CN108599320A - 一种无线充电系统 - Google Patents

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黄洪伟
戴加良
陈伟
陈鑫
江力
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling

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Abstract

本发明公开了一种无线充电系统，系统包括：充电器、无线充电控制器、升压型电压直流转换器、充电器自适应控制电路、LC振荡电路，充电器输出的5V直流电压给升压型直流电压转换器，升压型直流电压转换器根据无线充电控制器需求升压输出5v至9v可调的电压。无线充电控制器通过发射端H桥感应到手机的功率请求信号，无线充电控制器对功率请求信号进行解码，解码得出手机所需要的功率发出电压控制信号控制升压型直流转换器输出相应电压。本发明无需特定的充电器，可以共用手机自带的手机5v充电器，用户无需两个充电器，节省了成本，用户使用也非常方便。

Description

一种无线充电系统
技术领域
本申请涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种无线充电系统。
背景技术
Qi是无线充电联盟(Wireless Power Consortium，以下简称“联盟”)推出的“无线充电”标准。近年来，三星和苹果手机支持Qi无线充功能，推动智能手机开始普及Qi无线充电功能。无线充电包括手机端的无线接收器(RX)和配件端的无线发射器(TX)，未来无线接收和无线发射系统都将快速普及。
Qi无线充电能支持5瓦到10瓦之间的各种功率，无线充电发射端为了支持5瓦到10瓦各种功率，需要发射端系统给发射端功率部分(H桥部分)提供5v-9v电压，现有手机都是5V USB口的充电器，无法灵活的给无线充电发射端提供5v-9v电压，这给发射端提高了复杂度和成本。
无线充发射端为了支持5瓦到10瓦各种功率，需要发射端系统给发射端功率部分提供5v-9v电压给H桥功率部分,如图1所示为现有技术中一种无线充电系统的结构示意图，该无线充电系统包括：12V充电器、降压型直流转换器DCDC芯片和无线充控制芯片。无线充控制芯片包含功率MOS管(M1，M2，M3和M4)和一个线圈(L1)和电容C1实现的H桥、Qi无线充电控制器。具体工作原理如下：
特定的12v充电器输出12v直流电压给降压型直流转换器芯片，降压型直流转换器根据无线充控制器的需求转化成5v至9v可变的输出电压。无线充控制器通过发射端H桥感应到手机的功率请求信号，控制器对功率请求信号进行解码，解码得出手机所需要的功率发出电压控制信号控制直流转换器生产相应电压。但是，现有技术中的无线充电器需要特殊定制的12V充电器，增加成本，用户使用成本高，灵活性差。
发明内容
本发明提供了一种无线充电系统，用以解决现有技术中无线充电器需要特殊定制的12V充电器，增加成本，用户使用成本高，灵活性差的问题。
其具体的技术方案如下：
一种无线充电系统，所述系统包括：充电器、无线充电控制器、升压型电压直流转换器、充电器自适应控制电路、LC振荡电路；
所述充电器自适应控制电路一端接充电器，另一端接升压型直流电压转换器，所述升压型直流电压转换器的一输入端接所述充电器，所述升压型直流电压转换器的信号输入端接所述无线充电控制器的信号输出端；所述升压型直流电压转换器电压输出端接所述无线充电控制器的输入端以及H桥；所述无线充电控制器接所述H桥，所述LC振荡电路接所述H桥；
其中，所述无线充电控制器对H桥的信号进行解码得到H桥需要的电压，然后将需要的电压发送给升压型直流电压转换器将电压转换成需要的电压，并输出给H桥，以使H桥提供对应的电压。
可选的，所述充电器自适应控制电路具体为一电压比较器，所述电压比较器的一输入端接所述充电器，另一输入端接参考电压，输出端接所述升压型直流电压转换器。
可选的，所述H桥由4个功率MOS管组成。
可选的，所述LC振荡电路由串联的电容以及电感组成。
1、本发明无需特定的充电器，可以共用手机自带的手机5v充电器，用户无需两个充电器，节省了成本，用户使用也非常方便。
2、本发明集成了充电器自动适应控制电路，可以自动适应5V输出的各种充电器，包含额定1A，1.5A，2A等多种电流类型的充电器，用户可以使用各种5V充电器，提供用户使用便利性。
附图说明
图1为现有技术中一种无线充电系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中一种无线充电系统的结构示意图；
图3为本发明实施例中充电器自适应控制电路具体结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征只是对本发明技术方案的说明，而不是限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征可以相互组合。
