CN110830087B - 无线电池充电系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本文描述了一种具有无线电能接收器的装置，所述无线电能接收器包括用于无线接收电能以及进行无线通信的接收线圈。所述无线电能接收器基于所述无线接收的电能向总线输出电能。所述装置具有开环DC‑DC转换器和线性调节器。所述装置具有控制器，用于启用所述开环DC‑DC转换器以使用所述总线上的所述电能对电池进行充电。所述控制器还用于：当正在使用所述开环DC‑DC转换器对所述电池进行充电时，在使用所述接收线圈进行从所述无线电能接收器到所述电能的所述发射器的无线通信时，控制所述线性调节器以稳定所述无线电能接收器的所述输出处的所述总线中的电流，从而减少对无线充电发射器和接收器间通信的干扰。

Description

无线电池充电系统及其使用方法

技术领域

本发明大体上涉及无线电池充电系统及其使用方法。

背景技术

在典型的Qi标准无线电池充电系统中，适配器将电源从AC电压转换为DC电压并将DC电压提供给无线电能发射器(TX)。无线电能TX通过电感耦合向无线电能接收器(RX) 无线传输电能，无线电能RX对电能进行整流并向充电器提供DC电压。充电器通过稳流或稳压对可充电电池进行充电。

使用通信来控制系统的运行。在无线充电联盟(Wireless Power Consortium，WPC)开发的Qi标准中，通过对无线电能RX的线圈所见的负载进行调制来完成从无线电能RX到无线电能TX的通信，通过对发射电能信号的频率进行调制来完成从无线电能TX到无线电能RX 的通信。前述两种类型的通信均为带内通信。无线电能TX与适配器之间的通信可以例如通过通用串行总线(universal serial bus，USB)电缆中的电线进行。

发明内容

根据本发明第一方面，提供了一种使用无线接收的电能对电池进行充电的装置。所述装置包括含有接收线圈的无线电能接收器(RX)。所述无线电能RX用于使用所述接收线圈无线接收电能并与所述电能的发射器无线通信。所述无线电能RX具有一个输出，用于基于所述无线接收的电能向总线输出电能。所述装置具有开环DC-DC转换器，所述开环DC-DC转换器具有耦合到所述总线的输入和耦合到端子的输出，所述端子用于耦合到所述电池。所述装置具有线性调节器，所述线性调节器沿着从所述无线电能RX的所述输出到所述端子的电能通路连接。所述电能通路的一部分从所述开环DC-DC转换器的所述输入延伸到所述开环 DC-DC转换器的所述输出。所述装置具有控制器，用于启用所述开环DC-DC转换器以使用所述无线电能RX输出到所述总线的所述电能来对所述电池进行充电。所述控制器还用于：当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，在使用所述接收线圈进行从所述无线电能RX到所述电能的所述发射器的无线通信时，控制所述线性调节器以稳定所述无线电能RX的所述输出处的所述总线中的电流，从而减少对无线通信的干扰。

可选地，在第二方面以及所述第一方面的扩展中，所述控制器用于：当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，按以下模式运行所述线性调节器：所述线性调节器不主动限制所述线性调节器中的电流，除非所述电池供电的负载汲取瞬态电流。

可选地，在第三方面以及所述第一或第二方面的扩展中，所述控制器用于：当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，按以下模式运行所述线性调节器：所述线性调节器主动限制所述线性调节器中的电流，无论所述电池供电的负载是否汲取瞬态电流。

可选地，在第四方面以及所述第一至第三方面中的任一者的扩展中，所述控制器用于基于通过所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电的目标电流来控制所述线性调节器。

可选地，在第五方面以及所述第一至第四方面中的任一者的扩展中，所述线性调节器位于所述无线电能RX的所述输出与所述开环DC-DC转换器的所述输入之间。

可选地，在第六方面以及所述第一至第四方面中的任一者的扩展中，所述线性调节器位于所述开环DC-DC转换器的所述输出与用于耦合到所述电池的所述端子之间。

可选地，在第七方面以及所述第一至第六方面中的任一者的扩展中，所述线性调节器与反向电流保护块集成用于所述电能通路。

可选地，在第八方面以及所述第一至第六方面中的任一者的扩展中，所述线性调节器用于提供过压保护。

可选地，在第九方面以及所述第一至第八方面中的任一者的扩展中，所述装置还包括闭环DC-DC转换器，所述闭环DC-DC转换器具有耦合到所述总线的输入和用于耦合到所述端子的输出，所述端子用于耦合到所述电池。所述电能通路是第一电能通路。所述闭环DC-DC 转换器沿着从所述无线电能RX的所述输出到所述端子的第二电能通路连接。所述控制器还用于：每次在使用从所述无线电能RX输出到所述总线的所述电能对所述电池进行充电时，选择性地启用所述闭环DC-DC转换器和所述开环DC-DC转换器中的一个。

可选地，在第十方面以及所述第九方面的扩展中，所述控制器还用于在恒流闭环DC-DC 转换器阶段和恒压闭环DC-DC转换器阶段启用所述闭环DC-DC转换器并禁用所述开环 DC-DC转换器以对所述电池进行充电。所述控制器还用于在恒流开环DC-DC转换器阶段和恒压开环DC-DC转换器阶段启用所述开环DC-DC转换器并禁用所述闭环DC-DC转换器以对所述电池进行充电。

可选地，在第十一方面以及所述第一至第十方面中的任一者的扩展中，所述控制器还用于控制所述线性调节器以稳定所述无线电能RX的所述输出处的所述总线的电压，从而减少对通信的所述干扰。

根据本发明另一方面，提供了一种使用无线接收的电能对电池进行充电的方法。所述方法包括使用接收线圈在无线电能接收器(RX)处无线接收电能。所述方法包括基于所述无线接收的电能从所述无线电能RX的输出向总线输出电能。所述方法包括使用所述接收线圈进行从所述无线电能RX到所述无线电能的发射器的无线通信。所述方法包括启用开环DC-DC 转换器以使用所述无线电能RX输出到所述总线的所述电能来对电池进行充电，其中所述开环DC-DC转换器具有耦合到所述总线的输入和耦合到端子的输出，所述端子用于耦合到所述电池。所述方法包括：当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，在使用所述接收线圈进行从所述无线电能RX到所述发射器的无线通信时，控制线性调节器以稳定所述无线电能RX的所述输出处的所述总线中的电流，从而减少对无线通信的干扰，其中所述线性调节器连接在从所述无线电能RX的所述输出到所述端子的电能通路中。所述电能通路的一部分从所述开环DC-DC转换器的所述输入延伸到所述开环DC-DC转换器的所述输出。

根据本发明又一方面，提供了一种使用无线接收的电能对电池进行充电的装置。所述装置包括电能总线和含有接收线圈的无线电能接收器(RX)。所述无线电能RX用于使用所述接收线圈无线接收电能并与所述电能的发射器无线通信。所述无线电能接收器用于基于所述无线接收的电能向所述电能总线输出直流(direct current，DC)电能。所述装置包括闭环DC-DC 转换器，所述闭环DC-DC转换器具有耦合到所述电能总线的输入和用于耦合到所述电池的输出。所述装置包括开环DC-DC转换器，所述开环DC-DC转换器具有耦合到所述电能总线的输入和用于耦合到所述电池的输出。所述装置包括与所述开环DC-DC转换器串联耦合的线性调节器。所述装置包括控制器，用于：每次在使用所述无线电能RX输出到所述总线的所述 DC电能对所述电池进行充电时，选择性地启用所述闭环DC-DC转换器和所述开环DC-DC 转换器中的一个。所述控制器还用于：当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，在使用所述接收线圈进行从所述无线电能RX到所述电能的所述发射器的无线通信时，控制所述线性调节器以稳定所述无线电能RX的所述输出处的所述总线上的电流，从而减少瞬态负载电流对无线通信的干扰。

根据本发明又一方面，提供了一种使用无线接收的电能对电池进行充电的方法。所述方法包括：使用接收线圈在无线电能接收器(RX)处无线接收电能；基于所述无线接收的电能在所述无线电能RX的输出处向电能总线输出直流(direct current，DC)电能；使用所述接收线圈进行从所述无线电能RX到所述无线电能的发射器的无线通信；每次在使用所述无线电能RX输出到所述电能总线的所述DC电能对耦合到闭环DC-DC转换器的输出和开环DC-DC 转换器的输出的电池进行充电时，选择性地启用所述闭环DC-DC转换器和所述开环DC-DC 转换器中的一个；以及当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，在使用所述接收线圈进行从所述无线电能RX到所述发射器的无线通信时，控制与所述开环DC-DC转换器串联耦合的线性调节器以稳定所述无线电能RX的所述输出处的所述电能总线上的电流，从而减少瞬态负载电流对无线通信的干扰。

根据本发明又一方面，提供了一种无线电子设备。所述无线电子设备包括电能总线和含有接收线圈的无线电能接收器(RX)。所述无线电能RX用于使用所述接收线圈无线接收电能，使用所述接收线圈与所述无线电能的发射器无线通信，以及基于所述无线接收的电能向所述电能总线输出直流(direct current，DC)电能。所述无线电子设备包括闭环DC-DC转换器，所述闭环DC-DC转换器具有耦合到所述电能总线的输入和耦合到所述无线电子设备中的电池的输出。所述无线电子设备包括开环DC-DC转换器，所述开环DC-DC转换器具有耦合到所述电能总线的输入和耦合到所述电池的输出。所述无线电子设备包括与所述开环DC-DC 转换器串联耦合的线性调节器。所述无线电子设备包括电子组件，用于：从所述电池中汲取电流，以及当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，从所述开环DC-DC 转换器的所述输出中汲取电流。所述无线电子设备包括控制器，用于：每次在使用所述电能总线上的所述DC电能对所述电池进行充电时，选择性地启用所述闭环DC-DC转换器和所述开环DC-DC转换器中的一个。所述控制器还用于：当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，在使用所述接收线圈进行无线通信时，控制所述线性调节器以稳定所述无线电能RX的所述输出处的所述电能总线上的电流和/或电压，从而减少所述电子组件从所述电池中汲取电流所产生的干扰。

本文描述的本技术的实施例改进了现有无线电池充电系统。这类实施例可以用于减少或消除对从无线电能RX到无线电能发射器的无线通信的干扰。所述干扰可能是由所述电池供电的负载所汲取的瞬态电流引起的。这种瞬态电流会使所述无线电能RX上产生负载变化，在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时这会干扰无线通信。当正在使用开环 DC-DC转换器对电池进行充电时，这些实施例减少或消除了瞬态负载电流对无线通信的干扰。

本发明内容简单地介绍了下文在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。本发明内容并非旨在识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也非旨在帮助确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题不限于解决背景技术中所述的任意或所有缺点的实施方式。

