CN107994684A - 无线充电接收线圈电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线充电接收线圈电路，包括：微处理器、线圈组件、反馈电路、开关电路；其中，线圈组件包括多个导电线圈；反馈电路用于将线圈组件和/或负载电路的参数信息反馈给微处理器，微处理器用于根据接收到的参数信息对开关电路的开关状态进行调整，以控制多个导电线圈之间的串联或并联方式，从而自动调节无线充电接收线圈电路的工作。本发明可以根据无线充电接收线圈与发射线圈的远近和负载功率的大小，通过微处理器控制各层导电线圈间的连接方式，达到自动调节无线充电接收线圈电路的电感、品质因数、与发射线圈的互感等参数，以获得更高的效率、更好的电能质量和更大的传输距离。

Description

无线充电接收线圈电路

技术领域

本发明属于无线充电技术领域，具体地讲，涉及一种无线充电接收线圈电路。

背景技术

随着纳米加工技术和超大型集成电路(VLSI)技术的发展，电子元件和控制芯片做的越来越小，电子产品也越来越朝着小型、便携、一体化和可穿戴的方向发展。这些产品越来越多的要求一体化，全封闭，这样防水防尘的同时还可以提高产品的寿命和可靠性，这也给充电提出了更大的挑战，因为通常这些产品，如手机、平板电脑(PDA)等，内部都会带有可充电电池，如锂电池，为给内部电池充电，一般都会在产品上留出充电接口，因而难以做到全封闭。无线充电技术(Wireless Charging Technology)是一种无接触的电能传输技术，能够很好解决上述问题，目前业界也已经组成无线充电联盟(WPC)，并且发展了相关无线充电标准(Qi)，而无线充电中的无线充电接收线圈又是无线电能接收的重要器件，其性能的好坏直接影响无线电能传输的效率和质量。

然而，现在的无线电能传输距离较短，一般仅有5mm左右，而且在电能接受线圈与发射线圈距离变化时，电能传输的效率和电能的质量也都会有所变化。由于传统的无线充电接收线圈的匝数、形状、大小等都是固定的的，因而无线充电接收线圈的自感、电阻、品质因数等也都是固定的，不能根据实际应用时具体的距离变化、实际需求而进行调整，从而不能得到最较优的电能传输效率和电能质量。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高效率、大传输距离的无线充电接收线圈电路。

本发明提供了一种无线充电接收线圈电路，其包括：微处理器、线圈组件、反馈电路、开关电路，其中，所述线圈组件包括多个导电线圈，所述开关电路具有多个开关件，所述反馈电路用于将所述线圈组件和/或负载电路的参数信息反馈给所述微处理器，所述微处理器用于根据接收到的参数信息对所述多个开关件的开关状态进行调整，以控制多个导电线圈之间的串联或并联方式，从而自动调节所述无线充电接收线圈电路的工作。

进一步地，所述线圈组件包括按照逆时针方向绕旋的第一导电线圈和第三导电线圈、以及按照顺时针方向旋绕的第二导电线圈，所述第一导电线圈、所述第二导电线圈和所述第三导电线圈顺序排列；

所述线圈组件还包括设置于所述第一导电线圈和所述第二导电线圈之间的第一绝缘层、设置于所述第二导电线圈和所述第三导电线圈之间的第二绝缘层、以及设置于所述第三导电线圈背对于所述第二导电线圈的基底层。

进一步地，所述开关电路包括分别与所述微处理器连接的第一开关件、第二开关件、第三开关件、第四开关件、第五开关件，所述第一开关件、第二开关件、第三开关件、第四开关件、第五开关件分别包括控制端、第一接线端、第二接线端；所述第一导电线圈包括第一导电连接端、第二导电连接端；所述第一导电连接端与负载电路、所述第一开关件的第一接线端电连接；所述第二导电连接端与所述第二开关件的第一接线端电连接；所述第二导电线圈包括第三导电连接端、第四导电连接端；所述第三导电连接端与所述第三开关件的第一接线端、第五开关件的第一接线端电连接；所述第四导电连接端与所述第二开关件第一接线端电连接；所述第三导电线圈包括第五导电连接端、第六导电连接端；所述第五导电连接端与所述第一开关件的第二接线端、第三开关件的第二接线端电连接；所述第六导电连接端与所述第二开关件的第二接线端、第四开关件的第一接线端电连接；其中，所述第一开关件的第一接线端、所述第二开关件的第一控制端、所述第四开关件的第二接线端、所述第五开关件的第二接线端连接负载电路。

进一步地，所述微处理器包括第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端、第五控制端；所述第一开关件的控制端与所述第一控制端电连接；所述第二开关件的控制端与所述第二控制端电连接；所述第三开关件的控制端与所述第三控制端电连接；所述第四开关件的控制端与所述第四控制端电连接；所述第五开关件的控制端与所述第五控制端电连接；当所述第三控制端和所述第四控制端为高电平时，且所述第一控制端、第二控制端、第五控制端为低电平时，所述第三开关件和所述第四开关件导通，所述第一开关件、所述第二开关件和所述第五开关件断开，所述第一导电线圈、所述第二导电线圈和所述第三导电线圈依次串联。

进一步地，当所述第三控制端和所述第四控制端为低电平时，且所述第一控制端、第二控制端、第五控制端为高电平时，所述第一开关件、所述第二开关件、所述第五开关件导通，所述第三开关件、所述第四开关件断开，所述第一导电线圈和所述第三导电线圈并联后与所述第二导电线圈串联。

进一步地，所述线圈组件包括按照顺时针方向绕旋的第一导电线圈和第三导电线圈、按照逆时针方向旋绕的第二导电线圈和第四导电线圈；所述第一导电线圈、所述第二导电线圈、所述第三导电线圈和所述第四导电线圈顺序排列；所述线圈组件还包括设置于所述第一导电线圈和所述第二导电线圈之间的第一绝缘层、设置于所述第二导电线圈和所述第三导电线圈之间的第二绝缘层、设置于所述第三导电线圈和所述第四导电线圈之间的第三绝缘层、以及设置于所述第四导电线圈背对于所述第三导电线圈的基底层。

