CN107623344A - 无线充电电路、无线充电系统及电路控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线充电电路、无线充电系统及电路控制方法，属于无线充电技术领域。该无线充电电路包括：DC/AC转换器、无线发射器、控制组件和无线通信组件；无线通信组件用于接收接收端反馈的充电参数；控制组件用于根据充电参数向DC/AC转换模块发送第一驱动信号或第二驱动信号；DC/AC转换器用于在第一驱动信号的控制下处于工作状态，在处于工作状态时对直流电压进行转换；在第二驱动信号的控制下处于停止工作状态，在处于停止工作状态时不转换直流电压。解决了现有的调节输出功率的方法会增加电路成本和体积的问题，达到使得接收端实际负载的平均功率等于或接近于负载的需求功率，提高无线充电系统的效率和功率密度的效果。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域，特别涉及一种无线充电电路、无线充电系统及电路控制方法。
背景技术
无线充电是指具有电池的接收端通过电磁波感应的方式从发射端取得电力，其中，发射端产生电磁信号，接收端感应到电磁信号产生电流给电池充电。
由于需要充电的电池容量不同，因此，需要根据负载对发射端和接收端的输出功率进行调节。常用的调节输出功率的方法中，在发射端和接收端分别增加阻抗匹配电路，利用阻抗匹配电路中的可调电容器调节电容，利用阻抗匹配电路中的可调电感器调节和电感，从而达到调节输出功率的目的。具体地，可调电容器中的可控开关和电容器串联，利用可控开关的闭合与否控制电容器的接入与否，达到调节电容的目的，可调节电感器中增加机械装置或增加额外的调节电路，通过改变偏置电压来达到调节电感的目的。
在上述调节输出功率的方法中，若采用电力电子器件作为可控开关调节电容，会有导通损耗大、效率低的问题，若采用继电器作为可控开关调节电容会存在抗冲击能力有限的问题，依靠机械结构调节电感也增加了电路成本和体积，另外，上述调节输出功率的方法中是在系统中增加了额外的电路才实现了调节输出功率的目的，不仅增加电路成本和体积，也降低系统效率和功率密度。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种无线充电电路、无线充电系统及电路控制方法。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种无线充电电路，应用于无线充电系统的发射端中，所述无线充电电路包括与电源相连的直流(Direct Current，DC)/交流(Alternating Current，AC)转换器、分别与所述DC/AC转换器相连的无线发射器和控制组件、与所述控制组件相连的无线通信组件；所述电源用于提供直流电压；所述无线通信组件用于接收所述无线充电系统中的接收端反馈的充电参数，所述充电参数用于表示实际充电参数与需求充电参数之间的差异；所述控制组件用于根据所述充电参数生成持续时长为第一时长的第一驱动信号，向所述DC/AC转换器发送所述第一驱动信号；或，根据所述充电参数生成持续时长为第二时长的第二驱动信号，向所述DC/AC转换器发送所述第二驱动信号；所述DC/AC转换器用于在所述第一驱动信号的控制下在所述第一时长内处于所述工作状态，并在处于所述工作状态时对所述直流电压进行转换得到高频交流电压；在所述第二驱动信号的控制下在所述第二时长内处于停止工作状态，并在处于所述停止工作状态时不转换所述直流电压；所述无线发射器，用于将所述DC/AC转换器处于所述工作状态时转换得到的所述高频交流电压转化为所述高频磁场，并发射所述高频磁场，所述高频磁场用于对所述电池组件进行充电。
通过发射端为接收端提供高频交流磁场，接收端接收到高频交流磁场后转化为直流电压为电池组件充电，接收端向发射端反馈充电参数，接收端根据接收到的充电参数生成持续时长为第一时长的第一驱动信号或持续时长为第二时长的第二驱动信号，并向DC/AC转换器发送，使得DC/AC转换器在第一驱动信号和第二驱动信号的控制下实现间歇工作，DC/AC转换器DC/AC转换器在第一驱动信号的控制下将直流电压转换为高频交流磁场，无线充电系统有输出功率，DC/AC转换器在第二驱动信号的控制下不转换直流电压，无线充电系统没有输出功率，通过控制DC/AC转换器的工作时间，在不需要增加额外的电路的情况下使得系统在正常工作和停止工作两个状态之间切换，解决了现有技术中调节输出功率的方法会增加电路成本和体积的问题，达到使得接收端实际负载的平均功率等于或接近于负载的需求功率，提高无线充电系统的效率和提高无线充电系统的功率密度的效果。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实施方式，所述控制组件包括调制发波组件，所述DC/AC转换器为开关管构成的桥结构电路；所述调制发波组件，用于向所述DC/AC转换器发送持续时长为所述第一时长的所述第一驱动信号；在所述第一驱动信号的控制下，所述DC/AC转换器从所述停止工作状态切换至所述工作状态时，所述高频交流电压的基波与所述DC/AC转换器前后桥臂间的电压之间的移相角度从零线性增加至预定值，所述预定值是令所述DC/AC转换器实现软开关的角度；或，所述调制发波组件，用于向所述DC/AC转换器发送持续时长为所述第二时长的所述第二驱动信号，在第二驱动信号的控制下，所述DC/AC转换器从所述工作状态切换至所述停止工作状态时，且所述高频交流电压的基波与所述DC/AC转换器前后桥臂间的电压之间的移相角度从预定值线性减小至零；其中，所述预定值是令所述DC/AC转换器实现软开关的角度。
通过在DC/AC转换器在工作状态和停止工作状态之间切换时，保持电流线性增大或线性减小，减小了在切换过程中对无线充电系统的冲击，加快了切换过程，减小了切换过程中的损耗。另外，由于DC/AC转换器在实现软开关时，接收端实际负载的平均功率大于于负载的需求功率，通过在DC/AC转换器在工作状态和停止工作状态之间切换时，使得在实现DC/AC转换器实现软开关的情况下，接收端实际负载的平均功率等于或接近于负载的需求功率。
结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实施方式，所述第一时长除以所述第二时长的商，等于所述接收端的负载的需求功率除以在所述DC/AC转换器处于所述工作状态时所述接收端的实际功率的商，所述需求功率为所述负载在充电过程中要求满足的功率。通过将发射端DC/AC转换器的驱动信号的持续时长与接收端的功率关联起来，使得在DC/AC转换器间歇工作时，无线充电系统的输出功率符合负载在充电过程中要求满足的功率。
结合第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式、第一方面的第二种可能的实施方式，在第一方面的第三种可能的实施方式，所述充电参数包括需求电压值、需求电流值、采样电流值和采样电压值，所述需求电压值是所述接收端的负载在充电过程中要求满足的电压值；所述控制组件包括计算组件和调制发波组件，所述调制发波组件为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)控制组件、调频控制组件和移相控制组件中的任意一种；所述计算组件，用于在所述需求电压值小于所述采样电压值或所述需求电流值小于所述采样电流值时，根据所述充电参数生成第一控制指令；在所述需求电压值大于所述采样电压值或所述需求电流值大于所述采样电流值时，根据所述充电参数生成第二控制指令；所述调制发波组件，用于根据所述第一控制指令生成所述第一驱动信号，并向所述DC/AC转换器发送所述第一驱动信号；或者，用于根据所述第二控制指令生成所述第二驱动信号，并向所述DC/AC转换器发送所述第二驱动信号。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，在第一方面的第四种可能的实施方式，所述DC/AC转换器包括四个开关管；所述DC/AC转换器包括四个开关管；在第一开关管和第四开关管处于第一状态，且第二开关管和第三开关管处于第二状态时，所述DC/AC转换器处于所述工作状态；在所述第一开关管和所述第三开关管处于所述第一状态，且所述第二开关管和所述第四开关管处于所述第二状态时，所述DC/AC转换器处于所述停止工作状态；所述第一状态为开通状态，所述第二状态为关断状态；或者，所述第一状态为关断状态，所述第二状态为开通状态。
