CN111740461A - 一种充电控制装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种充电控制装置,包括:至少M个并联的线圈,其中任一个线圈能够与充电端设备的线圈耦合,以接收充电端设备提供的充电电能,M为≥2的整数;与M个线圈一一对应的至少M个并联的充电电路;控制器,分别与M个并联的线圈和充电电路相连,用于从M个线圈中选择N个线圈,M≥N,N为≥1的整数;控制N个线圈接收充电端设备提供的充电电能;依据充电电能,控制N个线圈一一对应的N条充电电路为待充电端设备充电。本方案中,在待充电端设备中并联设置多个线圈,充电时从中选择一个或者多个,待充电端设备的充电功率可多样,充电方式更灵活,而且,当使用多个并联的线圈接收充电端设备提供的充电电能时,能够接收更高的充电功率。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备领域,更具体的说,是涉及一种充电控制装置和方法。
背景技术
随着电子技术的发展,无线充电技术(Wireless charging technology)广泛应用于各种充电领域。
现有技术中,电子设备中设置有一线圈,与充电端设备的线圈耦合,以实现无线充电的过程。但是,在充电过程中,由于线圈的温升限制,使得线圈能够承受的极限电流一定,所以,导致电子设备的充电功率也受限在一定值内,充电方式单一。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种充电控制装置,解决现有技术中充电方式单一的问题。
为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:
一种充电控制装置,应用于待充电端设备,所述装置包括:
至少M个并联的线圈,所述至少M个并联的线圈中的任一个线圈能够与充电端设备的线圈耦合,以接收充电端设备提供的充电电能,M为大于等于2的整数;
至少M条并联的充电电路,所述充电电路与所述线圈一一对应;
控制器,分别与所述M个并联的线圈和充电电路相连,用于从M个线圈中选择N个线圈,M大于或等于N,N为大于等于1的整数;控制所述N个线圈接收充电端设备提供的充电电能;依据所述充电电能,控制所述N个线圈一一对应的N条充电电路为所述待充电端设备充电。
优选的,上述的装置,任意两个线圈部分区域重叠设置。
优选的,上述的装置,所述控制器包括一个第一控制单元和M-1个第二控制单元;
其中,所述第一控制单元设置于一条充电电路及对应的一个线圈之间;所述M-1个第二控制单元与除连接第一控制单元的充电电路之外的M-1条充电电路以及对应的M-1个线圈一一对应连接;
所述第一控制单元,用于控制与其电连接的充电电路导通或断开,以及控制第二控制单元,以使得所述第二控制单元控制与其电连接的充电电路导通或断开。
优选的,上述的装置,所述控制器还包括第三控制单元;
所述第三控制单元与第一控制单元连接,用于获取待充电端设备的充电参数,通过所述第一控制单元将所述充电参数反馈给充电端设备。
一种充电控制方法,应用于待充电端设备,所述方法包括:
从待充电端设备的M个线圈中选择N个线圈,所述M个线圈并联设置,M大于或等于N,M为大于等于2的整数,N为大于等于1的整数;
基于所述N个线圈接收充电端设备提供的充电电能,使用与所述N个线圈一一对应的N条充电电路为所述待充电端设备充电。
优选的,上述的方法,所述从待充电端设备的M个线圈中选择N个线圈,包括:
获取M个线圈接收到的信号强度信息;
依据所述信号强度信息,选择满足预设信号强度条件的N个线圈。
优选的,上述的方法,所述基于所述N个线圈接收充电端设备提供的充电电能,使用与所述N个线圈一一对应的N条充电电路为所述待充电端设备充电,包括:
基于所述满足预设信号强度条件的N个线圈确定对应的N个控制单元;
控制所述N个控制单元对应的N条充电电路导通,以使得所述N个线圈接收充电端设备提供的充电电能,使用与所述N个线圈一一对应的N条充电电路为所述待充电端设备充电。
优选的,上述的方法,所述基于所述满足预设信号强度条件的N个线圈确定对应的N个控制单元,包括:
基于所述信号强度信息携带的标识,从M个控制单元中确定与所述N个线圈对应的N个控制单元。
优选的,上述的方法,
其中,所述N个控制单元包括第一控制单元和N-1个第二控制单元时,所述控制所述N个控制单元对应的N条充电电路导通,包括:
第一控制单元控制对应的充电电路导通;
第一控制单元发送控制指令给所述N-1个第二控制单元,以使得所述N-1个第二控制单元控制对应的N-1条充电电路导通;
其中,所述N个控制单元包括N个第二控制单元时,所述控制所述N个控制单元对应的N条充电电路导通,包括:
第一控制单元发送控制指令给所述N个第二控制单元,以使得所述N个第二控制单元控制对应的N条充电电路导通。
优选的,上述的方法,还包括:
获取待充电端设备的充电参数,反馈至充电端设备,以使得充电端设备输出相应的充电电能。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本申请提供了一种充电控制装置,应用于待充电端设备,该方法包括:至少M个并联的线圈,所述至少M个并联的线圈中的任一个线圈能够与充电端设备的线圈耦合,以实现接收充电端设备提供的充电电能,M为大于等于2的整数;至少M个并联的充电电路,所述充电电路与所述线圈一一对应;控制器,分别与所述M个并联的线圈和充电电路相连,用于从M个线圈中选择N个线圈,M大于或等于N,N为大于等于1的整数;控制所述N个线圈接收充电端设备提供的充电电能;依据所述充电电能,控制所述N个线圈一一对应的N条充电电路为待充电端设备的电池充电。本方案中,在待充电端设备中有多个并联设置的线圈,充电时,可以从中选择一个或者多个线圈,待充电端设备的充电功率可多样,充电方式更灵活,而且,当使用多个并联的线圈接收充电端设备提供的充电电能时,相对于现有技术中,能够接收更高的充电功率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种充电控制装置实施例1的结构示意图;
图2为本申请提供的一种充电控制装置实施例1中一种线圈设置示意图;
图3为本申请提供的一种充电控制装置实施例1中另一种线圈设置示意图;
图4为本申请提供的一种充电控制装置实施例2的结构示意图;
图5为本申请提供的一种充电控制装置实施例3的结构示意图;
图6为本申请提供的一种充电控制方法实施例1的流程图;
图7为本申请提供的一种充电控制方法实施例2的流程图;
图8为本申请提供的一种充电控制方法实施例3的流程图;
图9为本申请提供的一种充电控制方法实施例4的流程图;
图10为本申请提供的一种电子设备实施例的结构示意;
图11为本申请提供的一种充电端设备实施例的结构示意图;
图12为本申请提供的一应用场景结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
如图1所示的,为本申请提供的一种充电控制装置实施例1的结构示意图,包括:至少M个并联的线圈101、至少M个并联的充电电路102以及控制器103;图1中采用2个线圈示意该M个线圈,相应的,用2条充电电路示意该M条充电电路。
其中,M取值为大于等于2的整数。
其中,该M个线圈中的任意一个能够与充电端设备的线圈耦合,基于二者的耦合,接收该充电端设备提供的充电电能。
其中,至少M个并联的线圈101,所述至少M个并联的线圈中的任一个线圈能够与充电端设备的线圈耦合,以接收充电端设备提供的充电电能;
其中,该M条充电电路102与该M个线圈一一对应连接,并且,该充电电路的导通和断开是由控制器控制的。
其中,控制器103,分别与所述M个并联的线圈和充电电路相连,用于从M个线圈中选择N个线圈,M大于等于N,该N取值为大于或等于1的整数;控制所述N个线圈接收充电端设备提供的充电电能;依据所述充电电能,控制所述N个线圈一一对应的N条充电电路为所述电子设备充电。
其中,该M与N取值相同时,表示基于该待充电端设备中全部的线圈接收充电端设备提供的充电电能,相应的,使用全部充电电路为设备充电。
其中,该M取值大于N取值时,表示基于该待充电端设备中部分的线圈接收充电端设备提供的充电电能,相应的,使用与线圈对应的部分充电电路为设备充电。
具体实施中,该M条充电电路结构相同。
具体的,该多个线圈中任意两个线圈可以部分区域重叠,该部分区域重叠排除两个线圈完全重叠的情况。
其中,本申请中待充电端设备中的线圈以及充电电路设置在PCB(PrintedCircuitBoard,印刷电路板)上,并且该PCB为多层板,该PCB中设置有承载该线圈的承载空间。
如下以两个线圈表示线圈之间的关系,包括部分重叠和不重叠两种情况
如下图2所示的为一种线圈设置示意图,包括线圈201和线圈202,该图2所示的关系中,两个线圈不重叠,二者并列设置在同一平面。
如果线圈不重叠的话,该PCB中为该线圈设置独立的承载空间即可。
如下图3所示的为另一种线圈设置示意图,包括线圈301和线圈302,该图3所示的关系中,两个线圈部分区域303发生重叠。
其中,该印刷电路板中设置有承载空间,其中,第一承载空间深度大于第二承载空间深度,所述第一承载空间用于承载线圈重叠部分,第二承载空间用于承载线圈非重叠部分。