进一步地，所述开关电路包括分别与所述微处理器连接的第一开关件、第二开关件、第三开关件、第四开关件、第五开关件、第六开关件、第七开关件、第八开关件、第九开关件、第十开关件、第十一开关件；所述第一开关件、第二开关件、第三开关件、第四开关件、第五开关件、第六开关件、第七开关件、第八开关件、第九开关件、第十开关件、第十一开关件分别包括控制端、第一接线端、第二接线端；所述第一导电线圈包括第一导电连接端、第二导电连接端；所述第一导电连接端与所述第一开关件的第二接线端、第五开关件的第二接线端电连接；所述第二导电连接端与所述第三开关件的第一接线端、第四开关件的第一接线端、第二开关件的第二接线端电连接；所述第二导电线圈包括第三导电连接端、第四导电连接端；所述第三导电连接端与所述第六开关件的第一接线端、第九开关件的第一接线端电连接；所述第四导电连接端与所述第四开关件第二接线端、第八开关件的第一接线端电连接；所述第三导电线圈包括第五导电连接端、第六导电连接端；所述第五导电连接端与所述第五开关件的第二接线端、第六开关件的第二接线端电连接；所述第六导电连接端与所述第三开关件的第二接线端、第七开关件的第一接线端电连接；所述第四导电线圈包括第七导电连接端、第八导电连接端；所述第七导电连接端与所述第九开关件的第二接线端、第十开关件的第一接线端电连接；所述第八导电连接端与所述第七开关件的第二接线端、第八开关件的第二接线端、第十一开关件的第一接线端电连接；其中，所述第一开关件的第一接线端、所述第二开关件的第一接线端、所述第十开关件的第二接线端、所述第十一开关件的第二接线端连接负载电路。

进一步地，所述微处理器包括第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端、第五控制端、第六控制端、第七控制端、第八控制端、第九控制端、第十控制端、第十一控制端；所述第一开关件的控制端与所述第一控制端电连接；所述第二开关件的控制端与所述第二控制端电连接；所述第三开关件的控制端与所述第三控制端电连接；所述第四开关件的控制端与所述第四控制端电连接；所述第五开关件的控制端与所述第五控制端电连接；所述第六开关件的控制端与所述第六控制端电连接；所述第七开关件的控制端与所述第七控制端电连接；所述第八开关件的控制端与所述第八控制端电连接；所述第九开关件的控制端与所述第九控制端电连接；所述第十开关件的控制端与所述第十控制端电连接；所述第十一开关件的控制端与所述第十一控制端电连接；当所述第一控制端、第四控制端、第六控制端、第七控制端、第十控制端为高电平时，且所述第二控制端、第三控制端、第五控制端、第八控制端、第九控制端、第十一控制端为低电平时，所述第一开关件、第四开关件、第六开关件、第七开关件、第十开关件导通，所述第二开关件、第三开关件、第五开关件、第八开关件、第九开关件、第十一开关件断开，所述第一导电线圈、所述第二导电线圈、所述第三导电线圈和所述第四导电线圈依次串联。

进一步地，当所述第一控制端、第三控制端或第七控制端、第四控制端、第五控制端、第八控制端、第九控制端、第十控制端为高电平时，且所述第二控制端、第六控制端、第十一控制端为低电平时，所述第一开关件、第三开关件或第七开关件、第四开关件、第五开关件、第八开关件、第九开关件、第十开关件导通，所述第二开关件、第六开关件、第十一开关件断开，第一导电线圈和所述第三导电线圈串联，第二导电线圈和所述第四导电线圈串联，且串联后的第一导电线圈和所述第三导电线圈与串联后的第二导电线圈和所述第四导电线圈相互并联。

进一步地，所述线圈组件包括按照顺时针方向绕旋的第一导电线圈和第二导电线圈、按照逆时针方向旋绕的第三导电线圈和第四导电线圈；所述第一导电线圈、所述第二导电线圈、所述第三导电线圈和所述第四导电线圈顺序排列；所述线圈组件还包括设置于所述第一导电线圈和所述第二导电线圈之间的第一绝缘层、设置于所述第二导电线圈和所述第三导电线圈之间的第二绝缘层、设置于所述第三导电线圈和所述第四导电线圈之间的第三绝缘层、以及设置于所述第四导电线圈背对于所述第三导电线圈的基底层。

进一步地，所述开关电路包括分别与所述微处理器连接的第一开关件、第二开关件、第三开关件、第四开关件、第五开关件、第六开关件、第七开关件、第八开关件、第九开关件、第十开关件、第十一开关件；所述第一开关件、第二开关件、第三开关件、第四开关件、第五开关件、第六开关件、第七开关件、第八开关件、第九开关件、第十开关件、第十一开关件分别包括控制端、第一接线端、第二接线端；所述第一导电线圈包括第一导电连接端、第二导电连接端；所述第一导电连接端与所述第一开关件的第二接线端、第三开关件的第一连接端电连接；所述第二导电连接端与所述第四开关件的第一接线端、第六开关件的第一接线端、第二开关件的第二接线端电连接；所述第二导电线圈包括第三导电连接端、第四导电连接端；所述第三导电连接端与所述第五开关件的第一接线端、第三开关件的第二接线端电连接；所述第四导电连接端与所述第四开关件第二接线端、第八开关件的第一接线端电连接；所述第三导电线圈包括第五导电连接端、第六导电连接端；所述第五导电连接端与所述第七开关件的第一接线端、第五开关件的第二接线端电连接；所述第六导电连接端与所述第六开关件的第二接线端、第九开关件的第一接线端电连接；所述第四导电线圈包括第七导电连接端、第八导电连接端；所述第七导电连接端与所述第七开关件的第二接线端、第十一开关件的第一接线端电连接；所述第八导电连接端与所述第八开关件的第二接线端、第九开关件的第二接线端、第十开关件的第一接线端电连接。其中，所述第一开关件的第一接线端、所述第二开关件的第一接线端、所述第十开关件的第二接线端、所述第十一开关件的第二接线端连接负载电路。

