CN111566889B - 无线充电接收装置及移动终端 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种无线充电接收装置及移动终端,其中,无线充电接收装置包括:线圈,线圈包括第一端、第二端和中间抽头,第一端至第二端之间的线圈提供第一电压,第一端至中间抽头之间的线圈提供第二电压;第一整流模块,第一整流模块与线圈的第一端和第二端相连,第一整流模块的工作电压与第一电压配合以适合第一无线充电模式;第二整流模块,第二整流模块与线圈的第一端和中间抽头相连,第二整流模块的工作电压与第二电压配合以适合第二无线充电模式;充电模块,充电模块分别与第一整流模块和第二整流模块相连,用于选择第一整流模块或第二整流模块为电池充电,使得待充电设备能够兼容两种或多种无线充电模式。
Description
技术领域
本申请涉及无线充电技术领域,特别涉及一种无线充电接收装置、一种移动终端以及另一种无线充电接收装置。
背景技术
目前,在充电技术领域,待充电设备主要采用有线充电方式进行充电。
以手机为例,目前,手机的充电方式仍以有线充电方式为主。具体地,当需要为手机充电时,可以通过充电线缆(如通用串行总线(universal serial bus,USB)线缆)将手机与电源提供设备相连,并通过该充电线缆将电源提供设备的输出功率传输至手机,为手机内的电池充电。
对待充电设备而言,有线充电方式需要使用充电线缆,导致充电准备阶段的操作繁琐。因此,无线充电方式越来越受到人们的青睐,但是传统的无线充电方式其兼容性比较差,因此亟待改善。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此,本申请的第一个目的在于提出一种无线充电接收装置,通过在线圈中增加中间抽头并增设相应的整流模块,以给待充电设备提供不同的充电模式,使得待充电设备能够兼容两种或多种无线充电模式,兼容性好。
本申请的第二个目的在于提出一种移动终端。
本申请的第三个目的在于提出另一种无线充电接收装置。
为达到上述目的,本申请第一方面实施例提出了一种无线充电接收装置,包括:线圈,其中,所述线圈包括第一端、第二端和中间抽头,所述第一端至第二端之间的线圈提供第一电压,所述第一端至所述中间抽头之间的线圈提供第二电压;第一整流模块,所述第一整流模块与所述线圈的第一端和第二端相连,所述第一整流模块的工作电压与所述第一电压配合以适合第一无线充电模式;第二整流模块,所述第二整流模块与所述线圈的第一端和中间抽头相连,所述第二整流模块的工作电压与所述第二电压配合以适合第二无线充电模式;充电模块,所述充电模块分别与所述第一整流模块和所述第二整流模块相连,用于选择所述第一整流模块或第二整流模块为电池充电。
根据本申请实施例的无线充电接收装置,通过在线圈的第一端与第二端之间增设中间抽头,并使线圈的第一端至第二端之间的线圈提供第一电压,第一端至中间抽头之间的线圈提供第二电压,同时通过增设相应的整流模块,使得第一整流模块与线圈的第一端和第二端相连,并使第一整流模块的工作电压与第一电压配合以适合第一无线充电模式,使得第二整流模块与线圈的第一端和中间抽头相连,并使第二整流模块的工作电压与第二电压配合以适合第二无线充电模式,以及通过充电模块选择第一整流模块或第二整流模块为电池充电,从而使得待充电设备能够兼容两种或多种无线充电模式,兼容性好。
另外,根据本申请上述实施例提出的无线充电接收装置还可以具有如下附加的技术特征:
根据本申请的一个实施例,上述的无线充电接收装置,还包括:模式判断模块,用于与无线充电发射装置进行通信以获取当前的无线充电模式。
根据本申请的一个实施例,上述的无线充电接收装置,还包括:第一开关和第二开关,所述第一开关和第二开关分别与所述第一整流模块和第二整流模块相连;控制模块,用于根据所述当前的无线充电模式控制所述第一开关或第二开关闭合。
根据本申请的一个实施例,所述中间抽头为多个,所述第二整流模块为多个。
根据本申请的一个实施例,当所述第一整流模块和第二整流模块中的一个工作时,所述第一整流模块和第二整流模块中的另一个停止工作。
为达到上述目的,本申请第二方面实施例提出了一种移动终端,其包括本申请第一方面实施例所述的无线充电接收装置。
本申请实施例的移动终端,通过上述的无线充电接收装置,通过在线圈中增加中间抽头并增设相应的整流模块,以给待充电设备提供不同的充电模式,使得待充电设备能够兼容两种或多种无线充电模式,兼容性好。
为达到上述目的,本申请第三方面实施例提出了另一种无线充电接收装置,包括:线圈,其中,所述线圈包括第一端、第二端和中间抽头,所述第一端至第二端之间的线圈提供第一电压,所述第一端至所述中间抽头之间的线圈提供第二电压;第一开关和第二开关,所述第一开关与所述线圈的第二端相连,所述第二开关与所述线圈的中间抽头相连;整流模块,所述整流模块分别与所述第一开关和第二开关相连,所述整流模块的工作电压与所述第一电压配合以适合第一无线充电模式,所述整流模块的工作电压与所述第二电压配合以适合第二无线充电模式;充电模块,所述充电模块与所述整流模块相连,以为电池供电;控制模块,用于控制所述第一开关和第二开关。
根据本申请实施例的无线充电接收装置,通过在线圈的第一端与第二端之间增设中间抽头,并使线圈的第一端至第二端之间的线圈提供第一电压,第一端至中间抽头之间的线圈提供第二电压,同时通过增设相应的开关,并使第一开关与线圈的第二端相连,第二开关与线圈的中间抽头相连,以及通过控制模块控制第一开关和第二开关,使得整流模块的工作电压与第一电压配合以适合第一无线充电模式,整流模块的工作电压与第二电压配合以适合第二无线充电模式,并通过充电模块与整流模块相连以给电池供电,从而使得待充电设备能够兼容两种或多种无线充电模式,兼容性好。
