具有蓝牙功能的充电装置、蓝牙设备的制作方法

1.本实用新型属于电子技术领域，具体涉及一种具有蓝牙功能的充电装置，以及由所述充电装置供电的蓝牙设备。


背景技术：

2.蓝牙设备的应用十分广泛，例如蓝牙耳机、蓝牙测温器件、蓝牙手环等，通过蓝牙设备的使用可以实现设备互联通信和数据传输。为了满足小型化和离线化的应用需求，蓝牙设备通常采用储能装置进行供电，例如电池、超级电容等。在蓝牙设备的储能装置供电不足时，则需要充电装置对蓝牙设备进行充电，此时蓝牙设备为充电装置的负载。
3.现有技术中的具有蓝牙功能的充电装置不仅可以与蓝牙设备之间进行蓝牙通信，还可以为蓝牙设备充电，但现有的具有蓝牙功能的充电装置存在如下问题：在充电装置为蓝牙设备充电过程中，蓝牙功能持续开启，不利于降低功耗和节能。


技术实现要素：

4.本实用新型针对以上问题的提出，而提供一种有利于降低功耗和实现节能的具有蓝牙功能的充电装置，以及一种由该充电装置供电的蓝牙设备。
5.本实用新型采用的一个技术手段是：提供一种具有蓝牙功能的充电装置，包括第一蓝牙单元，还包括：
6.供电单元，用于向负载提供充电电源；
7.负载连接端，用于连接负载；
8.负载检测单元，与所述供电单元和所述负载连接端相连接，用于检测所述负载连接端是否接入所述负载；和
9.控制单元，与所述负载检测单元相连接，用于根据所述负载连接端是否接入所述负载的检测结果，对所述第一蓝牙单元是否关闭进行控制；所述负载连接端未接入所述负载，所述控制单元控制所述第一蓝牙单元不关闭；所述负载连接端接入所述负载，所述控制单元控制所述第一蓝牙单元关闭。
10.本实用新型采用的另一个技术手段是：提供一种蓝牙设备，包括第二蓝牙单元，所述第二蓝牙单元与所述第一蓝牙单元之间通信，所述蓝牙设备作为所述负载，由所述的具有蓝牙功能的充电装置充电。
11.由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的具有蓝牙功能的充电装置，能够根据负载连接端是否接入负载的检测结果，对充电装置的蓝牙功能是否开启进行控制，进而充电装置无需持续开启蓝牙功能，有利于节能和降低充电装置的功耗。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅
是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.其中：
14.图1是一个实施例中的充电装置的结构框图；
15.图2是一个实施例中的充电装置的结构框图；
16.图3是一个实施例中的充电装置的电路原理图。
17.图中：1、充电装置，2、负载，11、供电单元，12、负载连接端，13、负载检测单元，14、控制单元，15、第一蓝牙单元，16、提示单元，111、储能模块，112、防反接模块，113、升压模块，131、可控开关，132、分压模块，133、输出电压检测模块。
具体实施方式
18.为了使本实用新型的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
19.本实用新型提供了一种具有蓝牙功能的充电装置1，如图1和图3所示，在一个实施例中，具有蓝牙功能的充电装置1可以包括第一蓝牙单元15，充电装置1还可以包括供电单元11、负载连接端12、负载检测单元13和控制单元14。
20.第一蓝牙单元15用于实现充电装置1的蓝牙功能，第一蓝牙单元15可以与充电装置1外部的其他蓝牙单元进行蓝牙通信和数据传输，例如，充电装置1可以利用第一蓝牙单元15接收以蓝牙方式传输过来的数据和信息，也可以利用第一蓝牙单元15发送数据和信息。
21.充电装置1也可以和能够被充电装置1充电的负载2之间进行蓝牙通信和数据传输。充电装置1可以通过自身配置的充电接口向负载2充电，只要能够与充电接口进行电连接的电子设备均可以作为充电装置1的负载2。当然，负载2可以为能够被充电装置1进行充电的蓝牙设备，例如蓝牙耳机、蓝牙测温器件、蓝牙手环等。
22.供电单元11用于向负载2提供充电电源，具体地，供电单元11可以利用储能模块111提供电能，也可以与外部供电接口连接，用于获取电能，进一步地，供电单元11还可以包括电源变换模块，用于将储能模块111和/或外部供电接口提供的电能进行电源变换，以获得能够向负载2提供的充电电源。
23.负载连接端12用于连接负载2。在负载2接入充电装置1时，负载2与负载连接端12相连接。负载检测单元13与供电单元11和负载连接端12相连接，用于检测负载连接端12是否接入负载2。负载检测单元13能够检测负载2是否存在，在负载2接入负载连接端12的情况下，负载检测单元13检测到负载2存在，在负载2未接入负载连接端12的情况下，负载检测单元13检测到负载2不存在。