进一步地，所述微处理器包括第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端、第五控制端、第六控制端、第七控制端、第八控制端、第九控制端、第十控制端、第十一控制端；所述第一开关件的控制端与所述第一控制端电连接；所述第二开关件的控制端与所述第二控制端电连接；所述第三开关件的控制端与所述第三控制端电连接；所述第四开关件的控制端与所述第四控制端电连接；所述第五开关件的控制端与所述第五控制端电连接；所述第六开关件的控制端与所述第六控制端电连接；所述第七开关件的控制端与所述第七控制端电连接；所述第八开关件的控制端与所述第八控制端电连接；所述第九开关件的控制端与所述第九控制端电连接；所述第十开关件的控制端与所述第十控制端电连接；所述第十一开关件的控制端与所述第十一控制端电连接；当所述第一控制端、第五控制端、第六控制端、第八控制端、第十控制端为高电平时，且所述第二控制端、第三控制端、第四控制端、第七控制端、第十一控制端为低电平时，所述第一开关件、第五开关件、第六开关件、第八开关件、第十开关件导通，所述第二开关件、第三开关件、第四开关件、第七开关件、第十一开关件断开，所述第一导电线圈、所述第三导电线圈、所述第二导电线圈和所述第四导电线圈依次串联。

进一步地，当所述第一控制端、第三控制端、第四控制端或第六控制端、第七控制端、第八控制端、第九控制端、第十控制端为高电平时，且所述第二控制端、第五控制端、第十一控制端为低电平时，所述第一开关件、第三开关件、第四开关件或第六开关件、第七开关件、第八开关件、第九开关件、第十开关件导通，所述第二开关件端、第五开关件、第十一开关件断开，第一导电线圈和所述第二导电线圈串联，第三导电线圈和所述第四导电线圈串联，且串联后的第一导电线圈和所述第二导电线圈与串联后的第三导电线圈和所述第四导电线圈相互并联。

本发明的有益效果：本发明提供的无线充电接收线圈电路可以根据无线充电接收线圈与发射线圈的远近和负载功率的大小，通过微处理器控制各层导电线圈间的连接方式，达到自动调节无线充电接收线圈电路的电感、品质因数、与发射线圈的互感等参数，以获得更高的效率、更好的电能质量和更大的传输距离。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：

图1是本发明实施例1的无线充电接收线圈电路的结构示意图；

图2是本发明实施例1的导电线圈依次串联时的电路连接示意图；

图3是本发明实施例1的导电线圈先并联、再串联时的电路连接示意图；

图4是本发明实施例2的无线充电接收线圈电路的结构示意图；

图5是本发明实施例2的导电线圈依次串联时的电路连接示意图；

图6是本发明实施例2的导电线圈先并联、再串联时的电路连接示意图；

图7是本发明实施例3的无线充电接收线圈电路的结构示意图；

图8是本发明实施例3的导电线圈依次串联时的电路连接示意图；

图9是本发明实施例3的导电线圈先并联、再串联时的电路连接示意图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。相同的标号在整个说明书和附图中可用来表示相同的元件。

实施例1

图1是本发明实施例1的无线充电接收线圈电路的结构示意图。

参照图1，本发明实施例的无线充电接收线圈电路100包括微处理器141、线圈组件(图未标号)、反馈电路161、开关电路131；还包括最小系统外围电路(图未示)、供电单元(图未示)。其中，无线充电接收线圈电路100还与负载电路171连接。

微处理器141单元具体为核心控制芯片STM8S103K。微处理器141包括第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端、第五控制端、第六控制端、第七控制端、第八控制端、第九控制端、第十控制端、第十一控制端。

其中，第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端、第五控制端、第六控制端、第七控制端、第八控制端、第九控制端、第十控制端、第十一控制端分别为核心控制芯片STM8S103K的控制IO口PC1、PC2、PD1、PD2、PD3、PD4、PD5、PD6、PD7、PC3、PC4。控制IO口PC1、PC2、PD1、PD2、PD3、PD4、PD5、PD6、PD7、PC3、PC4组成并行总线分别与对应的开关件相连，上述控制IO口通过控制开关件MAC97A6的控制极的电平，分别控制开关件的导通与关断。

开关电路13包括多个可控开关元件，该可控开关元件具体为双向可控晶闸管MAC97A6。

负载电路171包括相互连接的负载电路171和线圈组件。线圈组件包括多个导电线圈。其中，反馈电路161用于将线圈组件和/或负载电路171的参数信息反馈给微处理器141，微处理器141用于根据接收到的参数信息对开关电路13的开关状态进行调整，以控制多个导电线圈之间的串联或并联方式，从而自动调节所述无线充电接收线圈电路的工作。具体地，负载电路171通过反馈电路161将负载功率、线圈耦合电压等参数反馈给微处理器141，由微处理器141根据反馈数据对开关件的开关状态进行最优化调整，其中负载电路171是无线充电接受器芯片BQ51013b为核心的锂电池充电电路，反馈电路161采用的是I2C通信。

线圈组件包括按照顺时针方向绕旋的第一导电线圈101和第三导电线圈103、按照逆时针方向旋绕的第二导电线圈102和第四导电线圈104。第一导电线圈101、第二导电线圈102、第三导电线圈103和第四导电线圈104顺序排列。