另外,根据本申请上述实施例提出的无线充电接收装置还可以具有如下附加的技术特征:
根据本申请的一个实施例,所述的无线充电接收装置,还包括:模式判断模块,用于与无线充电发射装置进行通信以获取当前的无线充电模式。
根据本申请的一个实施例,当所述当前的无线充电模式为第一无线充电模式时,所述控制模块控制所述第一开关闭合并控制所述第二开关断开;当所述当前的无线充电模式为第二无线充电模式时,所述控制模块控制所述第一开关断开并控制所述第二开关闭合。
根据本申请的一个实施例,所述中间抽头为多个,所述第二开关为多个。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中,
图1是传统无线充电系统的结构示例图。
图2是本申请一个实施例提供的无线充电接收装置的结构示意图。
图3是本申请另一实施例提供的无线充电接收装置的结构示意图。
图4是本申请又一实施例提供的无线充电接收装置的结构示意图。
图5是本申请又一实施例提供的无线充电接收装置的结构示意图。
图6是本申请一个实施例提供的无线充电接收装置的结构示意图。
图7是本申请另一实施例提供的无线充电接收装置的结构示意图。
图8是本申请又一实施例提供的无线充电接收装置的结构示意图。
图9是本申请又一实施例提供的无线充电接收装置的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例基于无线充电技术对待充电设备进行充电,无线充电技术不需要电缆即可完成功率的传输,能够简化充电准备阶段的操作。
传统的无线充电技术一般将电源提供设备(如适配器)与无线充电发射装置(如无线充电底座)相连,并通过该无线充电发射装置将电源提供设备的输出功率以无线的方式(如电磁信号或电磁波)传输至待充电设备,对待充电设备进行无线充电。按照无线充电原理不同,无线充电方式主要分为磁耦合(或电磁感应)、磁共振以及无线电波三种方式。目前,主流的无线充电标准包括QI标准、电源实物联盟(Power Matters Alliance,PMA)标准、无线电源联盟(Alliance forWireless Power,A4WP)。QI标准和PMA标准均采用磁耦合方式进行无线充电。A4WP标准采用磁共振方式进行无线充电。
下面结合图1,对传统的无线充电方式进行介绍。
如图1所示,无线充电系统包括电源提供设备110、无线充电发射装置120以及待充电设备130,其中无线充电发射装置120例如可以是无线充电底座,待充电设备130例如可以是终端。
电源提供设备110与无线充电发射装置120连接之后,会将电源提供设备110的输出电流传输至无线充电发射装置120。无线充电发射装置120可以通过内部的无线发射电路121将电源提供设备110的输出电流转换成电磁信号(或电磁波)进行发射。例如,该无线发射电路121可以将电源提供设备110的输出电流转换成交流电,并通过发射线圈或发射天线(图中未示出)将该交流电转换成电磁信号。
待充电设备130可以通过无线接收电路131接收无线发射电路121发射的电磁信号,并将该电磁信号转换成无线接收电路131的输出电压和输出电流。例如,该无线接收电路131可包括接收线圈或接收天线1311和整流电路1312,其中通过接收线圈或接收天线1311将无线发射电路121发射的电磁信号转换成交流电,并通过整流电路1312对该交流电进行整流和/或滤波等操作,将该交流电转换成无线接收电路131的输出电压和输出电流。
无线接收电路131的输出电压并不适合直接加载到电池133两端,而是需要先经过待充电设备130内的变换电路132进行变换,以得到待充电设备130内的电池133所预期的充电电压和/或充电电流。
作为一种示例,变换电路132可指充电管理模块,例如充电集成电路(integratedcircuit,IC)。在电池133的充电过程中,变换电路132可用于对电池133的充电电压和/或充电电流进行管理。该变换电路132可以包含电压反馈功能,和/或,电流反馈功能,以实现对电池133的充电电压和/或充电电流的管理。举例来说,电池的充电过程可包括涓流充电阶段,恒流充电阶段和恒压充电阶段中的一个或者多个。在涓流充电阶段,变换电路132可利用电流反馈功能使得在涓流充电阶段进入到电池133的电流满足电池133所预期的充电电流大小(譬如第一充电电流);在恒流充电阶段,变换电路132可利用电流反馈功能使得在恒流充电阶段进入电池133的电流满足电池133所预期的充电电流大小(譬如第二充电电流,该第二充电电流可大于第一充电电流);在恒压充电阶段,变换电路132可利用电压反馈功能使得在恒压充电阶段加载到电池133两端的电压的大小满足电池133所预期的充电电压大小。
作为一种示例,当无线接收电路131的输出电压大于电池133所预期的充电电压时,变换电路132可用于对无线接收电路131的输出电压进行降压处理,以使降压转换后得到的充电电压满足电池133所预期的充电电压需求。例如,以无线接收电路131输出5V恒定电压为例,当电池133包括单个电芯(以锂电池电芯为例,单个电芯的充电截止电压一般为4.2V)时,变换电路132(例如Buck降压电路)可对无线接收电路131的输出电压进行降压处理,以使得降压后得到的充电电压满足电池133所预期的充电电压需求。