附图说明

本发明的各方面通过示例的方式进行说明并且不限于附图，附图中相同的符号指示相同的单元。

图1示出了示例无线电池充电系统。

图2示出了图1中介绍的示例无线电池充电系统的其它细节。

图3示出了根据本技术一实施例的无线电池充电系统。

图4示出了可实施根据本发明的方法和教示的电子设备的示例细节。

图5示出了展示图3所示无线电池充电系统的示例无线电池充电制度(chargingprofile) 的曲线图。

图6为用于说明图3所示的无线电池充电系统如何根据本技术某些实施例运行的状态图。

图7为用于对电池进行充电的系统的图。

图8A至图8C为各种波形的曲线图，示出了在使用开环DC-DC转换器对电池进行充电时，负载会如何干扰图7的系统中的通信。

图9A和图9B为示出在使用图7的系统时负载所汲取的瞬态电流可能如何影响无线通信的曲线图。

图10A至图10C为相对于其它组件具有以不同方式布置的线性调节器的无线电能RX和充电器的实施例图。

图11A为使用开环DC-DC转换器来运行无线电能RX和充电器的过程的一个实施例的流程图。

图11B为使用闭环DC-DC转换器和开环DC-DC转换器运行无线电能RX和充电器的过程的一个实施例的流程图。

图12A为描绘按以下模式运行线性调节器的一个实施例：线性调节器不主动限制电流，除非负载汲取瞬态电流。

图12B为描绘按以下模式运行线性调节器的一个实施例的曲线图：线性调节器主动限制电流，无论负载是否汲取瞬态电流。

图13A描绘了无线电能RX和充电器具有提供ARC保护的线性调节器/ARC的一个实施例。

图13B描绘了无线电能RX和充电器具有提供OVP的线性调节器/OVP的一个实施例。

具体实施方式

现将结合附图描述本发明，本发明大体上涉及用于对包含由电池供电的负载的电子设备的可充电电池进行无线充电的无线电池充电系统及其使用方法。

图1示出了示例无线电池充电系统100，其可以是但不限于Qi标准无线电池充电系统。 Qi标准是无线充电联盟(Wireless Power Consortium，WPC)开发的开放接口标准，定义了在长达4厘米(1.6英寸)的距离内使用感应充电进行的无线电能传输。Qi标准无线电池充电系统通常使用充电垫和兼容的电池供电设备，兼容的电池供电设备放置在充电垫上，从而通过谐振电感耦合进行充电。

参考图1，示例无线电池充电系统100示为包括适配器112、无线电能发射器(TX)122 和无线电能接收器(RX)和充电器142。从图1中可以认识到，无线电能RX和充电器142示为电子设备132的一部分，电子设备132还包括可充电电池152以及通过电池152供电的负载162。由于电子设备132通过电池供电，所以电子设备132也可以称为电池供电设备132。负载162可以包括例如一个或多个处理器、显示器、收发器和/或类似设备，取决于电子设备132的类型。电子设备132可以是但不限于智能手机、平板电脑或笔记本电脑等。电池152，例如锂离子电池，可以包括具有外部连接的一个或多个电芯，用于为电子设备132的负载162供电。

适配器112将从AC电源102接收的交流(alternating current，AC)电压转换为直流(direct current，DC)输入电压(Vin)。AC电源102可以通过墙壁插座、电插座或者发电机提供，但不限于此。无线电能TX 122从适配器112接受输入电压(Vin)并根据该输入电压向无线电能RX和充电器142无线传输电能。无线电能TX 122可以通过电缆电耦合到适配器112，该电缆包括多条电线，这些电线中的一条或多条可以用于从适配器112向无线电能TX122 提供输入电压(Vin)，并且这些电线中的一条或多条可以提供适配器112与无线电能TX122 之间的通信信道。通信信道可以支持适配器112与无线电能TX 122之间的有线双向通信。将适配器112电耦合到无线电能TX 122的电缆可以包括用于公共接地(ground，GND)的地线。在图1中，适配器112与无线电能TX 122之间的电缆通过在适配器112与无线电能TX122 之间延伸的双向箭头来大致表示。这一电缆可以是，例如但不限于通用串行总线(universal serial bus，USB)电缆。

无线电能RX和充电器142通过电感耦合从无线电能TX 122无线接收电能，并使用所接收的电能对电池152进行充电。无线电能RX和充电器142还可以使用Qi标准定义的带内通信与无线电能TX 122进行双向无线通信。在图1中，在无线电能TX 122与无线电能RX和充电器142之间延伸的双向箭头用于大致表示这两者之间的无线电能传输和通信。

图2示出了图1中介绍的无线电池充电系统100的其它细节。为了更加简明，图2中未示出通过电池152供电的负载162，也未示出包含无线电能RX和充电器142的电子设备132。参考图2，适配器112示为包括适配器控制器214。适配器112可以包括AC/DC转换器(未特别示出)，其将电源102提供的AC电压转换为适配器112向无线电能TX 122提供的DC 输入电压(Vin)。这一AC/DC转换器可以为或可以包括，例如但不限于全波整流器。适配器控制器214可以包括例如处理器以及向无线电能TX 122发送并从其接收通信信号的收发器。

在图2中，无线电能TX 122示为包括电能输送(power delivery，PD)控制器224、无线电能发射器集成电路(transmitter integrated circuit，TXIC)226和半桥逆变器228。半桥逆变器228示为连接在高电压轨(位于输入电压(Vin))与接地(ground，GND)之间。PD控制器224可以包括例如处理器以及向适配器112发送并从其接收无线通信信号的收发器。PD控制器的功能有时可以集成到TXIC 226中。无线电能TXIC 226示为从适配器112接受输入电压(Vin)并控制半桥逆变器228的开关(S1和S2)。开关S1和S2按所需频率断开和闭合，以在开关之间的输出处生成交变信号。逆变器228的输出通过谐振电容器C1连接到电感器L1。由于电感器L1作为发射线圈，所以电感器L1也可以称为发射线圈。如本领域所知，可以使用包括四个开关的全桥逆变器来代替半桥逆变器228。如本领域所知，其它变化也是可能的。TXIC可以包括例如处理器以及向无线电能RXIC和充电器142发送并从其接收通信信号的收发器。

仍参考图2，无线电能RX和充电器142示为包括应用处理器(applicationprocessor，AP) 244、无线电能接收器集成电路(receiver integrated circuit，RXIC)246和降压充电器248。无线电能RXIC 246通过谐振电容器C2连接到电感器L2。由于电感器L2作为接收线圈，所以电感器L2也可以称为接收线圈。电感器L1和L2提供无线电能TX 122与无线电能RX和充电器142之间，更具体而言，无线电能TXIC 226与无线电能RXIC 246之间的电感耦合。电感耦合可以用于将电能从无线电能TX 122传输到无线电能RX和充电器142，并且提供这两者之间的带内双向无线通信。在所示实施例中，使用单个发射线圈将电能从无线电能TXIC 226无线传输到无线电能RXIC 246，但是也可以使用不止一个发射线圈来无线传输。类似地，也有可能使用不止一个接收线圈在电感耦合的接收侧无线接收电能。如本领域所知，其它变化也是可能的。

无线电能RXIC 246将电感器L2向其提供的AC电压转换为DC输出电压(Vout)。DC输出电压(Vout)被提供给降压充电器248。降压充电器248可以将输出电压(Vout)逐步降低为用于对电池152进行充电的适当电池充电电压(Vbat)。例如，Vout可以是10伏特(Volt，V)，Vbat可以是4.2V。又例如，Vout可以是10V，Vbat可以是3.5V。这些仅为几个示例，并非旨在限制，因为Vout和Vbat可以有无数不同的值。在替代性实施例中，降压充电器也有可能逐步提高输出电压(Vout)，即，作为升压充电器，或者维持输出电压(Vout)，以使电池充电电压(Vbat)与Vout相同。

降压充电器248也可以称为降压转换器，是闭环充电器的一个示例，因为其输出处(即，产生Vbat的端子处，该端子可以称为Vbat端子)的电压和/或电流基于降压充电器248自身所产生的反馈进行调节。AP 244也可以称为控制器，可以向无线电能RXIC 246和降压充电器248发送并从它们接收通信信号。在某些实施例中，AP 244可以使用内部整合电路(Inter-Integrated Circuit，I2C)串行总线通信与无线电能RXIC 246和降压充电器248进行通信，但是也可以使用其它通信接口和协议。AP 244可以是例如电子设备132的处理器，该处理器还可以用于运行应用、控制通信等，但不限于此。无线电能RX和充电器142还可能包括专用于控制电池充电的控制器，例如PD控制器。

降压充电器248示为包括标记为Vbus的电压输入端子和标记为Vbat的电压输出端子。电压输出端子(标记为Vbat)示为连接到可充电电池152的端子，可充电电池152在本文中也可以简称为电池152。降压充电器248可以通过稳流或稳压对可充电电池152进行充电。

如上所述，降压充电器(例如248)的最大效率通常只有百分之九十，造成能量浪费。这种能量浪费会导致降压充电器所在的智能手机等电池供电设备(例如132)升温，这是不合期望的。此外，这种低效率导致充电时间比高效率时所需的充电时间更长。

下文描述的本技术某些实施例可以用于提高无线电池充电系统的整体效率。这些实施例是有益的，因为它们可以减少能量浪费，从而减轻降压充电器所在的智能手机等电池供电设备(例如132)的升温。此外，这些实施例可以缩短将电池(例如152)充满电所需的时间。

图3示出了根据本技术一实施例的无线电池充电系统300。在图3中，与已结合图1和图2论述的元素相同或相似的元素采用相同的标记，并在某些情况下不再详细论述，因为可以参考上文对图1和图2的论述。

参考图3，示例无线电池充电系统300示为包括适配器112、无线电能TX 122以及无线电能RX和充电器342。无线电能RX和充电器342可以包含在电子设备(例如但不限于智能手机、平板电脑或笔记本电脑)中，该电子设备还包括可充电电池152以及通过电池152供电的负载162。适配器112包括适配器控制器214，并且可以包括AC/DC转换器(未特别示出)，其将电源102提供的AC电压转换为适配器112向无线电能TX 122提供的DC输入电压(Vin)。适配器控制器214可以包括例如处理器以及向无线电能TX 122发送并从其接收通信信号的收发器。

无线电能TX 122包括PD控制器224、无线电能TXIC 226和逆变器228。PD控制器224可以包括例如处理器以及向适配器112发送并从其接收无线通信信号的收发器。无线电能TXIC 226可以从适配器112接受输入电压(Vin)并控制逆变器228的开关(S1和S2)以在其输出处生成交变信号。或者，在适配器112与无线电能TX 122之间可以放置另一DC-DC 转换器，适配器112可以输出固定DC电压，可以控制该另一DC-DC转换器来调节提供给无线电能TX 122的输入电压(Vin)。逆变器228的输出通过谐振电容器C1连接到电感器L1 (也可以称为发射线圈)。如本领域所知，可以使用包含四个开关的全桥逆变器来代替半桥逆变器228。如本领域所知，其它变化也是可能的。