线圈组件还包括设置于第一导电线圈101和第二导电线圈102之间的第一绝缘层111、设置于第二导电线圈102和第三导电线圈103之间的第二绝缘层112、设置于第三导电线圈103和第四导电线圈104之间的第三绝缘层113、以及设置于第四导电线圈104背对于第三导电线圈103的基底层114。

其中，基底层114、第一绝缘层111、第二绝缘层112、第三绝缘层113由23um厚的PET薄膜形成。第一导电线圈101、第二导电线圈102、第三导电线圈103和第四导电线圈的形成方式具体为：先用银浆在基底层114或相邻的绝缘层上印制2um厚的导电线圈电路，将银浆烘干，再在银浆导电线圈电路上电镀30um厚的铜。

开关电路13包括分别与微处理器141连接的第一开关件151、第二开关件152、第三开关件131、第四开关件132、第五开关件133、第六开关件134、第七开关件135、第八开关件136、第九开关件137、第十开关件153、第十一开关件154；第一开关件151、第二开关件152、第三开关件131、第四开关件132、第五开关件133、第六开关件134、第七开关件135、第八开关件136、第九开关件137、第十开关件153、第十一开关件154分别包括控制端(双向可控晶闸管MAC97A6的控制极)、第一接线端、第二接线端。

第一导电线圈101包括第一导电连接端121、第二导电连接端122。第一导电连接端121与第一开关件151的第二接线端、第五开关件133的第二接线端电连接。第二导电连接端122与第三开关件131的第一接线端、第四开关件132的第一接线端、第二开关件152的第二接线端电连接。

第二导电线圈102包括第三导电连接端123、第四导电连接端124。第三导电连接端123与第六开关件134的第一接线端、第九开关件137的第一接线端电连接。第四导电连接端124与第四开关件132第二接线端、第八开关件136的第一接线端电连接。

第三导电线圈103包括第五导电连接端125、第六导电连接端126。第五导电连接端125与第五开关件133的第二接线端、第六开关件134的第二接线端电连接。第六导电连接端126与第三开关件131的第二接线端、第七开关件135的第一接线端电连接。

第四导电线圈104包括第七导电连接端127、第八导电连接端128。第七导电连接端127与所述第九开关件137的第二接线端、第十开关件153的第一接线端电连接。第八导电连接端128与所述第七开关件135的第二接线端、第八开关件136的第二接线端、第十一开关件154的第一接线端电连接。

具体地，第一开关件151的控制端与第一控制端PC1电连接；第二开关件152的控制端与第二控制端PC2电连接；第三开关件131的控制端与第三控制端PD1电连接；第四开关件132的控制端与第四控制端PD2电连接；第五开关件133的控制端与第五控制端PD3电连接；第六开关件134的控制端与第六控制端PD4电连接；第七开关件135的控制端与第七控制端PD5电连接；第八开关件136的控制端与第八控制端PD6电连接；第九开关件137的控制端与第九控制端PD7电连接；第十开关件153的控制端与第十控制端PC3电连接；第十一开关件154的控制端与第十一控制端PC4电连接。

更进一步地，第一开关件151的第一接线端、第二开关件152的第一接线端、第十开关件153的第二接线端、第十一开关件154的第二接线端连接负载电路171。

图2是本发明实施例1的导电线圈依次串联时的电路连接示意图。

参照图1和图2，当第一控制端PC1、第四控制端PD2、第六控制端PD4、第七控制端PD5、第十控制端PC3为高电平时，且第二控制端PC2、第三控制端PD1、第五控制端PD3、第八控制端PD6、第九控制端PD7、第十一控制端PC4为低电平时，第一开关件151、第四开关件132、第六开关件134、第七开关件135、第十开关件153导通，第二开关件152、第三开关件131、第五开关件133、第八开关件136、第九开关件137、第十一开关件154断开。此时第一导电线圈101、第二导电线圈102、第三导电线圈103和第四导电线圈104依次串联。具体而言，PD2高电平使第四开关件132导通形成通路211，PD4高电平使第六开关件134导通形成通路212，PD5高电平使第七开关件135导通形成通路213，PC1高电平使第一开关件151导通形成第一负载接线端通路221，PC3高电平使第十一开关件154导通形成第一负载接线端通路222，最终形成了具有2个负载接线端221和222的4层导电线圈串联的连接结构，这种结构具有最大的耦合电压，使发射线圈与接受线圈距离较远时也能正常工作。

图3是本发明实施例1的导电线圈先并联、再串联时的电路连接示意图。

参照图1和图3，当第一控制端PC1、第三控制端PD1、第四控制端PD2、第五控制端PD3、第八控制端PD6、第九控制端PD7、第十控制端PC3为高电平时，且第二控制端PC2、第六控制端PD4、第十一控制端PC4为低电平时，第一开关件151、第三开关件131、第四开关件132、第五开关件133、第八开关件136、第九开关件137、第十开关件153导通，所述第二开关件152、第六开关件134、第十一开关件154断开。此时第一导电线圈101和第三导电线圈103串联，第二导电线圈102和第四导电线圈104串联，且串联后的第一导电线圈101和第三导电线圈103与串联后的第二导电线圈102和第四导电线圈104相互并联。其中，第四控制端PD2高电平使第三开关件131导通形成通路311，第五控制端PD3高电平使第五开关件133导通形成通路312，第九控制端PD7高电平使第九开关件137导通形成通路314，第八控制端PD6高电平使第八开关件136导通形成通路315，第三控制端PD1或第七控制端PD5中任意一个高电平使第三开关件131、第七开关件135中任意一个导通形成通路313，第一控制端PC1高电平使第一开关件151导通形成第一负载接线端通路321，第十控制端PC3高电平使第十开关件153导通形成第一负载接线端通路322，最终形成具有2个负载接线端321和322的4层导电线圈相同绕旋方向的并联然后再与相反绕旋方向的串联的结构，这种结构用在发射线圈与接受线圈距离较近时，使线圈具有最大的品质因数，能提高电能传输效率和电能的质量。