作为又一种示例,当无线接收电路131的输出电压小于电池133所预期的充电电压时,变换电路132可用于对无线接收电路131的输出电压进行升压处理,以使升压转换后得到的充电电压满足电池133所预期的充电电压需求。例如,仍以无线接收电路131输出5V恒定电压为例,当电池133包括相互串联的两节或两节以上电芯(以锂电池电芯为例,单个电芯的充电截止电压一般为4.2V)时,变换电路132(例如Boost升压电路)可对无线接收电路131的输出电压进行升压处理,以使得升压后得到的充电电压满足电池133所预期的充电电压需求。
通过前文描述可知,对于传统无线充电技术,通常在无线接收电路131中设置一个接收线圈或接收天线1311以及一个整流电路1312,以接收无线发射电路121发射的电磁信号,并将其转换为交流电,以及对该交流电进行整流和/或滤波等操作,以输出直流电给电池133充电。但是,由于接收线圈或接收天线1311和整流电路1312比较单一,使得待充电设备130仅适用于一种无线充电方案,例如仅适用于传统QI标准的无线充电方案,从而导致待充电设备130的充电兼容性差的问题。
为了解决上述问题,本申请实施例提供一种无线充电接收装置。该无线充电接收装置通过在接收线圈中增加中间抽头(或在接收天线中增加中间位置),并增设相应的整流模块,以通过中间抽头和相应的整流模块给待充电设备提供不同的无线充电模式,使得待充电设备能够兼容两种或多种无线充电方案,例如在兼容传统QI标准的无线充电方案的基础上,可以兼容高压无线充电方案(基于QI标注的高电压低电流的无线充电方案),从而有效提高待充电设备的充电兼容性,使得待充电设备的充电更加便利。
下面结合图2对本申请实施例提供的无线充电接收装置200进行详细介绍。
如图2所示,本申请实施提供的无线充电接收装置200可以包括线圈210、第一整流模块220、第二整流模块230和充电模块240。
在一实施例中,线圈210用于将无线充电发射装置的无线发射电路发射的电磁信号转换为交流电,线圈210可以包括第一端A1、第二端A2和中间抽头A3,其中第一端A1至第二端A2之间的线圈提供第一电压,第一端A1至中间抽头A3之间的线圈提供第二电压,第一电压与第二电压不同。也就是说,在无线充电接收装置200接收无线充电发射装置发射的电磁信号时,通过第一端A1至第二端A2之间的线圈将电磁信号转换为电压为第一电压的第一交流电,给电池300充电,通过第一端A1至中间抽头A3之间的线圈将电磁信号转换为电压为第二电压的第二交流电,给电池300充电。
需要说明的是,在图2所示的实施例中,作为一种替换方式,线圈210可以用天线来代替,其中线圈210的第一端A1、第二端A2和中间抽头A3分别对应天线的三个不同位置,通过三个不同的位置获得处于不同电压范围内的交流电。作为一种替换方式,线圈210的第一端A1至第二端A2之间的线圈也可以工作在第一频段,第一端A1至中间抽头A3之间的线圈可以工作在第二频段,以适用于不同频段下的无线充电方案。
在一实施例中,第一整流模块220与线圈210的第一端A1和第二端A2相连,第一整流模块220的工作电压与第一电压配合以适合第一无线充电模式,第二整流模块230与线圈210的第一端A1和中间抽头A3相连,第二整流模块230的工作电压与第二电压配合以适合第二无线充电模式。也就是说,本申请实施例的无线充电接收装置200可以支持不同的无线充电模式:第一无线充电模式和第二无线充电模式,其中第一无线充电模式可以为高压无线充电模式,第二无线充电模式可以为传统QI标准的无线充电模式。
在一实施例中,充电模块240分别与第一整流模块220和第二整流模块230相连,用于选择第一整流模块220或第二整流模块230为待充电设备(如移动终端)的电池300充电。举例而言,第一整流模块220与第一交流电对应配置,第二整流模块230与第二交流电对应配置,这样当采用第一无线充电模式对电池300进行充电时,充电模块240控制第一整流模块220处于工作状态,以通过第一整流模块220将从线圈210的第一端A1和第二端A2输出的第一交流电转换为第一直流电,给电池300充电;当采用第二无线充电模式对电池300进行充电时,充电模块240控制第二整流模块230处于工作状态,以通过第二整流模块230将从线圈210的第一端A1和中间抽头A3输出的第二交流电转换为第二直流电,给电池300进行充电。由此,可以满足不同的无线充电方案,有效提高了充电的兼容性,使得充电更加便利。
需要说明的是,本申请实施例对第一整流模块220和第二整流模块230的具体形式不做限制,在一些实施例中,第一整流模块220和第二整流模块230可以包括整流电路和滤波电路,通过滤波电路对整流电路输出的直流电进行滤波处理以获得稳定的直流电。并且,当第一整流模块220和第二整流模块230中的一个工作时,第一整流模块220和第二整流模块230中的另一个停止工作,换句话说,就是根据当前所需的无线充电模式选择相应的整流模块进行工作,以给电池300进行充电,而其他整流模块均处于停止工作状态,以防止其他整流模块工作对后续电路造成损坏。
在本申请实施例中,无线充电接收装置200并非盲目地采用第一无线充电模式或者第二无线充电模式对待充电设备进行充电,即,充电模块240并非盲目地采用第一整流模块220或者第二整流模块230对电池300进行充电,而是与无线充电发射装置进行通信以确定当前所需的无线充电模式。
在一些实施例中,如图3所示,无线充电接收装置200还可以包括模式判断模块250,用于与无线充电发射装置400进行通信以获取当前的无线充电模式。具体地,模式判断模块250可以包括第一无线通信单元(图中未示出),该第一无线通信单元与无线充电发射装置400中的第二无线通信单元(图中未示出)进行无线通信,以获取当前的无线充电模式,并将所获得的无线充电模式传递给充电模块240,以使充电模块240根据接收到的无线充电模式选择第一整流模块220或第二整流模块230为电池300进行充电。