具体实施中,通过将线圈部分重叠设置,非重叠的区域单层走线,不增加额外的厚度,只需要PCB只需要针对重叠发部分增大承载空间即可,而重叠部分的设置,在节省面积的同时,增加了线圈的耦合能力。当充电端设备中只有单个线圈时,重叠设置的线圈能够针对充电端设备线圈个数少时,增加充电面积,不受到特定充电位置的限制。
具体实施中,由于设备中的空间有限,导致PCB及其上设置的元件的结构厚度限制在一定值,所以,为了保证该PCB中的承载空间能够承载该发生重叠的两个线圈,需要增大发生重叠部分的承载空间,所以,可以通过降低PCB本身的厚度以达到增大承载空间的目的。
具体实施中,由于降低PCB本身的厚度,影响充电效率,而在线圈部分重叠设置时,基于重叠区域的耦合能力增加的充电效率大于PCB厚度降低影响的充电效率,但是,如果两个线圈完全重叠时,则PCB厚度降低影响的充电效率大于耦合能力增加的充电效率,所以,线圈只是部分重叠,不设置为完全重叠。
综上所述,本实施例提供了一种充电控制装置,应用于待充电端设备,该装置包括:至少M个并联的线圈,所述至少M个并联的线圈中的任一个线圈能够与充电端设备的线圈耦合,以接收充电端设备提供的充电电能,M为大于等于2的整数;至少M条并联的充电电路,所述充电电路与所述线圈一一对应;控制器,分别与所述M个并联的线圈和充电电路相连,用于从M个线圈中选择N个线圈,M大于或等于N,N为大于等于1的整数;控制所述N个线圈接收充电端设备提供的充电电能;依据所述充电电能,控制所述N个线圈一一对应的N条充电电路为所述待充电端设备充电。本方案中,在电子设备中有多个并联设置的线圈,充电时,可以从中选择一个或者多个线圈,电子设备的充电功率可多样,充电方式更灵活,而且,当使用多个并联的线圈接收充电端设备提供的充电电能时,相对于现有技术中,能够接收更高的充电功率。
如图4所示的,为本申请提供的一种充电控制装置实施例2的结构示意图,包括:至少M个并联的线圈401、至少M个并联的充电电路402以及控制器403;
其中,该至少M个并联的线圈401、至少M个并联的充电电路402结构和功能与实施例1中一致,本实施例中不做赘述。
其中,该控制器403包括:一个第一控制单元404和M-1个第二控制单元405。
其中,所述第一控制单元404设置于一条充电电路及对应的一个线圈之间;所述M-1个第二控制单元402与除连接第一控制单元的充电电路之外的M-1条充电电路以及对应的M-1个线圈一一对应连接;
所述第一控制单元404,用于控制与其电连接的充电电路导通或断开,以及控制第二控制单元405,以使得所述第二控制单元控制与其电连接的充电电路导通或断开。
如果从中选择N个线圈进行充电,则该待充电端设备的充电功率为30NW,如N取值为1时,则充电功率是30W,如N取值为2时,则充电功率是60W。
具体实施中,该第一控制单元和第二控制单元可以采用wireless charging(无线充电)IC(Integrated Circuit,集成电路),该IC的工作电压一般限制在20V(伏特)。
而现有的线圈结构,由于温升的限制,1.5A(安培)为其能够承受的极限,如果电流增大的话,线圈会有击穿的风险。
具体实施中,该如控制单元工作电压采用为20V,线圈限制最大电流为1.5A,当多个线圈并联时,线圈的个数为M时,该待充电端设备能够充电的最大功率为30MW(瓦),例如,M取值为2时,最大功率是60W,M取值为3时,最大功率是90W。
本发明中的充电控制方法中,兼容行业标准的WPC(Wireless Power Consortium,无线充电联盟)BPP(Basic Power Profile)/5W以及EPP(Extended Power Profile)/15W无线充电方式。
其中,该BPP是针对5W小功率的充电协议;EPP是针对15W以上的功率的充电协议。
具体实施中,该第一控制单元和第二控制单元可以采用无线信号传输方式,二者之间还可以通过有线连接的方式进行信号传输。
例如,该第一控制单元和每个第二控制单元之间设置sync bus(同步总线),基于该sync bus进行信息的传输。
具体实施中,该第二控制单元可以将自身的相关信息上报给第一控制单元,如是否发生故障、是否能够正常运行等相关的信息上报,以使得该第一控制单元能够基于该上报的信息确定是否控制该第二控制单元的充电电路导通。
其中,该充电电路导通时,对与其电连接的线圈接收到充电电能进行转换,以使得转换后的电能为待充电端设备充电。
具体实施中,该第一控制单元可以生成充电指令,以控制与其对应的充电电路导通;该第一控制单元还可以生成控制指令给第二控制单元,以使得第二控制单元控制对应的充电电路导通或者断开。
具体实施中,如果从M个线圈中选择的N个线圈中,有与第一控制单元对应的线圈时,该第一控制单元控制与其对应的充电电路导通,而且,该第一控制单元控制该N-1个线圈对应的N-1个第二控制单元,该N-1个第二控制单元控制其对应的N-1个充电电路导通。