实施例2

图4是本发明实施例2的无线充电接收线圈电路的结构示意图。

参照图4，根据本实施例的无线充电接收线圈电路400，线圈组件包括按照顺时针方向绕旋的第一导电线圈401和第二导电线圈402、按照逆时针方向旋绕的第三导电线圈403和第四导电线圈404。第一导电线圈401、第二导电线圈402、第三导电线圈403和第四导电线圈404顺序排列。

线圈组件还包括设置于第一导电线圈401和第二导电线圈402之间的第一绝缘层411、设置于第二导电线圈402和第三导电线圈403之间的第二绝缘层412、设置于第三导电线圈403和第四导电线圈404之间的第三绝缘层413、以及设置于第四导电线圈404背对于第三导电线圈403的基底层414。

开关电路43包括分别与微处理器441连接的第一开关件451、第二开关件452、第三开关件431、第四开关件432、第五开关件433、第六开关件434、第七开关件435、第八开关件436、第九开关件437、第十开关件453、第十一开关件454。第一开关件451、第二开关件452、第三开关件431、第四开关件432、第五开关件433、第六开关件434、第七开关件435、第八开关件436、第九开关件437、第十开关件453、第十一开关件454分别包括控制端、第一接线端、第二接线端。

第一导电线圈401包括第一导电连接端421、第二导电连接端422。第一导电连接端421与所述第一开关件451的第二接线端、第三开关件431的第一连接端电连接。第二导电连接端422与所述第四开关件432的第一接线端、第六开关件434的第一接线端、第二开关件452的第二接线端电连接。

第二导电线圈402包括第三导电连接端423、第四导电连接端424。第三导电连接端423与所述第五开关件433的第一接线端、第三开关件431的第二接线端电连接。第四导电连接端424与所述第四开关件432第二接线端、第八开关件436的第一接线端电连接。

第三导电线圈403包括第五导电连接端425、第六导电连接端426。第五导电连接端425与所述第七开关件435的第一接线端、第五开关件433的第二接线端电连接。第六导电连接端426与所述第六开关件434的第二接线端、第九开关件437的第一接线端电连接。

第四导电线圈404包括第七导电连接端427、第八导电连接端428。第七导电连接端427与所述第七开关件435的第二接线端、第十一开关件454的第一接线端电连接。第八导电连接端428与所述第八开关件436的第二接线端、第九开关件437的第二接线端、第十开关件453的第一接线端电连接。

第一开关件451的控制端与第一控制端PC1电连接。第二开关件452的控制端与第二控制端PC2电连接。第三开关件431的控制端与第三控制端PD1电连接。第四开关件432的控制端与所述第四控制端PD2电连接。第五开关件433的控制端与第五控制端PD3电连接。第六开关件434的控制端与第六控制端PD4电连接。第七开关件435的控制端与第七控制端PD5电连接；第八开关件436的控制端与第八控制端PD6电连接。第九开关件437的控制端与第九控制端PD7电连接。第十开关件453的控制端与第十控制端PC3电连接。第十一开关件454的控制端与第十一控制端PC4电连接。

更进一步地，第一开关件451的第一接线端、第二开关件452的第一接线端、第十开关件453的第二接线端、第十一开关件454的第二接线端连接负载电路471。

图5是本发明实施例2的导电线圈依次串联时的电路连接示意图。

参照图4和图5，当第一控制端PC1、第五控制端PD3、第六控制端PD4、第八控制端PD6、第十控制端PC3为高电平时，且第二控制端PC2、第三控制端PD1、第四控制端PD2、第七控制端PD5、第十一控制端PC4为低电平时，第一开关件451、第五开关件433、第六开关件434、第八开关件436、第十开关件453导通，所述第二开关件452、第三开关件431、第四开关件432、第七开关件435、第十一开关件454断开。此时第一导电线圈401、第三导电线圈403、第二导电线圈402和第四导电线圈404依次串联。其中第六控制端PD4高电平使第六开关件434导通形成通路511，第五控制端PD3高电平使第五开关件433导通形成通路512，第八控制端PD6高电平使第八开关件436导通形成通路513，第一控制端PC1高电平使第一开关件451导通形成第一负载接线端通路521，第十控制端PC3高电平使第十开关件453导通形成第一负载接线端通路522，最终形成具有2个负载接线端通路(521和522)的4层导电线圈串联的连接结构，这种结构使接收线圈具有最大的耦合电压，使发射线圈与接受线圈距离较远时也能正常工作。

图6是本发明实施例2的导电线圈先并联、再串联时的电路连接示意图。

参照图4和图6，当第一控制端PC1、第三控制端PD1、第四控制端PD2或第六控制端PD4、第七控制端PD5、第八控制端PD6、第九控制端PD7、第十控制端PC3为高电平时，且第二控制端PC2、第五控制端PD3、第十一控制端PC4为低电平时，第一开关件451、第三开关件431、第四开关件432、第六开关件434、第七开关件435、第八开关件436、第九开关件437、第十开关件453导通，第二开关件452端、第五开关件433、第十一开关件454断开。此时第一导电线圈401和第二导电线圈402串联，第三导电线圈403和第四导电线圈404串联，且串联后的第一导电线圈401和第二导电线圈402与串联后的第三导电线圈403和第四导电线圈404相互并联。其中第三控制端PD1高电平使第三开关件431导通形成通路612，第四控制端PD2高电平使第四开关件432导通形成通路611，第七控制端PD5高电平使第七开关件435导通形成通路615，第九控制端PD7高电平使第九开关件437导通形成通路614，第六控制端PD4或第八控制端PD6中任意一个高电平使第六开关件434或第八开关件436中任意一个导通形成通路613，第一控制端PC1高电平使第一开关件451导通形成第一负载接线端通路621，第十控制端PC3高电平使第十开关件453导通形成第一负载接线端通路622，最终形成具有2个负载接线端通路(621和622)的4层导电线圈相同绕旋方向的并联然后再与相反绕旋方向的连接结构，这种结构用在发射线圈与接受线圈距离较近时，使线圈具有最大的品质因数，能提高电能传输效率和电能的质量。