在一实施例中,模式判断模块250与无线充电发射装置400(或第一无线通信单元与第二无线通信单元)之间的无线通信可以为双向的无线通信。双向的无线通信一般要求接收方在接收到发起方发起的通信请求之后,向发起方发送响应信息,双向通信机制能够使得通信过程更加安全。需要说明的是,本申请实施例不对接收方和发起方进行限定,即任何一方均可以作为发起方或者接收方,而且不对接收方和发起方之间的无线通信方式进行限制,例如可以基于蓝牙(Bluetooth)、无线保真(Wireless Fidelity,Wi-Fi)或反向散射(Backscatter)调制方式(或功率负载调制方式)进行无线通信。
在一实施例中,充电模块240可包括降压电路(图中未示出),用于对整流模块输出的直流电进行降压,以获得第一充电电压和第一充电电流,该第一充电电压和第一充电电流可以为电池300所预期的充电电压和充电电流,以直接加载到电池300。
在一实施例中,充电模块240还可包括变换电路(图中未示出),用于对整流模块输出的直流电进行电压控制,得到第二充电电压和第二充电电流,以对电池300进行充电。该变换电路可包括用于稳压的电路和用于实现恒流和恒压的电路,其中,用于稳压的电路与整流模块连接,用于实现恒流和恒压的电路与电池300连接。
在一个实施例中,当通过变换电路对电池300进行充电时,无线充电发射装置400与无线充电接收装置200之间可采用传统QI标注的无线充电模式进行无线充电,此时模式判断模块250将接收到的无线充电发射装置400发送的传统QI标注的无线充电模式传递给充电模块240,充电模块240控制第二整流模块230工作,以通过第二整流模块230将从线圈210的第一端A1和中间抽头A3输出的第二交流电转换为第二直流电,并通过变换电路进行转换后,对电池300充电。
但是,在采用变换电路对电池300进行充电时,例如,无线充电发射装置400采用20W的输出功率对单电芯电池300进行充电,无线发射单元420的输入电压需为5V,输入电流需为4A,而采用4A的电流必然会导致线圈发热,降低充电效率。而当采用降压电路对该单电芯电池300进行充电时,在无线发射单元的发射功率不变(20W)的情况下,可提高无线发射单元420的输入电压,由此可以降低无线发射单元420的输入电流,从而可以降低线圈发热,提高充电效率,此时无线充电发射装置400采用的是高电压低电流的无线充电模式,即高压无线充电模式,相应的,模式判断模块250将接收到的无线充电发射装置400发送的高压无线充电模式传递给充电模块240,充电模块240控制第一整流模块220工作,以通过第一整流模块220将从线圈210的第一端A1和第二端A2输出的第一交流电转换为第一直流电,并通过降压电路进行降压后,对电池300充电。
在一些实施例中,降压电路的实现形式可以有多种。例如,降压电路可以为Buck电路,或者,降压电路可以为电荷泵(charge pump)。电荷泵由多个开关器件构成,电流流过开关器件产生的热量很小,几乎与电流直接经过导线相当,所以采用电荷泵作为降压电路,不但可以起到降压效果,而且发热较低。作为一个示例,降压电路可以为半压电路,该降压电路的输入电压和输出电压的比值为固定的2∶1,以进一步减小降压电路的发热。
在一实施例中,无线充电发射装置400可包括电压转换单元430,用于在提供给无线发射单元420的电流的电压不满足预设条件时,对提供给无线发射单元420的电流进行电压变换。该电压转换单元430的升压倍数和降压电路的降压倍数的设置与电源提供设备能够提供的输出电压、电池300需要的充电电压等参数有关,二者可以相等也可以不等,对此不做限定。作为一个示例,可以将电压转换单元430的升压倍数与降压电路的降压倍数设置为相等,例如,电压转换单元430可以是倍压电路,用于将电源提供设备的输出电压提升2倍,降压电路可以为半压电路,用于将整流模块输出的电压降低一半。
在一实施例中,将电压转换单元430的升压倍数与降压电路的降压倍数设置为1∶1,这种设置方式可以使得降压电路的输出电压和输出电流分别与电源提供设备的输出电压和输出电流相一致,有利于简化控制电路的实现。以电池300对充电电流的需求为5A为例,当无线充电发射装置400通过检测电路获知降压电路的输出电流为4.5A时,需要调整电源提供设备的输出功率,使得降压电路的输出电流达到5A。如果电压转换单元430的升压倍数与降压电路的降压倍数之比不等于1∶1,则在调整电源提供设备的输出功率时,需要基于降压电路的当前输出电流与期望值之间的差距,重新计算电源提供设备的输出功率的调整值。本公开一实施例将电压转换单元430的升压倍数与降压电路的降压倍数之比设置为1∶1,则无线充电接收装置200通知无线充电发射装置400的控制单元410将输出电流提升至5A即可,从而简化了无线充电通路的反馈调整方式。
在一实施例中,还可以通过检测电路(图中未示出)检测充电模块240输出的充电电压和/或充电电流,并将充电模块240输出的充电电压和/或充电电流传递给模式判断模块250,以通过模式判断模块250将充电模块240输出的充电电压和/或充电电流反馈给无线充电发射装置400,由此,无线充电发射装置400可根据反馈的充电电压和/或充电电流,调整无线发射电路的发射功率,即调整无线充电模式。
在一些实施例中,无线充电接收装置200和无线充电发射装置400之间可以交互能够用于调整无线发射单元420的发射功率调整的其他信息,如电池300的温度信息,指示降压电路对应的充电电路上的电压和/或电流的峰值或均值的信息,功率传输效率信息等。