综上所述,本实施例提供了一种充电控制装置中,该控制器包括一个第一控制单元和M-1个第二控制单元;其中,所述第一控制单元设置于一条充电电路及对应的一个线圈之间;所述M-1个第二控制单元与除连接第一控制单元的充电电路之外的M-1条充电电路以及对应的M-1个线圈一一对应连接;所述第一控制单元,用于控制与其电连接的充电电路导通或断开,以及控制第二控制单元,以使得所述第二控制单元控制与其电连接的充电电路导通或断开。本方案中,各个线圈及其对应的充电电路均设置一控制单元,并且,其中第一控制单元能够控制与其相连的充电电路外,还能够通过M-1第二控制单元实现控制其他的M-1充电电路,充电电路的控制更加精确。
如图5所示的,为本申请提供的一种充电控制装置实施例3的结构示意图,包括:至少M个并联的线圈501、至少M个并联的充电电路502以及控制器503;
其中,该控制器503包括:第一控制单元504、M-1个第二控制单元505和第三控制单元506。
其中,该至少M个并联的线圈501、至少M个并联的充电电路502的结构和功能、该第一控制单元与第二控制单元的结构功能分别与实施例2中一致,本实施例中不做赘述。
其中,该第三控制单元506与第一控制单元501连接,用于获取待充电端设备的充电参数,通过所述第一控制单元将所述充电参数反馈给充电端设备。
其中,该充电参数是与该待充电端设备充电相关的参数总称。
其中该充电参数包括:各线圈的耦合信息,电池/待充电端设备的温度、电池的电量、电池的电压、接收到的功率等信息。
具体的,该接收到的功率可以通过累加第一控制单元的充电功率和第二控制单元的充电功率得到。
具体实施中,待充电端设备中预设位置设置有温度传感器,能采集该待充电端设备预设位置的温度,该预设位置可以是电池、也可以是其他充电相关的位置等。
其中,该待充电端设备可以与充电端设备进行信息交互,以实现针对充电过程进行控制。
其中,待充电端设备通过无线方式进行信息交互。
具体实施中,待充电端设备通过调制解调的方式,将待传递信息叠加到功率信号里,基于与充电端设备之间连接的充电信号实现与该充电端设备的信息交互。
具体实施中,该待充电端设备中还可以设置有通信单元,与充电端设备中的通信模组进行无线信息交互。
其中,该通信单元与第一控制单元相连,将该充电参数发送给充电端设备。
例如,该通信单元可以采用蓝牙(bluetooth),基于蓝牙的高速通信,能够保证精准及时的功率控制,避免高功率下的烧芯片风险。
具体实施中,当充电端设备中设置有匹配的通信模组时,可以基于该通信单元进行信息交互。
例如待充电端设备中设置有蓝牙,充电端设备中也设置有蓝牙,则可以基于蓝牙进行信息交互。
其中,在待充电端设备与充电端设备建立连接后,该待充电端设备与充电端设备之间首先进行握手协议,以使得该待充电端设备基于充电端设备发送的信息确定该充电端设备是否支持输出功率调整、最大输出功率等信息。
在为电池的充电过程中,该第三控制单元通过获取电池的实时电压,将该实时电压发送给充电端设备,以使得该充电端设备基于该电池的实时电压以及当前输出的功率信息调整输出的充电电能。
由于无线充电方式中,是基于充电端设备的线圈与待充电端设备的线圈之间的耦合进行能量传递,当线圈的耦合度较差时,待充电端设备的线圈接收到的能量很低,充电端设备输出的电能大部分被白白消耗,使得待充电端设备的温度增加,充电效率很低,该第三控制单元还可以基于该待充电端设备的温度大于某一阈值时,生成停止充电的信号并反馈给充电端设备,以实现停止充电的过程。
具体实施中,该第三控制单元可以采用PMIC(Power Management IntegratedCircuit,电源管理集成电路),该PMIC具体是可以BUCK(降压式变换电路)形式。
综上所述,本实施例提供了一种充电控制装置中,该控制器还包括第三控制单元;所述第三控制单元与第一控制单元连接,用于获取待充电端设备的充电参数,通过所述第一控制单元将所述充电参数反馈给充电端设备。本方案中,第三控制单元能够基于待充电端设备的充电参数,反馈给充电端设备,以使得充电端设备控制输出的充电电能,达到控制充电电能的目的。
与上述本申请提供的一种充电控制装置实施例相对应的,本申请还提供了充电控制方法实施例。
如图6所示的,为本申请提供的一种充电控制方法实施例1的流程图,该方法应用于一电子设备,在本充电控制方法应用的充电场景中,该电子设备作为待充电端设备,该待充电端设备的具体结构参见充电控制装置实施例所示,本方法实施例中不做赘述。
该充电控制方法包括以下步骤:
步骤S601:从待充电端设备的M个线圈中选择N个线圈;
其中,该M个线圈并联设置,M大于或等于N,M为大于等于2的整数,N为大于等于1的整数。