仍参考图3，无线电能RX和充电器342示为包括电能接收器(power receiver，PR)控制器344、无线电能RXIC 246、闭环DC-DC转换器348、开环DC-DC转换器350和线性调节器360。在图3中，无线电能RXIC 246通过谐振电容器C2连接到电感器L2(也可以称为接收线圈)。电感器L1和L2提供无线电能TXIC 226与无线电能RXIC 246之间的电感耦合，该电感耦合用于将电能从无线电能TX 122传输到无线电能RX和充电器342，并且提供这两者之间的双向无线通信。无线电能RXIC 246基于其所接收的电能向电能总线354a输出电能。无线电能RXIC 246向电能总线354a输出DC电压(Vbus)和DC电流(Ibus)。在所示实施例中，使用单个发射线圈将电能从无线电能TXIC 226无线传输到无线电能RXIC 246，但是也可以使用不止一个发射线圈来无线传输。类似地，也有可能使用不止一个接收线圈在电感耦合的接收侧无线接收电能。如本领域所知，其它变化也是可能的。

由于接收线圈L2同时用于从无线电能TXIC 226接收电能，所以使用接收线圈L2在无线电能TXIC 226与无线电能RXIC 246之间进行通信被称为带内通信。本文所公开的实施例改善了带内通信。具体而言，在实施例中，当正在使用开环DC-DC转换器350对电池152 进行充电时，通过控制调节器360来改善从无线电能RXIC 246到无线电能TXIC 226的带内通信。

在一个实施例中，闭环DC-DC转换器348是降压充电器。在一个实施例中，闭环DC-DC 转换器348是升压充电器。在一个实施例中，闭环DC-DC转换器348是升降压充电器。在一个实施例中，开环DC-DC转换器350是开关电容充电器。在一个实施例中，开环DC-DC转换器350是负载开关充电器。在一个实施例中，开环DC-DC转换器350是闪充充电器。包括并选择性地使用开环DC-DC转换器350提高了无线电池充电系统300的整体效率，这有效减轻了(DC-DC转换器348和350所在的)电池供电设备的升温，并有效缩短了将可充电电池 (例如152)充满电所需的总时间。例如，典型的开关电容充电器(例如350)的效率为97％，比典型的降压充电器(例如348)的效率更高。

根据本技术某些实施例，在电池充电过程(也称为充电制度)的任意给定阶段中，两个充电器348和350中只有一个运行。对于闭环DC-DC转换器348(例如降压转换器)，其输出处(即，Vbat端子处)的电压和/或电流基于闭环DC-DC转换器348自身所产生的反馈进行调节。相反，对于开环DC-DC转换器350，其输出处(即，Vbat端子处)的电压和/或电流并不基于开环DC-DC转换器350自身所产生的反馈进行调节。闭环DC-DC转换器348可具有更好的电流和电压调节能力，可用于低电能充电阶段。开环DC-DC转换器350不具有电流和电压调节能力，可用于高电能充电阶段。注意到，术语Vbat既用于指DC-DC转换器(348 和350)的输出端子，也用于指该端子处的电池充电电压输出，该术语的具体用法可以从其使用语境中理解。

在一些实施例中，当使用开环DC-DC转换器350对电池152进行充电时，使用PR控制器344来控制系统300。当开环DC-DC转换器350运行时，PR控制器344控制整个无线电池充电系统在闭环模式下运行。在一些实施例中，当使用开环DC-DC转换器350时，PR控制器344调节电池充电电流(Ichg)或充电电压。在恒流充电状态下，当使用开环DC-DC转换器350时，PR控制器344调节电池充电电流以遵循目标值。在恒压充电状态下，当使用开环DC-DC转换器350时，PR控制器344调节电池充电电压以遵循目标值。在一些实施例中， PR控制器344的功能在应用处理器(applications processor，AP)中实现。

在一个实施例中，当使用开环DC-DC转换器350时，PR控制器344指示无线电能RXIC246向无线电能TXIC 226传送信息，以便使整个无线电池充电系统在闭环模式下运行。例如，该通信用于在无线电能TXIC 226的输入处创建Vin的值。PR控制器344还可调节无线电能 RXIC 246的输出处的电压(Vbus)。注意，如果无线电能RXIC 246与无线电能TXIC 226之间的无线通信受到影响，那么开环DC-DC转换器350的控制也可能受影响。当使用开环 DC-DC转换器350对电池152进行充电时，本文公开的实施例防止负载162干扰此无线通信。

负载162描述为汲取负载电流(Iload)。当电池152没有进行充电时，电池152向负载 162提供负载电流(Iload)。当正在使用开环DC-DC转换器350对电池152进行充电时，开环DC-DC转换器350和/或电池152可向负载162提供负载电流(Iload)。当开环DC-DC转换器350正对电池152进行充电时，负载162汲取的瞬态电流有可能干扰从无线电能RXIC 246 到无线电能TX 122的通信。

如下文详述，在实施例中，当使用开环DC-DC转换器350对电池152进行充电时，使用线性调节器360减少对从无线电能RXIC 246到无线电能TXIC 226的通信的“负载干扰”。短语“减少负载干扰”包括完全消除负载干扰。“负载干扰”是指由负载162汲取的瞬态电流至少间接引起的干扰。在一些实施例中，使用线性调节器360来稳定无线电能RXIC 246 的输出处的电能总线354a中流过的Ibus。在一些实施例中，使用线性调节器360来稳定无线电能RXIC 246的输出处的电能总线354a上的Vbus。在一些实施例中，使用线性调节器360 来稳定无线电能RXIC 246的输出处的电能总线354a中的Ibus和无线电能RXIC 246的输出处的电能总线354a上的Vbus。当正在使用开环DC-DC转换器350对电池152进行充电时，在使用接收线圈L2进行从无线电能RXIC 246到无线电能TXIC 226的无线通信时，稳定无线电能RXIC 246的输出处的Ibus和/或Vbus减少或防止了负载干扰。换句话说，当正在使用开环DC-DC转换器350对电池152进行充电时，稳定无线电能RXIC 246的输出处的Ibus 和/或Vbus改善了使用接收线圈L2进行的无线通信。因此，带内通信得到改善。

在一个实施例中，线性调节器360是低压差调节器。在一个实施例中，线性调节器360 是线性稳压器。线性稳压器可用于在其输入和/或输出处保持恒定电压电平。在一个实施例中，线性调节器360包括在线性区域中运行的MOSFET。在一个实施例中，线性调节器可用于调节通过线性调节器360的电流。因此，在一些实施例中，线性调节器360可称为电流调节器。

线性调节器360具有输入(Vin)、输出(Vout)和调节输入(Reg)。在一个实施例中，线性调节器360能够通过改变线性调节器360的内阻来调节其电流，这增加了Vin与Vout之间的电压降。在一个实施例中，当线性调节器360上没有动态负载时，线性调节器360中的调节是不活动的。在一个实施例中，当线性调节器360不主动调节时，其输入(Vin)与输出(Vout)之间的电压降非常低。当线性调节器360上有动态负载时(例如，来自负载162汲取的瞬态电流)，线性调节器360的输出电压可能随时间而变化。在一个实施例中，线性调节器360进入主动调节模式以响应动态负载。在一个实施例中，当主动进行调节时，线性调节器360的电压降增加，以抵消其输出电压的变化。在一个实施例中，当主动进行调节时，线性调节器360稳定其输入(Vin)处的电流和电压。因此，在一个实施例中，线性调节器360 可防止其输出(Vout)处的电压和/或电流的变化传播到其输入(Vin)。因此，线性调节器360 可稳定无线电能RXIC 246的输出处的电能总线354a上的Ibus和/或电能总线354a上的Vbus。

在一个实施例中，当正在使用开环DC-DC转换器350对电池152进行充电时，PR控制器344用于按以下模式运行线性调节器360：线性调节器360不主动限制线性调节器360中的电流，除非负载162汲取瞬态电流。

在一个实施例中，线性调节器360调节从线性调节器360的输入(Vin)传递到输出(Vout) 的电流，不允许电流超过目标电流大小。在一个实施例中，目标电流大小接近使用开环DC-DC 转换器350对电池152进行充电的目标电流大小。在一个实施例中，目标电流大小略高于用于对电池152进行充电的目标电流大小。在一个实施例中，PR控制器344向线性调节器输入 (Reg)发送信号以确定目标电流大小。注意，防止通过线性调节器360的电流超过目标电流大小还可以防止无线电能RXIC 246的输出处的电能总线354a中的电流(Ibus)超过目标电流大小，这种技术用于稳定无线电能RXIC 246的输出处的电能总线354a中的Ibus。

在一个实施例中，当正在使用开环DC-DC转换器350对电池152进行充电时，PR控制器344用于按以下模式运行线性调节器360：线性调节器360主动限制线性调节器360中的电流，无论负载162是否汲取瞬态电流。在该“主动调节模式”的一个实施例中，线性调节器360的电压降(Vin与Vout之间)约为50-100毫伏。该电压降是指负载162不汲取瞬态电流的情况。当负载162汲取瞬态电流时，线性调节器360的电压降可降低以抵消瞬态电流。注意，在主动调节模式下(负载162不汲取瞬态电流)通过线性调节器360的50-100毫伏是一个示例。负载162不汲取瞬态电流时，电压可以小于50毫伏或大于100毫伏。

在一个实施例中，为了实现这种“主动调节模式”，PR控制器344基于目标电池电压(Vbat)估计调节器360的输出处的目标电压、估计开环DC-DC转换器350(例如开环充电器)的输入处的目标电流以及调节器360的输出与端子352之间的等效阻抗。然后，PR控制器344将目标电压设为调节器的目标电压。调节器360将调节其内阻以将其输出电压保持为所设电压目标。然后，PR控制器344将RXIC 246的输出电压设为略高于(例如，高50-100 毫伏)估计目标电压，该估计目标电压设为调节器的调节目标电压输出。然后，线性调节器 360将在主动调节模式下运行。

线性调节器360连接在从无线电能RXIC 246的输出延伸到连接到电池152的端子352 的电能通路中。该电能通路用于从无线电能RXIC 246的输出向电池152传输DC电能。该电能通路包括物理组件，无论电能当前是否通过该电能通路传输，该电能通路均存在。该电能通路的一部分从开环DC-DC转换器350的输入(Vbus)延伸到开环DC-DC转换器350的输出(Vbat)。