实施例3

图7是本发明实施例3的无线充电接收线圈电路的结构示意图。

参照图7，根据本发明实施例的无线充电接收线圈电路700，线圈组件包括按照逆时针方向绕旋的第一导电线圈701和第三导电线圈703、以及按照顺时针方向旋绕的第二导电线圈702；第一导电线圈701、第二导电线圈702和第三导电线圈703顺序排列。

线圈组件还包括设置于第一导电线圈701和第二导电线圈702之间的第一绝缘层711、设置于第二导电线圈702和第三导电线圈703之间的第二绝缘层712、以及设置于第三导电线圈703背对于第二导电线圈702的基底层713。

开关电路包括分别与微处理器741连接的第一开关件731、第二开关件732、第三开关件733、第四开关件751、第五开关件752。第一开关件731、第二开关件732、第三开关件733、第四开关件751、第五开关件752分别包括控制端、第一接线端、第二接线端。

第一导电线圈701包括第一导电连接端721、第二导电连接端722。第一导电连接端721与负载电路、第一开关件731的第一接线端电连接；第二导电连接端722与第二开关件732的第一接线端电连接。

第二导电线圈702包括第三导电连接端723、第四导电连接端724。第三导电连接端723与第三开关件733的第一接线端、第五开关件752的第一接线端电连接。第四导电连接端724与第二开关件732的第一接线端电连接。

第三导电线圈703包括第五导电连接端725、第六导电连接端726。第五导电连接端725与第一开关件731的第二接线端、第三开关件733的第二接线端电连接；第六导电连接端726与第二开关件732的第二接线端、第四开关件751的第一接线端电连接。

其中，第一开关件731的第一接线端、第二开关件732的第一控制端、第四开关件751的第二接线端、第五开关件752的第二接线端连接负载电路771。

微处理器741包括第一控制端PC1、第二控制端PC2、第三控制端PD1、第四控制端PD2、第五控制端PD3。第一控制端PC1与第一开关件731的控制端电连接。第二控制端PC2与第二开关件732的控制端电连接。第三控制端PD1与第三开关件733的控制端电连接。第四控制端PD2与第四开关件751的控制端电连接。第五控制端PD3与第五开关件752的控制端电连接。

图8是本发明实施例3的导电线圈依次串联时的电路连接示意图。

参照图7和图8，当第三控制端PD1和第四控制端PD2为高电平时，且第一控制端PC1、第二控制端PC2、第五控制端PD3为低电平时，第三开关件733和第四开关件751导通，第一开关件731、第二开关件732和第五开关件752断开。此时第一导电线圈701、第二导电线圈702和第三导电线圈703依次串联。其中，第二导电连接端722与第四导电连接端724连接形成通路811，第二控制端PC2高电平使得第二开关件732导通形成通路812，第四控制端PD2高电平使第四开关件751导通形成通路822，最终形成具有2个负载接线端通络(812和822)的3层导电线圈串联的连接结构，这种结构使接收线圈具有最大的耦合电压，使发射线圈与接受线圈距离较远时也能正常工作。

图9是本发明实施例3的导电线圈先并联、再串联时的电路连接示意图。

参照图7和图9，当第三控制端PD1和所述第四控制端PD2为低电平时，且第一控制端PC1、第二控制端PC2、第五控制端PD3为高电平时，第一开关件731、第二开关件732、第五开关件752导通，第三开关件733、第四开关件751断开。此时第一导电线圈701和第三导电线圈703并联后与第二导电线圈702串联。其中，第二导电连接端722与第四导电连接端724连接形成通路911，第二控制端PC2高电平使第一开关件731导通形成通路912，第二控制端PC2高电平使第二开关件732导通形成通路913，第五控制端PD3高电平使第五开关件752导通形成通路922，最终形成具有两个负载连接端921和922的第一导电线圈701和第三导电线圈703并联后与第二导电线圈702串联的结构，这种结构用在发射线圈与接受线圈距离较近时，使线圈具有最大的品质因数，能提高电能传输效率和电能的质量。

综上所述，本发明实施例提供的无线充电接收线圈电路可以根据无线充电接收线圈与发射线圈的远近和负载功率的大小，通过微处理器控制各层导电线圈间的连接方式，达到自动调节无线充电接收线圈电路的电感、品质因数、与发射线圈的互感等参数，以获得更高的效率、更好的电能质量和更大的传输距离。

虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (13)

1.一种无线充电接收线圈电路，其特征在于，包括：微处理器、线圈组件、反馈电路、开关电路；其中，所述线圈组件包括多个导电线圈，所述开关电路具有多个开关件，所述反馈电路用于将所述线圈组件和/或负载电路的参数信息反馈给所述微处理器，所述微处理器用于根据接收到的参数信息对所述多个开关件的开关状态进行调整，以控制多个导电线圈之间的串联或并联方式，从而自动调节所述无线充电接收线圈电路的工作。

2.根据权利要求1所述的无线充电接收线圈电路，其特征在于，所述线圈组件包括按照逆时针方向绕旋的第一导电线圈和第三导电线圈、以及按照顺时针方向旋绕的第二导电线圈，所述第一导电线圈、所述第二导电线圈和所述第三导电线圈顺序排列；