结合第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式、第一方面的第二种可能的实施方式、第一方面的第三种可能的实施方式、第一方面的第四种可能的实施方式，在第一方面的第五种可能的实施方式，所述无线充电电路还包括补偿器，所述补偿器位于所述DC/AC转换器与所述无线发射器之间；所述补偿器，用于对所述DC/AC转换器输出的所述高频交流电压进行补偿，并向所述无线发射器输出稳定的所述高频交流电压。通过补偿器补偿高频交流电压，使得无线发射器输出稳定的高频交流电压，令接收端能够接收到稳定的高频交流电压。
第二方面，提供了一种无线充电电路，应用于无线充电系统的接收端中，所述无线充电电路包括无线接收器、与所述无线接收器相连的AC/DC转换器、控制器、与所述控制器相连的无线通信组件；所述无线接收器，用于接收所述无线充电系统中的发射端发射的高频磁场，并将所述高频磁场转化为高频交流电压；所述AC/DC转换器，用于将所述高频交流电压转换为直流电压，对相连的电池组件进行充电；所述控制器，用于接收电池管理组件根据所述电池组件的电池状态生成的充电参数，将所述充电参数发送给所述无线通信组件，所述电池管理组件与所述电池组件相连；所述无线通信组件，用于向所述发射端反馈所述充电参数，所述充电参数用于表示实际充电参数与需求充电参数之间的差异。
通过发射端为接收端提供高频交流磁场，接收端接收到高频交流磁场后转化为直流电压为电池组件充电，接收端向发射端反馈充电参数，接收端根据接收到的充电参数生成持续时长为第一时长的第一驱动信号或持续时长为第二时长的第二驱动信号，并向DC/AC转换器发送，使得DC/AC转换器在第一驱动信号和第二驱动信号的控制下实现间歇工作，DC/AC转换器DC/AC转换器在第一驱动信号的控制下将直流电压转换为高频交流磁场，无线充电系统有输出功率，DC/AC转换器在第二驱动信号的控制下不转换直流电压，无线充电系统没有输出功率，通过控制DC/AC转换器的工作时间，在不需要增加额外的电路的情况下使得系统在正常工作和停止工作两个状态之间切换，解决了现有技术中调节输出功率的方法会增加电路成本和体积的问题，达到使得接收端实际负载的平均功率等于或接近于负载的需求功率，提高无线充电系统的效率和提高无线充电系统的功率密度的效果。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实施方式，所述充电参数包括需求电压值、需求电流值、采样电流值和采样电压值，所述需求电压值是所述接收端的负载在充电过程中要求满足的电压值，所述需求电流值是所述接收端的负载在充电过程中要求满足的电流值。
结合第二方面、第二方面的第一种可能的实施方式，在第二方面的第二种可能的实施方式，所述AC/DC转换器是二极管构成的整流桥电路；或，所述AC/DC转换器是互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)管构成的同步整流电路。
结合第二方面、第二方面的第一种可能的实施方式、第二方面的第二种可能的实施方式，在第二方面的第三种可能的实施方式，所述无线充电电路还包括补偿器，所述补偿器位于所述无线接收器和所述AC/DC转换器之间；所述补偿器，用于对所述AC/DC模块输出的所述直流电压进行补偿，并向所述电池组件输出稳定的所述直流电压。通过补偿器补偿高频交流电压，使得无线发射器输出稳定的高频交流电压，令接收端能够接收到稳定的高频交流电压。
结合第二方面、第二方面的第一种可能的实施方式、第二方面的第二种可能的实施方式，第二方面的第三种可能的实施方式，在第二方面的第四种可能的实施方式，所述无线充电电路还包括滤波器，所述滤波器位于所述AC/DC转换器之后；所述滤波器，用于去除所述直流电压中的高频电压。通过滤波器去除直流电压中的高频电压，保证为充电模块充电的直流电压中不存在高频电压，避免损坏电池组件。
第三方面，提供了一种无线充电系统，该系统包括电源、与所述电源相连的发射端、接收端、与所述接收端相连的电池组件、与所述电池组件和所述接收端分别相连的电池管理组件；所述发射端包括如第一方面或第一方面的至少一种实现中所提供的无线充电电路；所述接收端包括如第二方面或第二方面的至少一种实现中所提供的无线充电电路。
第四方面，提供了一种无线充电电路的控制方法，该方法应用于如第一方面或第一方面的至少一种实现中所提供的无线充电电路中，所述方法包括：通过所述无线通信组件接收所述无线充电系统中的接收端反馈的充电参数，所述充电参数用于表示实际充电参数与需求充电参数之间的差异；通过控制组件根据所述充电参数生成持续时长为所述第一时长的所述第一驱动信号，向所述DC/AC转换器发送所述第一驱动信号；或，根据所述充电参数生成持续时长为所述第二时长的所述第二驱动信号，向所述DC/AC转换器发送所述第二驱动信号；通过所述DC/AC转换模块在所述第一驱动信号的控制下在所述第一时长内处于所述工作状态，并在处于所述工作状态时对所述直流电压进行转换得到所述高频交流电压；在所述第二驱动信号的控制下在所述第二时长内处于所述停止工作状态，并在处于所述停止工作状态时不转换所述直流电压；通过所述无线发射器将所述DC/AC转换器处于所述工作状态时转换得到的所述高频交流电压转化为所述高频磁场，并发射所述高频磁场。
通过发射端为接收端提供高频交流磁场，接收端接收到高频交流磁场后转化为直流电压为电池组件充电，接收端向发射端反馈充电参数，接收端根据接收到的充电参数生成持续时长为第一时长的第一驱动信号或持续时长为第二时长的第二驱动信号，并向DC/AC转换器发送，使得DC/AC转换器在第一驱动信号和第二驱动信号的控制下实现间歇工作，DC/AC转换器DC/AC转换器在第一驱动信号的控制下将直流电压转换为高频交流磁场，无线充电系统有输出功率，DC/AC转换器在第二驱动信号的控制下不转换直流电压，无线充电系统没有输出功率，通过控制DC/AC转换器的工作时间，在不需要增加额外的电路的情况下使得系统在正常工作和停止工作两个状态之间切换，解决了现有技术中调节输出功率的方法会增加电路成本和体积的问题，达到使得接收端实际负载的平均功率等于或接近于负载的需求功率，提高无线充电系统的效率和提高无线充电系统的功率密度的效果。
