续航破局!AI智能眼镜充电技术不断进阶,TI赋能轻量化快充方案
近年来, AI 智能眼镜 行业迈入高速增长周期,新技术迭代、新场景落地持续激活市场活力。行业数据预估,2025 - 2030年,全球AI 智能眼镜 市场年增长率将持续突破30%,产品应用边界正从传统娱乐领域,加速向AI智能交互、医疗辅助等专业场景延伸。
随着产品功能持续升级,轻量化设计、长效续航、安全 快充 已然成为行业发展的核心痛点,充电方案与电源管理技术的迭代升级成为产业普及的关键。针对 AI 智能眼镜 的充电设计难题与技术解决方案,TI(德州仪器)电池充电管理芯片全球市场开发经理Alan Lee带来了全面的行业解读与产品技术选型方案。
TI(德州仪器)电池充电管理芯片全球市场开发经理Alan Lee 相较于早期聚焦 AR游戏的娱乐属性产品,当下的AI智能眼镜已完成功能的全方位革新,AI智能赋能让产品实用性大幅提升。目前,主流智能眼镜已搭载文字识别、高清拍摄、即时翻译、线上购物等多元化功能,彻底改变了大众穿戴体验。
在消费娱乐场景中,智能眼镜可构建虚拟交互场景,为用户呈现虚拟道具、立体影像等游戏内容,打造沉浸式体验;在专业医疗领域,其商用价值进一步凸显,能够帮助医护人员实时调取 3D人体器官模型、心率、血氧、呼吸状态等核心医疗数据,为术中精准判断提供有力支撑。业内普遍认为,未来AI智能眼镜还将深度落地远端手术辅助等高端医疗场景,商业化发展空间广阔。
在产业高速发展的背后,充电续航、功耗控制与轻量化设计的矛盾,成为制约 AI智能眼镜大规模普及的核心瓶颈,直接影响用户佩戴舒适度与全场景使用体验。据TI行业调研分析,智能眼镜特殊的产品形态,让其在充电与功耗设计上面临三重核心挑战。
▪ 首先是重量、性能与续航的平衡难题。为满足穿戴轻量化、便携化需求,智能眼镜内部空间极度有限,电池容量普遍偏小,行业主流 AR智能眼镜电池容量仅为150 ~ 250 mAh。狭小的机身需要集成AI处理器、高清显示屏、充电管理芯片等诸多核心元器件,如何依托高集成、高效率的电源管理与充电芯片,实现性能不缩水、重量可控、续航提升,是行业设计的重中之重。
▪ 其次是使用时长与充电速度的双向需求。小容量电池特性决定了智能眼镜无法支撑长时间高负载运行,低功耗系统设计是保障基础使用时长的关键,而高效 快充 技术则能快速补能,解决用户续航焦虑,二者兼顾才能满足日常使用需求。
▪ 最后,外置充电盒成为刚需配套。受限于机身电池容量短板,便携充电盒已成为智能眼镜不可或缺的核心配件,承担着户外补能、多次续航的重要作用,也对充电盒的 快充 能力、安全性能、集成度提出了更高设计要求。
针对智能眼镜行业痛点, TI明确了穿戴设备高效充电的核心设计目标:实现20 ~ 30分钟充电50% ~ 80%的快速补能效果,全程控温防过热,适配锂电池安全充电机制,依托小型化、高集成的硬件设计,将设备续航从原有2 ~ 3小时提升至4 ~ 8小时,同时实现超低待机功耗。
为达成这一目标,行业需从输入端、控制器架构、系统适配、安全保护四大维度,搭建完整、可靠的电池充电系统。
▪ 在输入端设计上,设备多采用 USB接口供电,需精准界定输入电压、电流范围,兼容USB PD主流充电协议,同时搭载过压保护机制,抵御外部电源浪涌,规避系统损坏风险。
▪ 在控制器架构选型上,行业主要分为主控芯片管控与充电 IC自主控制两种模式。其中,搭载I2C接口的主控芯片适配高度定制化、多功能集成的系统设计;而充电IC自主控制模式可有效简化硬件结构、降低软件开发成本,依托外置电阻即可精准设定充电电压与电流,同时实现实时安全防护,适配多数轻量化智能眼镜产品。