也可以说，线性调节器360与开环DC-DC转换器350串联耦合。本文使用的术语“串联耦合”意味着：当正在使用开环DC-DC转换器350对电池152进行充电时，存在从线性调节器360的输出(Vout)到开环DC-DC转换器350的输入(Vbus)的电流通路或从开环DC-DC 转换器350的输出(Vbat)到线性调节器360的输入(Vin)的电流通路。该电能通路包括物理组件(物理组件可包括电能总线354b、导线等)，无论电流当前是否流经该电能通路，该电能通路均存在。线性调节器360与开环DC-DC转换器350之间可能有一个或多个组件，同时仍然提供电流通路。因此，串联耦合无需线性调节器360与开环DC-DC转换器350之间的直接物理连接。在图3中，线性调节器360的输出(Vout)连接到开环DC-DC转换器350的输入(Vbus)以提供从线性调节器360到开环DC-DC转换器350的电流。注意，在一些实施例中，开环DC-DC转换器350可增大电流。换言之，在一个实施例中，开环DC-DC转换器350的输出(Vbat)处的电流大于开环DC-DC转换器350的输入(Vbus)处的电流。因此，串联耦合的两个组件的输出电流不必具有相同的大小。在另一个示例中，串联耦合的两个组件的输入电流不必具有相同的大小。

在图3中，线性调节器360位于无线电能RXIC 246的输出与开环DC-DC转换器350的输入之间。因此，电能总线354b的一部分位于线性调节器360的输出与开环DC-DC转换器350之间。但是，线性调节器360也可能位于无线电能RX和充电器342中的其它位置。图 10A至图10C描绘了各种实施例以展示线性调节器360在无线电能RX和充电器342中的其它可能位置。当调节器360将电源总线分为两个部分时，这两个部分在图中标记为354a和 354b。当调节器360位于开环DC-DC转换器350的电池152侧时，电源总线在图中标记为“354”。

图4为可实践实施例的示例电子设备132。电子设备132可以是无线电子设备(例如手机)等，但在其它示例中也可以是其它设备，例如台式电脑、膝上型电脑、平板电脑、手持计算设备、汽车计算设备和/或其它计算设备。如图4所示，电子设备132示为包括负载162，负载162包括各种电子组件，其中包括至少一个发射器402、至少一个接收器404、存储器406、至少一个处理器408以及至少一个输入/输出设备412。处理器408可以实施电子设备132的各种处理操作。例如，处理器408可以执行信号编码、数据处理、电能控制、输入/输出处理或使电子设备132能够运行的任何其它功能。处理器408可包括用于执行一个或多个操作的任何适当的处理或计算设备。例如，处理器408可包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列或专用集成电路。

发射器402可以用于对数据或其它内容进行调制以通过至少一个天线410传输。发射器 402还可以用于在将RF信号提供给天线410进行传输之前对这些信号进行放大、滤波和变频。发射器402可以包括用于生成无线传输信号的任何适当结构。

接收器404可以用于对至少一个天线410所接收的数据或其它内容进行解调。接收器404 还可以用于对通过天线410接收的RF信号进行放大、滤波和变频。在一些实施例中，接收器404是RF信号接收器。接收器404可以包括用于处理无线接收到的信号的任何适当结构。天线410可以包括用于传输和/或接收无线信号的任何适当结构。可以使用同一天线410传输和接收RF信号，或者，可以使用不同天线410传输信号和接收信号。

可以认识到，在电子设备132中可以使用一个或多个发射器402，在电子设备132中可以使用一个或多个接收器404，并且在电子设备132中可以使用一个或多个天线410。虽然示为单独的框或组件，但是至少一个发射器402和至少一个接收器404可以合并为一个收发器。因此，图4中也可以示出收发器的单个框，而不是显示发射器402的单个框和接收器404的单个框。

电子设备132还包括一个或多个输入/输出设备412。输入/输出设备412便于与用户进行交互。每个输入/输出设备412包括用于为用户提供信息或从用户接收信息的任何适当结构，例如扬声器、麦克风、按键、键盘、显示器或触摸屏。

此外，电子设备132包括至少一个存储器406。存储器406存储电子设备132使用、生成或收集的指令和数据。例如，存储器406可以存储处理器408执行的软件或固件指令以及用于减少或消除传入信号中的干扰的数据。每个存储器406包括任何适当的易失性和/或非易失性存储和检索设备。可使用任何适当类型的存储器，例如随机存取存储器(randomaccess memory，RAM)、只读存储器(read only memory，ROM)、硬盘、光盘、用户识别模块(subscriber identity module，SIM)卡、记忆棒、安全数码(secure digital，SD)存储卡等。

在无线电能RX和充电器342对电池152进行充电时，负载162可汲取瞬态电流。这些瞬态电流可以由电池152和/或无线电能RX和充电器342提供。在对电池152进行充电时，无线电能RX和充电器342可与无线电能TX 122通信。更具体而言，无线电能RX和充电器 342可使用接收线圈L2向无线电能TX 122传送信息。当开环DC-DC转换器350正在对电池 152进行充电时，负载162汲取的瞬态电流有可能干扰从无线电能RX和充电器342到无线电能TX 122的通信。本文所公开的实施例减少了由于负载162汲取瞬态电流而引起的这种通信干扰。

图5示出了根据本技术一实施例的无线电池充电系统300的示例充电制度。更具体而言，图5中的曲线图包括对应于时间的横轴(即x轴)和左侧(在下部)对应于电池充电电流(Ichg)、 (在上部)对应于图3中的无线电能RXIC 246的输出电压(Vbus)的纵轴(即y轴)。右侧纵轴(即y轴)对应于电池充电电压(Vbat)。电池充电电流(Ichg)是在图3中DC-DC转换器348或350中所启用的一个的Vbat端子处提供给电池的电流。电池充电电压(Vbat)是在图3中DC-DC转换器348或350中所启用的一个的Vbat端子处提供给电池152的电压。在图5和其它图中，有时使用以下缩略词：SC：开关电容(switched capacitor)；CC：恒流(constantcurrent)；CV：恒压(constant voltage)；OVP：过压保护(over voltage protection)。在图5的示例中，闭环DC-DC转换器348是降压转换器，开环DC-DC转换器350是开关电容转换器。

从图5中可以认识到，该图中示出的充电制度包括五个充电阶段，包括预充电阶段(时间T0与T1之间)、恒流降压阶段(时间T1与T2之间)、恒流开关电容阶段(时间T2与T3 之间)、恒压开关电容阶段(时间T3与T4之间)以及恒压降压阶段(时间T4与T5之间)。恒流降压阶段(时间T1与T2之间)可以更一般地称为恒流闭环充电阶段；恒流开关电容阶段(时间T2与T3之间)可以更一般地称为恒流开环充电阶段；恒压开关电容阶段(时间T3 与T4之间)可以更一般地称为恒压开环充电阶段；恒压降压阶段(时间T4与T5之间)可以更一般地称为恒压闭环充电阶段。标记为502的波形展示了图3中无线电能RXIC 246的输出电压(Vbus)如何从一个阶段变化到下一阶段的示例；标记为504的波形展示了电池充电电压(Vbat)如何从一个阶段变化到下一阶段的示例；标记为506的波形展示了电池充电电流(Ichg)如何从一个阶段变化到下一阶段的示例。

标记为502的波形展示了无线电能RXIC 246的输出处的电能总线354上的电压(Vbus) 在预充电阶段(时间T0与T1之间)和恒流降压阶段(时间T1与T2之间)中保持不变(即 5V)。输出电压(Vbus)显示为在时间T2从5V上升到约7.2V，然后在恒流开关电容阶段(时间T2与T3之间)逐步从7.2V上升到约8.4V。然后，输出电压(Vout)在恒压开关电容阶段(时间T3与T4之间)的一部分中保持在约8.4V，然后在恒压开关电容阶段的剩余部分中逐步降至约8.2V。输出电压(Vbus)显示为在时间T4从8.2V降回5V，在恒压降压阶段(时间T4与T5之间)中保持在5V。

仍参考图5，标记为504的波形展示了电池充电电压(Vbat)在预充电阶段(时间T0与 T1之间)和恒流降压阶段(时间T1与T2之间)以第一速率从约3V稳步上升到约3.5V。电池充电电压(Vbat)显示为在恒流开关电容阶段(时间T2与T3之间)以第二速率(大于第一速率)从约3.5V稳步上升到约4.2V。电池充电电压(Vbat)在恒压开关电容阶段(时间 T3与T4之间)非常缓慢地上升至电池过压保护(over voltage protection，OVP)水平，然后轻微下降，随后再次缓慢地上升至电池OVP水平。在恒压降压阶段(时间T4与T5之间)，电池充电电压(Vbat)显示为保持不变(略低于电池OVP水平)。

标记为506的波形展示了电池充电电流(Ichg)在预充电阶段(时间T0与T1之间)保持在约0.2安培(Amp，A)。在时间T1，电池电流(Ichg)跳至约1A，并在恒流降压阶段(时间T1与T2之间)保持在约1A。在恒流开关电容阶段(时间T2与T3之间)，电池充电电流 (Ichg)显示为在约4A到3.7A之间呈锯齿状变化。在恒压开关电容阶段(时间T3与T4之间)，电池充电电流(Ichg)呈抛物线状从约4A降至约2A，当电池充电电压(Vbat)达到 OVP水平时，电池充电电流(Ichg)短暂减小。在恒压降压阶段(时间T4与T5之间)，电池充电电流(Ichg)显示为呈抛物线状从约2A降至接近0A的结束电流。

图6为用于说明图3所示的无线电池充电系统如何根据本技术某些实施例运行的状态图。参考图6，在开始602之后，将电池充电电流限制(Ichg_lim)设置为与预充电电流限制(Ilim_pre) 相等，并启用降压转换器(图3中的248)。状态604对应预充电阶段，在该阶段，闭环充电器348(例如降压充电器)进行预充电，电池充电电流限制(Ichg_lim)设置为与恒流限制 (Ilim_cc)相等。使用降压充电器进行预充电，直到电池充电电压(Vbat)超过第一电压阈值(Vlow)，Vlow也可以称为预充电电压阈值。状态606对应恒流降压阶段，在该阶段，电池充电电流(Ichg)保持不变，电池充电电压(Vbat)逐渐增大。当电池充电电压(Vbat)超过第二电压阈值(Vsc_min)但低于第三电压阈值(Vcv_buck)时，则禁用降压充电器，启用开环充电器350(例如开关电容充电器)，发生状态608。状态608对应开关电容恒流阶段，在该阶段，使用开关电容充电器对电池152进行充电，同时保持电池充电电流(Ichg) 大致恒定，直到电池充电电压(Vbat)达到另一电压阈值(Vcv_sc)，此时状态转变到状态 610。状态610对应恒压开关电容状态，在该状态下，使用开关电容充电器对电池进行充电，同时保持电池充电电压(Vbat)大致恒定，直到电池充电电流(Ichg)降到第一电流阈值(Isc_min) 之下，此时开关电容充电器被禁用，降压充电器被启用，并且状态转变到状态612。如图6 所示，如果电池充电电压(Vbat)超过第三电压阈值(Vcv_buck)，那么也可能会从状态612 直接跳转到状态606。这种情况可能在例如电池开始充电时就已经接近充满的情况下发生。