结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实施方式，所述控制组件包括调制发波组件，所述DC/AC转换器为开关管构成的桥结构电路；所述方法还包括：通过所述调制发波组件向所述DC/AC转换器发送持续时长为所述第一时长的所述第一驱动信号；在所述第一驱动信号的控制下，所述DC/AC转换器从所述停止工作状态切换至所述工作状态时，所述高频交流电压的基波与所述DC/AC转换器前后桥臂间的电压之间的移相角度从零线性增加至预定值，所述预定值是令所述DC/AC转换器实现软开关的角度；或，通过所述调制发波组件向所述DC/AC转换器发送持续时长为所述第二时长的所述第二驱动信号，在所述第二驱动信号的控制下，所述DC/AC转换器从所述工作状态切换至所述停止工作状态时，且所述高频交流电压的基波与所述DC/AC转换器前后桥臂间的电压之间的移相角度从预定值线性减小至零；其中，所述预定值是令所述DC/AC转换器实现软开关的角度。通过在DC/AC转换器在工作状态和停止工作状态之间切换时，使得移相角度线性增加或减小，保持电流线性增大或线性减小，减小了在切换过程中对无线充电系统的冲击，加快了切换过程，减小了切换过程中的损耗。另外，由于DC/AC转换器在实现软开关时，接收端实际负载的平均功率大于于负载的需求功率，通过在DC/AC转换器在工作状态和停止工作状态之间切换时，使得在实现DC/AC转换器实现软开关的情况下，接收端实际负载的平均功率等于或接近于负载的需求功率。
结合第四方面，在第四方面的第二种可能的实施方式，所述第一时长除以所述第二时长的商，等于所述接收端的负载的需求功率除以在所述DC/AC转换器处于所述工作状态时所述接收端的实际功率的商，所述需求功率为所述负载在充电过程中要求满足的功率。
通过将发射端DC/AC转换器的驱动信号的持续时长与接收端的功率关联起来，使得在DC/AC转换器间歇工作时，无线充电系统的输出功率符合负载在充电过程中要求满足的功率。
结合第四方面、第四方面的第一种可能的实施方式、第四方面的第二种可能的实施方式，在第四方面的第三种可能的实施方式，所述充电参数包括需求电压值、需求电流值、采样电流值和采样电压值，所述需求电压值是所述接收端的负载在充电过程中要求满足的电压值；所述控制组件包括计算组件和调制发波组件，所述方法还包括：通过所述计算组件在所述需求电压值小于所述采样电压值或所述需求电流值小于所述采样电流值时，根据所述充电参数生成第一控制指令；在所述需求电压值大于所述采样电压值或所述需求电流值大于所述采样电流值时，根据所述充电参数生成第二控制指令；通过所述调制发波组件根据所述第一控制指令生成所述第一驱动信号，并向所述DC/AC转换器发送所述第一驱动信号；或者，用于根据所述第二控制指令生成所述第二驱动信号，并向所述DC/AC转换器发送所述第二驱动信号。
结合第四方面、第四方面的第一种可能的实施方式、第四方面的第二种可能的实施方式、第四方面的第三种可能的实施方式，在第四方面的第四种可能的实施方式中，所述无线充电电路还包括补偿器；所述方法还包括：通过所述补偿器对所述DC/AC转换器输出的所述高频交流电压进行补偿，并向所述无线发射器输出稳定的所述高频交流电压。通过补偿器补偿高频交流电压，使得无线发射器输出稳定的高频交流电压，令接收端能够接收到稳定的高频交流电压。
第五方面，提供了一种无线充电电路的控制方法，所述方法应用于如第二方面或第二方面的至少一种实现中所提供的无线充电电路中，所述方法包括：通过所述无线接收器接收所述无线充电系统中发射端发射的高频交流磁场，并将所述高频磁场转化为高频交流电压；通过所述AC/DC模块将所述高频交流磁场转换为直流电压，对相连的电池组件进行充电；通过所述控制器接收所述电池管理组件根据所述电池组件的电池状态生成的充电参数，并将所述充电参数发送至所述无线通信组件，所述电池管理组件与所述电池组件相连；通过所述无线通信组件向所述发射端反馈所述充电参数，所述充电参数用于表示实际充电参数与需求充电参数之间的差异。
通过发射端为接收端提供高频交流磁场，接收端接收到高频交流磁场后转化为直流电压为电池组件充电，接收端向发射端反馈充电参数，接收端根据接收到的充电参数生成持续时长为第一时长的第一驱动信号或持续时长为第二时长的第二驱动信号，并向DC/AC转换器发送，使得DC/AC转换器在第一驱动信号和第二驱动信号的控制下实现间歇工作，DC/AC转换器DC/AC转换器在第一驱动信号的控制下将直流电压转换为高频交流磁场，无线充电系统有输出功率，DC/AC转换器在第二驱动信号的控制下不转换直流电压，无线充电系统没有输出功率，通过控制DC/AC转换器的工作时间，在不需要增加额外的电路的情况下使得系统在正常工作和停止工作两个状态之间切换，解决了现有技术中调节输出功率的方法会增加电路成本和体积的问题，达到使得接收端实际负载的平均功率等于或接近于负载的需求功率，提高无线充电系统的效率和提高无线充电系统的功率密度的效果。
结合第五方面，在第五方面的第一种可能的实施方式，所述充电参数包括需求电压值、需求电流值、采样电压值和采样电流值，所述需求电压值是所述接收端的负载在充电过程中要求满足的电压值，所述需求电流值是所述接收端的负载在充电过程中要求满足的电流值。
结合第五方面、第五方面的第一种可能的实施方式，在第五方面的第二种可能的实施方式，所述无线充电电路还包括补偿器；所述方法还包括：通过所述补偿器对所述AC/DC模块输出的所述直流电压进行补偿，并向所述电池组件输出稳定的所述直流电压。通过补偿器补偿高频交流电压，使得无线发射器输出稳定的高频交流电压，令接收端能够接收到稳定的高频交流电压。
结合第五方面、第五方面的第一种可能的实施方式、第五方面的第二种可能的实施方式，在第五方面的第三种可能的实施方式中，所述无线充电电路还包括滤波器；通过所述滤波器去除所述直流电压中的高频电压。通过滤波器去除直流电压中的高频电压，保证为充电模块充电的直流电压中不存在高频电压，避免损坏电池组件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。
图1是本发明实施例提供的一种无线充电系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种无线充电系统的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种无线充电系统的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种无线充电系统的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种无线充电系统的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种无线充电电路的控制方法的流程图；
图7A是本发明实施例提供的另一种无线充电电路的控制方法的流程图；
图7B是本发明实施例提供的另一种无线充电电路的控制方法的流程图；
图8是本发明实施例提供的一种处理前发射线圈的电流和移相角度的关系示意图；
图9是本发明实施例提供的一种移相角度和时间的关系示意图；
图10是本发明实施例提供的一种处理后的发射线圈的电流和移相角度的关系示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
在本文提及的“模块”是指存储在存储器中的能够实现某些功能的程序或指令；在本文中提及的“单元”是指按照逻辑划分的功能性结构，该“单元”可以由纯硬件实现，或者，软硬件的结合实现。
请参考图1，其示出了本发明提供的一个示例性无线充电系统的结构示意图，该无线充电系统包括电源100、与电源相连的发射端110、接收端120、与接收端120相连的电池组件130、与电池组件130和接收端120分别相连的电池管理组件140，其中：
电源100用于提供直流电压。
发射端110包括直流(Direct Current，DC)/交流(Alternating Current，AC)转换器111，与DC/AC转换器111相连的无线发射器112，与DC/AC转换器111相连的控制组件113，与控制组件113相连的无线通信组件114。
