CN110224477A - 一种外置式无线充电接收装置及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外置式无线充电接收装置及工作方法，属于无线充电领域，具体包括：协议识别逻辑控制器通过与第一连接端子进行协议通讯，控制直流变换模块输出适于接入第一连接端子的第一外部设备进行无线充电的直流电压；通过与第二连接端子进行协议通讯，控制数据传输开关，第一充电开关和第二充电开关，控制接入第二连接端子的第二外部设备对第一外部设备进行数据传输和充电的控制。上述技术方案的有益效果是：将自身不带无线充电接收端终端设备实现无线充电功能需求，同时可以转接出终端设备外接接口所具有的所有功能，而不限制或者减少设备原有的功能。

Description

一种外置式无线充电接收装置及工作方法

技术领域

本发明涉及一种无线充电领域，尤其涉及一种外置式无线充电接收装置及工作方法。

背景技术

随着无线通信技术的发展，无线充电技术逐渐成为主流，人们对无线充电的需求越来越多。其中借助无线充电过程，可以简单方便的实现对移动终端的充电，相比于有线充电方式，可以省去充电线的连接。

目前普遍使用的无线充电接收装置通常包括谐振回路和交流电压转换电路，利用谐振回路耦合无线充电发射端的交流电压，利用交流电压转换电路将交流电压转换成直流电压传输给连接端子，对接入连接端子的设备进行无线充电。

但这种无线充电的接收端和终端设备，通常由于节省制作成本，简化制作工艺等考虑，只设置一进行充电的接口，却忽略了实际生活中的操作需求，利用这种无线充电接收装置对终端设备在进行无线充电时，终端设备的充电端口被占用，此时的终端设备就无法实现数据传输或者其他功能，并且对于不同的终端设备，适于充电的电压值也不相同，将不匹配的的电压值输入终端设备，对终端设备进行无线充电，降低了充电效率。

发明内容

根据现有技术中存在的缺陷和问题，现提供一种外置式无线充电接收装置。

一种外置式无线充电接收装置，其特征在于，包括：

一接收端控制器，接收来自无线充电发射端的交流电压并转换成直流电压并输出；

一直流变换模块，所述直流变换模块的输入端连接所述接收端控制器的输出端，所述直流变换模块的输出端接入一第一连接端子，所述直流变换模块用于输出无线充电电压，以供接入所述第一连接端子的第一外部设备进行无线充电；

一协议识别逻辑控制器，所述协议识别逻辑控制器的第一信号识别端连接所述第一连接端子，用于识别接入所述第一外部设备的充电类型；

所述协议识别逻辑控制器的第一输出端连接所述直流变换模块，根据识别得到的所述充电类型，输出相应的控制信号以控制所述直流变换模块输出适于对所述第一外部设备进行无线充电的所述充电电压；

第二连接端子，通过数据传输通道与所述第一连接端子连接，并提供给第二外部设备接入所述第二连接端子，所述第一外部设备和所述第二外部设备可通过所述数据传输通道进行数据传输，所述数据传输通道初始导通；

所述协议识别逻辑控制器的第二信号识别端连接所述第二连接端子，用于对接入所述第二连接端子的所述第二外部设备进行类型判断，得到所述第二外部设备的设备类型；

所述协议识别逻辑控制器的电压输入端连接所述接收端控制器的输出端，所述协议识别逻辑控制器的第二输出端连接所述数据传输通道上设置的一数据传输开关：

当所述接收端控制器通过所述电压输入端向所述协议识别逻辑控制器供电时，所述协议识别逻辑控制器通过所述第二输出端控制所述数据传输开关切断所述数据传输通道；以及

当所述所述协议识别逻辑控制器判断所述第二外部设备为数据传输设备时，所述协议识别逻辑控制器通过所述第二输出端控制所述数据传输开关导通所述数据传输通道。

优选的，所述接收端控制器的输入端与一谐振回路的输出端连接，所述谐振回路的输入端耦合至一无线充电发射端的输出端；

所述谐振回路接收所述无线充电发射端输出的交流电压并送入所述接收端控制器中，所述接收端控制器对输入的交流电压转换成直流电压输出。

优选的，所述直流变换模块，具体包括：

一主控制器，与所述接收端控制器的输出端连接；

第一电阻，所述第一电阻的一端连接所述接收端控制器的输出端；

第二电阻，所述第二电阻串联在所述第一电阻的另一端和接地端之间；

多条分压支路，每条所述分压支路分别连接在所述第一电阻的另一端和一分压开关之间，并与第二电阻并联；

每条所述分压支路上分别设有一与所述第二电阻的阻值相同的第三电阻，所述分压开关的一端与所述分压支路并联，所述分压开关的另一端接地；

所述协议识别逻辑控制器的所述第一输出端与所述分压开关连接，用于根据所述协议识别逻辑控制器输出的控制信号对所述分压开关进行通断控制，以控制所述直流变换模块输出适于对所述第一外部设备进行无线充电的所述充电电压；