例如,无线充电接收装置200可以向无线充电发射装置400发送功率传输效率信息,无线充电发射装置400还用于根据功率传输效率信息确定无线发射单元420的发射功率的调整幅度。具体地,如果功率传输效率信息指示无线发射单元420与线圈210之间的功率传输效率低,则无线充电发射装置400可以增大无线发射单元420的发射功率的调整幅度,使得无线发射单元420的发射功率快速达到目标功率。
又如,如果整流模块输出的是脉动波形的电压和/或电流,无线充电接收装置200可以向无线充电发射装置400发送指示降压电路对应的充电电路上的输出电压和/或输出电流的峰值或均值的信息,无线充电发射装置400可以判断降压电路对应的充电电路上的输出电压和/或输出电流的峰值或均值是否与电池300当前所需的充电电压和/或充电电流相匹配,如果不匹配,则可以调整无线发射单元420的发射功率。
又如,无线充电接收装置200可以向无线充电发射装置400发送电池300的温度信息,如果电池300的温度过高,无线充电发射装置400可以降低无线发射单元420的发射功率,以降低无线接收单元420的输出电流,从而降低电池300的温度。
在一实施例中,无线充电接收装置200和无线充电发射装置400之间还可以交互许多其他通信信息。在一些实施例中,无线充电接收装置200和无线充电发射装置400之间可以交互用于安全保护、异常检测或故障处理的信息,如电池300的温度信息,进入过压保护或过流保护的指示信息等信息,功率传输效率信息(该功率传输效率信息可用于指示无线发射单元420和线圈210及整流模块之间的功率传输效率)。
例如,当电池300的温度过高时,无线充电接收装置200和/或无线充电发射装置400可以控制充电回路进入保护状态,如控制充电回路停止无线充电。又如,无线充电发射装置400接收到无线充电接收装置200发送的过压保护或过流保护的指示信息之后,无线充电发射装置400可以降低发射功率,或控制无线发射单元420停止工作。又如无线充电发射装置400接收到无线充电接收装置200发送的功率传输效率信息之后,如果功率传输效率低于预设阈值,可以控制无线发射单元420停止工作,并向用户通知这一事件,如通过显示屏显示功率传输效率过低,或者可以通过指示灯指示功率传输效率过低,以便用户调整无线充电的环境。
在一些实施例中,如图3所示,无线充电接收装置200还可以包括:第一开关K21、第二开关K22和控制模块260,其中,第一开关K21和第二开关K22分别与第一整流模块220和第二整流模块230相连,控制模块260用于根据当前的无线充电模式控制第一开关K21或第二开关K22闭合。
具体地,在模式判断模块250获取到当前所需的无线充电模式后,可将该无线充电模式同时传递给充电模块240和控制模块260。假设当前所需的无线充电模式为第一无线充电模式,此时控制模块260控制第一开关K21闭合,以使线圈210的第二端A2与第一整流模块220相连通,充电模块240通过控制第一整流模块220工作,以对电池300进行充电,同时控制模块260控制第二开关K22断开,以使线圈210的中间抽头A3与第二整流模块230断开,由此可以有效防止第二整流模块230误工作而对后续电路造成影响。假设当前所需的无线充电模式为第二无线充电模式,此时控制模块260控制第二开关K22闭合,充电模块240控制第二整流模块230工作,以对电池300进行充电,同时控制模块260控制第一开关K21断开,以防止第一整流模块220误工作而对后续电路造成影响。由此,通过对第一开关K21和第二开关K22的控制,可以有效防止第一整流模块220和第二整流模块230误工作对后续电路造成影响,从而可以保证无线充电接收装置200工作的安全性。
需要说明的是,本申请实施例的模式判断模块250和控制模块260可独立设置,也可以集成在充电模块240中,充电模块240可以为充电管理模块,可集成对整个无线充电接收模块200的控制、管理等功能。
另外需要说明的是,本申请实施例的线圈210的中间抽头A3和第二整流模块230的个数可以均为一个,也可以为多个,具体个数这里不做限制。
在一些实施例中,如图4所示,线圈210的中间抽头的个数为多个,相应的第二整流模块230的个数也为多个。其中,不同位置处的中间抽头如A31、...、A3N与线圈210的第一端A1之间的线圈工作的电压不同。例如,线圈210的第一端A1与中间抽头A31之间的线圈提供第二电压,...,线圈210的第一端A1与中间抽头A3N之间的线圈提供第N+1电压。相应的,第二整流模块2301与线圈210的第一端A1和中间抽头A31相连,第二整流模块2301的工作电压与第二电压配合以适合第二无线充电模式,...,第二整流模块230N与线圈210的第一端A1和中间抽头A3N相连,第二整流模块230N的工作电压与第N+1电压配合以适合第N+1无线充电模式。
即言,在图4所示的实施例中,线圈210可包括N个中间抽头和N个第二整流模块230(N≥2),其中,线圈210的第一端A1和第二端A2与第一整流模块220用于兼容第一无线充电模式,例如高压无线充电模式,中间抽头A31与第二整流模块2301用于兼容第二无线充电模式,...,中间抽头A3N与第二整流模块230N用于兼容第N+1无线充电模式,例如传统QI标准的无线充电模式,由此无线充电接收装置200可提供两种或多种无线充电模式,以使待充电设备能够兼容更多的无线充电方案,提高了充电的便利性。需要说明的是,当中间抽头为多个且第二整流模块230为多个时,对应的充电控制过程可参考前文描述,具体这里就不再赘述。
