一种自动充电电路、自动充电方法以及可穿戴设备与流程

本发明涉及可穿戴设备，尤其涉及一种自动充电电路、自动充电方法以及可穿戴设备。

背景技术：

1、随着移动设备和可穿戴技术的快速发展，智能眼镜和智能头盔逐渐成为市场上的热门产品。这些设备通常集成了显示技术、传感器、通信模块和计算能力，为用户提供了丰富的交互体验和便利的功能。然而，这些智能设备的性能和使用体验在很大程度上受限于其电源解决方案。

2、现有技术中，在可穿戴设备所需要的电源来源于电池或者外接适配器转换的电源，这种依赖限制了设备的使用时间和灵活性。电池的续航能力往往是智能设备使用中的主要瓶颈。用户需要定期充电，这不仅麻烦，也可能在关键时刻导致设备无法使用。尤其在户外或没有电源插座的环境中，尤其是在长时间的户外活动或紧急情况下，设备的使用受到严重限制。

技术实现思路

1、本发明提供一种自动充电电路、自动充电方法以及可穿戴设备，用以解决现有技术中可穿戴设备所需要的电源来源于电池或者外接适配器转换的电源，这种依赖限制了设备的使用时间和灵活性的缺陷，利用光能电源及相应的充电电路实现给可穿戴设备自充电的方案，该方案可在室内或室外有亮光的地方实现自动给系统中的电池充电，大大扩展了可穿戴设备的使用范围。

2、本发明提供一种自动充电电路，其特征在于，包括：

3、光能电源，用于提供直流输入电压；

4、转换电路，与所述光能电源连接，用于接收所述光能电源的直流输入电压，经过转换生成交流输出电压输出至电荷泵电路；

5、电荷泵电路，所述电荷泵电路接收所述交流输出电压进行升压处理，将升压后的输出电压至外接系统的电池进行充电。

6、根据本发明提供的一种自动充电电路，所述光能电源与所述转换电路之间还连接有用于防止所述自动充电电路短路或受外部干扰的前端保护电路；

7、所述前端保护电路包括：连接器、防短路保险管、防静电管、储能电容、防反充二极管以及过压欠压保护电路；

8、所述连接器与所述光能电源连接，所述连接器、所述防短路保险管、所述防反充二极管以及所述过压欠压保护电路串接；

9、所述防静电管的一端与所述防短路保险管连接，另一端接地；

10、所述储能电容的一端与所述防短路保险管连接，另一端接地。

11、根据本发明提供的一种自动充电电路，所述转换电路包括：

12、振荡器，所述振荡器通过输入端接收所述直流输入电压，将直流输入电压转换为交流控制信号，将所述交流控制信号通过输出端输出至转换三极管；

13、转换三极管，所述转换三极管的栅极与所述振荡器的输出端连接，用于接收所述交流控制信号，所述转换三极管的源极接收所述直流输入电压；所述转换三极管的漏极与电荷泵电路连接；

14、当所述转换三极管的栅极接收的交流控制信号为低电平时，所述转换三极管的源极与漏极导通，以将所述直流输入电压作为高电平信号输出至所述电荷泵电路；

15、当所述转换三极管的栅极接收的交流控制信号为高电平时，所述转换三极管的源极与漏极截止，以将低电平信号输出至所述电荷泵电路。

16、根据本发明提供的一种自动充电电路，所述电荷泵电路包括：多级充电电路；每一级所述充电电路包括：

17、初级电容，所述初级电容与所述转换电路连接，用于接收所述交流输出电压；

18、二极管组，所述二极管组包括正向导通的第一二极管和反向导通的第二二极管；所述第一二极管和第二二极管的共同连接端与所述初级电容连接；

19、对于第一级充电电路，所述第二二极管的另一端接地；对于其余级充电电路，所述第二二极管的另一端与上一级充电电路的次级电容连接；

20、次级电容，所述次级电容的一端与所述第一二极管的另一端连接，所述次级电容的另一端与地连接；

21、对于第一级充电电路，通过所述初级电容、所述第一二极管和所述次级电容构成储能电路进行储能，通过所述次级电容输出电压至下一级充电电路；对于其余级充电电路，通过初级电容、第一二极管和次级电容构成储能电路进行储能以及通过上一级充电电路的所述次级电容的输出电压进行储能，并通过所述次级电容将升压后的输出电压至下一级充电电路；

22、最后一级充电电路的第一二极管还与所述电荷泵电路的输出端连接，将升压后的输出电压输出至外接系统的电池进行充电。

23、根据本发明提供的一种自动充电电路，所述电荷泵电路的输出端通过二极管与所述外接系统连接；所述电荷泵电路的输出端通过接地电容接地。

24、根据本发明提供的一种自动充电电路，还包括：放电电路，所述放电电路分别与所述电荷泵电路的输出端以及外接系统连接，用于在所述电池充满电后或者外接系统处于关机状态下，释放多余的电能。

25、根据本发明提供的一种自动充电电路，所述放电电路包括：

26、放电三极管，所述放电三极管的栅极用于接收外接系统的控制信号，所述放电三极管的漏极通过电阻与所述电荷泵电路的输出端连接，所述放电三极管的源极接地；

27、当所述控制信号为低电平时，所述放电三极管的漏极与源极截止，所述自动充电电路为外接系统中的电池进行充电；

28、在所述电池充满电后或者外接系统处于关机状态下，所述放电三极管的栅极接收所述外接系统的高电平的控制信号，以使所述放电三极管的漏极与源极导通，释放多余的电能。

29、本发明还提供一种自动充电方法，用于如上所述的自动充电电路，所述方法包括：

30、通过转换电路接收光能电源的直流输入电压，经过转换生成交流输出电压输出至电荷泵电路；

31、通过所述电荷泵电路接收所述交流输出电压进行升压处理，将升压后的输出电压至外接系统的电池进行充电。

32、根据本发明提供的一种自动充电方法，所述电荷泵电路包括：多级充电电路；

33、通过所述电荷泵电路接收所述交流输出电压进行升压处理，将升压后的输出电压输出至外接系统的电池进行充电，具体包括：

34、对于第一级充电电路，通过初级电容、第一二极管和次级电容构成储能电路进行储能，通过所述次级电容将输出电压输出至下一级充电电路；

35、对于其余级充电电路，通过初级电容、第一二极管和次级电容构成储能电路进行储能以及通过上一级充电电路的所述次级电容放能至下一级充电电路进行储能，并通过所述次级电容将升压后的输出电压至下一级充电电路，直至最后级充电电路将最后升压后的输出电压输出至外接系统的电池进行充电。

36、本发明还提供一种可穿戴设备，包括如上所述的自动充电电路。

37、本发明提供的自动充电电路、自动充电方法以及可穿戴设备，通过光能电源提供直流输入电压，通过转换电路接收光能电源的直流输入电压，经过转换生成交流输出电压输出至电荷泵电路；通过电荷泵电路接收所述交流输出电压进行升压处理，将升压后的输出电压至外接系统的电池进行充电，实现利用光能电源及相应的充电电路给可穿戴设备自充电，该方案可在室内或室外有亮光的地方实现自动给可穿戴设备的系统电池进行充电，大大扩展了可穿戴设备的使用范围。