接收线圈模组设有至少两个，且设置于所述第一壳体内部以及分别位于所述第一磁铁的第一侧和第二侧，其中，所述第一侧和所述第二侧为所述第一磁铁相对的两侧；

6、所述感应电极设有至少两个且穿过所述第一壳体的下表面，所述感应电极分别位于所述第一磁铁的第三侧和第四侧，其中，所述第三侧和所述第四侧为所述第一磁铁相对的两侧，且分别为所述第一侧、所述第二侧的相邻侧。

7、根据本申请实施例的智能穿戴设备无线充电系统，至少具有如下有益效果：本申请智能穿戴设备无线充电系统中的智能手表通过将第一磁铁设置于第一壳体内下表面的中心位置处，且将两个接收线圈模组和两个感应电极分别设置于第一磁铁的侧旁，接收线圈模组用于接收电磁信号从而转换为电信号，感应电极具体可以为emg电极或ecg电极等，在佩戴时跟用户皮肤直接接触，以实现对用户心率、脉搏及肌肉动作等数据的检测，第一磁铁、接收线圈模组和感应电极的设置位置不重叠，减少了感应电极对接收线圈模组产生的耦合电磁场的影响，同时也降低了第一磁铁对耦合电磁场的影响，从而极大提高了无线充电系统的充电效率，也能间接提高穿戴设备对通过感应电极对用户健康数据检测的准确度。

8、根据本申请的一些实施例，还包括：充电器，所述充电器包括第二壳体、发送线圈模组和第二磁铁，所述第二磁铁位于所述第二壳体的内部且位于所述第二壳体上表面，所述发送线圈模组设有至少两个，且设置于所述第二壳体内部以及分别位于所述第二磁铁的两侧，所述发送线圈模组和所述第二磁铁之间的位置关系与所述接收线圈模组和所述第一磁铁之间的位置关系相对应。

9、根据本申请的一些实施例，所述第一磁铁设有若干个，若干个所述第一磁铁间隔设置于所述第一壳体的下表面，且均位于所述接收线圈模组和所述感应电极之间，所述第二磁铁的数量与所述第一磁铁相匹配，所述第二磁铁间隔设置于所述第二壳体的上表面且分别与所述第一磁铁一一对应。

10、根据本申请的一些实施例，所述接收线圈模组包括第一线圈本体和第一铁氧体屏蔽层，所述第一铁氧体屏蔽层覆盖于所述第一线圈本体的外表面；所述发送线圈模组包括第二线圈本体和第二铁氧体屏蔽层，所述第二铁氧体屏蔽层覆盖于所述第二线圈本体的外表面。

11、根据本申请的一些实施例，所述感应电极包括若干个金属薄片，若干个所述金属薄片分别均匀对称设置于所述第一磁铁的第三侧和第四侧。

12、根据本申请的一些实施例，所述智能手表还包括传感器组件，所述传感器组件设置于所述第一壳体内且位于所述第一磁铁的上方，所述传感器组件用于获取穿戴者的健康状况信息。

13、根据本申请的一些实施例，所述智能手表还包括第一线路板，所述接收线圈模组设置于所述第一线路板上；所述充电器还包括第二线路板，所述发送线圈模组设置于所述第二线路板上。

14、根据本申请的一些实施例，所述第一线路板包括补偿模块、整流模块、充电管理模块和电池；所述接收线圈模组依次串联，所述补偿模块的输入端分别连接于所述接收线圈模组形成的串联电路的首端和末端，所述补偿模块的输出端与所述整流模块的输入端连接，所述整流模块的输出端与所述充电管理模块的输入端连接，所述充电管理模块的输出端与所述电池连接。

15、根据本申请的一些实施例，所述第二线路板包括电源输入模块、dc/dc模块、逆变开关模块和谐振模块；所述发送线圈模组依次串联，所述电源输入模块的输入端用于与外部电源连接，所述电源输入模块的输出端与所述dc/dc模块的输入端连接，所述dc/dc模块的输出端与所述逆变开关模块的输入端连接，所述逆变开关模块的输出端与所述谐振模块的输入端连接，所述谐振模块的输出端分别连接于所述发送线圈模组形成的串联电路的首端和末端。

16、根据本申请的一些实施例，所述第一线路板还包括第一控制模块和第一通信模块，所述第二线路板还包括驱动模块、第二控制模块和第二通信模块；所述第一通信模块的输入端与所述接收线圈模组形成的串联电路的一端连接，所述第一通信模块的输出端与所述第一控制模块的输入端连接，所述第一控制模块的输出端分别与所述整流模块和所述充电管理模块连接；所述第二通信模块的输入端与所述发送线圈模组形成的串联电路的一端连接，所述第二通信模块的输出端分别与所述dc/dc模块和所述驱动模块连接，所述驱动模块的输出端与所述逆变开关模块连接。