状态612对应恒压降压阶段，在该阶段，使用降压充电器对电池进行充电，同时保持电池充电电压(Vbat)大致恒定，直到电池充电电流(Ichg)降到第二电流阈值(Iterm)之下，此时降压充电器被禁用，充电在状态614下停止，因为电池已充满。

在上文的描述中，Ilim是针对预充电的电流限制设置，示例值为120mA。Ilim_cc是针对 CC降压充电的电流限制设置，示例值为1A-2A。Iterm是结束电流设置，示例值为10mA。Vcv_sc是进入CV SC的最小电压，示例值为4.1V。Vcv_buck是进入CV降压的最小电压，示例值为4.2V。

在一些实施例中，当使用开环DC-DC转换器350对电池152进行充电时，使用PR控制器344来控制系统300。当开环DC-DC转换器350运行时，PR控制器344控制整个无线电池充电系统在闭环模式下运行。在一些实施例中，PR控制器344调节Ichg(针对CC SC状态)或充电电压(针对CV SC状态)。在恒流充电状态下，PR控制器344调节充电电流以遵循目标值。在恒压充电状态下，PR控制器344调节电池充电电压以遵循目标值。

在一个实施例中，PR控制器344调节无线电能TXIC 226的输入处的电压(Vin)和无线电能RXIC 246的输出处的电压(Vbus)以实现一个或多个目的。一个目的是调节充电电流(针对CC SC状态)或充电电压(针对CV SC状态)。另一个目的是控制RXIC 246的输出与TXIC226的输入之间的增益(Vbus/Vin)，使其接近支持耦合和加载条件变化的特定值。再一个目的可以是控制无线充电系统的工作频率，使其等于或接近支持耦合和加载条件变化的特定值。对Vbus的控制可以通过充电器342内部的通信来进行，例如，通过PR控制器344 向RXIC发送命令以更改其输出参考。对(无线电能TXIC 226的输入处的)Vin的控制可通过以下方式进行：PR控制器344向RXIC 246发送命令以使用接收线圈L2向TXIC 226传送信息。如果无线电能RXIC 246与无线电能TXIC 226之间的通信受到影响，那么开环DC-DC 转换器350的控制也可能受影响。

图7为用于对电池152进行充电的系统700的图。系统700包括连接到电池152和负载 162的无线电能RX和充电器342。无线电能RX和充电器342的无线电能RXIC 246从无线电能TXIC 226无线接收电能。无线电能RX和充电器342类似于图3的系统300，但是，当正在使用开环DC-DC转换器350对电池152进行充电时，在使用接收线圈L2向无线电能 TXIC 226进行无线通信时，无线电能RX和充电器342没有线性调节器360来减少或消除来自负载162的干扰。为了简化图，图3中的无线电能TX 122已简化为仅描绘无线电能TXIC 226、C1和L1。系统700可具有图3所示的其它元件，例如PD控制器224、半桥逆变器228 和/或适配器112。

图8A至图8C为各种波形的曲线图，示出了在使用开环DC-DC转换器350对电池152进行充电时，负载162会如何干扰图7的系统700中的通信。具体而言，负载162汲取的瞬态电流会干扰使用接收线圈L2向无线电能TXIC 226传送信息的通信。当正在使用开环 DC-DC转换器350对电池152进行充电时，这些波形适用于各种电流和电压。图8A至图8C 中每个图的横轴表示时间。时间轴相互对齐并覆盖相同的时间段。在本示例中，时间单位是毫秒。图8A中的纵轴表示波形802的电流。图8B中的纵轴表示波形804和806的电压。图 8C中的纵轴表示波形810和812的电流。

图8A中的波形802表示负载162汲取的电流(Iload)。在时间2.0(毫秒)之前，负载电流是稳定的。因此，负载电流在时间2.0(毫秒)之前本质上不是瞬态的，不会干扰使用接收线圈L2进行的通信。在本示例中，在时间2.0(毫秒)之后，负载电流是周期性的，频率约为2000Hz。也就是说，负载162汲取的电流量是周期性变化的。因此，在时间2.0(毫秒) 之后，负载电流本质上是瞬态的，因为其在电流强度上有一个或多个瞬时变化。注意，负载电流可以由开环DC-DC转换器350和/或电池152提供。

图8C中的波形810表示开环DC-DC转换器350的输出提供的电流(Ichg)。图8C中的波形812表示无线电能RXIC 246的输出处的电能总线354上的电流(Ibus)。在图7中，电能总线354将无线电能RXIC 246的输出连接到开环DC-DC转换器350的输入，使得开环 DC-DC转换器350的输入处的电流与无线电能RXIC 246的输出处的电能总线354上的电流 (Ibus)相同。注意，这一假设是基于以下情况：运行开环DC-DC转换器350而不启用闭环 DC-DC转换器348，因此不从电能总线354输入电流或向其输出电流。还假设在该附图中开环DC-DC转换器350是降压转换比为2:1的开关电容充电器，使得Ibus(如波形812所示) 的值约为Ichg(如波形810所示)的值的一半。注意到，在稳态期间(2ms之前)，Iload(如波形802所示)的值低于Ichg(如波形810所示)的值。这表明过量电流流入电池152，电池正在充电。2ms之后，当Iload(如波形802所示)呈现高瞬态电流时，Iload的值高于Ichg (如波形810所示)的值。这是因为此时电池152不再充电。相反，电池152正在放电并补充负载162所需的额外电流(如波形802所示)，而开环DC-DC转换器350提供的电流(Ichg) 无法提供这些额外电流。

图8B中的波形804表示连接到电池152的端子352处的电压(Vbat)。在图7中，连接到电池152的端子352处的电压与开环DC-DC转换器350的输出(Vbat)处的电压相同。图 8C中的波形806表示无线电能RXIC 246的输出处的电能总线354上的电压(Vbus)。在图7 中，开环DC-DC转换器350的输入处的电压与无线电能RXIC 246输出到电能总线354的电压(Vbus)相同。还假设在该附图中开环DC-DC转换器350是降压转换比为2:1的开关电容充电器，使得电压Vbus(如波形806所示)的值约为电压Vbat(如波形804所示)的值的两倍。在稳态期间(2ms之前)，Vbat保持在一定水平，使得开环DC-DC转换器350提供稳定电流以对电池充电。当在2ms发生负载瞬变并且此后周期性地发生时，注意到电池电压Vbat (如波形804所示)周期性下降。因此，相比于2ms之前(没有发生负载瞬变时)的值，Vbat 周期性下降。这是因为这时电池152正在放电并补充负载(Iload)所需的额外电流，而开环 DC-DC转换器350提供的电流(Ichg)无法提供这些额外电流。当电池152放电时，电池端子处的电压降低。

当电池正在充电时(即，没有瞬态负载电流时)，由电池内阻引起的电压降可能会增加到电池芯电压之上。相反，当电池正在放电时(即，存在瞬态负载电流时)，由电池内阻引起的电压降可从电池芯电压中减去。净效应是，电池电压可能会随着瞬态负载电流而振荡(参见波形804)。电池电压的这种振荡可足以使来自开环DC-DC转换器350的电流突然变化，因为这种电流可能取决于无线电能RXIC 246的输出与电池电压之间的电压差。

因此，波形804和810表明，开环DC-DC转换器350的输出处的电压和电流都随着负载电流的转变而变化，并随着由负载电流转变导致的电池电压(Vbat)的转变而变化。由于DC-DC转换器350在开环中运行，所以其输出(Vbat)处的电压和电流变化将导致其输入(Vbus) 处的电压和电流变化。因此，当开环DC-DC转换器350的输出处的电压(示为波形804)上升和下降时，开环DC-DC转换器350的输入处的电压(示为波形806)也上升和下降。类似地，当开环DC-DC转换器350的输出处的电流(示为波形810)上升和下降时，开环DC-DC 转换器350的输入处的电流(示为波形812)也上升和下降。

现参考图7，当开环DC-DC转换器350的输入处的电压上升和下降时，无线电能RXIC的输出处的电能总线354上的电压(Vbus)也上升和下降。类似地，当开环DC-DC转换器 350的输入处的电流上升和下降时，无线电能RXIC的输出处的电能总线354中的电流(Ibus) 也上升和下降。无线电能RXIC 246的输出处的电压和/或电流的这种变化会引起通过接收线圈L2的电流的变化，从而引起无线电能TXIC 226的线圈L1中电流Ip的变化。从无线电能RXIC 246到无线电能TXIC 226的通信取决于无线电能TXIC 226检测线圈L1中电流Ip的微小变化。因此，瞬态负载电流引起的电流Ip的变化会干扰通信。

本文公开的实施例可以减少负载瞬变期间Vbus和Ibus的变化，从而缓解无线通信干扰问题。在一个实施例中，如图3所示，调节器360插入在电能总线354中。调节器360对负载电流瞬变做出响应，增加其内阻，以在无线电能RXIC 246的输出与开环DC-DC转换器350的输入之间产生电压降，从而稳定无线电能RXIC 246的输出处的电压。这将电能总线354a上电压Vbus的变化以及电流Ibus有效地限制在足以减少通信干扰的程度上。在另一个实施例中，如图10A所示，调节器360插入在开环DC-DC转换器350的输出与电池152之间。调节器360对负载电流瞬变做出响应，增加其内阻，以在开环DC-DC转换器350的输出与电池152之间产生电压降，从而稳定开环DC-DC转换器350的输出处的电压。这实质上迫使电池152成为负载瞬态电流的主要来源。该机制又将无线电能RXIC 246的输出处的电能总线354上的Vbus和Ibus稳定在足以减少无线通信干扰的程度上。

图9A和图9B为示出在使用图7的接收线圈L2时负载162所汲取的瞬态电流可能如何影响无线通信的曲线图。图9A描绘了数据包失败率(纵轴)与负载电流频率(横轴)的关系。数据包是指使用Qi标准等从无线电能RXIC 246发送到无线电能TXIC 226的信息的数据包。线902表示数据包失败率。线904表示从无线电能RXIC 246到无线电能TXIC 226的无线通信的近似频率。在本示例中，当瞬态电流的频率接近无线通信的频率时，数据包失败率最高。

本文公开的实施例可以降低数据包失败率，包括将数据包失败率降为零。在一个实施例中，使用电流调节器360将无线电能RXIC 246的输出处的电能总线354中的Ibus稳定在足以降低数据包失败率的程度上。在一个实施例中，使用电流调节器360将无线电能RXIC246 的输出处的电能总线354上的Vbus稳定在足以降低数据包失败率的程度上。在一个实施例中，使用电流调节器360将无线电能RXIC 246的输出处的Ibus和Vbus都稳定在足以降低数据包失败率的程度上。

图9B描绘了完整通信失败率(纵轴)与负载电流频率(横轴)的关系。例如，负载干扰可能非常严重，甚至重新发送失败数据包等补救措施可能也无法提供通信。线906表示完整通信失败率。线904仍然表示从无线电能RXIC 246到无线电能TXIC 226的无线通信的近似频率。在本示例中，当瞬态电流的频率接近无线通信的频率时，完整通信失败率最高。本文公开的实施例可以降低完整通信失败率，包括将完整通信失败率降为零。