所述线圈组件还包括设置于所述第一导电线圈和所述第二导电线圈之间的第一绝缘层、设置于所述第二导电线圈和所述第三导电线圈之间的第二绝缘层、以及设置于所述第三导电线圈背对于所述第二导电线圈的基底层。

3.根据权利要求2所述的无线充电接收线圈电路，其特征在于，所述开关电路包括分别与所述微处理器连接的第一开关件、第二开关件、第三开关件、第四开关件、第五开关件，所述第一开关件、第二开关件、第三开关件、第四开关件、第五开关件分别包括控制端、第一接线端、第二接线端；

所述第一导电线圈包括第一导电连接端、第二导电连接端，所述第一导电连接端与负载电路、所述第一开关件的第一接线端电连接，所述第二导电连接端与所述第二开关件的第一接线端电连接；

所述第二导电线圈包括第三导电连接端、第四导电连接端，所述第三导电连接端与所述第三开关件的第一接线端、第五开关件的第一接线端电连接，所述第四导电连接端与所述第二开关件的第一接线端电连接；

所述第三导电线圈包括第五导电连接端、第六导电连接端，所述第五导电连接端与所述第一开关件的第二接线端、第三开关件的第二接线端电连接，所述第六导电连接端与所述第二开关件的第二接线端、第四开关件的第一接线端电连接；

其中，所述第一开关件的第一接线端、所述第二开关件的第一控制端、所述第四开关件的第二接线端、所述第五开关件的第二接线端连接负载电路。

4.根据权利要求3所述的无线充电接收线圈电路，其特征在于，所述微处理器包括第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端、第五控制端；

所述第一开关件的控制端与所述第一控制端电连接，所述第二开关件的控制端与所述第二控制端电连接，所述第三开关件的控制端与所述第三控制端电连接，所述第四开关件的控制端与所述第四控制端电连接，所述第五开关件的控制端与所述第五控制端电连接；

当所述第三控制端和所述第四控制端为高电平时，且所述第一控制端、第二控制端、第五控制端为低电平时，所述第三开关件和所述第四开关件导通，所述第一开关件、所述第二开关件和所述第五开关件断开，所述第一导电线圈、所述第二导电线圈和所述第三导电线圈依次串联。

5.根据权利要求4所述的无线充电接收线圈电路，其特征在于，当所述第三控制端和所述第四控制端为低电平时，且所述第一控制端、第二控制端、第五控制端为高电平时，所述第一开关件、所述第二开关件、所述第五开关件导通，所述第三开关件、所述第四开关件断开，所述第一导电线圈和所述第三导电线圈并联后与所述第二导电线圈串联。

6.根据权利要求1所述的无线充电接收线圈电路，其特征在于，所述线圈组件包括按照顺时针方向绕旋的第一导电线圈和第三导电线圈、按照逆时针方向旋绕的第二导电线圈和第四导电线圈，所述第一导电线圈、所述第二导电线圈、所述第三导电线圈和所述第四导电线圈顺序排列；

所述线圈组件还包括设置于所述第一导电线圈和所述第二导电线圈之间的第一绝缘层、设置于所述第二导电线圈和所述第三导电线圈之间的第二绝缘层、设置于所述第三导电线圈和所述第四导电线圈之间的第三绝缘层、以及设置于所述第四导电线圈背对于所述第三导电线圈的基底层。

7.根据权利要求6所述的无线充电接收线圈电路，其特征在于，所述开关电路包括分别与所述微处理器连接的第一开关件、第二开关件、第三开关件、第四开关件、第五开关件、第六开关件、第七开关件、第八开关件、第九开关件、第十开关件、第十一开关件；所述第一开关件、第二开关件、第三开关件、第四开关件、第五开关件、第六开关件、第七开关件、第八开关件、第九开关件、第十开关件、第十一开关件分别包括控制端、第一接线端、第二接线端；

所述第一导电线圈包括第一导电连接端、第二导电连接端；所述第一导电连接端与所述第一开关件的第二接线端、第五开关件的第二接线端电连接；所述第二导电连接端与所述第三开关件的第一接线端、第四开关件的第一接线端、第二开关件的第二接线端电连接；

所述第二导电线圈包括第三导电连接端、第四导电连接端，所述第三导电连接端与所述第六开关件的第一接线端、第九开关件的第一接线端电连接，所述第四导电连接端与所述第四开关件第二接线端、第八开关件的第一接线端电连接；

所述第三导电线圈包括第五导电连接端、第六导电连接端，所述第五导电连接端与所述第五开关件的第二接线端、第六开关件的第二接线端电连接，所述第六导电连接端与所述第三开关件的第二接线端、第七开关件的第一接线端电连接；

所述第四导电线圈包括第七导电连接端、第八导电连接端，所述第七导电连接端与所述第九开关件的第二接线端、第十开关件的第一接线端电连接，所述第八导电连接端与所述第七开关件的第二接线端、第八开关件的第二接线端、第十一开关件的第一接线端电连接；

其中，所述第一开关件的第一接线端、所述第二开关件的第一接线端、所述第十开关件的第二接线端、所述第十一开关件的第二接线端连接负载电路。

8.根据权利要求7所述的无线充电接收线圈电路，其特征在于，所述微处理器包括第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端、第五控制端、第六控制端、第七控制端、第八控制端、第九控制端、第十控制端、第十一控制端；

所述第一开关件的控制端与所述第一控制端电连接，所述第二开关件的控制端与所述第二控制端电连接；所述第三开关件的控制端与所述第三控制端电连接，所述第四开关件的控制端与所述第四控制端电连接，所述第五开关件的控制端与所述第五控制端电连接；所述第六开关件的控制端与所述第六控制端电连接，所述第七开关件的控制端与所述第七控制端电连接，所述第八开关件的控制端与所述第八控制端电连接；所述第九开关件的控制端与所述第九控制端电连接，所述第十开关件的控制端与所述第十控制端电连接，所述第十一开关件的控制端与所述第十一控制端电连接；

