CN112018907A - 一种充电模块及双模无线充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线充电技术领域，公开了一种充电模块及双模无线充电系统，包括：DC/DC变换电路、低频充电单元、高频充电单元和控制器，其中，低频充电单元包括依次连接的低频线圈、低频补偿电路和与DC/DC变换电路连接的低频整流电路，高频充电单元包括依次连接的高频线圈、高频调谐电路以及与DC/DC变换电路连接的高频整流电路，本发明通过将低频线圈和高频线圈设置为中心偏位且部分重叠排布，和/或，将控制器配置为在检测到通过高频充电单元为电池供电时，控制低频充电单元的通断，以使低频线圈在高频工作频率短路或者开路，使得将本发明实施例提供的充电模块应用于双模无线充电系统时，能够消除低频线圈在高频下的自谐振，从而提高系统的功率传输效率。

Description

一种充电模块及双模无线充电系统
技术领域
本发明实施例涉及无线充电技术领域，特别涉及一种充电模块及双模无线充电系统。
背景技术
随着智能手机的发展，无线充电逐渐成为高端手机的标配功能。现阶段的无线充电发射端解决方案多以基于Qi标准的低频(110-148.5kHz)充电底座为主。目前，基于Qi标准的无线充电发射底座通常由一个或多个线圈组成。在充电的过程中，手机需要与发射底座紧密贴合，与发射端里的一个线圈精准对位，才能实现高效的无线电能传输。而一旦手机和无线充电底座间的间距增加或对位不准，那么无线充电无法顺利进行。
而采用高频无线充电标准Airfuel Alliance（AFA）的系统通过将工作频率提高到6.78MHz，可以实现充电距离和平面上自由度的增加，为用户提供下一代的无线充电用户体验。为此高频（MHz）的无线充电方案往往被看作第二代的终端无线充电解决方案，也被看好为市场的演进方向。
然而，在无线充电系统在从低频的Qi标准向高频的AFA标准演进的过程当中，由于基于Qi标准的设备已经有较大的用户群体，因而需要低频和高频方案并存的双模解决方案作为过渡，以使得产品的演进更容易被终端用户所接收。
在实现本发明实施例过程中，发明人发现以上相关技术中至少存在如下问题：目前市面上的双模无线充电系统，在无线充电的接收端设备中，充电模块需要两套线圈组件和可以支持高频和低频工作的整流电路模块，并根据与其耦合的发射端的工作模式，选择接收模块的工作模式。且其中，两套线圈组件（高频线圈和低频线圈）通常采用嵌套式结构。如图1所示）高频线圈L2套设在低频线圈L1的外侧，且两个线圈各自的端口位于线圈结构右侧断开处并通过各自端口与充电模块连接。包含这类构造的接收端充电模块的系统在低频工作下时通常不会产生影响，而在高频工作时，低频线圈在高频上接近谐振，其感应电动势会生成较大的环流，从而在低频线圈上形成损耗，从而导致系统的功率传输效率会下降。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明实施例的目的是提供一种功率传输效率较高的充电模块及双模无线充电系统。
本发明实施例的目的是通过如下技术方案实现的：
为解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例中提供了一种充电模块，应用于双模无线充电系统的接收端，所述充电模块包括：
DC/DC变换电路，其输出端用于给电池供电；
低频充电单元，其包括：
低频线圈，
低频补偿电路，其输入端与所述低频线圈连接，
低频整流电路，其输入端与所述低频补偿电路的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路的输入端连接；
高频充电单元，其包括：
与所述低频线圈中心偏位且部分重叠排布的高频线圈，
高频调谐电路，其输入端与所述高频线圈连接，
高频整流电路，其输入端与所述高频调谐电路的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路的输入端连接；
控制器，配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述低频充电单元的通断，以使所述低频线圈在高频工作频率短路或者开路。
在一些实施例中，所述低频线圈和所述高频线圈在线圈平面上存在如下关系：
R1＜d＜R1+r2
R2＜d＜R2+r1
其中，d表示所述低频线圈的中心和所述高频线圈的中心在线圈平面上的距离，R1表示所述高频线圈轮廓的外径，r1表示所述高频线圈轮廓的内径，R2表示所述低频线圈轮廓的外径，r2表示所述低频线圈轮廓的内径。
在一些实施例中，所述高频线圈包括至少两匝子线圈，所述高频线圈最内匝的子线圈上并联有一谐振电容。
在一些实施例中，所述低频整流电路包括：