图10A至图10C为具有线性调节器360的无线电能RX和充电器342的各种实施例的图。线性调节器360可用于减少由连接到无线电能RX和充电器342的负载162汲取的瞬态电流所导致的干扰。因此，可改善使用接收线圈L2进行的无线通信。无线电能RX和充电器342的运行方式与结合图3的无线电能RX和充电器342所描述的方式类似，区别在于线性调节器360的位置。为了简化图，图10A至图10C中未描绘适配器112和无线电能TX 122中的一些组件。

现参考图10A，无线电能RX和充电器342具有无线电能RXIC 246、闭环DC-DC转换器348、开环DC-DC转换器350和线性调节器360。在一个实施例中，线性调节器360用于限制电流，使得电流不超过目标水平。例如，当使用开环DC-DC转换器350时，可使用线性调节器360来限制Ichg，使得Ichg不超过用于对电池152进行充电的目标电流。

当正在使用开环DC-DC转换器350对电池152进行充电时，线性调节器360的输出(Vout) 向电池152提供Ichg。负载162可以汲取Ichg的一部分。注意，PR控制器344控制无线电能RX和充电器342中的组件，使得开环DC-DC转换器350向线性调节器360提供电流(当正在使用开环DC-DC转换器350对电池152进行充电时)。假设线性调节器360没有主动调节通过线性调节器360的电流，则通过负载电流Iload和电池电压Vbat来确定提供给线性调节器360的电流的大小。当负载电流较小时，Ichg同时提供负载电流Iload和电池充电电流。当负载162汲取的负载电流较大导致Iload超过Ichg时，电池将其作用从充电转换为放电，并在提供负载电流Iload时补充Ichg。在这个过程中，电池电压Vbat随着电池作用的改变而降低，使得无线电能RXIC 246的输出与电池电压之间产生较大的电压差。由于开环电路的性质，较大的电压差自然会导致较高的Ichg。

在一个实施例中，当正在使用开环DC-DC转换器350对电池152进行充电时，闭环DC-DC 转换器348是不活动的，所以闭环DC-DC转换器348当时并不提供任何Ichg。但是，当正在使用闭环DC-DC转换器348对电池152进行充电时，闭环DC-DC转换器348提供Ichg。

线性调节器360沿着从无线电能RX的输出到连接到电池152的未接地(ground，gnd) 一侧的端子352的电能通路连接。该电能通路的一部分从开环DC-DC转换器350的输入延伸到开环DC-DC转换器350的输出。也可以说，线性调节器360与开环DC-DC转换器350串联耦合。在图10A中，线性调节器360的输入(Vin)连接到开环DC-DC转换器350的输出 (Vbat)以从开环DC-DC转换器350接收电流。注意，在一些实施例中，开环DC-DC转换器350可增大电流。因此，开环DC-DC转换器350的输出(Vbat)处的电流大小与线性调节器360的输出(Vout)处的电流大小可能不同。

在一个实施例中，线性调节器360具有第一模式和第二模式，在第一模式其主动调节线性调节器360中的电流，在第二模式其不主动调节线性调节器360中的电流。当线性调节器 360未主动调节电流时，线性调节器360的(Vin与Vout之间的)电压降非常接近零，且从线性调节器360的输入(Vin)到输出(Vout)的电阻非常低。在一个实施例中，为了调节电流，电压降增加，且从输入(Vin)到输出(Vout)的电阻增加。

PR控制器344控制线性调节器360来稳定无线电能RXIC 246的输出处的电能总线354 中的Ibus和/或无线电能RXIC 246的输出处的电能总线上的Vbus。当正在使用开环DC-DC 转换器350对电池152进行充电时，在使用接收线圈L2进行从无线电能RXIC 246到无线电能TXIC 226的无线通信时，稳定无线电能RXIC 246的输出处的Ibus和/或Vbus可减少负载干扰。

在一个实施例中，线性调节器360稳定其输入(Vin)处的电流和/或电压，从而稳定了开环DC-DC转换器350的输出(Vbat)处的电流和/或电压。如果开环DC-DC转换器350 的输出(Vbat)处的电流和/或电压未稳定，则开环DC-DC转换器350的输入(Vbus)处的电流和/或电压可能不稳定。因此，无线电能RXIC 246的输出处的电能总线354上的Ibus和 /或Vbus可能不稳定，这会干扰使用接收线圈L2进行的无线通信。但是，当线性调节器360 稳定了其输入(Vin)处的电流和/或电压后，净效应是稳定了无线电能RXIC 246的输出处的电能总线354上的Ibus和/或Vbus。在一个实施例中，线性调节器360同时稳定了其输入(Vin) 处的电流和电压，实际效果是同时稳定了无线电能RXIC 246的输出处的电能总线354上的 Ibus和Vbus。

图10B和图10C展示了线性调节器360在无线电能RX和充电器342中的其它位置。图10B示出了线性调节器360的输入(Vin)同时连接到闭环DC-DC转换器348和开环DC-DC 转换器350的输出的实施例。当正在使用开环DC-DC转换器350对电池152进行充电时，线性调节器360的输出(Vout)向电池152提供Ichg。负载162可以汲取Ichg的一部分。图10B 的线性调节器360的运行可类似于图10A的实施例，因此将不再描述。当正在使用闭环DC-DC 转换器348对电池152进行充电时，无需使用线性调节器360主动进行调节。

图10C示出了线性调节器360的输出(Vout)同时连接到闭环DC-DC转换器348和开环 DC-DC转换器350的输入的实施例。线性调节器360的输入(Vin)具有来自无线电能RXIC246的输出的Vbus。图10C的线性调节器360的运行可类似于图3的实施例，因此将不再描述。当正在使用闭环DC-DC转换器348对电池152进行充电时，无需使用线性调节器360 主动进行调节。

在图3、图10A、图10B和图10C的各种实施例中，线性调节器360、开环DC-DC转换器350和闭环DC-DC转换器348中的两个或更多可集成在同一半导体封装中。在一个实施例中，线性调节器360和开环DC-DC转换器350集成在同一半导体封装中，而闭环DC-DC转换器348在单独的封装中。在一个实施例中，线性调节器360、开环DC-DC转换器350和闭环DC-DC转换器348这三者都集成在同一半导体封装中。

图11A为运行无线电能RX和充电器342的过程1100的一个实施例的流程图。过程1100 可在图3、图10A至图10C的无线电能RX和充电器342中的任一者中使用，但不限于此。步骤1102包括使用接收线圈L2在无线电能RXIC 246处无线接收电能。在一个实施例中，电能来自无线电能TXIC 226。在一个实施例中，所接收的电能是AC电能。

在一个实施例中，步骤1104包括无线电能RXIC 246基于无线接收的电能向电能总线354 输出电能。在一个实施例中，电能总线354上的电能是DC电能。在一个实施例中，无线电能RXIC 246基于无线接收的电能向电能总线354输出Ibus和Vbus。

步骤1106包括使用接收线圈L2进行从无线电能RXIC 246到电能的发射器的无线通信。在一个实施例中，无线电能RXIC 246使用接收线圈L2与无线电能TXIC 226进行通信。在一个实施例中，通信根据Qi标准执行。

步骤1108包括启用开环DC-DC转换器350以使用电能总线354上的电能对电池152进行充电。步骤1108可包括在恒流阶段和/或恒压阶段运行开环DC-DC转换器350。例如，步骤1108可包括在图5中的时间T2与T4之间运行开环DC-DC转换器350。在一个实施例中，步骤1108包括在图6中的状态608和/或状态610下运行开环DC-DC转换器350。

步骤1110包括在使用接收线圈L2进行从无线电能RXIC 246到电能的发射器(例如无线电能TXIC 226)的通信时，控制线性调节器360以减少负载干扰。在一个实施例中，步骤1110包括控制线性调节器360来稳定无线电能RXIC 246的输出处的电能总线354中的电流(Ibus)。在一个实施例中，步骤1110包括控制线性调节器360来稳定无线电能RXIC 246的输出处的电能总线354上的电压(Vbus)。在一个实施例中，步骤1110包括控制线性调节器 360来同时稳定无线电能RXIC 246的输出处的Ibus和Vbus。当启用开环DC-DC转换器350 以使用无线接收的电能对电池152进行充电时，执行步骤1110。在一个实施例中，负载干扰源自负载162的瞬态电流。瞬态电流可以是周期性的，如图8A中的波形802所示。瞬态电流的频率可接近步骤1106中无线通信的频率，但这不是必须的。

图11B为运行无线电能RX和充电器342的过程1150的一个实施例的流程图。过程1150 可在图3、图10A至图10C的无线电能RX和充电器342中的任一者中使用，但不限于此。步骤1152包括使用接收线圈L2在无线电能RXIC 246处无线接收电能。在一个实施例中，电能来自无线电能TXIC 226。在一个实施例中，所接收的电能是AC电能。

在一个实施例中，步骤1154包括无线电能RXIC 246基于无线接收的电能向电能总线354 输出电能。在一个实施例中，电能总线354上的电能是DC电能。在一个实施例中，无线电能RXIC 246基于无线接收的电能向电能总线354输出Ibus和Vbus。

步骤1156包括使用接收线圈L2进行从无线电能RXIC 246到电能的发射器的无线通信。在一个实施例中，无线电能RXIC 246使用接收线圈L2与无线电能TXIC 226进行通信。在一个实施例中，通信根据Qi标准执行。

步骤1158包括每次在使用无线电能RXIC 246输出到电能总线354的电能对电池152进行充电时，选择性地启用闭环DC-DC转换器348和开环DC-DC转换器350中的一个。

步骤1158可包括在恒流阶段和/或恒压阶段运行闭环DC-DC转换器348。例如，步骤1158 可包括在图5中的时间T1与T2以及时间T4与T5之间运行闭环DC-DC转换器348。在一个实施例中，步骤1156包括在图6中的状态606和/或状态612下运行闭环DC-DC转换器 348。步骤1156还可包括在预充电阶段，如图6的状态604下，运行闭环DC-DC转换器348。

步骤1158可包括在恒流阶段和/或恒压阶段运行开环DC-DC转换器350。例如，步骤1158 可包括在图5中的时间T2与T4之间运行开环DC-DC转换器350。在一个实施例中，步骤1158包括在图6中的状态608和/或状态610下运行开环DC-DC转换器350。