无线通信组件114，用于接收无线充电系统中的接收端120反馈的充电参数，充电参数用于表示实际充电参数与需求充电参数之间的差异。实际充电参数是指在电池组件130充电过程中，电池管理组件140实际获取到的充电参数；需求充电参数是指在电池组件130的充电过程中，电池组件130需要的充电参数。
控制组件113，用于根据充电参数生成持续时长为第一时长的第一驱动信号，向DC/AC转换器111发送第一驱动信号；或，根据充电参数生成持续时长为第二时长的第二驱动信号，向DC/AC转换器111发送第二驱动信号。
DC/AC转换器111，在第一驱动信号的控制下在第一时长内处于工作状态，并在处于工作状态时对直流电压进行转换得到高频交流电压；在第二驱动信号的控制下在第二时长内处于停止工作状态，并在处于停止工作状态时不转换直流电压。
无线发射器112，用于将DC/AC转换器111处于工作状态时转换得到的高频交流电压转化为高频磁场，并发射高频磁场，高频磁场用于对电池组件130进行充电。
接收端120包括无线接收器121，与无线接收器121相连的AC/DC转换器122，控制器123、与控制器123相连的无线通信组件124。
无线接收器121，用于接收无线充电系统中的发射端110发射的高频磁场，并将高频磁场转化为高频交流电压。
AC/DC转换器122，用于将高频交流电压转换为直流电压，对相连的电池组件130进行充电。
控制器123，用于接收电池管理组件140根据电池组件130的电池状态生成的充电参数，将充电参数发送给无线通信组件124。其中，电池组件130与电池管理组件140相连。
无线通信组件124，用于向发射端110反馈充电参数。
在电池组件130充电时，电池管理组件140检测电池组件130的电池状态，比如电压、电流、温度，并根据检测到的电池状态生成充电参数，电池管理组件140将生成的充电参数发送至接收端120的控制器123。
综上所述，本发明实施例提供的无线充电电路，通过发射端为接收端提供高频交流磁场，接收端接收到高频交流磁场后转化为直流电压为电池组件充电，接收端向发射端反馈充电参数，接收端根据接收到的充电参数生成持续时长为第一时长的第一驱动信号或持续时长为第二时长的第二驱动信号，并向DC/AC转换器发送，使得DC/AC转换器在第一驱动信号和第二驱动信号的控制下实现间歇工作，DC/AC转换器DC/AC转换器在第一驱动信号的控制下将直流电压转换为高频交流磁场，无线充电系统有输出功率，DC/AC转换器在第二驱动信号的控制下不转换直流电压，无线充电系统没有输出功率，通过控制DC/AC转换器的工作时间，在不需要增加额外的电路的情况下使得系统在正常工作和停止工作两个状态之间切换，解决了现有技术中调节输出功率的方法会增加电路成本和体积的问题，达到使得接收端实际负载的平均功率等于或接近于负载的需求功率，提高无线充电系统的效率和提高无线充电系统的功率密度的效果。
可选的，充电参数包括需求电压值、需求电流值、采样电流值和采样电压值，需求电压值是接收端的负载在充电过程中要求满足的电压值，比如恒压充电模式的电压参考值；需求电流值是接收端的负载在充电过程中要求满足的电流值，比如恒流充电模式下的电流参考值，或者平均电流，或者峰值电流。采样电流值是流过负载的电流，由电池管理组件140中的电流采样电路测得；采样电压值是负载上的电压，由电池管理组件140中的电压采样电路测得。
可选的，应用于无线充电系统的发射端中的无线充电电路还可以包括补偿器115，控制组件113包括计算组件1131和调制发波组件1132，如图2所示：
补偿器115位于DC/AC转换器111和无线发射器112之间，补偿器115，用于对DC/AC模块111输出的高频交流电压进行补偿，并向无线发射器112输出稳定的高频交流电压。
计算组件1131，用于在需求电压值小于采样电压值或需求电流值小于采样电流值时，根据充电参数生成第一控制指令；在需求电压值大于采样电压值或需求电流值大于采样电流值时，根据充电参数生成第二控制指令。
调制发波组件1132，用于根据计算组件1131生成的第一控制指令生成第一驱动信号，并向DC/AC转换器111发送第一驱动信号；或者根据计算组件1131生成的第二控制指令生成第二驱动信号，并向DC/AC转换器111发送第二驱动信号。
可选的，调制发波组件1132为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)控制组件、调频控制组件和移相控制组件中的任意一种。
可选的，应用于无线充电系统的接收端中的无线充电电路还可以包括补偿器125和滤波器126，如图2所示：
补偿器125位于无线接收器121和AC/DC转换器122之间，滤波器126位于AC/DC转换器122之后。
补偿器125，用于对AC/DC转换器122输出的直流电压进行补偿，并向电池组件130输出稳定的直流电压。
滤波器126，用于去除直流电压中的高频电压。
在上述应用于无线充电系统的发射端的无线充电电路中，当DC/AC转换器在第一驱动信号的控制下处于工作状态时，DC/AC转换器对直流电压进行转换得到高频交流电压，也即无线充电系统处于工作状态；当DC/AC转换器在第二驱动信号的控制下处于停止工作状态时，DC/AC转换器不转换直流电压，也即无线充电系统处于停止工作状态。发射端通过第一驱动信号和第二驱动信号控制DC/AC转换器在的工作状态和停止工作状态之间切换，使得DC/AC转换器实现间歇工作的效果。
其中，第一驱动信号的持续时长与第二驱动信号的持续时长的时间和为DC/AC转换器的一个间歇工作周期，也即第一时长与第二时长的时间和等于DC/AC转换器的一个间歇工作周期；第一驱动信号的持续时长除以第二驱动信号的持续时长的商，等于接收端的负载的需求功率除以在DC/AC转换器处于工作状态时接收端的实际功率的商，需求功率为负载在充电过程中要求满足的功率。
可选的，在DC/AC转换器处于工作状态时接收端的实际功率可以由电池管理组件根据电池状态计算得到，也可以由发射端的计算组件根据充电参数计算得到。
可选的，在上述无线充电系统的发射端中，DC/AC转换器为开光管构成的桥结构。可选的，DC/AC转换器为开光管构成的全桥结构或半桥结构。
调制发波组件，用于向DC/AC转换器发送持续时长为第一时长的第一驱动信号；在第一驱动信号的控制下，DC/AC转换器从停止工作状态切换至工作状态时，高频交流电压的基波与DC/AC转换器前后桥臂间的电压之间的移相角度从零线性增加至预定值，预定值是令DC/AC转换器实现软开关的角度；其中，预定值是令DC/AC转换器实现软开关的角度。
由于DC/AC转换器从停止工作状态切换至工作状态时，高频交流电压的基波与DC/AC转换器前后桥臂间的电压之间的移相角度从零线性增加至预定值，因此，无线发射器上的电流线性增加。
或，
调制发波组件，用于向DC/AC转换器发送持续时长为第二时长的第二驱动信号，在第二驱动信号的控制下，DC/AC转换器从工作状态切换至停止工作状态时，且高频交流电压的基波与DC/AC转换器前后桥臂间的电压之间的移相角度从预定值线性减小至零；其中，预定值是令DC/AC转换器实现软开关的角度。
由于DC/AC转换器从工作状态切换至停止工作状态时，高频交流电压的基波与DC/AC转换器前后桥臂间的电压之间的移相角度从预定值线性减小至零，因此，无线发射器上的电流线性减小。
以无线充电系统中的发射端中的DC/AC转换器是四个功率开关管构成的全桥结构，补偿器由一个电感和一个电容构成，无线发射器是发射线圈；接收端中的无线接收器是接收线圈，补偿器由一个电容构成，AC/DC转换器是由四个二极管构成的整流桥，滤波器由一个电感和一个电容构成为例，如图3所示：
电源是直流电压DC，该直流电压可以是固定的，也可以是可变的。