第一开关管，其源极与所述低频补偿电路的第一输出端连接，
第二开关管，其源极与所述低频补偿电路的第二输出端连接，其漏极与所述第一开关管的漏极连接，
第三开关管，其漏极与所述第一开关管的源极连接，其源极接地，
第四开关管，其漏极与所述第二开关管的源极连接，其源极与所述第三开关管的源极连接且接地；
所述控制器的控制端分别与所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管的栅极连接，所述控制器配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述第一开关管和所述第三开关管中的一个开通，以及，控制所述第二开关管和所述第四开关管中的一个开通，以使所述低频线圈在高频工作频率短路。
在一些实施例中，所述低频充电单元还包括：
负载调制电路，其一端连接在所述低频补偿电路的输出端和所述低频整流电路的输入端之间，其另一端接地，其中，所述负载调制电路包括：
第一电容，其一端连接在所述低频补偿电路的第一输出端和所述低频整流电路的第一输入端之间，
第五开关管，其漏极与所述第一电容的另一端连接，其源极接地，
第二电容，其一端连接在所述低频补偿电路的第二输出端和所述低频整流电路的第二输入端之间，
第六开关管，其漏极与所述第二电容的另一端连接，其源极与所述第五开关管的源极连接且接地，
所述控制器的控制端分别与所述第五开关管和所述第六开关管的栅极连接，所述控制器配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述第五开关管和所述第六开关管开通，以使所述低频线圈在高频工作频率短路。
在一些实施例中，所述低频充电单元还包括：
输入钳位电路，其一端连接在所述低频补偿电路的输出端和所述低频整流电路的输入端之间，其另一端接地，其中，所述输入钳位电路包括：
第一电阻，其一端连接在所述低频补偿电路的第一输出端和所述低频整流电路的第一输入端之间，
第七开关管，其漏极与所述第一电阻的另一端连接，其源极接地，
第二电阻，其一端连接在所述低频补偿电路的第二输出端和所述低频整流电路的第二输入端之间，
第八开关管，其漏极与所述第二电阻的另一端连接，其源极与所述第七开关管的源极连接且接地，
所述控制器的控制端分别与所述第七开关管和所述第八开关管的栅极连接，所述控制器配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述第七开关管和所述第八开关管开通，以使所述低频线圈在高频工作频率短路。
在一些实施例中，所述低频充电单元还包括：线圈开关，所述线圈开关连接在所述低频线圈的线材中点，所述控制器的控制端与所述线圈开关连接，所述控制器配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述线圈开关断开，以使所述低频线圈开路。
为解决上述技术问题，第二方面，本发明实施例中提供了一种充电模块，应用于双模无线充电系统的接收端，所述充电模块包括：
DC/DC变换电路，其输出端用于给电池供电；
低频充电单元，其包括：
低频线圈，
低频补偿电路，其输入端与所述低频线圈连接，
低频整流电路，其输入端与所述低频补偿电路的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路的输入端连接；
高频充电单元，其包括：
与所述低频线圈中心偏位且部分重叠排布的高频线圈；
高频调谐电路，其输入端与所述高频线圈连接，
高频整流电路，其输入端与所述高频调谐电路的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路的输入端连接。
在一些实施例中，所述低频线圈和所述高频线圈在线圈平面上存在如下关系：
R1＜d＜R1+r2
R2＜d＜R2+r1
其中，d表示所述低频线圈的中心和所述高频线圈的中心在线圈平面上的距离，R1表示所述高频线圈轮廓的外径，r1表示所述高频线圈轮廓的内径，R2表示所述低频线圈轮廓的外径，r2表示所述低频线圈轮廓的内径。
在一些实施例中，所述高频线圈包括至少两匝子线圈，所述高频线圈最内匝的子线圈上并联有一谐振电容。
为解决上述技术问题，第三方面，本发明实施例提供了一种充电模块，应用于双模无线充电系统的接收端，所述充电模块包括：
DC/DC变换电路，其输出端用于给电池供电；
低频充电单元，其包括：
低频线圈，
低频补偿电路，其输入端与所述低频线圈连接，
低频整流电路，其输入端与所述低频补偿电路的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路的输入端连接；
高频充电单元，其包括：
高频线圈，