如图2所示为本发明实施例中一种无线充电系统的结构示意图，该无线充电系统包括：充电器20、无线充电控制器21、升压型电压直流转换器22、充电器自适应控制电路23、LC振荡电路24。这里需要说明，该无线充电控制器21、升压型电压直流转换器22、充电器自适应控制电路23以及H桥组成无线充发射端芯片。
所述充电器自适应控制电路23一端接充电器20，另一端接升压型直流电压转换器22，所述升压型直流电压转换器22的一输入端接所述充电器20，所述升压型直流电压转换器22的信号输入端接所述无线充电控制器21的信号输出端；所述升压型直流电压转换器22电压输出端接所述无线充电控制器21的输入端以及H桥；所述无线充电控制器21接所述H桥，所述LC振荡电路24接所述H桥。
其中，这里充电器20可以为手机的5V充电器，该H桥由4个功率MOS管组成，即图2中的M1、M2、M3、M4。
该无线充电系统的具体实现原理为：所有手机都有配一个5V充电器20，它能固定输出5V电压。手机的5V充电器20输出的5V直流电压给升压型直流电压转换器22，升压型直流电压转换器22根据无线充电控制器21需求升压输出5v至9v可调的电压。无线充电控制器21通过发射端H桥感应到手机的功率请求信号，无线充电控制器21对功率请求信号进行解码，解码得出手机所需要的功率发出电压控制信号控制升压型直流转换器22输出相应电压。
举例来讲的，如果手机需要7.5W无线充电，则手机发出7.5W请求信号给发射端的H桥，无线充电控制器对信号进行解码。无线充电控制器解码出H桥需要7.5V电压，送出电压控制信号控制升压型直流转换器把5v电压转换成7.5V电压，输出7.5V电压给H桥供电，H桥发射7.5W无线充电能力给手机实现7.5W无线充电。
进一步，由于手机5V充电器有许多种类，主要包含额定1A，1.5A，2A等多种电流类型，如果充电电流超过额定电流时，输出电压会下降，如果电压下降到4.4V以下时，充电器会关闭输出。为了解决该问题，在本发明实施例中该充电器自适应控制电路23具体为电压比较器，所述电压比较器的一输入端接所述充电器，另一输入端接参考电压，输出端接所述升压型直流电压转换器。
具体该充电器自适应控制电路23的工作原理为；当升压型直流电压转换器输入电流大于充电器的额定电流时，充电器电压下降，电压低于4.5v时候，比较器输出高电平，发送出降低电流控制信号给升压型直流电压转换器，升压型直流电压转换器降低输入电流，使得充电器输出电压稳定在4.5v，不会拉挂充电器。4.5V参考电压、比较器和升压型直流电压转换器形成一个负反馈环路，所以可以自动适应5V输出的各种充电器，包含额定1A，1.5A，2A等各种电流类型。
综上来讲，本发明实施例所提供的无线充电器至少具有如下技术效果：
1、本发明无需特定的充电器，可以共用手机自带的手机5v充电器，用户无需两个充电器，节省了成本，用户使用也非常方便。
2、本发明集成了充电器自动适应控制电路，可以自动适应5V输出的各种充电器，包含额定1A，1.5A，2A等多种电流类型的充电器，用户可以使用各种5V充电器，提供用户使用便利性。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改，包括采用特定符号、标记确定顶点等变更方式。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种无线充电系统，其特征在于，所述系统包括：充电器、无线充电控制器、升压型电压直流转换器、充电器自适应控制电路、LC振荡电路；
所述充电器自适应控制电路一端接充电器，另一端接升压型直流电压转换器，所述升压型直流电压转换器的一输入端接所述充电器，所述升压型直流电压转换器的信号输入端接所述无线充电控制器的信号输出端；所述升压型直流电压转换器电压输出端接所述无线充电控制器的输入端以及H桥；所述无线充电控制器接所述H桥，所述LC振荡电路接所述H桥；
其中，所述无线充电控制器对H桥的信号进行解码得到H桥需要的电压，然后将需要的电压发送给升压型直流电压转换器将电压转换成需要的电压，并输出给H桥，以使H桥提供对应的电压。
2.如权利要求1所述系统，其特征在于，所述充电器自适应控制电路具体为一电压比较器，所述电压比较器的一输入端接所述充电器，另一输入端接参考电压，输出端接所述升压型直流电压转换器。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述H桥由4个功率MOS管组成。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述LC振荡电路由串联的电容以及电感组成。
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