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拆解报告:WHOOP 4.0智能手环,商业化的高能量密度硅碳电池技术

2023-12-22 16:02| 来源: 网络整理| 查看: 265

包装盒内有手环和充电底座。

充电底座升级为防水设计,可随时充电。顶部设计有“W”品牌LOGO和一颗指示灯。

侧边设置Type-C充电接口,底部滑扣式设计,与手环固定。

底部印有部分参数信息,包括产品型号:WB40,输入:5V-1A,电池参数:3.85V,638mAh,2.46Wh。以及CE、R-NZ认证标志和禁止丢弃标识。

WHOOP 4.0智能手环外观一览,采用了SuperKnit表带,编织纹理,表盘被表带覆盖,提供很好的保护功能。

表带卡扣上雕刻有“WHOOP”品牌LOGO。

掀开表带卡扣,可以看到表盘,金属材质,正面无屏幕。

表盘与表带固定的挂钩结构特写。

表带与表盘接触位置设置有防滑胶。

腕带位置有编织纹理凸起,佩戴时保障空气流通性,提升佩戴舒适性。

这部分用来调整腕带的长短。

另外一侧设置滑轨卡扣固定。

WHOOP 4.0智能手环整体外观一览。

表盘卡扣上用于固定腕带的凹槽特写。

表盘上对应卡扣凹槽的定位点特写。

表盘采用了无屏幕设计,正面为无线充电区域。

表盘背面设置健康监测模组,丝印有产品名称和“ALWAYS ON”字样。

表盘传感器模组特写,设置五个LED检测灯,4个光电二极管感应器,有效提升检测精准度。

表盘侧边印有“W//4A0365307”序列号。

表盘与无线充电底座固定的滑轨上设置有指示灯。

手环与无线充电底座固定充电状态展示。

我爱音频网采用CHARGERLAB POWER-Z KM002C对WHOOP 4.0智能手环进行充电测试,输入功率约为2.58W。

二、WHOOP 4.0手环拆解

通过开箱,我们了解了这款产品的详细外观设计,下面进入拆解部分,看看内部结构配置信息~

充电底座拆解

加热后撬开无线充电底座盖板,腔体内部结构一览,组件均固定在内部框架上。

盖板边缘打胶密封,提升防水性能。

取出底座内部结构,无线充电底座腔体内侧结构一览。

腔体上指示灯导光柱特写,使用了成本较高的双色注塑工艺。

框架一侧设置无线充电接收线圈,来自NuCurrent。

另外一侧是电池单元,通过海绵缓冲防护。

侧边设置有小板。

电池排线通过BTB连接器连接到小板并打胶加固。

无线充电接收线圈排线同样采用BTB连接。

挑开连接器,小板上BTB连接器母座特写。

排线上BTB连接器公座特写。

小板通过胶水固定在框架上,背面有多个测试点。

取掉框架上的排线电路。

无线充电底座内置可充式锂离子电池,实现移动电源功能,为手环提供额外的续航时间。电池型号SP 622629,高电压高能量密度设计,来自曙鹏科技。

曙鹏科技为豪鹏科技旗下子公司,据我爱音频网拆解了解到,目前已有索尼、JBL、佳明、大疆、飞利浦等知名品牌的众多款产品采用豪鹏科技旗下的锂离子电池。

电池另外一侧丝印有参数信息,电压:3.85V,容量:638mAh/2.456Wh。

电池配备有电路保护板,用于电池的过充、过放、过流和过热保护功能。

无线充电底座排线一侧电路一览。

排线另外一侧电路一览。

‎排线上印制有两只小鸟和“Don't bother trying to copy us!” 别费心模仿我们的字样。‎

Type-C充电母座特写。

Diodes达尔PI4ULS3V204电压转换器,PI4ULS3V204是一种4位可配置的双电源双向自动感应转换器,不需要方向控制引脚。A和B端口设计用于分别跟踪两个不同的电源导轨VCCA和VCCB。VCCA和VCCB供电轨均可在1.1V至3.6V之间配置。这允许VCCA侧的电压逻辑信号转换为VCCB侧的低、高或等值电压逻辑信号,反之亦然。

Diodes达尔PI4ULS3V204详细资料图。

FTDI飞特帝亚FT234XD USB to BASIC UART IC,采用12pin 3x3mm DFN封装。

FTDI飞特帝亚FT234XD详细资料图。

ST意法半导体丝印A145ACH的IC。

LED指示灯特写。

ST意法半导体丝印24M02DR6的IC。

Maxim美信MAX77818电源管理芯片,内置双路输入、智能电源通路3.0A开关模式充电器,具有反向升压能力以及可承受高达16VDC的适配器输入保护,采用专有的ModelGauge™ (m5)电