高频调谐电路，其输入端与所述高频线圈连接，
高频整流电路，其输入端与所述高频调谐电路的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路的输入端连接；
控制器，配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述低频整流电路开通，以使所述低频线圈在高频工作频率短路。
在一些实施例中，所述低频整流电路包括：
第一开关管，其源极与所述低频补偿电路的第一输出端连接，
第二开关管，其源极与所述低频补偿电路的第二输出端连接，其漏极与所述第一开关管的漏极连接，
第三开关管，其漏极与所述第一开关管的源极连接，其源极接地，
第四开关管，其漏极与所述第二开关管的源极连接，其源极与所述第三开关管的源极连接且接地；
所述控制器的控制端分别与所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管的栅极连接，所述控制器配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述第一开关管和所述第三开关管中的一个开通，以及，控制所述第二开关管和所述第四开关管中的一个开通，以使所述低频线圈在高频工作频率短路。
在一些实施例中，所述低频充电单元还包括：
负载调制电路，其一端连接在所述低频补偿电路的输出端和所述低频整流电路的输入端之间，其另一端接地，其中，所述负载调制电路包括：
第一电容，其一端连接在所述低频补偿电路的第一输出端和所述低频整流电路的第一输入端之间，
第五开关管，其漏极与所述第一电容的另一端连接，其源极接地，
第二电容，其一端连接在所述低频补偿电路的第二输出端和所述低频整流电路的第二输入端之间，
第六开关管，其漏极与所述第二电容的另一端连接，其源极与所述第五开关管的源极连接且接地，
所述控制器的控制端分别与所述第五开关管和所述第六开关管的栅极连接，所述控制器配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述第五开关管和所述第六开关管开通，以使所述低频线圈在高频工作频率短路。
在一些实施例中，所述低频充电单元还包括：
输入钳位电路，其一端连接在所述低频补偿电路的输出端和所述低频整流电路的输入端之间，其另一端接地，其中，所述输入钳位电路包括：
第一电阻，其一端连接在所述低频补偿电路的第一输出端和所述低频整流电路的第一输入端之间，
第七开关管，其漏极与所述第一电阻的另一端连接，其源极接地，
第二电阻，其一端连接在所述低频补偿电路的第二输出端和所述低频整流电路的第二输入端之间，
第八开关管，其漏极与所述第二电阻的另一端连接，其源极与所述第七开关管的源极连接且接地，
所述控制器的控制端分别与所述第七开关管和所述第八开关管的栅极连接，所述控制器配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述第七开关管和所述第八开关管开通，以使所述低频线圈在高频工作频率短路。
为解决上述技术问题，第四方面，本发明实施例提供了一种充电模块，应用于双模无线充电系统的接收端，所述充电模块包括：
DC/DC变换电路，其输出端用于给电池供电；
低频充电单元，其包括：
低频线圈，
低频补偿电路，其输入端与所述低频线圈连接，
低频整流电路，其输入端与所述低频补偿电路的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路的输入端连接；
高频充电单元，其包括：
高频线圈，
高频调谐电路，其输入端与所述高频线圈连接，
高频整流电路，其输入端与所述高频调谐电路的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路的输入端连接；
控制器，配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述低频整流补偿电路断开，以使所述低频线圈开路。
在一些实施例中，所述低频充电单元还包括：线圈开关，所述线圈开关连接在所述低频线圈的线材中点，所述控制器的控制端与所述线圈开关连接，所述控制器配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述线圈开关断开，以使所述低频线圈开路。
为解决上述技术问题，第五方面，本发明实施例本发明实施例提供了一种双模无线充电系统，包括：
接收端，包括如上述权利要求第一方面至第四方面任一项所述的充电模块，用于设置在电子设备中；