在发射端中，DC/AC转换器是由功率开关管S1-S4构成的全桥结构，补偿器由电感L1和电容C1构成，无线发射器为电感LS，计算组件生成第一控制指令或第二控制指令，调制发波组件根据第一控制指令生成并向DC/AC转换器发送第一驱动信号，根据第二控制指令生成并向DC/AC转换器发送第二驱动信号，通过第一驱动信号和第二驱动信号控制DC/AC转换器中功率开关管S1-S4的状态。
计算组件根据充电参数中的需求值和采样值，计算出误差，误差＝需求值-采样值；将计算出的误差发送至计算组件中的比例积分(Proportional Integral，PI)控制器，由PI控制器输出占空比的值，PI控制器将占空比的值限定在0至1之间，将占空比乘以间歇工作周期得到DC/AC转换器处于工作状态的持续时长，也即第一时长，第二驱动信号的持续时长为间歇工作周期减去第一驱动信号的持续时长，也即第二时长等于间歇工作周期减去第一时长；其中，间歇工作周期为预先设置的值，比如10毫秒。
当调制发波组件发送第一驱动信号时，DC/AC转换器处于工作状态，此时，第一开关管S1和第四开关管S4处于开通状态，第二开关管S2和第三开关管S3处于关断状态；或者，第一开关管S1和第四开关管S4处于关断状态，第二开关管S2和第三开关管S3处于开通状态。
当调制发波组件发送第二驱动信号时，DC/AC转换器处于停止工作状态，此时，第一开关管S1和第三开关管S3处于开通状态，第二开关管S2和第四开关管S4处于关断状态；或者，第一开关管S1和第三开关管S3处于关断状态，第二开关管S2和第四开关管S4处于开通状态。
也即，在第一开关管S1和第四开关管S3处于第一状态，且第二开关管S2和第三开关管S3处于第二状态时，DC/AC转换器处于工作状态；在第一开关管S1和第三开关管S3处于第一状态，且第二开关管S2和第四开关管S4处于第二状态时，DC/AC转换器处于停止工作状态；其中，第一状态为开通状态，第二状态为关断状态；或者，第一状态为关断状态，第二状态为开通状态。
在接收端中，无线接收器为LR，补偿器为电容C2，AC/DC转换器为由四个二极管构成的二极管整流桥，滤波器为电感Lo和电容Co。
接收端与电池组件BAT相连，电池组件BAT与电池管理组件相连，电池管理组件检测电池组件在充电过程中的电池状态，通过采样电流电路测得采样电流值，通过采样电压电路测得采样电压值，根据电池状态计算出需求电压值和需求电流值。
当发射端的DC/AC转换器处于工作状态时，发射端发射高频交流磁场，接收端接收发射端发射的高频交流磁场，由于接收端和发射端之间存在一定的距离，因此接收端接收到的高频交流磁场与接收端和发射端之间的距离有关，距离越小，接收到的高频交流磁场越大，距离越大，接收到的高频交流磁场越小。接收端将接收到的高频交流磁场转换为直流电压为电池组件BAT充电，电池管理组件检测电池组件BAT的电池状态，测量出采样电压值、采样电流值，计算出需求电压值、需求电流值，电池管理组件向控制器发送采样电压值和需求电压值，或者采样电流值和需求电流值，或者采样电压值、采样电流值、需求电压值和需求电流值，控制器接收电池管理组件发送的充电参数，并将充电参数反馈至发射端，发射端的计算组件根据充电参数生成第一控制指令或第二控制指令，调制发波组件根据第一控制指令生成第一驱动信号或根据第二控制指令生成第二驱动信号，利用第一驱动信号控制DC/AC转换器处于工作状态，利用第二驱动信号控制DC/AC转换器处于停止工作状态，令DC/AC转换器间歇工作，有效地调节了发射端的输出功率，进一步地实现接收端的负载的平均功率等于或接近于负载的需求功率。
可选的，AC/DC转换器是互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor，CMOS)管构成的同步整流电路。
在如图3所示的无线充电系统中，应用于接收端的无线充电电路中，AC/DC转换器是由四个二极管构成的整流桥的结构，由于二极管的导通压降高，导通损耗大，可以使用可控开关代替二极管，实现同步整流的功能，达到提高效率的目的。也即图3中的四个二极管被四个可控开关Q1-Q4替代，如图4所示。
此外，在无线充电系统中，在发射端和接收端中的补偿器，除了图3和图4中所示的结构，还可以是电感和电容构成的其他结构，比如电感和电容构成的并联结构，或者电感和电容构成的串联结构，或电感、电感和电容构成的串并联结构、或者电感、电容和电容构成的串并联结构。而且，发射端中的补偿器的结构与接收端中的补偿器的结构可以相同也可以不同，如图5所示，其示出了另一种无线充电系统中的无线充电电路的结构示意图。
需要说明的是，图5中接收端的AC/DC转换器也可以是由四个二极管构成的整流桥的结构。
请参考图6，其示出了本发明提供的一个示例性无线充电电路的控制方法的流程图，该无线充电电路的控制方法的流程图适用于如图1或图2所示的无线充电系统的发射端和接收端中，该无线充电电路的控制方法包括：
步骤601，发射端通过无线通信组件接收无线充电系统中的接收端反馈的充电参数。
充电参数用于表示实际充电参数和需求充电参数之间的差异。
发射端通过无线发射器发射高频磁场，接收端接收到高频磁场后，将高频磁场转换为直流电压为电池组件充电，接收端将电池管理组件在电池组件在充电过程中获得的充电参数反馈给发射端，发射端通过无线通信组件接收充电参数。
步骤602，发射端通过控制组件根据充电参数生成持续时长为第一时长的第一驱动信号，向DC/AC转换器发送第一驱动信号；或，根据充电参数生成持续时长为第二时长的第二驱动信号，向DC/AC转换器发送第二驱动信号。
步骤603，发射端通过DC/AC转换器在第一驱动信号的控制下在第一时长内处于工作状态，并在处于工作状态时对直流电压进行转换得到高频交流电压；在第二驱动信号的控制下在第二时长内处于停止工作状态，并在处于停止工作状态时不转换直流电压。
电源为发射端提供直流电压，该直流电压可以是固定的，也可以是可变的。
当DC/AC转换器处于工作状态时，DC/AC转换器将直流电压转换得到高频交流电压，当DC/AC转换器于停止工作状态时，DC/AC转换器不转换直流电压。
在DC/AC转换器处于工作状态时，无线充电系统处于工作状态，在DC/AC转换器处于停止工作状态时，无线充电系统处于停止工作状态。通过第一驱动信号和第二驱动信号的控制实现DC/AC转换器间歇工作的效果，也实现了无线充电系统间歇工作的效果。
步骤604，发射端通过无线发射器将高频交流电压转化为高频磁场，并发射高频磁场。
步骤605，接收端通过无线接收器接收无线充电系统中发射端发射的高频交流磁场，并将高频磁场转化为高频交流电压。
步骤606，接收端通过AC/DC器将高频交流磁场转换为直流电压，对相连的电池组件进行充电。
步骤607，接收端通过控制器接收电池管理组件根据电池组件的电池状态生成的充电参数，并将充电参数发送至无线通信组件。
步骤608，接收端通过无线通信组件向发射端反馈充电参数。
其中，步骤601至步骤604可单独实现成为发射端的方法实施例，步骤605至步骤608可单独实现成为接收端的方法实施例。
综上所述，本发明实施例提供的无线充电电路的控制方法，通过发射端为接收端提供高频交流磁场，接收端接收到高频交流磁场后转化为直流电压为电池组件充电，接收端向发射端反馈充电参数，接收端根据接收到的充电参数生成持续时长为第一时长的第一驱动信号或持续时长为第二时长的第二驱动信号，并向DC/AC转换器发送，使得DC/AC转换器在第一驱动信号和第二驱动信号的控制下实现间歇工作，DC/AC转换器DC/AC转换器在第一驱动信号的控制下将直流电压转换为高频交流磁场，无线充电系统有输出功率，DC/AC转换器在第二驱动信号的控制下不转换直流电压，无线充电系统没有输出功率，通过控制DC/AC转换器的工作时间，在不需要增加额外的电路的情况下使得系统在正常工作和停止工作两个状态之间切换，解决了现有技术中调节输出功率的方法会增加电路成本和体积的问题，达到使得接收端实际负载的平均功率等于或接近于负载的需求功率，提高无线充电系统的效率和提高无线充电系统的功率密度的效果。