反馈线路，从所述第一电阻与每个所述第三电阻之间的连接端接出，并连接至所述主控制器的输入端，用于向所述主控制器反馈所述充电电压的实时电压值。

优选的，所述直流变换模块的输出端和所述第一连接端子的输入端通过一第一充电通道连接，所述第一充电通道上设置用于控制所述第一充电通道通断的第一充电开关，所述第一充电开关连接所述协议识别逻辑控制器的一第三输出端；

所述第二连接端子还通过一第二充电通道与所述第一连接端子连接，所述第二充电通道上设置一用于控制所述第二充电通道通断的第二充电开关，所述第二充电开关连接所述协议识别逻辑控制器的一第四输出端；

当所述协议识别逻辑控制器判断所述第二外部设备为外设充电设备时，所述协议识别逻辑控制器通过所述第三输出端控制所述第一充电开关断开，以及通过所述第四输出端控制所述第二充电开关闭合，所述第二外部设备通过所述第二充电通道为所述第一外部设备供电。

优选的，所述协议识别逻辑控制器对所述第二连接端子送入的脉冲信号的电平变化进行判断，并进而判断所述第二外部设备为数据传输设备。

优选的，当预设的单一时间周期内，所述第二连接端子送入的脉冲信号的电平变化为低电平占50％的持续时间，高电平占50％的持续时间时，所述协议识别逻辑控制器判断所述第二外部设备为数据传输设备。

优选的，当预设的单一时间周期内，所述第二连接端子送入的脉冲信号的电平变化为低电平占30％的持续时间，高电平占70％的持续时间时，所述协议识别逻辑控制器判断所述第二外部设备为数据传输设备。

优选的，所述协议识别逻辑控制器对所述第二连接端子送入的脉冲信号的电平变化进行判断，并进而判断所述第二外部设备为外设充电设备。

优选的，当预设的单一时间周期内，所述第二连接端子送入的脉冲信号的电平变化为低电平占100％的持续时间或者高电平占100％的持续时间，所述协议识别逻辑控制器判断所述第二外部设备为外设供电设备。

优选的，所述协议识别逻辑控制器的电压输入端与温度检测保护回路连接，所述温度检测保护回路用于检测所述协议识别逻辑控制器的内部温度，并在所述内部温度高于一预设温度时对所述协议识别逻辑控制器进行过温保护。

优选的，所述第一充电开关与所述第一连接端子之间设置电流检测回路，所述协议识别逻辑控制器通过所述电流检测回路检测电流，并在所述电流大于一预设电流时对第一连接端子进行过流保护。

优选的，所述第一连接端子与所述第二连接端子之间设置有电压检测回路，所述协议识别逻辑控制器通过所述电压检测回路检测电压，并在所述内部电压大于一预设电压时对所述第一连接端子和所述第二连接端子进行过压保护。

一种外置式无线充电接收装置的工作方法，应用于外置式无线充电接收装置，具体包括：

步骤1，接收端控制器输入端接收交流电压并转换为直流电压后，通过所述直流变换模块为所述第一外部设备进行充电，同时所述接收端控制器向所述协议识别逻辑控制器供电；

步骤2，所述协议识别逻辑控制器通过所述第二连接端子识别所述第二外部设备的设备类型，并在所述设备类型表示所述第二外部设备为数据传输设备时接通所述第一连接端子与所述第二连接端子之间的数据传输通道，以供所述第一外部设备和所述第二外部设备之间进行数据传输。

优选的，所述步骤2中，当所述协议识别逻辑控制器通过所述第二连接端子识别所述第二外部设备的设备类型为外设供电设备时，还包括以下步骤：

步骤3，所述协议识别逻辑控制器接通所述第一连接端子与所述第二连接端子之间的第二充电通道，断开所述直流变换模块与所述第一连接端子之间的第一充电通道，以供所述第二外部设备通过所述第二充电通道为所述第一外部设备供电。