量计技术。

Maxim美信MAX77818详细资料图。

丝印+AAC的IC。

丝印77I的IC。

NXP恩智浦丝印73620无线充电IC,内置驱动管。

微控制器外围四颗精密绕线功率电感特写。

两颗6R8升压谐振电感。

手环拆解

取掉表盘固定表带的卡扣。

打开手环腔体,前腔设置电池单元,通过排线连接到后腔的主板。

电池排线采用了BTB连接器与主板连接,打胶固定。

挑开BTB连接器分离腔体。

取出后腔内部的电池单元。

后腔腔体壁上固定有印刷蓝牙天线的塑料件,通过触点连接到主板。

塑料件上印刷的LDS天线特写。

电池背部固定有无线充电接收线圈,同样来自NuCurrent。

手环内置锂离子电池型号:SP302022,采用高电压硅碳负极设计,同样来自曙鹏科技。

另外一侧丝印信息有电池电压3.77V,容量192mAh/0.724Wh等信息。

电池电路保护板通过绝缘胶带防护。

前腔内部结构一览。左侧设置转子马达,右侧固定主板,主板背面健康监测传感器模组排线通过BTB连接到主板。

挑开连接器,取出主板,腔体内部结构一览。

腔体底部传感器模组通过热熔柱固定。

取出腔体内的所有组件,底部透镜结构一览。

腔体侧边指示灯导光柱特写。

传感器模组排线一侧电路一览。

传感器模组排线另外一侧电路一览。

转子马达特写,丝印信息“V1A9B1”,用于消息通知、交互等功能反馈。

手环传感器模组特写,中间设置有5颗LED灯,两侧设置四颗光电二极管,用于接收检测光线。

光电二极管特写。

传感器天线特写,功能未知。

丝印282 15 0AF的IC。

丝印C1 4PH的IC。

Azoteq IQS7223B的多传感器IC。

美信MAX343I的IC。

Maxim美信MAX86171心率、血氧传感器,是一款超低功耗、光学数据采集系统,具有发送和接收通道。发送器侧,MAX86171具有9个LED驱动器输出引脚,可利用三个高电流、8位LED驱动器编程获得。接收器侧,MAX86171有两个低噪声电荷积分模拟前端,每个模拟前端包括独立的19.5位ADC和业界一流的环境光抵消(ALC)电路,组成当今市场上高性能的集成式光学数据采集系统。

MAX86171拥有较低功耗、紧凑的尺寸、使用简单且灵活,是脉搏血氧仪和心率检测等光学检测应用的理想选择。 MAX86171工作在1.8V主电源和3.1V至5.5V LED驱动器电源。器件以自主方式支持I2C和SPI接口。器件具有256字内置FIFO。MAX86171采用小尺寸28焊球WLP封装。

丝印F09的IC。

丝印A03 8AR的IC。

手环主板一侧电路一览。

主板另外一侧电路一览。

主板上的LED充电指示灯特写。

镁光 MT29F4G01ABBFDWB 存储器,丝印NW942,是一颗SPI接口的SLC闪存,用于存储固件信息。

用于连接蓝牙天线的两颗金属弹片特写。

丝印GAZ 4B4D的IC。

丝印3LBK BFD的IC。

丝印AAC BJZ的IC。

丝印二维码的传感器特写。

Nordic nRF52840的蓝牙IC,是一款支持低功耗蓝牙、蓝牙网状网络、NFC、Thread 和 Zigbee 的多协议蓝牙 5.2 SoC,具有完全的多协议并发能力,并且使用复杂的片上自适应电源管理系统实现了低能耗。

nRF52840 围绕 32 位 ARM® Cortex™-M4 CPU 构建,带有以 64 MHz 运行的浮点单元。它具有用于简化配对和支付解决方案的 NFC-A 标签。ARM TrustZone CryptoCell 加密单元包含在芯片上,并带来了广泛的加密选项,可以独立于 CPU 高效执行。它具有众多数字外设和接口,例如用于连接外部闪存和显示器的高速 SPI 和 QSPI、用于数字麦克风和音频的PDM 和 I 2 S,以及用于数据传输和电池充电电源的全速 USB 设备。

Nordic nRF52840详细资料图。

手环内部搭载的Maxim美信MAX77818的电源管理芯片特写,与无线充电底座为同一型号。

Maxim美信MAX32652低功耗Arm Cortex-M4 FPU微控制器,带有FPU CPU、3MB闪存和1MB SRAM。多个内存扩展接口支持内存可扩展性,包括一个HyperBus/Xccela公司DDR接口和两个SPI就地执行(SPIx)接口。安全数字接口支持外部高速存储卡,包括SD、SDIO、MMC、SDHC和microSD。

Maxim美信MAX32详细资料图。

NXP恩智浦丝印73620的无线充电IC。

WHOOP 4.0手环拆解全家福。

三、我爱音频网总结

WHOOP 4.0智能手环作为一款定位于专业运动健康场景的产品,在外观设计上并未配备屏幕,并通过表带进行很好的防护,防止在运动过程中表盘受损。配备的SuperKnit表带采用了编织材质,佩戴舒适透气,可灵活调节;此外WHOOP还打造了WHOOP Body系列可穿戴服饰,使手环能够固定在这些运动服饰和贴身衣物上使用。

内部结构配置方面,无线充电底座内置有曙鹏科技3.85V 638mAh高电压锂电池,可以充当移动电源使用,通过无线充电随时随地为手环提供额外额的续航。无线充电底座上采用了达尔PI4ULS3V204电压转换器,飞特帝亚FT234XD USB to BASIC UART IC,美信MAX77818电源管理芯片,以及恩智浦无线充电IC。

手环表盘部分,同样内置了曙鹏科技锂离子软包电池,容量192mAh,电压3.77V,采用了硅碳负极技术,提升了整机续航时间的同时,解决了硅碳负极的批量生产与膨胀问题。电源管理芯片和无线充电IC与充电底座上的为统一规格。健康监测传感器模组搭载了5颗LED灯,四个光线接收传感器,采用了美信MAX86171心率、血氧传感器IC,超低功耗、光学数据采集系统,具有发送和接收通道。

手环无线连接采用了Nordic nRF52840的蓝牙IC,支持低功耗蓝牙5.2、蓝牙网状网络、NFC、Thread和Zigbee多种协议,具有完全的多协议并发能力。还采用了美信MAX32652低功耗Arm Cortex-M4 FPU微控制器,带有FPU CPU、3MB闪存和1MB SRAM,用于数据处理和整机控制功能。以及镁光 MT29F4G01ABBFDWB 存储器等。返回搜狐,查看更多



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