当所述第一控制端、第四控制端、第六控制端、第七控制端、第十控制端为高电平时，且所述第二控制端、第三控制端、第五控制端、第八控制端、第九控制端、第十一控制端为低电平时，所述第一开关件、第四开关件、第六开关件、第七开关件、第十开关件导通，所述第二开关件、第三开关件、第五开关件、第八开关件、第九开关件、第十一开关件断开，所述第一导电线圈、所述第二导电线圈、所述第三导电线圈和所述第四导电线圈依次串联。

9.根据权利要求8所述的无线充电接收线圈电路，其特征在于，当所述第一控制端、第三控制端或第七控制端、第四控制端、第五控制端、第八控制端、第九控制端、第十控制端为高电平时，且所述第二控制端、第六控制端、第十一控制端为低电平时，所述第一开关件、第三开关件或第七开关件、第四开关件、第五开关件、第八开关件、第九开关件、第十开关件导通，所述第二开关件、第六开关件、第十一开关件断开，第一导电线圈和所述第三导电线圈串联，第二导电线圈和所述第四导电线圈串联，且串联后的第一导电线圈和所述第三导电线圈与串联后的第二导电线圈和所述第四导电线圈相互并联。

10.根据权利要求1所述的无线充电接收线圈电路，其特征在于，所述线圈组件包括按照顺时针方向绕旋的第一导电线圈和第二导电线圈、按照逆时针方向旋绕的第三导电线圈和第四导电线圈，所述第一导电线圈、所述第二导电线圈、所述第三导电线圈和所述第四导电线圈顺序排列；

所述线圈组件还包括设置于所述第一导电线圈和所述第二导电线圈之间的第一绝缘层、设置于所述第二导电线圈和所述第三导电线圈之间的第二绝缘层、设置于所述第三导电线圈和所述第四导电线圈之间的第三绝缘层、以及设置于所述第四导电线圈背对于所述第三导电线圈的基底层。

11.根据权利要求10所述的无线充电接收线圈电路，其特征在于，所述开关电路包括分别与所述微处理器连接的第一开关件、第二开关件、第三开关件、第四开关件、第五开关件、第六开关件、第七开关件、第八开关件、第九开关件、第十开关件、第十一开关件，所述第一开关件、第二开关件、第三开关件、第四开关件、第五开关件、第六开关件、第七开关件、第八开关件、第九开关件、第十开关件、第十一开关件分别包括控制端、第一接线端、第二接线端；

所述第一导电线圈包括第一导电连接端、第二导电连接端，所述第一导电连接端与所述第一开关件的第二接线端、第三开关件的第一连接端电连接，所述第二导电连接端与所述第四开关件的第一接线端、第六开关件的第一接线端、第二开关件的第二接线端电连接；

所述第二导电线圈包括第三导电连接端、第四导电连接端，所述第三导电连接端与所述第五开关件的第一接线端、第三开关件的第二接线端电连接，所述第四导电连接端与所述第四开关件第二接线端、第八开关件的第一接线端电连接；

所述第三导电线圈包括第五导电连接端、第六导电连接端，所述第五导电连接端与所述第七开关件的第一接线端、第五开关件的第二接线端电连接，所述第六导电连接端与所述第六开关件的第二接线端、第九开关件的第一接线端电连接；

所述第四导电线圈包括第七导电连接端、第八导电连接端，所述第七导电连接端与所述第七开关件的第二接线端、第十一开关件的第一接线端电连接，所述第八导电连接端与所述第八开关件的第二接线端、第九开关件的第二接线端、第十开关件的第一接线端电连接；

其中，所述第一开关件的第一接线端、所述第二开关件的第一接线端、所述第十开关件的第二接线端、所述第十一开关件的第二接线端连接负载电路。

12.根据权利要求11所述的无线充电接收线圈电路，其特征在于，所述微处理器包括第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端、第五控制端、第六控制端、第七控制端、第八控制端、第九控制端、第十控制端、第十一控制端；

所述第一开关件的控制端与所述第一控制端电连接，所述第二开关件的控制端与所述第二控制端电连接，所述第三开关件的控制端与所述第三控制端电连接；所述第四开关件的控制端与所述第四控制端电连接，所述第五开关件的控制端与所述第五控制端电连接，所述第六开关件的控制端与所述第六控制端电连接；所述第七开关件的控制端与所述第七控制端电连接，所述第八开关件的控制端与所述第八控制端电连接，所述第九开关件的控制端与所述第九控制端电连接；所述第十开关件的控制端与所述第十控制端电连接，所述第十一开关件的控制端与所述第十一控制端电连接；

当所述第一控制端、第五控制端、第六控制端、第八控制端、第十控制端为高电平时，且所述第二控制端、第三控制端、第四控制端、第七控制端、第十一控制端为低电平时，所述第一开关件、第五开关件、第六开关件、第八开关件、第十开关件导通，所述第二开关件、第三开关件、第四开关件、第七开关件、第十一开关件断开，所述第一导电线圈、所述第三导电线圈、所述第二导电线圈和所述第四导电线圈依次串联。

13.根据权利要求12所述的无线充电接收线圈电路，其特征在于，当所述第一控制端、第三控制端、第四控制端或第六控制端、第七控制端、第八控制端、第九控制端、第十控制端为高电平时，且所述第二控制端、第五控制端、第十一控制端为低电平时，所述第一开关件、第三开关件、第四开关件或第六开关件、第七开关件、第八开关件、第九开关件、第十开关件导通，所述第二开关件端、第五开关件、第十一开关件断开，第一导电线圈和所述第二导电线圈串联，第三导电线圈和所述第四导电线圈串联，且串联后的第一导电线圈和所述第二导电线圈与串联后的第三导电线圈和所述第四导电线圈相互并联。