上述技术方案的有益效果是：

(1)对于自身不具有无线充电的终端设备，能够实现无线充电的功能，并且对于不同类型的终端设备，可相应的调节进行无线充电的直流电压值，提高充电效率；

(2)当终端设备在进行无线充电的同时，终端设备可实现与其他设备之间的数据传输的功能，并且当终端设备不进行无线充电时，即无线充电接收装置未接收到无线充电发射端的交流电，无线充电接收装置不工作时，终端设备仍然可实现与其他设备之间的数据传输的功能。

附图说明

图1是一种现有技术下的接收端的结构组成示意图；

图2是本发明的较佳的实施例中，一种接收端的结构组成示意图

图3是本发明的较佳的实施例中，谐振回路与接收端控制器的结构组成示意图；

图4是本发明的较佳的实施例中，直流变换模块的结构组成示意图；

图5是本发明的较佳的实施例中，数据传输开关的结构组成示意图；

图6是本发明的较佳的实施例中，第二充电开关的结构组成示意图；

图7是本发明的较佳的实施例中，温度检测回路的结构组成示意图；

图8是本发明的较佳的实施例中，电流检测回路的结构组成示意图；

图9是本发明的较佳的实施例中，电压检测回路的结构组成示意图；

图10是本发明的较佳的实施例中，协议识别逻辑控制器的结构组成示意图；

图11是本发明的较佳的实施例中，无线充电接收装置的工作方法的流程示意图。

图12是本发明的较佳的实施例中，无线充电接收装置在第二外部设备为外设充电设备时的工作方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

目前普遍使用的无线充电接收装置，主要如图1所示，包括谐振回路001、接收端控制器002、连接端子003、逐周期电流限制保护回路(Over CurrentProtection，OCP)004和温度保护回路(Over Temperature Protection，OTP)005。其中，接收端控制器002包括一交流电转直流电变换电路，在无线充电接收装置工作时，谐振回路001接收无线充电发射端的交流电压，在接收端控制器002进行电压转换后，将直流电压通过连接端子003传输给终端设备，逐周期电流限制保护回路004和温度保护回路005与接收端控制器002连接，其中，逐周期电流限制保护回路04限制接收端控制器002和连接端子003的最大工作电流，温度保护回路005限制接收端控制器002和连接端子003工作时的最高温升。

本发明的较佳的实施例中的一种外置式无线充电接收装置，结构组成如图2所示，具体包括：

接收端控制器2，接收来自无线充电发射端的交流电压并转换成直流电压并输出；

直流变换模块3，直流变换模块3的输入端连接接收端控制器2的输出端21，直流变换模块3的输出端接入一第一连接端子6，直流变换模块3用于输出无线充电电压，以供接入第一连接端子6的第一外部设备13进行无线充电；

协议识别逻辑控制器4，协议识别逻辑控制器4的第一信号识别端42连接第一连接端子6，用于识别接入的第一外部设备13的充电类型；

协议识别逻辑控制器4的第一输出端41连接直流变换模块3，用于根据识别得到的充电类型，输出相应的控制信号以控制直流变换模块3输出适于对第一外部设备13进行无线充电的充电电压；

第二连接端子8，通过数据传输通道M5与第一连接端子6连接，并提供给第二外部设备14接入第二连接端子8，第一外部设备13和第二外部设备14可通过数据传输通道M5进行数据传输，数据传输通道M5初始导通；

协议识别逻辑控制器4的第二信号识别端44连接第二连接端子8，用于识别得到第二外部设备14的设备类型；

协议识别逻辑控制器的电压输入端40连接接收端控制器2的输出端21，协议识别逻辑控制器4的第二输出端46连接数据传输通道M5上设置的数据传输开关9：

当接收端控制器2通过电压输入端40向协议识别逻辑控制器4供电时，协议识别逻辑控制器4通过第二输出端46控制数据传输开关9切断数据传输通道M5；以及

当根据脉冲信号变化识别示第二外部设备14为数据传输设备时，协议识别逻辑控制器4通过第二输出端46控制数据传输开关9导通数据传输通道M5。

具体地，本发明中协议识别逻辑控制器4与第一连接端子6和第二连接端子8进行沟通的协议主要为TYPE-C协议，协议识别逻辑控制器4采用LP001芯片进行识别控制，当第一连接端子和第二连接端子未接入外部设备时，协议识别逻辑控制器持续发出低电压方波进行检测判断是否有外部设备接入，当第一连接端子和第二连接端子接入外部设备时，协议识别逻辑控制器4检测到第一信号识别端42或第二信号识别端44的电压变化，此时协议识别逻辑控制器4与接入第一连接端子6的第一外部设备13或接入第二连接端子8的第二外部设备14进行协议通讯。