在另一些实施例中,通过设置一个中间抽头A3和一个第二整流模块230同样可以实现多个中间抽头和多个第二整流模块的功能,即采用图3所示的结构可以实现图4所具有的功能,此时中间抽头A3为非固定抽头,即线圈210的匝数可调,这样,当采用不同的无线充电模式时,控制模块260根据当前所需的无线充电模式,通过对中间抽头A3的位置进行调整,以使中间抽头A3与第一端A1之间的线圈210的匝数正好与当前无线充电模式所对应的匝数相同,并通过对第二整流模块230的工作电压进行调整,以使其适合当前所需无线充电模式,从而通过一个中间抽头A3和一个第二整流模块230即可满足多种无线充电模式需求。而且,相较于多个中间抽头和多个第二整流模块的方案,具有结构简单、体积小、成本低的特点。
也就是说,在本申请实施例中,中间抽头A3可以是非固定抽头,即线圈匝数可调,也可以是多个中间抽头,即线圈匝数固定,而具体采用哪种方式可根据实际需要选择。在一些实施例中,如图4所示,无线充电接收装置200还可以包括匹配模块270,用于与线圈210配合以将接收的电磁信号转换为不同电压的交流电输出。
可选地,在一些实施例中,如图4所示,匹配模块270可以设置在第一整流模块220和至少一个第二整流模块230的输入侧的公共连接点的前端,即第一整流模块220和至少一个第二整流模块230共用一个匹配模块270。其中,匹配模块270与线圈210的第一端A1与第二端A2之间的线圈配合以将电磁信号转换为电压为第一电压的第一交流电输出;匹配模块270与线圈210的第一端A1与中间抽头A31之间的线圈配合以将电磁信号转换为电压为第二电压的第二交流电输出;...;匹配模块270与线圈210的第一端A1与中间抽头A3N之间的线圈配合以将电磁信号转换为电压为第N+1电压的第N+1交流电输出。由此通过一个匹配模块270即可将电磁信号转换为电压不同的交流电,具有硬件结构简单、成本低的特点。
需要说明的是,当第一整流模块220和至少一个第二整流模块230共用一个匹配模块270时,由于匹配模块270需要满足不同的电压需求,所以在对匹配模块270进行设计时,可能会存在设计比较困难的问题,所以匹配模块270也可以为多个,以减少设计的难度。
可选地,在另一些实施例中,如图5所示,匹配模块270可以为多个,其中每个匹配模块设置在线圈210的第一端A1与相应的整流模块之间。例如,匹配模块2701设置在线圈210的第一端A1与第一整流模块220之间,与线圈210的第一端A1和第二端A2之间的线圈配合以将电磁信号转换为电压为第一电压的第一交流电输出;匹配模块2702设置在线圈210的第一端A1与第二整流模块2301之间,与线圈210的第一端A1和中间抽头A31之间的线圈配合以将电磁信号转换为电压为第二电压的第二交流电输出;...;匹配模块270(N+1)设置在线圈210的第一端A1与第二整流模块230N之间,与线圈210的第一端A1和中间抽头A3N之间的线圈配合以将电磁信号转换为电压为第N+1电压的第N+1交流电输出。由此通过多个匹配模块270可以将电磁信号转换为电压不同的交流电,且具有设计简单的特点。
需要说明的是,本申请实施例对匹配模块270的具体形式不做限制。在一些实施例中,如图4或图5所示,匹配模块270可以为电容。
由此,本申请实施例的无线充电接收装置,通过在线圈中增加至少一个中问抽头,并增设至少一个整流模块,以给待充电设备(如移动终端)提供不同的无线充电模式,使得待充电设备能够兼容两种或者多种无线充电方案,从而提高了待充电设备充电的便利性。
为了解决上述问题,本申请实施例还提供另一种无线充电接收装置。该无线充电接收装置通过在接收线圈中增加中间抽头(或在接收天线中增加中间位置),并增设相应的控制开关,以通过中间抽头和相应的控制开关给待充电设备提供不同的无线充电模式,使得待充电设备能够兼容两种或多种无线充电方案,例如在兼容传统QI标准的无线充电方案的基础上,可以兼容高压无线充电方案,从而有效提高待充电设备的充电兼容性,使得待充电设备的充电更加便利。
下面结合图6对本申请实施例提供的无线充电接收装置500进行详细介绍。
如图6所示,本申请实施提供的无线充电接收装置500可以包括线圈510、第一开关K51、第二开关K52、整流模块520、充电模块540和控制模块560。
线圈510包括第一端A1、第二端A2和中间抽头A3,第一端A1至第二端A2之间的线圈提供第一电压,第一端A1至中间抽头A3之间的线圈提供第二电压,具体可参见前文描述,这里就不再详述。
第一开关K51与线圈510的第二端A2相连,第二开关K52与线圈510的中间抽头A3相连。整流模块520分别与第一开关K51和第二开关K52相连,整流模块520的工作电压与第一电压配合以适合第一无线充电模式,整流模块520的工作电压与第二电压配合以适合第二无线充电模式。充电模块540与整流模块520相连,以为电池300供电。控制模块560用于控制第一开关K51和第二开关K52。该实施例与图2所示的实施例相比,相同的是,都可以支持不同的无线充电模式,不同的是,该实施例中仅需设置一个整流模块520即可实现不同的无线充电模式。
具体地,如图6所示,当采用第一无线充电模式对电池300进行充电时,控制模块560控制第一开关K51闭合,并控制第二开关K52断开,以使线圈510的第二端A2与整流模块520相连通,此时从线圈510的第一端A1和第二端A2输出的第一交流电传递至整流模块520,充电模块540控制整流模块520处于第一工作状态,以通过整流模块520将第一交流电转换为第一直流电,给电池300充电;当采用第二无线充电模式对电池300进行充电时,控制模块560控制第一开关K51断开,并控制第二开关K52闭合,以使线圈510的中间抽头A3与整流模块520相连通,此时从线圈510的第一端A1和中间抽头A3输出的第二交流电传递至整流模块520,充电模块540控制整流模块520处于第二工作状态,以通过整流模块520将第二交流电转换为第二直流电,给电池300充电。由此,在第一开关K51和第二开关K52的配合下,通过一个整流电路520即以实现不同的无线充电模式,满足不同的无线充电方案,有效提高了充电的兼容性,使得充电更加便利,而且相较于图2所示的实施例,减少了整流模块的使用个数,降低了成本。