其中,该待充电端设备中设置有多个线圈,每个线圈对应一条充电电路。
具体的,在充电时,基于预设的条件,从该多个线圈中可以选择部分或者全部进行充电。
其中,M=N时,是选择全部的线圈进行充电,如有两个线圈,以该两个线圈进行充电;
其中,M>N时,是选择部分线圈进行充电,如有两个线圈,选择其中一个线圈进行充电。
步骤S602:基于所述N个线圈接收充电端设备提供的充电电能,使用与所述N个线圈一一对应的N条充电电路为所述待充电端设备充电。
其中,基于选择的N个线圈,表示选择该N个线圈及其对应的充电线路进行充电。
具体的,基于该选择的N个线圈与充电端设备的线圈耦合,实现接收充电端设备提供充电电能,并基于与该N个线圈一一对应的N条充电电路为该待充电端设备充电,该N条充电电路的功率相叠加,以实现为待充电端设备供电。
具体实施中,可以为待充电端设备的电池充电,还可以提供部分电能为该设备的系统供电。
需要说明的是,具体实施中,执行本实施例中的充电控制方法的结构,可以是某一固定的无线充电IC(第一控制单元),其针对待充电端设备中线圈进行选择;还可以是PMIC,其对于该充电端设备的充电过程进行控制,其中涉及的线圈选择等过程也由该PMIC实现。
综上,本实施例提供的一种充电控制方法,应用于待充电端设备,该方法包括:从待充电端设备的M个线圈中选择N个线圈,所述M个线圈并联设置,M大于或等于N,M为大于等于2的整数,N为大于等于1的整数;基于所述N个线圈接收充电端设备提供的充电电能,使用与所述N个线圈一一对应的N条充电电路为所述待充电端设备充电。本方案中,充电时,可以从在待充电端设备设置的多个并联线圈中选择一个或者多个线圈,待充电端设备的充电功率可多样,充电方式更灵活,而且,当使用多个并联的线圈接收充电端设备提供的充电电能时,相对于现有技术中,能够接收更高的充电功率。
如图7所示的,为本申请提供的一种充电控制方法实施例2的流程图,该方法包括以下步骤:
步骤S701:获取M个线圈接收到的信号强度信息;
其中,充电端设备生成一个检测脉冲,以使得其所有线圈发出瞬时电能,待充电端设备的线圈基于与该充电端设备的线圈的耦合情况,生成不同强度的感应电流,以使得与该待充电端设备的线圈接收该充电端设备提供的电能。
其中,该信号强度信息表征了该待充电端设备与充电端设备的线圈的耦合度,耦合度越高,信号强度越大。
具体实施中,耦合度是与线圈的重合面积相关的,即待充电端设备的线圈与充电端设备的线圈重合面积越大,二者的耦合度越高。
其中,该M线圈对应设置有一个第一控制单元和M-1个第二控制单元。
具体的,该M个线圈的信号强度信息是由该第一控制单元统计,该第一控制单元检测其对应的线圈的信号强度信息,该M-1个第二控制单元检测其对应线圈的信号强度信息并上传给第一控制单元。
步骤S702:依据所述信号强度信息,选择满足预设信号强度条件的N个线圈;
其中,对该M个线圈的信号强度信息进行比对,从中选择强度较大的N个线圈。
具体实施中,为了保证充电效率,降低功耗,该选择的N个线圈的信号强度信息大于预设阈值。
具体的,在该M个线圈中选择信号强度信息大于预设阈值的线圈,再从中选择强度较大的N个线圈。
例如,该M取值为2,N取值为1,2个线圈的信号强度信息均大于预设阈值,从中选择信号强度较大的1个线圈;该M取值为3,N取值为1,3个线圈的信号强度信息有2个大于预设阈值,从2个线圈中选择信号强度较大的1个线圈。
步骤S703:基于所述N个线圈接收充电端设备提供的充电电能,使用与所述N个线圈一一对应的N条充电电路为所述待充电端设备充电。
其中,步骤S703与实施例1中的步骤S602一致,本实施例中不做赘述。
综上,本实施例提供的一种充电控制方法中,该从待充电端设备的M个线圈中选择N个线圈,包括:获取M个线圈接收到的信号强度信息;依据所述信号强度信息,选择满足预设信号强度条件的N个线圈。本方案中,由于信号强度信息与线圈的耦合度相关,而线圈的耦合度越高,充电效率越高,所以,基于线圈接收到的信号强度信息,从M个线圈中选择N个,保证了较高的充电效率。
如图8所示的,为本申请提供的一种充电控制方法实施例3的流程图,该方法包括以下步骤:
步骤S801:获取M个线圈接收到的信号强度信息;
步骤S802:依据所述信号强度信息,选择满足预设信号强度条件的N个线圈;
其中,步骤S801-802与实施例2中的步骤S701-702一致,本实施例中不做赘述。
步骤S803:基于所述满足预设信号强度条件的N个线圈确定对应的N个控制单元;
其中,由于是从各个线圈的对应的控制单元获取的信号强度信息,则选择该N个线圈时,可以确定该N个线圈对应的N个控制单元。
其中,与线圈对应的控制单元,是用于控制与线圈对应的充电电流导通或断开的。