24.控制单元14与负载检测单元13相连接，用于根据负载连接端12是否接入负载2的检测结果，对第一蓝牙单元15是否关闭进行控制。
25.进一步地，若负载检测单元13输出负载连接端12未接入负载2的检测结果，即检测到负载2不存在，则控制单元14可以控制第一蓝牙单元15不关闭，即在充电装置1未接入负
载2时，充电装置1不进行负载2充电功能，同时第一蓝牙单元15不关闭以保持随时可以进行蓝牙通信。
26.进一步地，若负载检测单元13输出负载连接端12接入负载的检测结果，则控制单元14可以控制第一蓝牙单元15关闭，即在充电装置1接入了负载2，则此时第一蓝牙单元15关闭。第一蓝牙单元15可以具有外部晶振和内部晶振，在第一蓝牙单元15关闭时直接关闭蓝牙的发射接收等通讯功能，采用外部晶振进入低功耗模式。
27.控制单元14可以通过输出互补电平以控制第一蓝牙单元15关闭或不关闭，例如，控制单元14输出高电平以控制第一蓝牙单元15关闭，输出低电平以控制第一蓝牙单元15不关闭，或者控制单元14输出低电平以控制第一蓝牙单元15关闭，输出高电平以控制第一蓝牙单元15不关闭，当然，控制单元14输出的互补电平也可以由能够切换第一蓝牙单元15关闭或不关闭的电子开关接收。
28.进一步地，第一蓝牙单元15可以集成在控制单元14中，例如，第一蓝牙单元15和控制单元14均集成在蓝牙mcu中。
29.本实施例提供的具有蓝牙功能的充电装置1，能够根据负载连接端12是否接入负载2的检测结果，对充电装置1的蓝牙功能是否开启进行控制，进而充电装置1无需持续开启蓝牙功能，有利于节能和降低充电装置1的功耗。
30.在一个实施例中，如图2所示，负载检测单元13可以包括：可控开关131、分压模块132和输出电压检测模块133。可控开关131置于供电单元11和负载连接端12之间，并具有开状态和关状态。分压模块132具有第一接电端、第二接电端和分压端。第一接电端与供电单元11相连接。分压端与负载连接端12相连接。输出电压检测模块133，与负载连接端12相连接，用于检测负载连接端12的输出电压。进一步地，如图2所示，控制单元14可以与可控开关131、第二接电端和输出电压检测模块133相连接，用于控制可控开关131的开关状态和第二接电端的电位，控制单元14可以控制可控开关131处于开状态或关状态，同时可以对第二接电端的电位为高电平或低电平进行控制。控制单元14还可以根据负载连接端12的输出电压对第一蓝牙单元15是否关闭进行控制，由于负载2在接入充电装置1时的负载连接端12的输出电压，与负载2未接入充电装置1时的负载连接端12的输出电压不同，因此，通过获取负载连接端12的输出电压便可以获知负载2是否通过负载连接端12接入充电装置1。进一步地，输出电压检测模块133可以集成在控制单元14中，由控制单元14实现输出电压检测模块133的功能，此时，输出电压检测模块133可以为控制单元14的ad端口。
31.在一个实施例中，如图3所示，可控开关131可以包括第一开关管q1和第一偏置电阻r11。第一开关管q1具有第一控制端、第一开关端和第二开关端。第一控制端连接控制单元14，并经由第一偏置电阻r11连接第一开关端。第一开关端连接供电单元11。第二开关端连接负载连接端12。进一步地，第一开关管q1可以采用晶体三极管或mos管，示例性地，图3中示出的第一开关管q1采用mos管，具体地，第一开关管q1为pmos管，则第一开关管q1的栅极为第一控制端，漏极为第一开关端，源极为第二开关端，第一二极管q1可以采用blm3401。图3中的output表示负载连接端12，负载连接端12对地还可以并联接有电容c23和瞬态二极管tvs1。进一步地，如图3所示，第一开关管q1的第二开关端还可以经由电阻r9连接负载连接端12。
32.在一个实施例中，如图3所示，分压模块132可以包括第一分压电阻r8和第二分压
电阻r2。第一分压电阻r8两端分别连接供电单元11和负载连接端12。第二分压电阻r2两端分别连接负载连接端12和控制单元14。第一分压电阻r8的一端与第二分压电阻r2的一端相连接，第一分压电阻r8和第二分压电阻r2的连接点为分压端，第一分压电阻r8的另一端为第一接电端，第二分压电阻r2的另一端为第二接电端。