需要说明的是,在本申请实施例中,无线充电接收装置500并非盲目地采用第一无线充电模式或者第二无线充电模式对待充电设备进行充电,即,控制模块560并非盲目的控制第一开关K51闭合或者第二开关K52闭合,而是与无线充电发射装置进行通信以确定当前所需的无线充电模式。
在一些实施例中,如图7所示,无线充电接收装置500还可以包括模式判断模块550,用于与无线充电发射装置进行通信以获取当前的无线充电模式,具体可参见前文描述,这里就不再详述。
需要说明的是,本申请实施例的模式判断模块550和控制模块560可独立设置,也可以集成在充电模块540中,充电模块540可以为充电管理模块,可集成对整个无线充电接收模块500的控制、管理等功能。
另外需要说明的是,本申请实施例的线圈510的中间抽头A3和第二开关K52的个数可以均为一个,也可以为多个,具体个数这里不做限制。
在一些实施例中,如图8所示,线圈510的中间抽头的个数为多个,相应的第二开关的个数也为多个。其中,不同位置处的中间抽头如A31、...、A3N与线圈510的第一端A1之间的线圈提供的电压不同。例如,线圈510的第一端A1与中间抽头A31之间的线圈提供第二电压,...,线圈510的第一端A1与中间抽头A3N之间的线圈提供第N+1电压。相应的,第二开关K521与线圈510的中间抽头A31和整流模块520相连,当第二开关K521闭合时,允许整流模块520的工作电压与第二电压配合以适合第二无线充电模式,...,第二开关K52N与线圈510的中间抽头A3N和整流模块520相连,当第二开关K52N闭合时,允许整流模块520的工作电压与第N+1电压配合以适合第N+1无线充电模式。
即言,在图8所示的实施例中,线圈510可包括N个中间抽头和N个第二开关(N≥2),其中,线圈510的第一端A1和第二端A2与整流模块520用于兼容第一无线充电模式,例如高压无线充电模式,中间抽头A31与第二开关K521用于兼容第二无线充电模式,...,中间抽头A3N与第二开关K52N用于兼容第N+1无线充电模式,例如基于QI标准的无线充电模式,由此无线充电接收装置500可提供两种或多种无线充电模式,以使待充电设备能够兼容更多的无线充电方案,提高了充电的便利性。需要说明的是,当中间抽头为多个且第二开关为多个时,对应的充电控制过程可参考前文描述,具体这里就不再赘述。
在另一些实施例中,通过设置一个中间抽头A3同样可以实现多个中间抽头的功能,即采用图7所示的结构可以实现图8所具有的功能,此时中间抽头A3为非固定抽头,即线圈510的匝数可调,这样,当采用不同的无线充电模式时,控制模块560根据当前所需的无线充电模式,通过对中间抽头A3的位置进行调整,以使中间抽头A3与第一端A1之间的线圈510的匝数正好与当前无线充电模式所对应的匝数相同,并通过对整流模块520的工作电压进行调整,以使其适合当前所需无线充电模式,从而通过一个中间抽头A3即可满足多种无线充电模式需求,而且相较于多个中间抽头的方案,具有结构简单、体积小、成本低的特点。
也就是说,在本申请实施例中,中间抽头A3可以是非固定抽头,即线圈匝数可调,也可以是多个中间抽头,即线圈匝数固定,而具体采用哪种方式可根据实际需要选择。在一些实施例中,如图8所示,无线充电接收装置500还可以包括匹配模块570,用于与线圈510配合以将电磁信号转换为电压不同的交流电输出。
可选地,在一些实施例中,如图8所示,匹配模块570可以设置在线圈510的第一端A1与整流模块520之间。其中,匹配模块570与线圈510的第一端A1与第二端A2之间的线圈配合以将电磁信号转换为电压为第一电压的第一交流电输出;匹配模块570与线圈510的第一端A1与中间抽头A31之间的线圈配合以将电磁信号转换为电压为第二电压的第二交流电输出;...;匹配模块570与线圈510的第一端A1与中间抽头A3N之间的线圈配合以将电磁信号转换为电压为第N+1电压的第N+1交流电输出。由此通过一个匹配模块570即可实现将电磁信号转换为电压不同的交流电,具有硬件结构简单、成本低的特点。
需要说明的是,在上述实施例中,由于匹配模块570需要满足不同的电压需求,所以在对匹配模块570进行设计时,可能会存在设计比较困难的问题,所以匹配模块570也可以为多个,以减少设计的难度。
可选地,在另一些实施例中,如图9所示,匹配模块570可以为多个,其中匹配模块5701设置在线圈510的第二端A2与第一开关K51之间,与线圈510的第一端A1和第二端A2之间的线圈配合以将电磁信号转换为电压为第一电压的第一交流电输出;匹配模块5702设置在线圈510的中间抽头A31与第二开关K52之间,与线圈510的第一端A1和中间抽头A31之间的线圈配合以将电磁信号转换为电压为第二电压的第二交流电输出;...;匹配模块570(N+1)设置在线圈510的中间抽头A3N与第二开关K52N之间,与线圈510的第一端A1和中间抽头A3N之间的线圈配合以将电磁信号转换为电压为第N+1电压的第N+1交流电输出。由此通过多个匹配模块570可以实现将电磁信号转换为电压不同的交流电,且具有设计简单的特点。