具体的,该M个线圈的信号强度信息是由与其对应的控制单元采集得到的,在传递该线圈的信号强度信息时,将对应的标识一同传递。
相应的,本步骤S803,具体包括:基于所述信号强度信息携带的标识,从M个控制单元中确定与所述N个线圈对应的N个控制单元。
其中,基于信号强度信息携带的标识,能够分析得到该信号强度信息对应的控制单元,则基于从M个线圈中确定满足预设信号强度条件的N个线圈后,基于该信号强度信息中携带的标识,可以确定该N个线圈对应的N个控制单元。
步骤S804:控制所述N个控制单元对应的N条充电电路导通,以使得所述N个线圈接收充电端设备提供的充电电能,使用与所述N个线圈一一对应的N条充电电路为所述待充电端设备充电。
其中,控制该N个控制单元对应的N条充电电路导通,以使得该N个线圈接收到充电端设备提供的充电电能时,使用与其一一对应的N条充电电路为该待充电端设备进行充电。
其中,本实施例中的充电控制方法,由该第一控制单元执行,该第一控制单元在层M个线圈中确定N个进行充电时,进一步确定该N个线圈对应的控制单元,以实现基于该控制单元实现控制对应的充电电路导通为待充电端设备进行充电。
其中,该第一控制单元能够直接控制与其相连的充电电路的导通或者断开,该第一控制单元还能够通过控制该M-1个第二控制单元,以实现控制该M-1个第二控制单元对应充电电路的导通或者断开。
其中,该N个控制单元包括第一控制单元和N-1个第二控制单元时,所述步骤S804中控制所述N个控制单元对应的N条充电电路导通,包括:第一控制单元控制对应的充电电路导通;第一控制单元发送控制指令给所述N-1个第二控制单元,以使得所述N-1个第二控制单元控制对应的N-1条充电电路导通。
具体的,当选择的N个线圈中包含第一控制单元连接的线圈时,则该第一控制单元控制其对应的充电电路导通,该第一控制单元还通过剩余的N-1个线圈对应的N-1个第二控制单元,控制该N-1个充电电路导通,最终实现基于该N个线圈接收充电端设备提供的充电电能,并使用该N个线圈对应的N条充电电路为待充电端设备进行充电。
作为一个具体场景,N取值为1时,该待充电端设备中只有第一控制单元对应线圈满足预设信号强度条件,则在步骤S804中,第一控制单元只需要控制其对应的充电电路导通,只采用第一控制单元对应的线圈接收充电端设备提供的充电电能,并使用该第一控制单元对应的充电电路进行充电。
其中,该N个控制单元包括N个第二控制单元时,所述步骤S804中控制所述N个控制单元对应的N条充电电路导通,包括:第一控制单元发送控制指令给所述N个第二控制单元,以使得所述N个第二控制单元控制对应的N条充电电路导通。
具体的,当选择的N个线圈中不包含第一控制单元连接的线圈时,则该第一控制单元可以通过N个线圈对应的N个第二控制单元,控制该N个充电电路导通,最终实现基于该N个线圈接收充电端设备提供的充电电能,并使用该N个线圈对应的N条充电电路为待充电端设备进行充电。
作为一个具体场景,N取值为1时,该待充电端设备中只有一个第二控制单元对应线圈满足预设信号强度条件,则在步骤S804中,第一控制单元只需要发送控制指令给该第二控制单元,实现控制该第二控制单元对应的充电电路导通,只采用该第二控制单元对应的线圈接收充电端设备提供的充电电能,并使用该第二控制单元对应的充电电路进行充电。
具体实施中,为了保证该第一控制单元和M-1个第二控制单元的正常运行,由该待充电端设备为该控制单元(第一控制单元和第二控制单元)供电,不采用线圈的接收到的电能为该控制单元(第一控制单元和第二控制单元)供电。
综上,本实施例提供的一种充电控制方法中,该基于所述N个线圈接收充电端设备提供的充电电能,使用与所述N个线圈一一对应的N条充电电路为所述待充电端设备充电,包括:基于所述满足预设信号强度条件的N个线圈确定对应的N个控制单元;控制所述N个控制单元对应的N条充电电路导通,以使得所述N个线圈接收充电端设备提供的充电电能,使用与所述N个线圈一一对应的N条充电电路为所述待充电端设备充电。本方案中,基于选择的N个线圈确定对应的N个控制单元,进而基于该N个控制单元控制其相应的充电电路导通,实现基于N条充电电路为待充电端设备充电。
如图9所示的,为本申请提供的一种充电控制方法实施例4的流程图,该方法包括以下步骤:
步骤S901:获取待充电端设备的充电参数,反馈至充电端设备,以使得充电端设备输出相应的充电电能;
其中,该充电参数是与该待充电端设备充电相关的参数总称。
其中,该充电参数包括:各线圈的耦合信息,电池/待充电端设备的温度、电池的电量、电池的电压、接收到的功率等信息。
具体实施中,该充电参数可以是在待充电端设备与充电端设备建立连接后,反馈给该充电端设备,以使得充电端设备输出相应的充电电能。
也可以是充电过程中,待充电端设备将充电过程中的充电参数反馈给充电端设备,以使得充电端设备及时调整输出的充电电能。