步骤1160包括当使用接收线圈L2进行从无线电能RXIC 246到电能的发射器的无线通信时，控制与开环DC-DC转换器350串联耦合的线性调节器360来减少负载干扰。在一个实施例中，步骤1160包括控制线性调节器360来稳定无线电能RXIC 246的输出处的电能总线 354上的电流(Ibus)。在一个实施例中，步骤1160包括控制线性调节器360来稳定无线电能 RXIC 246的输出处的电能总线354上的电压(Vbus)。在一个实施例中，步骤1160包括控制线性调节器360来同时稳定无线电能RXIC 246的输出处的Ibus和Vbus。当启用开环DC-DC转换器350以使用无线接收的电能对电池152进行充电时，执行步骤1160。在一个实施例中，负载干扰源自负载162的瞬态电流。瞬态电流可以是周期性的，如图8A中的波形802所示。瞬态电流的频率可接近步骤1104中无线通信的频率，但这不是必须的。

在一个实施例中，当正在使用开环DC-DC转换器350对电池152进行充电时，PR控制器344用于按以下模式运行线性调节器360：线性调节器360不主动限制线性调节器360中的电流，除非负载162汲取瞬态电流。图12A为描绘在这种模式下运行线性调节器360的一个实施例的曲线图。该曲线图显示了电流与时间的关系。时间范围包含运行开环控制器350 的恒流阶段的开始。例如，图12A中的时间范围可对应图5中约T2的扩展，展示了波形506 从1A逐渐上升到约4A。当然，这些原则也可适用于其它运行开环控制器350以对电池152 进行充电的时间(和情况)。

波形1202表示在没有动态负载这一假设下的Ichg。换言之，负载162没有针对波形1202 汲取瞬态电流。在一个实施例中，波形1202的阶梯上升对应波形506(参见图5)在时间T2 从1A逐渐上升到约4A。在一个实施例中，注意Ichg是用于对电池152进行充电的目标电流。

波形1204表示线性调节器360进入主动调节模式的阈值电流大小。波形1204保持略高于波形1202，这意味着如果负载162没有瞬态电流，则线性调节器360不处于主动调节模式。然而，如果负载162有瞬态电流，则线性调节器360可进入主动调节模式，在这种模式下，线性调节器360调节线性调节器360中的电流。具体而言，线性调节器360可限制其内部电流，使其不超过波形1204的幅度。

在一个实施例中，PR控制器344向线性调节器360提供信号以确定阈值电流大小。因此，在一个实施例中，PR控制器344用于在线性调节器阈值电流限制略高于目标电池充电电流的模式下运行线性调节器360。因此，当没有瞬态负载电流时，线性调节器360将不会主动调节电流。所以，线性调节器360的电阻可能非常低。此外，线性调节器360的电压降也可能非常低。因此，由线性调节器360造成的任何电能损耗都可能非常低。

在一个实施例中，当正在使用开环DC-DC转换器350对电池152进行充电时，PR控制器344用于按以下模式运行线性调节器360：线性调节器360主动限制线性调节器360中的电流，无论负载162是否汲取瞬态电流。图12B为线性调节器360的电压与时间的关系的曲线图，用来说明这种模式。该曲线图显示了电压与时间的关系。时间范围包含运行开环控制器350的恒流阶段的开始，如图12A的曲线图所示。当然，这些原则也可适用于其它运行开环控制器350以对电池152进行充电的时间(和情况)。

波形1222表示估计电压(Vbus)，其在无线电能RXIC 246的输出处确定，以便开环DC-DC 转换器350为电池152提供所需电流。波形1222假设没有动态负载，也忽略线性调节器360。

波形1224是实际目标电压(Vbus)，其在无线电能RXIC 246的输出处确定，以便既满足充电电流目标又在主动调节模式下运行线性调节器360。波形1224比波形1222大50-100 毫伏左右。但是，这个差值可以小于50毫伏或大于100毫伏。

波形1222的该估计电压(Vbus)可基于例如以下因素确定：开环DC-DC转换器350的增益或等效串联电阻、电池152的顶部端子的目标电压、无线电能RXIC 246的输出处的目标电流(Ibus)，以及无线电能RXIC 246的输出与电池152的顶部端子之间的等效阻抗。

在一个实施例中，线性调节器360还提供反向电流保护或反向阻断(reverseblocking， RB)。图13A描绘了无线电能RX和充电器342具有线性调节器/RB 1310的一个实施例，线性调节器/RB 1310除了作为线性调节器360，还提供反向电流保护，如本文所述。在一个实施例中，线性调节器/RB 1310包括在线性区域中运行以充当线性调节器的MOSFET。图13A 中的配置与图10C中的配置类似，因为线性调节器输出(Vout)同时连接到闭环DC-DC转换器348和开环DC-DC转换器350的输入。在另一种选择中，线性调节器/RB连接到开环DC-DC 转换器350的输入而非闭环DC-DC转换器348的输入。

在一个实施例中，线性调节器360还提供过压保护(over-voltage protection，OVP)。图 13B描绘了无线电能RX和充电器342具有线性调节器/OVP 1320的一个实施例，线性调节器/OVP 1320除了作为线性调节器360，还提供OVP，如本文所述。在一个实施例中，线性调节器/OVP 1320包括在线性区域中运行以充当线性调节器的MOSFET。图13B中的配置与图10C中的配置类似，因为线性调节器输出(Vout)同时连接到闭环DC-DC转换器348和开环DC-DC转换器350的输入。在另一种选择中，线性调节器/OVP 1320连接到开环DC-DC 转换器350的输入而非闭环DC-DC转换器348的输入。

本文所述技术的某些实施例可以使用硬件、软件或者硬件与软件的组合来实施。所用软件存储在上述处理器可读存储设备中的一个或多个上，以对处理器中的一个或多个进行编程，从而执行本文所述的功能。处理器可读存储设备可以包括计算机可读介质，例如易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质。例如而非限制，计算机可读介质可包括计算机可读存储介质和通信介质。计算机可读存储介质可在任何用于存储计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息的方法或技术中实施。计算机可读存储介质的示例包括RAM、ROM、 EEPROM、闪存或其它存储技术、CD-ROM、数字多功能光盘(digitalversatile disk，DVD) 或其它光盘存储器、盒式磁带、磁带、磁盘存储器或其它磁存储设备，或可以用来存储所需信息并且可以由计算机访问的任何其它介质。计算机可读介质不包括传播的、调制的或瞬时性信号。

通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者传播的、调制的或瞬时性数据信号中的其它数据，例如载波或其它传送机制，并且包括任意信息递送介质。术语“调制的数据信号”是指这样一种信号：信号的一个或多个特性通过对该信号中的信息进行编码的方式来设置或更改。例如而非限制，通信介质包括有线介质，例如有线网络或直接有线连接，还包括无线介质，例如RF和其它无线介质。任何上述介质的组合也包括在计算机可读介质的范围内。

在替代性实施例中，部分或所有软件可以替换为专用硬件逻辑组件。例如而非限制，可以使用的硬件逻辑组件的示例性类型包括现场可编程门阵列(Field-programmableGate Array，FPGA)、专用集成电路(Application-specific Integrated Circuit，ASIC)、专用标准产品 (Application-specific Standard Product，ASSP)、片上系统(System-on-a-chip，SOC)、复杂可编程逻辑设备(Complex Programmable Logic Device，CPLD)、专用计算机等。在一个实施例中，使用实施一个或多个实施例的软件(存储在存储设备上)对一个或多个处理器进行编程。这一个或多个处理器可以与一个或多个计算机可读介质/存储设备、外围设备和/或通信接口通信。

应当理解的是，本主题可通过多种不同的形式来体现，且不应解释为仅限于本文所提出的实施例。相反，提供这些实施例使得本主题透彻且完整，并且会向本领域技术人员充分传达本发明。实际上，本主题旨在覆盖这些实施例的替代、修改和等效物，这些替代、修改和等效物包含在所附权利要求书限定的本主题的范围和精神内。另外，在以下本主题细描述中，阐述了许多特定细节以便提供对本主题的透彻理解。然而，所属领域的普通技术人员将清楚到，可以在没有这样具体细节的情况下实践本请求保护的主题。

本文结合根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本发明的各方面。将理解，流程图和/或框图中的每个框以及流程图和/或框图中的框的组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器以生成机器，这样，这些通过计算机的处理器或其它可编程指令执行装置执行的指令创建用于实施流程图和/或框图的框中指定的功能/动作的机制。

本发明的描述仅出于说明和描述目的而提出，并非旨在详尽无遗或以任何所公开的形式限制本发明。在不偏离本发明的范围和精神的前提下，多种修改和改变对本领域技术人员而言是显而易见的。选择和描述的本发明各个方面以便更好地解释本发明的原理和实际应用，并且使本领域技术人员能够理解本发明适合预期特定用途的各种修改。

本发明已结合各种实施例进行了描述。但是，通过对附图、公开内容和所附权利要求书的研究可以理解和实现所公开实施例的其它变体和修改，这类变体和修改被理解为包含在所附权利要求书中。在权利要求书中，词语“包括”不排除其它元素或步骤，“一个”不排除多个。

出于本文档的目的，应注意，图中描绘的各种特征的尺寸不一定是按比例绘制的。

出于本文档的目的，在说明书中提及“一实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”或“另一实施例”可用于描述不同实施例或相同实施例。

出于本文档的目的，连接可以是直接连接或间接连接(例如通过一个或多个其它部件连接)。在某些情况下，当一个元件被称为连接或耦合到另一元件时，该元件可直接连接到另一元件，也可通过中间元件间接连接到另一元件。当一个元件被称为直接连接到另一元件时，该元件与另一元件之间没有中间元件。如果两个设备直接或间接连接，使得它们可以在彼此之间传送电子信号，那么这两个设备“在通信”。

出于本文档的目的，“基于”一词可理解为“至少部分基于”。

出于本文档的目的，在没有附加上下文的情况下，使用“第一”对象、“第二”对象和“第三”对象之类的数字术语可能并不意味着对象的顺序，而是可能用于标识目的，以标识不同的对象。

已出于说明性和描述性目的提出了上文的详细描述。其并非旨在穷举或限制发明主题为所公开的精确形式。根据上述教示，许多修改和变更是可能的。选出和描述的各个实施例的目的是为了更好地解释公开技术的原理和其实际应用，因而使本领域技术人员能够更好利用各个实施例的技术和适合预期特定用途的各种变更。范围由所附权利要求书定义。

虽然已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但是应该理解的是，权利要求书定义的主题不必局限于上面描述的具体特征或动作。相反，上文描述的具体特征和动作被公开为实现权利要求的示例形式。

Claims (35)

1.一种使用无线接收的电能对电池进行充电的装置，其特征在于，所述装置包括：

包括接收线圈的无线电能接收器(RX)，所述无线电能RX用于使用所述接收线圈无线接收电能以及与所述电能的发射器无线通信，所述无线电能RX具有输出，用于基于所述无线接收的电能向总线输出电能；

开环DC-DC转换器，其具有耦合到所述总线的输入和耦合到端子的输出，所述端子用于耦合到所述电池；

线性调节器，连接到所述无线电能RX的输出到所述开环DC-DC转换器端子之间的电能通路，所述电能通路的一部分从所述开环DC-DC转换器的所述输入延伸到所述开环DC-DC转换器的所述输出；以及