具体地，目前存在大量不具有无线充电功能的终端设备，本发明的接收端可用于不具有无线充电功能的终端设备，对这些终端设备进行无线充电，并且通过接入第二连接端子的第二外部设备，对接入第一连接端子的第一外部设备进行数据传输。

本发明的较佳的实施例中，接收端控制器2的输入端与一谐振回路1的输出端连接，谐振回路的输入端耦合至一无线充电发射端的输出端；

谐振回路1接收无线充电发射端输出的交流电压并送入接收端控制器2中，接收端控制器2对输入的交流电压转换成直流电压输出。

具体地，谐振回路1与接收端控制器2的结构组成，如图3所示，接收端控制器的输出端21为RX_OUT，谐振回路1由电感L1，以及连接在电感L1的一端与电感进行并联的电容C1，C2，C3，C4，C5组成。谐振回路1的输入端耦合至一无线充电发射端的输出端，谐振回路1的输出端与接收端控制器2的输入端连接，谐振回路2接收无线充电发射端输出的交流电压并送入接收端控制器2，接收端控制器2将输入的交流电压转换成直流电压，通过输出端RX_OUT输出。

本发明的较佳的实施例中，直流变换模块3用于输出无线充电电压，以供接入第一连接端子的第一外部设备进行无线充电。

直流变换模块3，如图4所示，包括：

一主控制器31，与接收端控制器的输出端RX_OUT连接；

第一电阻R1，第一电阻R1的一端连接在主控制器31的输出端VOS上；

第二电阻R2，第二电阻R2串联在第一电阻R1的另一端和接地端之间；

两条分压支路M1和M2，每条分压支路分别连接在第一电阻R1的另一端和分压开关Q1之间，并分别与第二电阻R1并联；

两条分压支路M1和M2上分别设有与第二电阻R2的阻值相同的第三电阻R3和R4，分压开关Q1的一端与分压支路M1和M2进行并联，分压开关Q1的另一端接地；

分压开关Q1连接至协议识别逻辑控制器4的第一输出端41，对应的端口为BUCK_9V_EN，用于根据协议识别逻辑控制器4输出的控制信号进行通断控制，以控制直流变换模块3输出适于对第一外部设备13进行无线充电的充电电压；

反馈线路M3，从第一电阻R1与第三电阻R3和R4之间的连接端接出，并连接至主控制器31的输入端，用于向主控制器31反馈充电电压的实时电压值。

具体地，不同的终端设备适于进行无线充电的直流电压也不同，直流变换模块3通过分压开关Q1的通断状态，让直流变换模块3的输出的直流电压值进行变换，用于接入第一连接端子6的第一外部设备13进行更高效的无线充电。

本发明的较佳的实施例中，直流变换模块3的输出端DC_OUT和第一连接端子6的输入端通过一第一充电通道M4连接，第一充电通道M4上设置用于控制第一充电通道M4通断的第一充电开关5，第一充电开关5连接协议识别逻辑控制器4的一第三输出端45，对应的端口为VBUS_P_CTRL_P1；

第二连接端子8还通过一第二充电通道M6与第一连接端子6连接，第二充电通道M6上设置一用于控制第二充电通道M6通断的第二充电开关7，第二充电开关7连接协议识别逻辑控制器4的一第四输出端43，该端口由SW4_CTRL和VBUS_OFF_CTRL组成；

当脉冲信号指示第二外部设备14为外设充电设备时，协议识别逻辑控制器4通过第三输出端VBUS_P_CTRL_P1控制第一充电开关5断开，以及通过第四输出端SW4_CTRL和VBUS_OFF_CTRL控制第二充电开关6闭合，第二外部设备14通过第二充电通道M6为第一外部设备13供电。

具体地，协议识别逻辑控制器4的第二信号识别端42，该端口由NET_CC2_P1和NET_CC1_P2组成，连接第二连接端子8，通过协议沟通，识别接入第二连接端子8的第二外部设备14的充电类型；