请参考图7A，其示出了本发明提供的一个示例性无线充电电路的控制方法的流程图，该无线充电电路的控制方法的流程图适用于如图1或图2所示的无线充电系统的发射端和接收端中，该无线充电电路的控制方法包括：
步骤701，发射端通过无线通信组件接收无线充电系统中的接收端反馈的充电参数。
充电参数是用于表示实际充电参数与需求充电参数之间的差异。
发射端通过无线发射器发射高频磁场，接收端接收到高频磁场后，将高频磁场转换为直流电压，为电池组件充电，接收端将电池管理组件在电池组件在充电过程中获得的充电参数反馈给发射端，发射端通过无线通信组件接收充电参数。
充电参数包括需求电压值、需求电流值、采样电流值和采样电压值，需求电压值是接收端的负载在充电过程中要求满足的电压值，比如恒压充电模式的电压参考值；需求电流值是接收端的负载在充电过程中要求满足的电流值，比如恒流充电模式下的电流参考值，或者平均电流，或者峰值电流。采样电流值是流过负载的电流，由电池管理组件中的电流采样电路测得；采样电压值是负载上的电压，由电池管理组件中的电压采样电路测得。
步骤702，发射端通过控制组件根据充电参数生成持续时长为第一时长的第一驱动信号，向DC/AC转换器发送第一驱动信号；或，根据充电参数生成持续时长为第二时长的第二驱动信号，向DC/AC转换器发送第二驱动信号。
由于DC/AC转换器包括四个开关管，发射端通过控制组件向DC/AC转换器发送第一驱动信号，利用第一驱动信号控制第一开关管和第四开关管处于第一状态，且第二开关管和第三开关管处于第二状态；或，通过控制组件向DC/AC转换模发送第二驱动信号，利用第二驱动信号控制第一开关管和第三开关管处于第一状态，且第二开关管和第四开关管处于第二状态；其中，第一状态为开通状态，第二状态为关断状态；或者，第一状态为关断状态，第二状态为开通状态。
也即，发射端通过控制组件向DC/AC转换器发送第一驱动信号，控制第一开关管和第四开关管处于开通状态，且第二开关管和第三开关管处于关断状态，或者第一开关管和第四开关管处于关断状态，且第二开关管和第三开关管处于开通状态；发射端通过控制组件向DC/AC转换器发送第二驱动信号，控制第一开关管和第三开关管处于开通状态，且第二开关管和第四开关管处于关断状态，或者控制第一开关管和第三开关管处于关断状态，且第二开关管和第四开关管处于开通状态。
由于控制组件包括计算组件和调制发波组件，该步骤具体由如下两个步骤实现，如图7B所示：
步骤7021，发射端通过计算组件在需求电压值小于采样电压值或需求电流值小于采样电流值时，根据充电参数生成第一控制指令；在需求电压值大于采样电压值或需求电流值大于采样电流值时，根据充电参数生成第二控制指令。
计算组件利用需求值和采样值，公式“误差＝需求值-采样值”，计算出误差，将计算出的误差发送至计算组件中的PI控制器，由PI控制器输出占空比的值，占空比的值被限定在0至1之间，将将占空比乘以间歇工作周期得到DC/AC转换器DC/AC转换器处于工作状态的持续时长，也即第一时长，第二驱动信号的持续时长为间歇工作周期减去第一驱动信号的持续时长，也即第二时长等于间歇工作周期减去第一时长；其中，间歇工作周期为预先人为设置的值，比如10毫秒。
可选的，第一时长除以第二时长的商，等于接收端的负载的需求功率除以在DC/AC转换器处于工作状态时接收端的实际功率的商，需求功率为负载在充电过程中要求满足的功率。根据第一时长和第二时长的比例关系，以及DC/AC转换器间歇工作的时间，可以计算出第一时长和第二时长。
步骤7022，发射端通过调制发波组件根据第一控制指令生成第一驱动信号，并向DC/AC转换器发送第一驱动信号；或者，通过调制发波组件根据第二控制指令生成第二驱动信号，并向DC/AC转换器发送第二驱动信号。
步骤703，发射端通过DC/AC转换器在第一驱动信号的控制下在第一时长内处于工作状态，并在处于工作状态时对直流电压进行转换得到高频交流电压；在第二驱动信号的控制下在第二时长内处于停止工作状态，并在处于停止工作状态时不转换直流电压。
电源为发射端提供直流电压，该直流电压可以是固定的，也可以是可变的。
当DC/AC转换器处于工作状态时，DC/AC转换器将直流电压转换得到高频交流电压，当DC/AC转换器处于非工作状态时，DC/AC转换器不转换直流电压。
在DC/AC转换器处于工作状态时，无线充电系统处于工作状态，在DC/AC转换器处于停止工作状态时，无线充电系统处于停止工作状态。通过第一驱动信号和第二驱动信号的控制实现DC/AC转换器间歇工作的效果。
可选的，DC/AC转换器在调制发波组件发送的持续时长为第一时长的第一驱动信号的控制下，从停止工作状态切换至工作状态时，高频交流电压的基波与DC/AC转换器前后桥臂间的电压之间的移相角度从零线性增加至预定值，预定值是令DC/AC转换器实现软开关的角度；其中，预定值是令DC/AC转换器实现软开关的角度，以此实现控制无线发射器上的电流线性增加的效果。
可选的，DC/ACA转换模块在调制发波组件发送的持续时长为第二时长的第二驱动信号的控制下，从工作状态切换至停止工作状态时，高频交流电压的基波与DC/AC转换器前后桥臂间的电压之间的移相角度从零线性增加至预定值，以此实现控制无线发射器上的电流线性减小的效果。
通过图3所示的无线充电系统中的发射端的无线充电电路进行详细说明：
由于无线充电系统是一个欠阻尼系统，容易发生震荡，因此，在工作状态和非工作状态之间切换时，需要软启动、软关断。
在图3中，DC/AC转换器是由二极管构成的H桥结构，作用是将直流电压DC转换为高频交流电压Vin，当合理选择L1、C1、LS的参数时，发射线圈LS的电流是一个与高频交流电压Vin的基波成正比的受控电流源，且高频交流电压Vin的基波幅值与H桥前后桥臂间的电压(驱动脉冲)之间的移相角度σ(σ∈[0,π])成正比，在移相角度接近接近π的较窄范围内H桥的所有开关管处于软开关状态。
在DC/AC转换器处于工作状态时，移相角度处在保持H桥软开关的角度上，比如保持H桥软开关的角度为165度；在DC/AC转换器处于停止工作状态时，移相角度为零或接近0。
由于软启动过程和软关断过程中无法实现软开关，系统的效率低，因此切换过程的持续时间应该越短越好。由于移相角度σ与发射线圈LS的电流是非线性关系，增益不稳定，可以采取补偿移相角度的方法缩短切换过程的持续时间。可选的，可以采用单一斜率线性化处理或分段线性化处理等形式让移相角度σ以固定速度增加，也即令移相角度σ线性变化，使得发射线圈LS的电流也能够线性变化。
对于软启动过程，移相角度σ与发射线圈LS的电流I的关系如图8所示。当移相角度σ从0变化到接近保持H桥软启动的角度后，移相角度σ要增加到保持H桥软启动的角度的时间就会非常缓慢，也即移相角度σ与时间之间的变化规律不是线性，比如：假设保持H桥软启动的角度为π，移相角度σ从0变化到接近π的角度需要0.001秒，而从接近π的角度变化到π则需要0.005秒。
针对此问题，可以在软启动过程中将移相角度σ由0近似线性增加到设定值，即在软启动过程中令移相角度σ线性变化，实现令电流线性增大的效果，达到快速软启动的目的。相应地，在软关断过程中将移相角度σ由设定值近似线性降低到0，实现令电流线性减小的效果，实现快速软关断的目的。通过令电流线性增大或线性减小，减小软启动和软关断时电路的损耗。如图9所示，其示意性地示出了经过补偿处理后，移相角度在软启动、正常工作、软关断过程中的变化过程。