控制器，用于启用所述开环DC-DC转换器以使用所述无线电能RX输出到所述总线的所述电能来对所述电池进行充电；

所述控制器还用于：当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，在使用所述接收线圈进行从所述无线电能RX到所述电能的所述发射器的无线通信时，控制所述线性调节器以稳定所述无线电能RX的所述输出处的所述总线中的电流，从而减少对无线通信的干扰。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器用于：当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，按以下模式运行所述线性调节器：所述线性调节器不主动限制所述线性调节器中的电流，除非所述电池供电的负载汲取瞬态电流。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器用于：当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，按以下模式运行所述线性调节器：所述线性调节器主动限制所述线性调节器中的电流，无论所述电池供电的负载是否汲取瞬态电流。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述控制器用于基于通过所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电的目标电流来控制所述线性调节器。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：

所述线性调节器位于所述无线电能RX的所述输出与所述开环DC-DC转换器的所述输入之间。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：

所述线性调节器位于所述开环DC-DC转换器的所述输出与用于耦合到所述电池的所述端子之间。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述线性调节器用于提供反向电流保护。

8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述线性调节器用于提供过压保护。

9.根据权利要求4项所述的装置，其特征在于，还包括：

闭环DC-DC转换器，其具有耦合到所述总线的输入和用于耦合到所述端子的输出，所述端子用于耦合到所述电池，所述电能通路是第一电能通路，所述闭环DC-DC转换器与所述无线电能RX的输出到所述端子之间的第二电能通路连接；

所述控制器还用于：每次在使用从所述无线电能RX输出到所述总线的所述电能对所述电池进行充电时，选择性地启用所述闭环DC-DC转换器和所述开环DC-DC转换器中的一个。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：

所述控制器还用于在恒流闭环DC-DC转换器阶段和恒压闭环DC-DC转换器阶段启用所述闭环DC-DC转换器并禁用所述开环DC-DC转换器以对所述电池进行充电；以及

所述控制器还用于在恒流开环DC-DC转换器阶段和恒压开环DC-DC转换器阶段启用所述开环DC-DC转换器并禁用所述闭环DC-DC转换器以对所述电池进行充电。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述控制器还用于控制所述线性调节器以稳定所述无线电能RX的所述输出处的所述总线的电压，从而减少对通信的所述干扰。

12.一种使用无线接收的电能对电池进行充电的方法，其特征在于，所述方法包括：

使用接收线圈在无线电能接收器(RX)处无线接收电能；

基于所述无线接收的电能从所述无线电能RX的输出向总线输出电能；

使用所述接收线圈进行从所述无线电能RX到所述无线电能的发射器的无线通信；

启用开环DC-DC转换器以使用所述无线电能RX输出到所述总线的所述电能来对电池进行充电，其中所述开环DC-DC转换器具有耦合到所述总线的输入和耦合到端子的输出，所述端子用于耦合到所述电池；以及

当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，在使用所述接收线圈进行从所述无线电能RX到所述发射器的无线通信时，控制线性调节器以稳定所述无线电能RX的所述输出处的所述总线中的电流，从而减少对无线通信的干扰，其中所述线性调节器连接在从所述无线电能RX的所述输出到所述端子的电能通路中，所述电能通路的一部分从所述开环DC-DC转换器的所述输入延伸到所述开环DC-DC转换器的所述输出。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，控制所述线性调节器包括：

当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，按以下模式运行所述线性调节器：所述线性调节器不主动限制所述线性调节器中的电流，除非所述电池供电的负载汲取瞬态电流。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，控制所述线性调节器包括：

当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，确定所述无线电能RX的所述输出处的所述总线上的电压以确定所述线性调节器的电压降，从而使所述线性调节器处于电流限制模式下，无论所述电池供电的负载是否汲取瞬态电流。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其特征在于，控制所述线性调节器包括：

控制所述线性调节器基于目标电池充电电流来限制来自所述开环DC-DC转换器的所述输出的电流。

16.一种使用无线接收的电能对电池进行充电的装置，其特征在于，所述装置包括：

电能总线；

包括接收线圈的无线电能接收器(RX)，所述无线电能RX用于使用所述接收线圈无线接收电能以及与所述电能的发射器无线通信，所述无线电能接收器用于基于所述无线接收的电能向所述电能总线输出直流(DC)电能；

闭环DC-DC转换器，其具有耦合到所述电能总线的输入和用于耦合到所述电池的输出；

开环DC-DC转换器，其具有耦合到所述电能总线的输入和用于耦合到所述电池的输出；

与所述开环DC-DC转换器串联耦合的线性调节器；以及

控制器，用于：每次在使用所述无线电能RX输出到所述总线的所述DC电能对所述电池进行充电时，选择性地启用所述闭环DC-DC转换器和所述开环DC-DC转换器中的一个；

所述控制器还用于：当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，在使用所述接收线圈进行从所述无线电能RX到所述电能的所述发射器的无线通信时，控制所述线性调节器以稳定所述无线电能RX的所述输出处的所述总线上的电流，从而减少瞬态负载电流对无线通信的干扰。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述控制器用于：当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，按以下模式运行所述线性调节器：所述线性调节器不主动限制电流，除非所述电池供电的负载汲取瞬态电流。

18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述控制器用于：当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，按以下模式运行所述线性调节器：所述线性调节器主动限制电流，无论所述电池供电的负载是否汲取瞬态电流。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的装置，其特征在于，所述控制器用于基于用来通过所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电的目标电流来控制所述线性调节器。

20.根据权利要求16至18中任一项所述的装置，其特征在于：

所述线性调节器位于所述无线电能RX的所述输出与所述开环DC-DC转换器的所述输入之间。

21.根据权利要求16至18中任一项所述的装置，其特征在于：

所述线性调节器位于所述开环DC-DC转换器的所述输出与所述电池之间。

22.根据权利要求16至18中任一项所述的装置，其特征在于，所述线性调节器用于提供反向电流保护。

23.根据权利要求16至18中任一项所述的装置，其特征在于，所述线性调节器用于提供过压保护。

24.根据权利要求16至18中任一项所述的装置，其特征在于：

所述控制器还用于在恒流闭环DC-DC转换器阶段和恒压闭环DC-DC转换器阶段启用所述闭环DC-DC转换器并禁用所述开环DC-DC转换器；以及

所述控制器还用于在恒流开环DC-DC转换器阶段和恒压开环DC-DC转换器阶段启用所述开环DC-DC转换器并禁用所述闭环DC-DC转换器。

25.根据权利要求16至18中任一项所述的装置，其特征在于，所述瞬态负载电流是由以下情况引起的：当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，所述电池供电的负载所汲取的电流量周期性地变化。

26.一种使用无线接收的电能对电池进行充电的方法，其特征在于，所述方法包括：

使用接收线圈在无线电能接收器(RX)处无线接收电能；

基于所述无线接收的电能在所述无线电能RX的输出处向电能总线输出直流(DC)电能；

使用所述接收线圈进行从所述无线电能RX到所述无线电能的发射器的无线通信；

每次在使用所述无线电能RX输出到所述电能总线的所述DC电能对耦合到闭环DC-DC转换器的输出和开环DC-DC转换器的输出的电池进行充电时，选择性地启用所述闭环DC-DC转换器和所述开环DC-DC转换器中的一个；以及

当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，在使用所述接收线圈进行从所述无线电能RX到所述发射器的无线通信时，控制与所述开环DC-DC转换器串联耦合的线性调节器以稳定所述无线电能RX的所述输出处的所述电能总线上的电流，从而减少瞬态负载电流对无线通信的干扰。

27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，控制与所述开环DC-DC转换器串联耦合的所述线性调节器包括：

当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，按以下模式运行所述线性调节器：所述线性调节器不主动限制电流，除非所述电池供电的负载汲取瞬态电流。

28.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，控制与所述开环DC-DC转换器串联耦合的所述线性调节器包括：

当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，设置所述无线电能RX的输出电压以确定所述线性调节器的电压降，从而使所述线性调节器处于电流限制模式下，无论所述电池供电的负载是否汲取瞬态电流。

29.根据权利要求26至28中任一项所述的方法，其特征在于，控制与所述开环DC-DC转换器串联耦合的所述线性调节器包括：

控制所述线性调节器基于目标电池充电电流来限制来自所述开环DC-DC转换器的所述输出的所述电流。

30.一种无线电子设备，其特征在于，包括：

电能总线；

包括接收线圈的无线电能接收器(RX)，所述无线电能RX用于使用所述接收线圈无线接收电能，使用所述接收线圈与所述无线电能的发射器无线通信，以及基于所述无线接收的电能向所述电能总线输出直流(DC)电能；

闭环DC-DC转换器，其具有耦合到所述电能总线的输入和耦合到所述无线电子设备中的电池的输出；

开环DC-DC转换器，其具有耦合到所述电能总线的输入和耦合到所述电池的输出；

与所述开环DC-DC转换器串联耦合的线性调节器；

电子组件，用于：从所述电池中汲取电流，和/或当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，从所述开环DC-DC转换器的所述输出中汲取电流；以及

控制器，用于：每次在使用所述电能总线上的所述DC电能对所述电池进行充电时，选择性地启用所述闭环DC-DC转换器和所述开环DC-DC转换器中的一个；所述控制器还用于：在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，当正在使用所述接收线圈进行无线通信时，控制所述线性调节器以稳定所述无线电能RX的所述输出处的所述电能总线上的电流和电压，从而减少所述电子组件从所述电池中汲取电流所产生的干扰。

31.根据权利要求30所述的无线电子设备，其特征在于，所述控制器还用于：当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，在使用所述接收线圈进行从所述无线电能RX到所述电能的所述发射器的通信时，控制所述线性调节器以防止所述电子组件汲取的电流量的周期性变化造成干扰。

32.根据权利要求30或31所述的无线电子设备，其特征在于，所述控制器用于：当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，按以下模式运行所述线性调节器：所述线性调节器不主动限制电流，除非所述电子组件汲取瞬态电流。

33.根据权利要求30或31所述的无线电子设备，其特征在于，所述控制器用于：当正在使用所述开环DC-DC转换器对所述电池进行充电时，按以下模式运行所述线性调节器：所述线性调节器主动限制电流，无论所述电子组件是否汲取瞬态电流。

34.根据权利要求30至31中任一项所述的无线电子设备，其特征在于：

所述闭环DC-DC转换器包括降压充电器；以及

所述开环DC-DC转换器包括开关电容充电器。

35.根据权利要求34所述的无线电子设备，其特征在于：

所述控制器还用于：在恒流降压充电器阶段和恒压降压充电器阶段，启用所述降压充电器并禁用所述开关电容充电器；以及

所述控制器还用于：在恒流开关电容充电器阶段和恒压开关电容充电器阶段，启用所述开关电容充电器并禁用所述降压充电器。

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