当协议识别逻辑控制器判断第二外部设备14为数据传输设备时，协议识别逻辑控制器4通过第二输出端46，该端口为CC_SW，控制数据传输开关9导通数据传输通道M5。

当协议识别逻辑控制器判断第二外部设备14为外设充电设备时，协议识别逻辑控制器4通过第三输出端VBUS_P_CTRL_P1控制第一充电开关5断开，以及通过第四输出端SW4_CTRL和VBUS_OFF_CTRL控制第二充电开关7闭合，第二外部设备14通过第二充电通道M6为第一外部设备13供电。

具体的，第一充电开关5一端51与直流变换模块的输出端连接，第二充电开关另一端51与第一连接端子的端口60连接，协议识别逻辑控制器通过协议识别逻辑控制器的控制第一充电开关7的通断状态。

具体地，数据传输开关9的结构，如图5所示，数据传输开关9由耗尽型场效应管制作而成，数据传输开关9的一端90，在图上对应CC2_P1和CC1_P2与第一连接端子连接，数据传输开关的一端91，在图上对应CC2_P2和CC1_P1与第二连接端子连接，协议识别逻辑控制器通过CC-SW控制数据传输开关的92端口以通断状态，在数据传输开关9初始情况下闭合，当协议识别逻辑控制器4的输入端VDDD接收到接收端控制器RX_OUT传输的直流电压时，将数据传输开关9断开。

具体地，第二充电开关7的结构，如图6所示，第二充电开关7一端与第一连接端子连接，第二充电开关7另一端与第二连接端子的端口80连接，协议识别逻辑控制器通过协议识别逻辑控制器的第四输出端SW4_CTRL和VBUS_OFF_CTRL控制第二充电开关7的通断状态。

具体地，在第一外部设备13同时接入无线充电接收装置和外设供电类设备，即第二外部设备14为外设供电设备时，让无线充电接收装置中的协议识别逻辑控制器4开始工作，判断第二外部设备14的类型后，控制第一外部设备13与第二外部设备14进行比无线充电充电效率更高的充电。

具体地，在第一外部设备13同时接入无线充电接收装置和数据传输类设备，即第二外部设备14为数据传输设备时，让第一外部设备13与接收端控制器2进行无线充电的同时，第一外部设备13与第二外部设备14进行数据传输。

本发明的一实施例中，当预设的单一时间周期内，第二连接端子14送入的脉冲信号的电平变化为低电平占50％的持续时间，高电平占50％的持续时间时，或者，当预设的单一时间周期内，第二连接端子8送入的脉冲信号的电平变化为低电平占30％的持续时间，高电平占70％的持续时间时，协议识别逻辑控制器判断所述第二外部设备为数据传输设备。

协议识别逻辑控制器4对第二连接端子8送入的脉冲信号的电平变化进行判断，并进而判断第二外部设备14为外设充电设备。

本发明的一实施例中，当预设的单一时间周期内，第二连接端子8送入的脉冲信号的电平变化为低电平占100％的持续时间，或者，第二连接端子8送入的脉冲信号的电平变化为高电平占100％的持续时间，协议识别逻辑控制器4判断第二外部设备14为外设供电设备。

本发明的其他实施例，协议识别逻辑控制器4对第二连接端子8送入的脉冲信号的电平变化进行判断，在预设的单一时间周期内，第二连接端子送入的脉冲信号的高低电平的持续时间，可为上述数值的不同组合，或者根据实际情况为不同的数值组合，不局限于上述实施例的具体数值。

本发明的较佳的实施例中，温度检测保护回路10，如图7所示，协议识别逻辑控制器4的电压输入端40，该端口为VDDD，与温度检测保护回路10连接，温度检测保护回路10用于检测协议识别逻辑控制器4的内部温度，并在内部温度高于一预设温度时对协议识别逻辑控制器4进行过温保护。

具体地，温度检测回路中设有一热敏电阻，通过对热敏电阻的温度检测判断此时协议识别逻辑控制器的工作温度，让热敏电阻的温度高于一预设温度时对协议识别逻辑控制器4进行过温保护，增长协议识别逻辑控制器4的使用寿命。

本发明的较佳的实施例中，电流检测回路11，如图8所示，第一充电开关5的输出端VBUS_TYPE OUT_SENSE_IN与第一连接端子6的输入端VBUS_TYPE OUT之间设置有电流检测回路11，协议识别逻辑控制器4通过电流检测回路11检测电流，并在电流大于一预设电流时对第一连接端子6进行过流保护。