通过对移相角度σ进行线性补偿，在达到保持H桥软开关的角度后，电流仍能快速增大，使得发射线圈的电流在从停止工作状态切换至工作状态时能够保持线性增大，在从设定值降低达到保持H桥软开关的角度时，电流能够快速下降，使得发射线圈的电流在从工作状态切换至停止工作状态时能够保持线性减小。如图10所述，其示意性地示出了经过线性处理后，发射线圈的电流在软启动、工作状态、软关断过程中的变化过程。
步骤704，发射端通过无线发射器将高频交流电压转化为高频磁场，并发送高频磁场。
步骤705，接收端通过无线接收器接收无线充电系统中发射端发射的高频交流磁场，并将高频磁场转化为高频交流电压。
步骤706，接收端通过AC/DC器将高频交流磁场转换为直流电压，对相连的电池组件进行充电。
在为相连的电池组件进行充电之前，接收端通过补偿器对AC/DC器输出的直流电压进行补偿，还通过滤波器滤除直流电压中的高频电压，向电池组件输出稳定的直流电压，为电池组件进行充电。
步骤707，接收端通过控制器接收电池管理组件根据电池组件的电池状态生成的充电参数，并将充电参数发送至无线通信组件。
充电参数包括需求电压值、需求电流值、采样电流值和采样电压值。
在电池组件充电时，电池管理组件检测电池组件的电池状态，并生成充电参数，电池管理组件将充电参数发送至接收端的控制器，接收端的控制器再将充电参数发送至无线发射器。
可选的，电池管理组件向控制器发送的充电参数是需求电压值和采样电压值，或者需求电流值和采样电流值，或者需求电压值、需求电流值、采样电流值和采样电压值。
步骤708，接收端通过无线通信组件向发射端反馈充电参数。
其中，步骤701至步骤704可单独实现成为发射端的方法实施例，步骤705至步骤708可单独实现成为接收端的方法实施例。
综上所述，本发明实施例提供的无线充电电路的控制方法，通过发射端为接收端提供高频交流磁场，接收端接收到高频交流磁场后转化为直流电压为电池组件充电，接收端向发射端反馈充电参数，接收端根据接收到的充电参数生成持续时长为第一时长的第一驱动信号或持续时长为第二时长的第二驱动信号，并向DC/AC转换器发送，使得DC/AC转换器在第一驱动信号和第二驱动信号的控制下实现间歇工作，DC/AC转换器DC/AC转换器在第一驱动信号的控制下将直流电压转换为高频交流磁场，无线充电系统有输出功率，DC/AC转换器在第二驱动信号的控制下不转换直流电压，无线充电系统没有输出功率，通过控制DC/AC转换器的工作时间，在不需要增加额外的电路的情况下使得系统在正常工作和停止工作两个状态之间切换，解决了现有技术中调节输出功率的方法会增加电路成本和体积的问题，达到使得接收端实际负载的平均功率等于或接近于负载的需求功率，提高无线充电系统的效率和提高无线充电系统的功率密度的效果。
此外，还通过在DC/AC转换器在工作状态和停止工作状态之间切换时，保持电流线性增大或线性减小，减小了在切换过程中对无线充电系统的冲击，加快了软开关过程，减小了切换过程中的损耗。
另外，由于DC/AC转换器在实现软开关时，接收端实际负载的平均功率大于于负载的需求功率，通过在DC/AC转换器在工作状态和停止工作状态之间切换时，使得在实现DC/AC转换器实现软开关的情况下，接收端实际负载的平均功率等于或接近于负载的需求功率。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。
本领域普通技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的电路和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，可以仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (21)
1.一种无线充电电路，其特征在于，应用于无线充电系统的发射端中，所述无线充电电路包括与电源相连的直流DC/交流AC转换器、分别与所述DC/AC转换器相连的无线发射器和控制组件、与所述控制组件相连的无线通信组件；
所述电源，用于提供直流电压；
所述无线通信组件，用于接收所述无线充电系统中的接收端反馈的充电参数，所述充电参数用于表示实际充电参数与需求充电参数之间的差异；
所述控制组件，用于根据所述充电参数生成持续时长为第一时长的第一驱动信号，向所述DC/AC转换器发送所述第一驱动信号；或，根据所述充电参数生成持续时长为第二时长的第二驱动信号，向所述DC/AC转换器发送所述第二驱动信号；
所述DC/AC转换器，用于在所述第一驱动信号的控制下在所述第一时长内处于所述工作状态，并在处于所述工作状态时对所述直流电压进行转换得到高频交流电压；在所述第二驱动信号的控制下在所述第二时长内处于停止工作状态，并在处于所述停止工作状态时不转换所述直流电压；
所述无线发射器，用于将所述DC/AC转换器处于所述工作状态时转换得到的所述高频交流电压转化为所述高频磁场，并发射所述高频磁场，所述高频磁场用于对所述电池组件进行充电。
2.根据权利要求1所述的无线充电电路，其特征在于，所述控制组件包括调制发波组件，所述DC/AC转换器为开关管构成的桥结构电路；
所述调制发波组件，用于向所述DC/AC转换器发送持续时长为所述第一时长的所述第一驱动信号；在所述第一驱动信号的控制下，所述DC/AC转换器从所述停止工作状态切换至所述工作状态时，所述高频交流电压的基波与所述DC/AC转换器前后桥臂间的电压之间的移相角度从零线性增加至预定值，所述预定值是令所述DC/AC转换器实现软开关的角度；
或，
所述调制发波组件，用于向所述DC/AC转换器发送持续时长为所述第二时长的所述第二驱动信号，在第二驱动信号的控制下，所述DC/AC转换器从所述工作状态切换至所述停止工作状态时，且所述高频交流电压的基波与所述DC/AC转换器前后桥臂间的电压之间的移相角度从预定值线性减小至零；
其中，所述预定值是令所述DC/AC转换器实现软开关的角度。
3.根据权利要求1所述的无线充电电路，其特征在于，所述第一时长除以所述第二时长的商，等于所述接收端的负载的需求功率除以在所述DC/AC转换器处于所述工作状态时所述接收端的实际功率的商，所述需求功率为所述负载在充电过程中要求满足的功率。
4.根据权利要求1至3任一所述的无线充电电路，其特征在于，所述充电参数包括需求电压值、需求电流值、采样电流值和采样电压值，所述需求电压值是所述接收端的负载在充电过程中要求满足的电压值；
所述控制组件包括计算组件和调制发波组件，所述调制发波组件为脉冲宽度调制PWM控制组件、调频控制组件和移相控制组件中的任意一种；
所述计算组件，用于在所述需求电压值小于所述采样电压值或所述需求电流值小于所述采样电流值时，根据所述充电参数生成第一控制指令；在所述需求电压值大于所述采样电压值或所述需求电流值大于所述采样电流值时，根据所述充电参数生成第二控制指令；
所述调制发波组件，用于根据所述第一控制指令生成所述第一驱动信号，并向所述DC/AC转换器发送所述第一驱动信号；或者，用于根据所述第二控制指令生成所述第二驱动信号，并向所述DC/AC转换器发送所述第二驱动信号。
5.根据权利要求2所述的无线充电电路，其特征在于，所述DC/AC转换器包括四个开关管；
在第一开关管和第四开关管处于第一状态，且第二开关管和第三开关管处于第二状态时，所述DC/AC转换器处于所述工作状态；
在所述第一开关管和所述第三开关管处于所述第一状态，且所述第二开关管和所述第四开关管处于所述第二状态时，所述DC/AC转换器处于所述停止工作状态；
所述第一状态为开通状态，所述第二状态为关断状态；或者，所述第一状态为关断状态，所述第二状态为开通状态。