33.在一个实施例中，参考图2所示，充电装置1还可以包括提示单元15。提示单元15用于在负载2充满电时发出提示信息。控制单元14还可以与提示单元15相连接，用于根据负载连接端12的输出电压确定负载2是否充满电，并在负载2充满电时控制提示单元15发出提示信息，以便用户知悉负载2充满电的情况。在负载2充满电的情况下，负载连接端output的输出电压为供电单元11提供的充电电源的输出电压，进而能够根据负载连接端的输出电压获知负载2充满电的情况。
34.在一个实施例中，参考图2所示，供电单元11可以包括储能模块111、防反接模块112和升压模块113。防反接模块112设置在储能模块111和升压模块113之间。升压模块113用于将储能模块111输出的储能电压进行升压后，作为充电电源供给负载2。进一步地，储能模块111可以采用超级电容或电池，示例性地，图3示出的储能模块111为电池bat1，电池bat1可以采用1.5v干电池。进一步地，电池bat1两端还可以并联接有瞬态二极管tvs2，瞬态二极管tvs2可以用于静电保护，防止外部静电损坏电路芯片。控制单元14还可以与储能模块111相连接，用于检测储能模块111的储能电压，示例性地，输入电阻r13一端连接dcdc变换器u2的vin引脚和en引脚，另一端即网络标号vbat_ain连接控制单元14。控制单元14检测到储能模块111的储能电压，例如电池bat1的电池电压低到一定程度时，则可以通过控制led灯指示以提醒用户更换储能模块111或对储能模块111进行充电。
35.示例性地，图3中的网络标号power_control连接控制单元14，用于控制单元14实现对可控开关131的开关状态的控制，图3中的网络标号detect_control连接控制单元14，用于控制单元14实现对第二接电端的电位的控制。将控制单元14经由网络标号power_control输出给可控开关131的信号称为开关控制信号，将控制单元14经由网络标号detect_control输出给第二接电端的信号称为电位控制信号，进一步地，控制单元14输出的开关控制信号和电位控制信号可以是互补关系，开关控制信号为高时，电位控制信号为低，开关控制信号为低时，电位控制信号为高。第一开关管q1处于开状态时第一分压电阻r8由于没有电流流过，因此不会有损耗，进而对负载2充电时可以快速充电。当第一开关管q1处于关状态时控制第一开关管q1的关闭时间较短，进而第一分压电阻r8和第二分压电阻r2分压所消耗的电量也较小。
36.下面结合图3对充电装置1实现负载2检测的工作过程进行示例性说明，负载2在接入充电装置1时的负载连接端12的输出电压，与负载2未接入充电装置1时的负载连接端12的输出电压不同，输出电压检测模块133通过获取负载连接端12的输出电压以获知负载2是否接入充电装置1即负载2是否存在。
37.负载2不存在的情况：此时充电装置1的负载连接端12未接入负载2。在控制单元14输出的开关控制信号为高电平、输出的电位控制信号为低电平的情况下，第一开关管q1处于关状态，负载连接端output通过第一分压电阻r8和第二分压电阻r2进行分压。输出电压检测模块133采集负载连接端output的输出电压，假设第一分压电阻r8和第二分压电阻r2的阻值相等，则此时负载连接端output的输出电压为升压模块113输出电压的1/2。输出电
压检测模块133可以对负载连接端output的输出电压进行多次获取，进而可以得到负载连接端output的多个输出电压的均值。将第一开关管q1关闭时的负载连接端output的多个输出电压的均值记为a。在控制单元14输出的开关控制信号为低电平、输出的电位控制信号为高电平的情况下，第一开关管q1处于开状态，此时，输出电压检测模块133采集到负载连接端output的输出电压为升压模块113提供的充电电源的输出电压。同样地，输出电压检测模块133可以对负载连接端output的输出电压进行多次获取，进而可以得到负载连接端output的多个输出电压的均值。将第一开关管q1开通时的负载连接端output的多个输出电压的均值记为b。进一步地，a
‑
b则为均值a和均值b的差值，根据a、b或a
‑
b的值，可以获知负载2不存在的情况。
38.负载2存在的情况：此时充电装置1的负载连接端12接入负载2。在控制单元14输出的开关控制信号为高电平、输出的电位控制信号为低电平的情况下，第一开关管q1处于关状态，若负载2未充满电，则输出电压检测模块133采集到负载连接端output的输出电压为负载电压。在这种情况下，输出电压检测模块133可以对多次负载连接端output的输出电压进行获取，进而可以得到负载连接端output的多个输出电压的均值并记为c。在控制单元14输出的开关控制信号为低电平、输出的电位控制信号为高电平的情况下，第一开关管q1处于开状态，此时负载连接端output的输出电压依然为负载电压，不会突变，随着负载2的不断充电，负载电压在上升，直至负载电压达到升压模块113的输出电压，即供电单元11提供的充电电源的输出电压，如果将负载电压相对充电时间变化形成电压曲线，则该电压曲线在充电过程中随时间持上升状直至达到升压模块113的输出电压，在这种情况下，输出电压检测模块133可以对多次负载连接端output的输出电压进行获取，进而可以得到负载连接端output的多个输出电压的均值并记为d。进一步地，c