本发明的较佳的实施例中，电压检测回路12，如图9所示，第一连接端子6与第二连接端子8之间设置有电压检测回路12，协议识别逻辑控制器4通过电压检测回路12检测电压，并在电压大于一预设电压时对所述第一连接端子和所述第二连接端子进行过压保护。

本发明的较佳的实施例中，协议识别逻辑控制器4，如图10所示，协议识别逻辑控制器4的电压输入端为VDDD与接收端控制器2的输出端RX_OUT连接，接收来自接收端控制器2的直流电压，识别逻辑控制器4通过第二输出端CC_SW将数据传输开关断开；

协议识别逻辑控制器4的第一信号识别端NET_CC2_P1和NET_CC1_P2与第一连接端子6连接，与接入第一连接端子6的第一外部设备13进行协议通讯，得到适于第一外部设备13进行无线充电的直流电压值后，协议识别逻辑控制器4通过第一输出端BUCK_9V_EN控制直流变换模块3的分压开关Q1的通断状态，让直流变换模块通过第一充电通道M4输出适于第一外部设备13进行无线充电的电压；

协议识别逻辑控制器4的第二信号识别端NET_CC1_P2和NET_CC2_P1与接入第二连接端子6的第一外部设备14进行协议通讯，判断脉冲信号的变化，得到第二外部设备14的设备类型：

当第二外部设备14为数据传输类设备，协议识别逻辑控制器4通过第二输出端CC_SW将数据传输开关闭合，第二外部设备14对第一外部设备13进行数据传输；

当第二外部设备14为外设供电类设备，协议识别逻辑控制器4通过第三输出端VBUS_P_CTRL_P1控制第一充电开关5断开，以及通过第四输出端SW4_CTRL和VBUS_OFF_CTRL控制第二充电开关7闭合，第二外部设备14通过第二充电通道M6为第一外部设备13供电。

协议识别逻辑控制器4的电压输入端VDDD还与温度检测回路10连接，判断此时协议识别逻辑控制器4的工作温度，对协议识别逻辑控制器4进行温度保护。

协议识别逻辑控制器4控制电流检测回路检测输入第一连接端子的电流，对第一连接端子和接入第一连接端子的第一外部设备进行电流保护。

协议识别逻辑控制器4控制电压检测模块检测输入第一连接端子和第二连接端子的电压，对第一连接端子和第二连接端子进行电压保护。

本发明的较佳的实施例中，5、根据权利要求5所述的一种外置式无线充电接收装置，其特征在于，所述设备类型指示，通过所述协议识别逻辑控制器检测所述第二连接端子的脉冲信号的变化，通过对脉冲信号进行解调，根据得到的电平的占空比，判断接入第二连接端子的第二外部设备的类型。

本发明的较佳的实施例中，一种外置式无线充电接收装置的工作方法，如图11所示，具体包括：

步骤1，接收端控制器输入端2接收交流电压并转换为直流电压后，通过直流变换模块3为第一外部设备13进行充电，同时接收端控制器2向协议识别逻辑控制器4供电，协议识别逻辑控制器4在接收到接收端控制器2的供电后，与第一连接端子6通讯，得到接入的第一外部设备13的类型，向直流变换模块3输出控制信号，让直流变换模块3输出适于第一外部设备13进行无线充电的电压，接收到接收端控制器2的供电后将数据传输开关9断开，并且，当协议识别逻辑控制器4接收到直流变换模块3的供电的同时，控制数据传输通道M5上的数据传输开关9断开。

步骤2，协议识别逻辑控制器4通过第二信号识别端NET_CC1_P2和NET_CC2_P1与第二连接端子8通讯，识别第二外部设备14的设备类型为数据传输设备，协议识别逻辑控制器4将数据传输开关9闭合，第一连接端子6与第二连接端子8之间的数据传输通道M5导通，第二外部设备14通过数据传输通道M5，与第一外部设备13进行数据传输。

当协议识别逻辑控制器4通过第二连接端子8识别第二外部设备14的设备类型为外设供电设备时，如图12所示，具体包括：

步骤1，接收端控制器输入端2接收交流电压并转换为直流电压后，通过直流变换模块3为第一外部设备13进行充电，同时接收端控制器2向协议识别逻辑控制器4供电，协议识别逻辑控制器4在接收到接收端控制器2的供电后，与第一连接端子6通讯，得到接入的第一外部设备13的类型，向直流变换模块3输出控制信号，让直流变换模块3输出适于第一外部设备13进行无线充电的电压，接收到接收端控制器2的供电后将数据传输开关9断开，并且，当协议识别逻辑控制器4接收到直流变换模块3的供电的同时，控制数据传输通道M5上的数据传输开关9断开；