发送端，配置为靠近所述接收端预设范围时为所述接收端供电，用于设置在供电设备中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施例中提供了一种充电模块，包括：DC/DC变换电路、低频充电单元、高频充电单元和控制器，其中，低频充电单元包括依次连接的低频线圈、低频补偿电路以及与DC/DC变换电路连接的低频整流电路，高频充电单元包括依次连接的高频线圈、高频调谐电路以及与DC/DC变换电路连接的高频整流电路，本发明实施例提供的充电模块通过将低频线圈和高频线圈设置为中心偏位且部分重叠排布的结构，和/或，将控制器配置为在检测到通过高频充电单元为电池供电时，控制低频充电单元的通断，以使低频线圈在高频工作频率短路或者开路，以使得将本发明实施例提供的充电模块应用于双模无线充电系统时，能够消除低频线圈在高频下的自谐振，从而提高系统的功率传输效率。
附图说明
一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是现有技术采用的一种低频线圈和所述高频线圈在线圈平面上的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种充电模块的结构框图；
图3是本发明实施例提供的第一种低频线圈和所述高频线圈在线圈平面上的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的第二种低频线圈和所述高频线圈在线圈平面上的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的第一种充电模块的电路结构示意图；
图6是本发明实施例提供的第二种充电模块的电路结构示意图；
图7是本发明实施例提供的第三种充电模块的电路结构示意图；
图8是本发明实施例提供的第三种低频线圈和所述高频线圈在线圈平面上的结构示意图；
图9是本发明实施例五提供的一种双模无线充电系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分。此外，本文所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
具体地，下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
实施例一
本发明实施例提供了一种充电模块，请参见图2，其示出了本发明实施例提供的一种充电模块的结构框图，该充电模块100可以应用于双模无线充电系统的接收端，所述充电模块100包括：DC/DC变换电路110、低频充电单元120、高频充电单元130和控制器140。其中
所述DC/DC变换电路110，其输出端用于给电池BAT供电。
所述低频充电单元120，其包括：低频线圈L1；低频补偿电路121，其输入端与所述低频线圈L1连接；低频整流电路122，其输入端与所述低频补偿电路121的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路110的输入端连接。
所述高频充电单元130，其包括：与所述低频线圈L1中心偏位且部分重叠排布的高频线圈L2；高频调谐电路131，其输入端与所述高频线圈L2连接；高频整流电路132，其输入端与所述高频调谐电路131的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路110的输入端连接。
所述控制器140，配置为在检测到通过所述高频充电单元130为所述电池BAT供电时，控制所述低频充电单元120的通断，以使所述低频线圈L1在高频工作频率短路或者开路。
进一步地，所述控制器140中还可以包括通信模块，以实现与无线充电发射端的通信。
其中，在本发明实施例中，请一并参见图3，其示出了本发明实施例提供的第一种低频线圈L1和高频线圈L2在线圈平面上的结构。所述高频线圈L2包括至少两匝子线圈，图中由闭合线圈结构表示，可以从任意处断开作为线圈的端口。所述低频线圈L1包括多匝子线圈，图中由其多匝子线圈的内外轮廓所表示。如图3所示，所述高频线圈L2与所述低频线圈L1中心偏位且部分重叠排布。其中，所述高频线圈L2上电流I1在所述低频线圈L1内产生的磁场E1的一部分为插入线圈平面的方向（由黑色“×”表示），另一部分为穿出线圈平面的方向（由黑色“· ”表示），两个方向的磁场E1在低频线圈L1内形成的总磁通量为两个方向磁场的差值，而两个方向的磁场E1在低频线圈L1上形成的感生电动势相互抵消，所述高频线圈L2和所述低频线圈L1之间的耦合也随之减弱。因此，当系统在高频工作时，高频线圈L2上的电流I1在低频线圈L1上感应产生电动势较少甚至为零，因此由低频线圈L1在高频下的自谐振带来的损耗也较少或者为零，同时，低频线圈L1的存在也不会造成高频线圈L2的等效电感值及线圈品质因数的减小，本发明实施例通过部分重合的线圈排布可以从根本上解决因线圈间的耦合所带来的在高频工作时低频线圈L1对功率传输效率的影响。