▪ 系统设计层面,研发人员需精准匹配设备最低工作电压、电流参数,贴合锂电池 3V-4.2V的标准电压区间,严格管控最大充电电压,适配电池温度敏感特性,全面符合JEITA行业标准。
▪ 安全保护更是锂电池充电设计的核心,设备需搭载温度调控、过压过流保护、异常断电检测三重防护机制,可根据工作温度自动调节充电参数,遇短路、过温、过压等异常情况可即刻切断电源,杜绝安全隐患。
目前 AI智能眼镜行业主流充电方案分为线性充电与开关式充电两类,二者架构特性差异显著,可精准适配不同定位、不同功率需求的智能眼镜及配套设备。
▪ 线性充电方案凭借结构简单、成本可控的优势,成为入门级轻量化智能眼镜的优选方案。该方案通过背对背 MOS管稳定输出充电电压与电流,外置元器件数量少,可有效压缩BOM成本、简化设计流程,高度适配穿戴设备狭小的内部空间。同时,线性充电无开关纹波、低电流工况下发热量极低,自带I/O温度回路保护,充电稳定性极强,尤其适配对纹波、散热要求严苛的AR智能眼镜,普遍应用于500mA以下小电流充电场景。
▪ 开关式充电方案则主打高阶高效快充,适配中高端智能眼镜及充电盒设备。相较于线性充电,该方案需搭载电感、开关元件及控制回路,架构更为复杂、封装尺寸略大,但充电效率大幅提升,可最大程度 地 降低电压差带来的能量损耗,适配大电流快充场景。在高电流充电工况下,开关式充电发热量远低于线性充电,系统稳定性与使用寿命更具优势。针对高频开关带来的 EMI电磁干扰问题,TI 有 专属解决方案 , 可通过滤波、屏蔽设计优化干扰问题,助力产品顺利通过行业认证,广泛应用于智能眼镜快充盒、高端穿戴设备等大功率快充场景。
依托深厚的电源管理技术积淀, TI推出全系列适配AI智能眼镜的充电芯片及解决方案,全面覆盖入门、高端、配套充电盒等全场景需求。
在线性充电领域, BQ25186/188芯片适配500mA以下小电流充电场景,凭借极简设计、轻薄化封装特性,完美匹配轻量化智能眼镜的设计需求。
针对高端快充产品, TI BQ25628开关式充电芯片具备低发热、高快充效率的核心优势,可满足500mA以上大电流充电需求,有效解决 了 高端智能眼镜的快速补能痛点。
而 BQ25190超低漏电流充电器专为穿戴设备量身打造,内置路径管理功能,支持1A线性充电,输入电压覆盖3 V~ 18V,最大耐压可达25V,适配性与稳定性拉满。
作为智能眼镜的核心续航配件,充电盒的性能直接决定设备长效使用体验。 TI针对性推出多款专用解决方案,其中BQ25628/29芯片可同时适配智能眼镜本体与配套充电盒充电需求,通用性极强。
全新迭代的 BQ25630单节电池开关充电器,是专为大容量 智能眼镜充电 盒打造的高效方案,搭载TI专利级液体检测与腐蚀缓解技术,无需额外增设芯片电路,即可定期检测充电接口异物、潮湿、液体侵入等异常情况,实时断电防护并同步反馈至主芯片,有效规避接口锈蚀、设备损坏问题,以高集成、高安全的特性适配穿戴设备狭小空间设计需求,极大提升产品可靠性。
针对 BQ25630原有15W功率限制,TI推出PMP23456优化解决方案,搭配BQ25638充电管理芯片与TPS25730S控制器,依托 USB PD协议实现输入电压动态调节,将充电规格升级至9V/3A,突破单节电池充电调压局限,大幅提升充电效率与系统灵活性,为AI智能眼镜长效续航、安全快充提供全方位技术支撑。
主题:充电