步骤2，协议识别逻辑控制器4通过第二信号识别端NET_CC1_P2和NET_CC2_P1与第二连接端子8通讯，识别第二外部设备14的设备类型为数据传输设备，协议识别逻辑控制器4将数据传输开关9闭合，第一连接端子6与第二连接端子8之间的数据传输通道M5导通，第二外部设备14通过数据传输通道M5，与第一外部设备13进行数据传输；

步骤3，协议识别逻辑控制器4将第一充电开关5闭合，将第二充电开关7断开，第一连接端子6与第二连接端子8之间的第二充电通道M6导通，直流变换模块与第一连接端子之间的第一充电通道M4导通，第二外部设备14通过第二充电通道M6对第一外部设备14进行充电。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (14)

1.一种外置式无线充电接收装置，其特征在于，包括：

一接收端控制器，接收来自无线充电发射端的交流电压并转换成直流电压并输出；

一直流变换模块，所述直流变换模块的输入端连接所述接收端控制器的输出端，所述直流变换模块的输出端接入一第一连接端子，所述直流变换模块用于输出无线充电电压，以供接入所述第一连接端子的第一外部设备进行无线充电；

一协议识别逻辑控制器，所述协议识别逻辑控制器的第一信号识别端连接所述第一连接端子，用于识别接入所述第一外部设备的充电类型；所述协议识别逻辑控制器的第一输出端连接所述直流变换模块，根据识别得到的所述充电类型，输出相应的控制信号以控制所述直流变换模块输出适于对所述第一外部设备进行无线充电的所述充电电压；

第二连接端子，通过数据传输通道与所述第一连接端子连接，并提供给第二外部设备接入所述第二连接端子，所述第一外部设备和所述第二外部设备可通过所述数据传输通道进行数据传输，所述数据传输通道初始导通；

所述协议识别逻辑控制器的第二信号识别端连接所述第二连接端子，用于对接入所述第二连接端子的所述第二外部设备进行类型判断，得到所述第二外部设备的设备类型；

所述协议识别逻辑控制器的电压输入端连接所述接收端控制器的输出端，所述协议识别逻辑控制器的第二输出端连接所述数据传输通道上设置的一数据传输开关：

当所述接收端控制器通过所述电压输入端向所述协议识别逻辑控制器供电时，所述协议识别逻辑控制器通过所述第二输出端控制所述数据传输开关切断所述数据传输通道；以及

当所述所述协议识别逻辑控制器判断所述第二外部设备为数据传输设备时，所述协议识别逻辑控制器通过所述第二输出端控制所述数据传输开关导通所述数据传输通道。

2.根据权利要求1所述的一种外置式无线充电接收装置，其特征在于，所述接收端控制器的输入端与一谐振回路的输出端连接，所述谐振回路的输入端耦合至一无线充电发射端的输出端；

所述谐振回路接收所述无线充电发射端输出的交流电压并送入所述接收端控制器中，所述接收端控制器对输入的交流电压转换成直流电压输出。

3.根据权利要求1所述的一种外置式无线充电接收装置，其特征在于，所述直流变换模块，具体包括：

一主控制器，与所述接收端控制器的输出端连接；

第一电阻，所述第一电阻的一端连接所述接收端控制器的输出端；

第二电阻，所述第二电阻串联在所述第一电阻的另一端和接地端之间；多条分压支路，每条所述分压支路分别连接在所述第一电阻的另一端和一分压开关之间，并与第二电阻并联；

每条所述分压支路上分别设有一与所述第二电阻的阻值相同的第三电阻，所述分压开关的一端与所述分压支路并联，所述分压开关的另一端接地；

所述协议识别逻辑控制器的所述第一输出端与所述分压开关连接，用于根据所述协议识别逻辑控制器输出的控制信号对所述分压开关进行通断控制，以控制所述直流变换模块输出适于对所述第一外部设备进行无线充电的所述充电电压；