且有，当高频线圈L2的最外圈（外径/外轮廓）进入低频线圈L1的最内匝（内径/内轮廓）内侧，且低频线圈L1的最外圈（外径/外轮廓）也进入高频线圈L2的最内匝(内径/内轮廓)的内侧时，所述高频线圈L2和所述低频线圈L1之间耦合显著减小，且在某些特定偏位情况下可以达到零耦合。因此，在一些实施例中，所述低频线圈L1和所述高频线圈L2在线圈平面上存在如下关系：
R1＜d＜R1+r2
R2＜d＜R2+r1
其中，如图3所示d表示所述低频线圈L1的中心和所述高频线圈L2的中心在线圈平面上的距离，R1表示所述高频线圈L2轮廓的外径，r1表示所述高频线圈轮廓L2的内径，R2表示所述低频线圈轮廓L1的外径，r2表示所述低频线圈轮廓L1的内径。
进一步地，在一些实施例中，请参见图4，其示出了本发明实施例提供的第二种低频线圈L1和高频线圈L2在线圈平面上的结构，所述高频线圈L2包括至少两匝子线圈，所述低频线圈L1包括多匝子线圈，所述高频线圈L2最内匝的子线圈上还可以并联有一谐振电容Ct，其电容值的上限是使所述高频线圈L2的内匝线圈单独在高频工作频率实现谐振时的容值，所述谐振电容Ct能够让高频线圈L2最内匝线圈上的电流方向不变，幅度增加，以使得高频线圈L2内侧紧挨最内匝线圈的插入线圈平面的磁场（图4中由黑色“×”表示）得到增强，而对线圈外侧的穿出线圈平面的磁场（由黑色“· ”表示）的变化不明显，从而改变高频线圈L2内外侧磁场E1的分布，实现对高频线圈L2和低频线圈L1之间的耦合的微调。
进一步地，所述谐振电容Ct也可以并联在所述高频线圈L2的最外匝线圈上，其等效的偏位调节为增加线圈中心间的距离，具体地可根据线圈的集成环境的实际情况通过调整谐振电容Ct对高低频线圈间的耦合来进行精细控制。
需要说明的是，实际设置所述充电模块时，所述低频线圈L1和所述高频线圈L2的线圈匝数、排布及型号，以及所述谐振电容Ct的型号等可根据实际需要进行选择，不需要拘泥于附图及本发明实施例的限定。
在一些实施例中，请参见图5，其示出了本发明实施例提供的充电模块的一种电路结构，基于图2所示的充电模块，所述低频整流电路122包括：第一开关管Q1，其源极与所述低频补偿电路121的第一输出端连接；第二开关管Q2，其源极与所述低频补偿电路121的第二输出端连接，其漏极与所述第一开关管Q1的漏极连接；第三开关管Q3，其漏极与所述第一开关管Q1的源极连接，其源极接地；第四开关管Q4，其漏极与所述第二开关管Q2的源极连接，其源极与所述第三开关管Q3的源极连接且接地。
所述控制器140的控制端分别与所述第一开关管Q1、所述第二开关管Q2、所述第三开关管Q3和所述第四开关管Q4的栅极连接，所述控制器配置为在检测到通过所述高频充电单元130为所述电池BAT供电时，控制所述第一开关管和所述第三开关管中的一个开通，以及，控制所述第二开关管和所述第四开关管中的一个开通，以使所述低频线圈L1在高频工作频率短路。
需要说明的是，所述控制器140的控制端可以是直接与所述第一开关管Q1、所述第二开关管Q2、所述第三开关管Q3和所述第四开关管Q4的栅极连接，也可以是通过一驱动电路将电平转换到合适的驱动电平再与栅极相连，具体地，可根据实际构建所述充电模块时采用的控制器140的芯片，以及所述第一开关管Q1、所述第二开关管Q2、所述第三开关管Q3和所述第四开关管Q4的型号来进行设置，不需要拘泥于本发明实施例及附图的限定。
具体地，本发明实施例通过控制所述第一开关管Q1和所述第四开关管Q4开通，或者，控制所述第二开关管Q2和所述第三开关管Q3开通，使得低频线圈L1经过其补偿电容CL1和CL2直接与滤波电容CR串联。由于所述滤波电容CR的容值往往在uF级别（用于滤波），因此在高频工作频率下等效短路，同样，低频补偿电容CL1和CL2的容值往往接近1uF，因此在高频工作频率下也等效短路，从而使得所述低频线圈L1的两端在高频工作频率短路，以消除了寄生电容Cp造成的低频线圈L1在高频下的谐振。在这种情况下，即使高频线圈L2上的电流在低频线圈L1上产生感生电动势，由于低频线圈L1在高频下不再谐振并呈现很高的感抗，低频线圈L1上的电流可以显著减小，进而减小了低频线圈L1的存在对高频线圈L2功率传输的影响。
类似的，本发明实施例也可以通过控制所述第一开关管Q1和所述第二开关管Q2开通，或者，控制所述第四开关管Q4和所述第三开关管Q3开通，使得低频线圈L1的两端经过其补偿电容CL1和CL2直接相连。低频补偿电容CL1和CL2的容值在高频工作频率下等效短路，从而使得所述低频线圈L1的两端在高频工作频率短路，以消除了寄生电容Cp造成的低频线圈L1在高频下的谐振。在这种情况下，即使高频线圈L2上的电流在低频线圈L1上产生感生电动势，由于低频线圈L1在高频下不再谐振并呈现很高的感抗，低频线圈L1上的电流可以显著减小，进而减小了低频线圈L1的存在对高频线圈L2功率传输的影响。