例如,充电端设备降低充电功率,具体是以停止某个线圈输出电能的方式,相应的,该待充电端设备基于调整后的输出功率,可以调整其中接收充电电能的线圈的个数。
具体的,可以从该N个线圈中确定与该充电端设备耦合度较高的S个,或者是从M个线圈中重新选择S个线圈,S为小于或等于N的整数。
具体实施中,为了保证充电效率,在充电过程中,该充电端设备可以按照预设的周期发出检测脉冲,该待充电端设备检测其中各个线圈的信号强度信息,以保证接收充电端设备提供充电电能的线圈是信号强度最强的N个。
其中,在充电端设备与待充电端设备建立连接时,该待充电端设备将待充电电池的初始充电参数发送至充电端设备,以使得所述充电端设备基于所述初始充电参数控制输出的充电电能。
其中,该反馈充电参数至充电端设备,是基于充电端设备与电子设备之间预先建立的蓝牙连接实现的。
具体实施中,在充电端设备与待充电端设备建立连接时,二者之间进行通信握手,以确定该充电端设备输出的充电电能功率是否可调。
步骤S902:从待充电端设备的M个线圈中选择N个线圈;
步骤S903:基于所述N个线圈接收充电端设备提供的充电电能,使用与所述N个线圈一一对应的N条充电电路为所述待充电端设备充电。
其中,步骤S902-903与实施例1中的步骤S601-602一致,本实施例中不做赘述。
综上,本实施例提供的一种充电控制方法中,还包括:获取待充电端设备的充电参数,反馈至充电端设备,以使得充电端设备输出相应的充电电能本方案中,通过将待充电端设备的充电参数反馈给充电端设备,以实现控制该充电端设备输出的充电电能,使得该充电过程可控制可调整。
与上述本申请提供的一种充电控制装置实施例相对应的,本申请还提供了电子设备实施例。
如图10所示的为本申请提供的一种电子设备实施例的结构示意图,该电子设备在充电场景中作为待充电端设备应用,该电子设备包括以下结构:用电器件1001和充电控制装置1002;
该充电控制装置,用于为所述用电器件供电。
具体的,该充电控制装置的结构以及充电方法如前述实施例所述,本实施例中不做赘述。
具体的,该充电控制装置可以为电子设备的电池充电,还可以为该电子设备的系统供电。
如图11所示的为本申请提供的一种充电端设备实施例的结构示意图,包括以下结构:至少一个线圈1101、充电控制器1102和通信模组1103;该示意图中采用两个线圈表示,任意两个线圈可以完全不重叠,也可以部分重叠。
其中,该充电控制器1102控制输出到线圈的充电电能,该线圈与待充电端设备的线圈耦合,实现将该充电电能传递给待充电端设备。
其中,该通信模组1103,用于与待充电端设备进行信息交互。
例如,该通信模组可以采用蓝牙。
具体实施中,充电端设备的蓝牙周期发送请求连接的信号,当待充电端设备靠近该充电端设备进入到充电端设备蓝牙信号的范围内时,该待充电端设备接收到该请求连接的信号,待充电端设备基于该请求连接的信号反馈信息,以实现与该充电端设备建立连接。
如下图12所示的为一应用场景结构示意图,该应用场景中包括待充电端设备100和充电端设备200,其中,虚线框中的为充电端设备200。本场景中,采用两个线圈进行充电,待充电端设备能够接收最大20V/1.5A*2的功率电能。
其中,充电端设备200中包括:天线2001、蓝牙2002、无线充电控制芯片(wirelesscharging controller IC)2003、逆变电桥(inverter bridge)2004和线圈2005,该线圈是两个线圈部分重叠设置。
其中,待充电端设备100中包括:两个部分重叠的线圈1001、分别与线圈对应的主(master)无线充电芯片(wireless charging IC)(简称主芯片)1002和从(slave)无线充电芯片(简称从芯片)1003、两个高压电荷泵(HV2:1CPpass through)1004和两个低压电荷泵(LV2:1CP pass through)1005组成的充电电路、控制芯片(PMIC charger IC)1006、蓝牙1007,为系统(VSYS)以及电池(battery)供电,还有PMIC核(core PMICs)1008用于为系统中的硬件结构细分充电能量。其中,两个低压电荷泵之间通过sync bus进行信号的传输,主芯片与从芯片之间通过sync bus进行信号的传输,该从芯片能够获取其对应的线圈的信号强度信息并通过该sync bus传递给主芯片,并且,该从芯片还能够将自身是否发生故障以及自身的输出功率上报给主芯片。该主芯片能够对于从芯片进行控制。
图12中,直线路径表示双线圈充电的路径,该双线圈能够接收到60W电能。该路径中,双线圈用于收集功率,主芯片和从芯片分别用于控制功率输出,并且该主芯片还用于通信控制,高压电荷泵进行高效电压转换,将电压2:1转换为低电压,经过PMIC和低压电荷泵实现并联充电控制,为电池充电以及系统供电。