‑
d则为均值c和均值d的差值，根据c、d或c
‑
d的值，可以获知负载2存在的情况。
39.相对于直接采用电阻采样或者机械开关的检测方式，本实施例的负载检测单元13只需要可控开关131结合分压模块132和输出电压检测模块133便可实现负载2接入和断开的检测，器件少、成本低、功耗低。
40.在一个实施例中，如图3所示，储能模块111具有输出正端和输出负端。
41.防反接模块112可以包括：第二开关管q2、第一二极管d1、驱动电阻r16和第二偏置电阻r15。第二开关管q2具有第二控制端、第三开关端和第四开关端。第一二极管d1的阴极连接第三开关端，第一二极管d1的阳极连接第四开关端并接地。第三开关端连接输出负端。第二控制端经由第二偏置电阻r15连接第四开关端，并经由驱动电阻r16连接升压单元的输出端，如图3所示，驱动电阻r16的一端即网络标号vdd_nrf与控制单元14连接，用于接收控制单元14的驱动信号。进一步地，第一二极管d1可以采用1n5819hw
‑7‑
f/nc。
42.示例性地，结合图3说明防反接模块112的工作过程。当电池bat1正接时，电池bat1经由升压模块113再通过第一二极管d1后形成完整回路，当升压模块113工作正常时，通过驱动电阻r16和第二偏置电阻r15驱动第二开关管q2，由于第二开关管q2导通后压降很低，因此正常工作时不影响整个电路状态。若没有第二开关管q2，单独的第一二极管d1会产生0.4
‑
0.6v的压降，则在电池bat1的输出电压较低时会影响升压模块113的工作。当电池bat1反接时，由于第一二极管d1反接，则第二开关管q2不导通，因此整个回路不会有电流，从而不会造成电路损坏。通过防反接模块112的配置能够避免因电池反接所造成的电路损坏问
题，提高电路整体可靠性。
43.升压模块113可以包括：输入电感l5、输入电阻r13、dcdc变换器u2、第一输出电阻r10和第二输出电阻r14。输入电感l5一端连接输出正端，另一端连接dcdc变换器u2的sw引脚。储能模块111输出的电能通过输入电感l5进入到dcdc变换器u2。dcdc变换器u2的vin引脚和en引脚通过输入电阻r13与输出正端相连接。dcdc变换器u2的gnd引脚接地。第一输出电阻r10两端分别连接dcdc变换器u2的vout引脚和fb引脚，第二输出电阻r14一端接地，另一端连接dcdc变换器u2的fb引脚。dcdc变换器u2的fb管脚通过第一输出电阻r10和第二输出电阻r14分压反馈，更改第一输出电阻r10和第二输出电阻r14的阻值可以调节dcdc变换器u2的输出电压。进一步地，dcdc变换器u2的型号可以为fp6714s6ctr。
44.进一步地，第二开关管q2可以采用晶体三极管或mos管，示例性地，图3示出的第二开关管q2为mos管，则第二开关管q2的栅极为第二控制端，漏极为第三开关端，源极为第四开关端，第二开关管q2可以为si2302/nc。储能模块111的输出正端和地之间还接有第一滤波电容c22。dcdc变换器u2的vout引脚和地之间接有相互并联的第二滤波电容c19、第三滤波电容c20和第三滤波电容c21，第二滤波电容c19、第三滤波电容c20和第三滤波电容c21用于对dcdc变换器u2的输出进行滤波，可以起到稳定输出电压的作用。
45.本实用新型还提供了一种蓝牙设备，可以包括第二蓝牙单元，第二蓝牙单元与第一蓝牙单元15之间通信，蓝牙设备作为负载2，可以由上述任一实施例的具有蓝牙功能的充电装置1充电。此时，第一蓝牙单元15可以实现中继器的功能，用于接收第二蓝牙单元输出的数据和信息，并重新发送或转发给其他具有蓝牙功能的设备，进而可以延长第二蓝牙单元与其他具有蓝牙功能的设备的通信距离。
46.进一步地，在一个实施例中，蓝牙设备可以为测温探针。第二蓝牙单元在蓝牙设备接入充电装置1时关闭。在蓝牙设备未接入充电装置1时第二蓝牙单元恢复通讯功能。
47.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。