17、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种智能穿戴设备无线充电系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的智能穿戴设备无线充电系统，其特征在于，还包括：充电器，所述充电器包括第二壳体、发送线圈模组和第二磁铁，所述第二磁铁位于所述第二壳体的内部且位于所述第二壳体上表面，所述发送线圈模组设有至少两个，且设置于所述第二壳体内部以及分别位于所述第二磁铁的两侧，所述发送线圈模组和所述第二磁铁之间的位置关系与所述接收线圈模组和所述第一磁铁之间的位置关系相对应。

3.根据权利要求2所述的智能穿戴设备无线充电系统，其特征在于，所述第一磁铁设有若干个，若干个所述第一磁铁间隔设置于所述第一壳体的下表面，且均位于所述接收线圈模组和所述感应电极之间，所述第二磁铁的数量与所述第一磁铁相匹配，所述第二磁铁间隔设置于所述第二壳体的上表面且分别与所述第一磁铁一一对应。

4.根据权利要求2所述的智能穿戴设备无线充电系统，其特征在于，所述接收线圈模组包括第一线圈本体和第一铁氧体屏蔽层，所述第一铁氧体屏蔽层覆盖于所述第一线圈本体的外表面；所述发送线圈模组包括第二线圈本体和第二铁氧体屏蔽层，所述第二铁氧体屏蔽层覆盖于所述第二线圈本体的外表面。

5.根据权利要求1所述的智能穿戴设备无线充电系统，其特征在于，所述感应电极包括若干个金属薄片，若干个所述金属薄片分别均匀对称设置于所述第一磁铁的第三侧和第四侧。

6.根据权利要求1所述的智能穿戴设备无线充电系统，其特征在于，所述智能手表还包括传感器组件，所述传感器组件设置于所述第一壳体内且位于所述第一磁铁的上方，所述传感器组件用于获取穿戴者的健康状况信息。

7.根据权利要求2所述的智能穿戴设备无线充电系统，其特征在于，所述智能手表还包括第一线路板，所述接收线圈模组设置于所述第一线路板上；所述充电器还包括第二线路板，所述发送线圈模组设置于所述第二线路板上。

8.根据权利要求7所述的智能穿戴设备无线充电系统，其特征在于，所述第一线路板包括补偿模块、整流模块、充电管理模块和电池；所述接收线圈模组依次串联，所述补偿模块的输入端分别连接于所述接收线圈模组形成的串联电路的首端和末端，所述补偿模块的输出端与所述整流模块的输入端连接，所述整流模块的输出端与所述充电管理模块的输入端连接，所述充电管理模块的输出端与所述电池连接。

9.根据权利要求8所述的智能穿戴设备无线充电系统，其特征在于，所述第二线路板包括电源输入模块、dc/dc模块、逆变开关模块和谐振模块；所述发送线圈模组依次串联，所述电源输入模块的输入端用于与外部电源连接，所述电源输入模块的输出端与所述dc/dc模块的输入端连接，所述dc/dc模块的输出端与所述逆变开关模块的输入端连接，所述逆变开关模块的输出端与所述谐振模块的输入端连接，所述谐振模块的输出端分别连接于所述发送线圈模组形成的串联电路的首端和末端。

10.根据权利要求9所述的智能穿戴设备无线充电系统，其特征在于，所述第一线路板还包括第一控制模块和第一通信模块，所述第二线路板还包括驱动模块、第二控制模块和第二通信模块；所述第一通信模块的输入端与所述接收线圈模组形成的串联电路的一端连接，所述第一通信模块的输出端与所述第一控制模块的输入端连接，所述第一控制模块的输出端分别与所述整流模块和所述充电管理模块连接；所述第二通信模块的输入端与所述发送线圈模组形成的串联电路的一端连接，所述第二通信模块的输出端分别与所述dc/dc模块和所述驱动模块连接，所述驱动模块的输出端与所述逆变开关模块连接。

技术总结
本申请公开了一种智能穿戴设备无线充电系统，涉及无线充电技术领域，包括：智能手表，智能手表包括第一壳体、接收线圈模组、第一磁铁和感应电极；所述第一磁铁设置于所述第一壳体的内部且位于所述第一壳体下表面的中心位置处；所述接收线圈模组设有至少两个，且设置于所述第一壳体内部以及分别位于所述第一磁铁的第一侧和第二侧，其中，所述第一侧和所述第二侧为所述第一磁铁相对的两侧；所述感应电极设有至少两个且穿过所述第一壳体的下表面，所述感应电极分别位于所述第一磁铁的第三侧和第四侧，其中，所述第三侧和所述第四侧为所述第一磁铁相对的两侧，且分别为所述第一侧、所述第二侧的相邻侧。本申请能够减少电磁干扰以及提高充电效率。

技术研发人员：刘超,刘恒,张子强
受保护的技术使用者：领胜城科技（江苏）有限公司
技术研发日：20240305
技术公布日：2024/11/21