反馈线路，从所述第一电阻与每个所述第三电阻之间的连接端接出，并连接至所述主控制器的输入端，用于向所述主控制器反馈所述充电电压的实时电压值。

4.根据权利要求1所述的一种外置式无线充电接收装置，其特征在于，所述直流变换模块的输出端和所述第一连接端子的输入端通过一第一充电通道连接，所述第一充电通道上设置用于控制所述第一充电通道通断的第一充电开关，所述第一充电开关连接所述协议识别逻辑控制器的一第三输出端；

所述第二连接端子还通过一第二充电通道与所述第一连接端子连接，所述第二充电通道上设置一用于控制所述第二充电通道通断的第二充电开关，所述第二充电开关连接所述协议识别逻辑控制器的一第四输出端；

当所述协议识别逻辑控制器判断所述第二外部设备为外设充电设备时，所述协议识别逻辑控制器通过所述第三输出端控制所述第一充电开关断开，以及通过所述第四输出端控制所述第二充电开关闭合，所述第二外部设备通过所述第二充电通道为所述第一外部设备供电。

5.根据权利要求1所述的一种外置式无线充电接收装置，其特征在于，所述协议识别逻辑控制器对所述第二连接端子送入的脉冲信号的电平变化进行判断，并进而判断所述第二外部设备为数据传输设备。

6.根据权利要求5所述的一种外置式无线充电接收装置，其特征在于，当预设的单一时间周期内，所述第二连接端子送入的脉冲信号的电平变化为低电平占50％的持续时间，高电平占50％的持续时间时，所述协议识别逻辑控制器判断所述第二外部设备为数据传输设备。

7.根据权利要求5所述的一种外置式无线充电接收装置，其特征在于，当预设的单一时间周期内，所述第二连接端子送入的脉冲信号的电平变化为低电平占30％的持续时间，高电平占70％的持续时间时，所述协议识别逻辑控制器判断所述第二外部设备为数据传输设备。

8.根据权利要求4所述的一种外置式无线充电接收装置，其特征在于，所述协议识别逻辑控制器对所述第二连接端子送入的脉冲信号的电平变化进行判断，并进而判断所述第二外部设备为外设充电设备。

9.根据权利要求8所述的一种外置式无线充电接收装置，其特征在于，当预设的单一时间周期内，所述第二连接端子送入的脉冲信号的电平变化为低电平占100％的持续时间或者高电平占100％的持续时间，所述协议识别逻辑控制器判断所述第二外部设备为外设供电设备。

10.根据权利要求1所述的一种外置式无线充电接收装置，其特征在于，所述协议识别逻辑控制器的电压输入端与温度检测保护回路连接，所述温度检测保护回路用于检测所述协议识别逻辑控制器的内部温度，并在所述内部温度高于一预设温度时对所述协议识别逻辑控制器进行过温保护。

11.根据权利要求1所述的一种外置式无线充电接收装置，其特征在于，所述第一充电开关与所述第一连接端子之间设置电流检测回路，所述协议识别逻辑控制器通过所述电流检测回路检测电流，并在所述电流大于一预设电流时对第一连接端子进行过流保护。

12.根据权利要求1所述的一种外置式无线充电接收装置，其特征在于，所述第一连接端子与所述第二连接端子之间设置有电压检测回路，所述协议识别逻辑控制器通过所述电压检测回路检测电压，并在所述内部电压大于一预设电压时对所述第一连接端子和所述第二连接端子进行过压保护。

13.一种外置式无线充电接收装置的工作方法，其特征在于，应用于如权利要求1-12中任意一项所述的外置式无线充电接收装置，所述工作方法具体包括：

步骤1，接收端控制器输入端接收交流电压并转换为直流电压后，通过所述直流变换模块为所述第一外部设备进行充电，同时所述接收端控制器向所述协议识别逻辑控制器供电；

步骤2，所述协议识别逻辑控制器通过所述第二连接端子识别所述第二外部设备的设备类型，并在所述设备类型表示所述第二外部设备为数据传输设备时接通所述第一连接端子与所述第二连接端子之间的数据传输通道，以供所述第一外部设备和所述第二外部设备之间进行数据传输。

14.根据权利要求13所述的工作方法，其特征在于，所述步骤2中，当所述协议识别逻辑控制器通过所述第二连接端子识别所述第二外部设备的设备类型为外设供电设备时，还包括以下步骤：

步骤3，所述协议识别逻辑控制器接通所述第一连接端子与所述第二连接端子之间的第二充电通道，断开所述直流变换模块与所述第一连接端子之间的第一充电通道，以供所述第二外部设备通过所述第二充电通道为所述第一外部设备供电。