图12中,虚线路径表示主芯片控制充电的路径,该主芯片对应电线圈信号强度高,能够接收到5-15W电能。该路径中,主线圈用于收集功率,主芯片用于控制功率输出以及通信控制,高压电荷泵不对电压转换,PMIC进行充电控制,为电池充电以及系统供电。
图12中,点画线路径表示从芯片控制充电的路径,该从芯片对应电线圈信号强度高,能够接收到5-15W电能。该路径中,从线圈用于收集功率,从芯片用于控制功率输出,主芯片用于通信控制,高压电荷泵不对电压转换,PMIC进行充电控制,为电池充电以及系统供电。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例提供的装置而言,由于其与实施例提供的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所提供的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所提供的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种充电控制装置,应用于待充电端设备,所述装置包括:
至少M个并联的线圈,所述至少M个并联的线圈中的任一个线圈能够与充电端设备的线圈耦合,以接收充电端设备提供的充电电能,M为大于等于2的整数;
至少M条并联的充电电路,所述充电电路与所述线圈一一对应;
控制器,分别与所述M个并联的线圈和充电电路相连,用于从M个线圈中选择N个线圈,M大于或等于N,N为大于等于1的整数;控制所述N个线圈接收充电端设备提供的充电电能;依据所述充电电能,控制所述N个线圈一一对应的N条充电电路为所述待充电端设备充电。
2.根据权利要求1所述的装置,任意两个线圈部分区域重叠设置。
3.根据权利要求1所述的装置,所述控制器包括一个第一控制单元和M-1个第二控制单元;
其中,所述第一控制单元设置于一条充电电路及对应的一个线圈之间;所述M-1个第二控制单元与除连接第一控制单元的充电电路之外的M-1条充电电路以及对应的M-1个线圈一一对应连接;
所述第一控制单元,用于控制与其电连接的充电电路导通或断开,以及控制第二控制单元,以使得所述第二控制单元控制与其电连接的充电电路导通或断开。
4.根据权利要求3所述的装置,所述控制器还包括第三控制单元;
所述第三控制单元与第一控制单元连接,用于获取待充电端设备的充电参数,通过所述第一控制单元将所述充电参数反馈给充电端设备。
5.一种充电控制方法,应用于待充电端设备,所述方法包括:
从待充电端设备的M个线圈中选择N个线圈,所述M个线圈并联设置,M大于或等于N,M为大于等于2的整数,N为大于等于1的整数;
基于所述N个线圈接收充电端设备提供的充电电能,使用与所述N个线圈一一对应的N条充电电路为所述待充电端设备充电。
6.根据权利要求5所述的方法,所述从待充电端设备的M个线圈中选择N个线圈,包括:
获取M个线圈接收到的信号强度信息;
依据所述信号强度信息,选择满足预设信号强度条件的N个线圈。
7.根据权利要求6所述的方法,所述基于所述N个线圈接收充电端设备提供的充电电能,使用与所述N个线圈一一对应的N条充电电路为所述待充电端设备充电,包括:
基于所述满足预设信号强度条件的N个线圈确定对应的N个控制单元;
控制所述N个控制单元对应的N条充电电路导通,以使得所述N个线圈接收充电端设备提供的充电电能,使用与所述N个线圈一一对应的N条充电电路为所述待充电端设备充电。
8.根据权利要求7所述的方法,所述基于所述满足预设信号强度条件的N个线圈确定对应的N个控制单元,包括:
基于所述信号强度信息携带的标识,从M个控制单元中确定与所述N个线圈对应的N个控制单元。
9.根据权利要求8所述的方法,
其中,所述N个控制单元包括第一控制单元和N-1个第二控制单元时,所述控制所述N个控制单元对应的N条充电电路导通,包括:
第一控制单元控制对应的充电电路导通;
第一控制单元发送控制指令给所述N-1个第二控制单元,以使得所述N-1个第二控制单元控制对应的N-1条充电电路导通;
其中,所述N个控制单元包括N个第二控制单元时,所述控制所述N个控制单元对应的N条充电电路导通,包括:
第一控制单元发送控制指令给所述N个第二控制单元,以使得所述N个第二控制单元控制对应的N条充电电路导通。
10.根据权利要求5所述的方法,还包括:
获取待充电端设备的充电参数,反馈至充电端设备,以使得充电端设备输出相应的充电电能。
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