需要说明的是,在上述实施例中,各个匹配模块也可以设置在相应的开关的另一侧,具体这里不做限制。另外,本申请实施例对匹配模块570的具体形式不做限制,在一些实施例中,如图8或图9所示,匹配模块570可以为电容。
由此,本申请实施例的无线充电接收装置,通过在线圈中增加至少一个中间抽头,并增设至少一个第二开关,以给待充电设备(如移动终端)提供不同的无线充电模式,使得待充电设备能够兼容两种或者多种无线充电方案,从而提高了待充电设备充电的便利性。
需要说明的是,本申请实施例中所使用到的待充电设备可以是指终端,该“终端”可包括,但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(publicswitched telephone network,PSTN)、数字用户线路(digital subscriber line,DSL)、数字电缆、直接电缆连接,以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如,针对蜂窝网络、无线局域网(wireless local area network,WLAN)、诸如手持数字视频广播(digital videobroadcasting handheld,DVB-H)网络的数字电视网络、卫星网络、调幅-调频(amplitudemodulation-frequency modulation,AM-FM)广播发送器,以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”以及/或“移动终端”。移动终端的示例包括,但不限于卫星或蜂窝电话;可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(personalcommunication system,PCS)终端;可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(global positioning system,GPS)接收器的个人数字助理(personal digital assistant,PDA);以及常规膝上型和/或掌上型接收器或包括无线电电话收发器的其它电子装置。另外,本申请实施例中所使用到的待充电设备或终端还可包括移动电源(power bank),该移动电源能够接受适配器的充电,从而将能量存储起来,以为其他电子装置提供能量。
并且在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其他任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line,DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如数字视频光盘(digital video disc,DVD))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk,SSD))等。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种无线充电接收装置,其特征在于,包括:
线圈,其中,所述线圈包括第一端、第二端和中间抽头,所述第一端至第二端之间的线圈提供第一电压,所述第一端至所述中间抽头之间的线圈提供第二电压;
第一整流模块,所述第一整流模块与所述线圈的第一端和第二端相连,所述第一整流模块的工作电压与所述第一电压配合以适合第一无线充电模式;
第二整流模块,所述第二整流模块与所述线圈的第一端和中间抽头相连,所述第二整流模块的工作电压与所述第二电压配合以适合第二无线充电模式;
充电模块,所述充电模块分别与所述第一整流模块和所述第二整流模块相连,用于选择所述第一整流模块或第二整流模块为电池充电,其中,所述充电模块根据当前的无线充电模式选择所述第一整流模块或所述第二整流模块为电池充电。
2.如权利要求1所述的无线充电接收装置,其特征在于,还包括:
模式判断模块,用于与无线充电发射装置进行通信以获取当前的无线充电模式。
3.如权利要求1所述的无线充电接收装置,其特征在于,还包括:
第一开关和第二开关,所述第一开关和第二开关分别与所述第一整流模块和第二整流模块相连;
控制模块,用于根据所述当前的无线充电模式控制所述第一开关或第二开关闭合。
4.如权利要求1所述的无线充电接收装置,其特征在于,所述中间抽头为多个,所述第二整流模块为多个。
5.如权利要求1所述的无线充电接收装置,其特征在于,当所述第一整流模块和第二整流模块中的一个工作时,所述第一整流模块和第二整流模块中的另一个停止工作。
6.根据权利要求1所述的无线充电接收装置,其中,所述中间抽头的位置是可调的。
7.根据权利要求1所述的无线充电接收装置,其中,所述第一端和所述第二端之间的线圈工作在第一频段,所述第一端和所述中间抽头之间的线圈工作在与所述第一频段不同的第二频段。
8.根据权利要求1所述的无线充电接收装置,还包括:
匹配模块,设置在所述第一整流模块和所述第二整流模块的输入侧的公共连接点的前端,与所述第一整流模块和所述第二整流模块相连,与所述第一端与所述第二端之间的线圈配合以将电磁信号转换为电压为第一电压的第一交流电(AC),并与所述第一端与所述中间抽头之间的线圈配合以将电磁信号转换为电压为第二电压的第二交流电。
9.一种移动终端,其特征在于,包括电池和如权利要求1-8任一项所述的无线充电接收装置。
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