6.根据权利要求1至5任一所述的无线充电电路，其特征在于，所述无线充电电路还包括补偿器，所述补偿器位于所述DC/AC转换器与所述无线发射器之间；
所述补偿器，用于对所述DC/AC转换器输出的所述高频交流电压进行补偿，并向所述无线发射器输出稳定的所述高频交流电压。
7.一种无线充电电路，其特征在于，应用于无线充电系统的接收端中，所述无线充电电路包括无线接收器、与所述无线接收器相连的交流AC/直流DC转换器、控制器、与所述控制器相连的无线通信组件；
所述无线接收器，用于接收所述无线充电系统中的发射端发射的高频磁场，并将所述高频磁场转化为高频交流电压；
所述AC/DC转换器，用于将所述高频交流电压转换为直流电压，对相连的电池组件进行充电；
所述控制器，用于接收电池管理组件根据所述电池组件的电池状态生成的充电参数，将所述充电参数发送给所述无线通信组件，所述电池管理组件与所述电池组件相连；
所述无线通信组件，用于向所述发射端反馈所述充电参数，所述充电参数用于表示实际充电参数与需求充电参数之间的差异。
8.根据权利要求7所述的无线充电电路，其特征在于，所述充电参数包括需求电压值、需求电流值、采样电流值和采样电压值，所述需求电压值是所述接收端的负载在充电过程中要求满足的电压值，所述需求电流值是所述接收端的负载在充电过程中要求满足的电流值。
9.根据权利要求7或8所述的无线充电电路，其特征在于，
所述AC/DC转换器是二极管构成的整流桥电路；
或，
所述AC/DC转换器是互补金属氧化物半导体CMOS管构成的同步整流电路。
10.根据权利要求7至9任一所述的无线充电电路，其特征在于，所述无线充电电路还包括补偿器，所述补偿器位于所述无线接收器和所述AC/DC转换器之间；
所述补偿器，用于对所述AC/DC转换器输出的所述直流电压进行补偿，并向所述电池组件输出稳定的所述直流电压。
11.根据权利要求7至10任一所述的无线充电电路，其特征在于，所述无线充电电路还包括滤波器，所述滤波器位于所述AC/DC转换器之后；
所述滤波器，用于去除所述直流电压中的高频电压。
12.一种无线充电系统，其特征在于，所述系统包括：电源、与所述电源相连的发射端、接收端、与所述接收端相连的电池组件、与所述电池组件和所述接收端分别相连的电池管理组件；
所述发射端包括如权利要求1至6任一所述的无线充电电路，所述接收端如权利要求7至11任一所述无线充电电路。
13.一种无线充电电路的控制方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至6任一所述的无线充电系统的发射端中，所述方法包括：
通过所述无线通信组件接收所述无线充电系统中的接收端反馈的充电参数，所述充电参数用于表示实际充电参数与需求充电参数之间的差异；
通过控制组件根据所述充电参数生成持续时长为所述第一时长的所述第一驱动信号，向所述DC/AC转换器发送所述第一驱动信号；或，根据所述充电参数生成持续时长为所述第二时长的所述第二驱动信号，向所述DC/AC转换器发送所述第二驱动信号；
通过所述DC/AC转换模块在所述第一驱动信号的控制下在所述第一时长内处于所述工作状态，并在处于所述工作状态时对所述直流电压进行转换得到所述高频交流电压；在所述第二驱动信号的控制下在所述第二时长内处于所述停止工作状态，并在处于所述停止工作状态时不转换所述直流电压；
通过所述无线发射器将所述DC/AC转换器处于所述工作状态时转换得到的所述高频交流电压转化为所述高频磁场，并发射所述高频磁场。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述控制组件包括调制发波组件，所述DC/AC转换器为开关管构成的桥结构电路；
所述方法还包括：
通过所述调制发波组件向所述DC/AC转换器发送持续时长为所述第一时长的所述第一驱动信号；在所述第一驱动信号的控制下，所述DC/AC转换器从所述停止工作状态切换至所述工作状态时，所述高频交流电压的基波与所述DC/AC转换器前后桥臂间的电压之间的移相角度从零线性增加至预定值，所述预定值是令所述DC/AC转换器实现软开关的角度；
或，
通过所述调制发波组件向所述DC/AC转换器发送持续时长为所述第二时长的所述第二驱动信号，在所述第二驱动信号的控制下，所述DC/AC转换器从所述工作状态切换至所述停止工作状态时，且所述高频交流电压的基波与所述DC/AC转换器前后桥臂间的电压之间的移相角度从预定值线性减小至零；
其中，所述预定值是令所述DC/AC转换器实现软开关的角度。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一时长除以所述第二时长的商，等于所述接收端的负载的需求功率除以在所述DC/AC转换器处于所述工作状态时所述接收端的实际功率的商，所述需求功率为所述负载在充电过程中要求满足的功率。
16.根据权利要求13至15任一所述的方法，其特征在于，所述充电参数包括需求电压值、需求电流值、采样电流值和采样电压值，所述需求电压值是所述接收端的负载在充电过程中要求满足的电压值；
所述控制组件包括计算组件和调制发波组件，所述方法还包括：
通过所述计算组件在所述需求电压值小于所述采样电压值或所述需求电流值小于所述采样电流值时，根据所述充电参数生成第一控制指令；在所述需求电压值大于所述采样电压值或所述需求电流值大于所述采样电流值时，根据所述充电参数生成第二控制指令；
通过所述调制发波组件根据所述第一控制指令生成所述第一驱动信号，并向所述DC/AC转换器发送所述第一驱动信号；或者，用于根据所述第二控制指令生成所述第二驱动信号，并向所述DC/AC转换器发送所述第二驱动信号。
17.根据权利要求13至16任一所述的方法，其特征在于，所述无线充电电路还包括补偿器；
所述方法还包括：
通过所述补偿器对所述DC/AC转换器输出的所述高频交流电压进行补偿，并向所述无线发射器输出稳定的所述高频交流电压。
18.一种无线充电电路的控制方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求7至11任一所述的无线充电系统的接收端中，所述方法包括：
通过所述无线接收器接收所述无线充电系统中发射端发射的高频交流磁场，并将所述高频磁场转化为高频交流电压；
通过所述AC/DC模块将所述高频交流磁场转换为直流电压，对相连的电池组件进行充电；
通过所述控制器接收所述电池管理组件根据所述电池组件的电池状态生成的充电参数，并将所述充电参数发送至所述无线通信组件，所述电池管理组件与所述电池组件相连；
通过所述无线通信组件向所述发射端反馈所述充电参数，所述充电参数用于表示实际充电参数与需求充电参数之间的差异。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述充电参数包括需求电压值、需求电流值、采样电压值和采样电流值，所述需求电压值是所述接收端的负载在充电过程中要求满足的电压值，所述需求电流值是所述接收端的负载在充电过程中要求满足的电流值。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述无线充电电路还包括补偿器；
所述方法还包括：
通过所述补偿器对所述AC/DC器输出的所述直流电压进行补偿，并向所述电池组件输出稳定的所述直流电压。
21.根据权利要求18至20任一所述的方法，其特征在于，所述无线充电电路还包括滤波器；
通过所述滤波器去除所述直流电压中的高频电压。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180123 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |