CN110957816A - 一种使电池具备无线充电接收能力的装置系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种使电池具备无线充电接收能力的装置系统，包括依次连接的天线单元、电路板层、温度测量单元和电池，其中，电路板层包括同步整流单元、电源管理单元、充电管理单元、无线充电接收协议处理单元、中央处理控制单元和用户接口单元，天线单元包含柔性天线和磁膜，温度测量单元包含温度测量层和导热膜层；该装置系统使得电池具备无线充电接收能力，使得不具有无线充电功能的移动设备和无线充电功能故障的移动设备，仅需要更换相应的电池，即可享用无线充电功能，并能够给兼容相应标准的设备进行充电。该装置系统应用范围广泛，使得广大移动设备用户使用快捷方便，减少使用成本，具有很高的市场经济价值。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种使电池具备无线充电接收能力的装置系统。
背景技术
无线充电技术，是利用近场感应，也就是电感耦合，将电能从供电端传送至用电设备的电池来为其充电的技术，经过多年的发展和推广后，到如今已受到了广泛的关注。目前比较主流的无线充电标准主要有三个，分别为Qi 标准、PMA 标准和A4WP 标准（PMA和A4WP已合并为AIRfuel）。Qi 标准是由全球首个推动无线充电技术标准化的组织WPC（无线充电联盟）推出的标准，具备便捷性和通用性。在中小功率应用中，尤其是手机中主要的都是Qi标准的无线充电技术。而目前市场上，具备无线充电功能的移动设备，如果无线充电功能出现故障，需要更换无线充电功能模块，这极大地增加了用户的使用成本。而且，目前，市场上绝大多数的移动设备还不具备无线充电功能，直接更换移动设备，对用户来说，也要增加成本开支。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种符合无线充电Qi协议的一种使电池具备无线充电接收能力的方法及装置，能够使用户仅更换电池即可使手机具备无线充电接收能力。
为了达到上述技术目的，本发明所采用的技术方案是：
一种使电池具备无线充电接收能力的装置系统，所述装置系统包括依次连接的天线单元、电路板层、温度测量单元和电池，其中，电路板层包括同步整流单元、电源管理单元、充电管理单元、无线充电接收协议处理单元、中央处理控制单元和用户接口单元，天线单元相互连接无线充电发射协议处理单元，无线充电发射协议处理单元相互连接中央处理控制单元，中央处理控制单元相互连接充电管理单元和用户接口单元，同步整流单元连接中央处理控制单元和电源管理单元，温度测量单元连接中央处理控制单元，电池连接温度测量单元和充电管理单元；
所述装置系统工作时，天线单元将无线充电发射设备接收到的功率能量，发送给同步整流单元；天线单元与无线充电发射设备进行通信交互，产生通讯信号，发送给无线充电接收协议处理单元, 无线充电接收协议处理单元根据无线充电接收协议对通讯信号进行协议处理后，无线充电接收协议处理单元与中央处理控制单元进行信息交互，产生无线协议交互信号，无线充电接收协议处理单元将无线协议交互信号发送给中央处理控制单元；
同步整流单元接收到天线单元的功率信号后，将功率信号整流为能量信号，并发送给电源管理单元，电源管理单元接收到能量信号后，电源管理单元产生充电信号，并将充电信号发送给充电管理单元，充电管理单元接收到充电信号后对电池进行充电管理；
电源管理单元与中央处理控制单元相互交互，产生电源控制信号，并将电源控制信号发送给中央处理控制单元，中央处理控制单元使用电源控制信号控制电源管理单元供给整个装置系统电源；
温度测量单元获取电池温度信息和装置系统温度信息，将其电池温度信息和装置系统温度信息合成为温度信号，并将温度信号发送到中央处理控制单元；
用户接口单元与中央处理控制单元进行信息交互，产生用户交互信号；
充电管理单元将电池充电状态和电池状态信息合成为充电状态信号，并发送给中央处理控制单元；
中央处理控制单元收集温度信号、用户交互信号、电源控制信号、无线协议交互信号和充电状态信号，并合成为系统控制信号, 中央处理控制单元将系统控制信号发送给同步整流单元，以控制同步整流单元的整流时序。
优选地，所述无线充电发射协议符合无线充电Qi标准协议。
优选地，所述天线单元包含柔性天线和磁膜。
优选地，所述温度测量单元包含温度测量层和导热膜层。
本发明的一种使电池具备无线充电接收能力的装置系统，由于包括依次连接的天线单元、电路板层、温度测量单元和电池，尤其，电路板层包括同步整流单元、电源管理单元、充电管理单元、无线充电接收协议处理单元、中央处理控制单元和用户接口单元，所获得的有益效果是，该装置系统使得电池具备无线充电接收能力，使得不具有无线充电功能的移动设备和无线充电功能故障的移动设备，仅需要更换相应的电池，即可享用无线充电功能，并能够给兼容相应标准的设备进行充电。该装置系统应用范围广泛，使得广大移动设备用户使用快捷方便，减少使用成本，具有很高的市场经济价值。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1是本发明具体实施的使电池具备无线充电接收能力的装置系统框图。
图2是本发明具体实施的使电池具备无线充电接收能力的装置系统结构示意图。
具体实施方式
参看图1，为本发明具体实施的使电池具备无线充电接收能力的装置系统框图。所述装置系统包括依次连接的天线单元、电路板层、温度测量单元和电池，其中，电路板层包括同步整流单元、电源管理单元、充电管理单元、无线充电接收协议处理单元、中央处理控制单元和用户接口单元，天线单元相互连接无线充电发射协议处理单元，无线充电发射协议处理单元相互连接中央处理控制单元，中央处理控制单元相互连接充电管理单元和用户接口单元，同步整流单元连接中央处理控制单元和电源管理单元，温度测量单元连接中央处理控制单元，电池连接温度测量单元和充电管理单元。
所述装置系统工作时，天线单元将无线充电发射设备接收到的功率能量Pin，发送给同步整流单元；天线单元与无线充电发射设备进行通信交互，产生通讯信号Vin，发送给无线充电接收协议处理单元, 无线充电接收协议处理单元根据无线充电接收协议对通讯信号Vin进行协议处理后，无线充电接收协议处理单元与中央处理控制单元MCU进行信息交互，产生无线协议交互信号signal，无线充电接收协议处理单元将无线协议交互信号signal发送给中央处理控制单元MCU。
同步整流单元接收到天线单元的功率信号Pin后，将功率信号Pin整流为能量信号Vrect，并发送给电源管理单元，电源管理单元接收到能量信号Vrect后，电源管理单元产生充电信号P_charge，并将充电信号P_charge发送给充电管理单元，充电管理单元接收到充电信号P_charge后对电池进行充电管理。
电源管理单元与中央处理控制单元MCU相互交互，产生电源控制信号Syc_control，并将电源控制信号Syc_control发送给中央处理控制单元MCU，中央处理控制单元MCU使用电源控制信号Syc_control控制电源管理单元供给整个装置系统电源。
温度测量单元获取电池温度信息T-cell和装置系统温度信息X-cell，将其电池温度信息T-cell和装置系统温度信息X-cell合成为温度信号Temp，并将温度信号Temp发送到中央处理控制单元MCU。
用户接口单元与中央处理控制单元MCU进行信息交互，产生用户交互信号Use_int。
充电管理单元将电池充电状态和电池状态信息合成为充电状态信号S_charge，并发送给中央处理控制单元MCU。
中央处理控制单元MCU收集温度信号Temp、用户交互信号User_int、电源控制信号Syc_control、无线协议交互信号signal和充电状态信号S_charge，并合成为系统控制信号Syc, 中央处理控制单元MCU将系统控制信号Syc发送给同步整流单元，以控制同步整流单元的整流时序。
参看图2，为本发明具体实施的使电池具备无线充电接收能力的装置系统结构示意图。在本具体实施例中，从结构上看，本发明具体实施的使电池具备无线充电发射能力的装置系统，包括从上到下依次连接的天线单元、电路板层、温度测量单元和电池，天线单元包括柔性天线和磁膜层，电路板层包括同步整流单元、电源管理单元、充电管理单元、无线充电接收协议处理单元、中央处理控制单元和用户接口单元，温度测量单元包括温度测量层和导热膜层。其中，天线单元的磁膜层隔离磁场避免干扰下层的电路。
所述装置系统工作时，天线单元将无线充电发射设备接收到的功率能量Pin，发送给同步整流单元；天线单元与无线充电发射设备进行通信交互，产生通讯信号Vin，发送给无线充电接收协议处理单元, 无线充电接收协议处理单元根据无线充电接收协议对通讯信号Vin进行协议处理后，无线充电接收协议处理单元与中央处理控制单元MCU单元进行信息交互，产生无线协议交互信号signal，无线充电接收协议处理单元将无线协议交互信号signal发送给中央处理控制单元MCU。
同步整流单元接收到天线单元的功率信号Pin后，将功率信号Pin整流为能量信号Vrect，并发送给电源管理单元，电源管理单元接收到能量信号Vrect后，电源管理单元产生充电信号P_charge，并将充电信号P_charge发送给充电管理单元，充电管理单元接收到充电信号P_charge后对电池进行充电管理。
电源管理单元与中央处理控制单元MCU相互交互，产生电源控制信号Syc_control，并将电源控制信号Syc_control发送给中央处理控制单元MCU，中央处理控制单元MCU使用电源控制信号Syc_control控制电源管理单元供给整个装置系统电源。
温度测量单元获取电池温度信息T-cell和装置系统温度信息X-cell，将其电池温度信息T-cell和装置系统温度信息X-cell合成为温度信号Temp，并将温度信号Temp发送到中央处理控制单元MCU单元。
用户接口单元与中央处理控制单元MCU进行信息交互，产生用户交互信号Use_int。
充电管理单元将电池充电状态和电池状态信息合成为充电状态信号S_charge，并发送给中央处理控制单元MCU。
中央处理控制单元MCU收集温度信号Temp、用户交互信号User_int、电源控制信号Syc_control、无线协议交互信号signal和充电状态信号S_charge，并合成为系统控制信号Syc, 中央处理控制单元MCU将系统控制信号Syc发送给同步整流单元，以控制同步整流单元的整流时序。
本发明为一种使电池具备无线充电接收能力的方法及装置，遵循无线充电Qi标准协议，提供了一种方法和装置使的电池具备无线充电接收能力，用户仅更新相应的电池即可享用无线充电功能的便捷，不需更换手机减少使用成本。
本发明并不限于上文讨论的实施方式，以上对具体实施方式的描述旨在于为了描述和说明本发明涉及的技术方案。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围；以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。
Claims (4)
1.一种使电池具备无线充电接收能力的装置系统，其特征在于，所述装置系统包括依次连接的天线单元、电路板层、温度测量单元和电池，其中，电路板层包括同步整流单元、电源管理单元、充电管理单元、无线充电接收协议处理单元、中央处理控制单元和用户接口单元，天线单元相互连接无线充电发射协议处理单元，无线充电发射协议处理单元相互连接中央处理控制单元，中央处理控制单元相互连接充电管理单元和用户接口单元，同步整流单元连接中央处理控制单元和电源管理单元，温度测量单元连接中央处理控制单元，电池连接温度测量单元和充电管理单元；
所述装置系统工作时，天线单元将无线充电发射设备接收到的功率能量，发送给同步整流单元；天线单元与无线充电发射设备进行通信交互，产生通讯信号，发送给无线充电接收协议处理单元, 无线充电接收协议处理单元根据无线充电接收协议对通讯信号进行协议处理后，无线充电接收协议处理单元与中央处理控制单元进行信息交互，产生无线协议交互信号，无线充电接收协议处理单元将无线协议交互信号发送给中央处理控制单元；
同步整流单元接收到天线单元的功率信号后，将功率信号整流为能量信号，并发送给电源管理单元，电源管理单元接收到能量信号后，电源管理单元产生充电信号，并将充电信号发送给充电管理单元，充电管理单元接收到充电信号后对电池进行充电管理；
电源管理单元与中央处理控制单元相互交互，产生电源控制信号，并将电源控制信号发送给中央处理控制单元，中央处理控制单元使用电源控制信号控制电源管理单元供给整个装置系统电源；
温度测量单元获取电池温度信息和装置系统温度信息，将其电池温度信息和装置系统温度信息合成为温度信号，并将温度信号发送到中央处理控制单元；
用户接口单元与中央处理控制单元进行信息交互，产生用户交互信号；
充电管理单元将电池充电状态和电池状态信息合成为充电状态信号，并发送给中央处理控制单元；
中央处理控制单元收集温度信号、用户交互信号、电源控制信号、无线协议交互信号和充电状态信号，并合成为系统控制信号, 中央处理控制单元将系统控制信号发送给同步整流单元，以控制同步整流单元的整流时序。
2.如权利要求1所述的使电池具备无线充电接收能力的装置系统，其特征在于，所述无线充电接收协议符合无线充电Qi标准协议。
3.如权利要求1所述的使电池具备无线充电接收能力的装置系统，其特征在于，所述天线单元包含柔性天线和磁膜。
4.如权利要求1所述的使电池具备无线充电接收能力的装置系统，其特征在于，所述温度测量单元包含温度测量层和导热膜层。
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| CN201811121584.2A CN110957816A (zh) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | 一种使电池具备无线充电接收能力的装置系统 |
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