在一些实施例中，请继续参见所述图6，所述低频充电单元120还包括：负载调制电路123，其一端连接在所述低频补偿电路121的输出端和所述低频整流电路122的输入端之间，其另一端接地。
其中，所述负载调制电路123包括：第一电容Cm1，其一端连接在所述低频补偿电路121的第一输出端和所述低频整流电路122的第一输入端之间；第五开关管Q5，其漏极与所述第一电容Cm1的另一端连接，其源极接地；第二电容Cm2，其一端连接在所述低频补偿电路121的第二输出端和所述低频整流电路122的第二输入端之间；第六开关管Q6，其漏极与所述第二电容Cm2的另一端连接，其源极与所述第五开关管Q5的源极连接且接地。
所述控制器140的控制端分别与所述第五开关管Q5和所述第六开关管Q6的栅极连接，所述控制器140配置为在检测到通过所述高频充电单元130为所述电池BAT供电时，控制所述第五开关管Q5和所述第六开关管Q6开通，以使所述低频线圈L1在高频工作频率短路。
区别于上述通过控制所述第一开关管Q1和所述第四开关管Q4的通断，或者，控制所述第二开关管Q2和所述第三开关管Q3的通断的方式，本发明实施例通过持续开通负载调制开关，即所述第五开关管Q5和所述第六开关管Q6的方式来实现。其中，所述第五开关管Q5和所述第六开关管Q6通过调制电容Cm1和Cm2分别与低频线圈L1调谐电容端口相连。所述调制电容Cm1和Cm2的容值范围往往在几十nF，他们和低频补偿电容CL1和CL2在高频无线充电的工作频率下均呈接近短路，因此持续开通所述第五开关管Q5和所述第六开关管Q6可以将两个调制电容Cm1和Cm2并联到低频线圈L1的两个端口上，从而实现低频线圈L1两端接近交流短路，以达到消除由寄生电容Cp造成的低频线圈L1高频谐振的目的。
在一些实施例中，请参见图6，其示出了本发明实施例提供的充电模块的一种电路结构，基于图2所示的充电模块，所述低频充电单元120还包括：输入钳位电路124，其一端连接在所述低频补偿电路121的输出端和所述低频整流电路122的输入端之间，其另一端接地。
其中，所述输入钳位电路124包括：第一电阻R1，其一端连接在所述低频补偿电路121的第一输出端和所述低频整流电路122的第一输入端之间；第七开关管Q7，其漏极与所述第一电阻R1的另一端连接，其源极接地；第二电阻R2，其一端连接在所述低频补偿电路121的第二输出端和所述低频整流电路122的第二输入端之间；第八开关管Q8，其漏极与所述第二电阻R2的另一端连接，其源极与所述第七开关管Q7的源极连接且接地。
所述控制器140的控制端分别与所述第七开关管Q7和所述第八开关管Q8的栅极连接，所述控制器140配置为在检测到通过所述高频充电单元130为所述电池BAT供电时，控制所述第七开关管Q7和所述第八开关管Q8开通，以使所述低频线圈L1在高频工作频率短路。
在本发明实施例中，区别于图5所示实施例，所述低频充电单元120包括有所述输入钳位电路124，在所述输入钳位电路124中，由于钳位电阻，即所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的电阻值往往很小（几个欧姆），所以也可以通过控制所述第七开关管Q7和所述第八开关管Q8持续导通的方式来实现低频线圈L1端口处的低阻抗。由于所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的阻抗值相较寄生电容Cp在高频下的阻抗小很多，所以也可以有效地消除低频线圈L1在高频的谐振。
在一些实施例中，请参见图7，其示出了本发明实施例提供的充电模块100的一种电路结构，基于图2所示的充电模块，所述低频充电单元120还包括：线圈开关S1，所述线圈开关S1连接在所述低频线圈L1的线材中点，所述控制器140的控制端与所述线圈开关连接，所述控制器140配置为在检测到通过所述高频充电单元130为所述电池BAT供电时，控制所述线圈开关S1断开，以使所述低频线圈L1开路。
在本发明实施例中，当系统工作在低频模式时，线圈开关S1导通；而当系统工作在高频模式时，线圈开关S1断开。当开关S1断开时，低频线圈L1断路，不能由线圈导体支持电流的流通，只能借助线圈间分布的寄生电容Cp和Cp1实现对交流电流的支持。由于线圈开关S1断开，低频线圈L1的总感量显著减小，而寄生电容Cp1和Cp串联后较断开前的寄生电容也显著减小，对低频线圈L1的总体影响是显著提高了它的自谐振频率到远高于高频无线充电的工作频率，因而此时即使高频线圈L2与低频线圈L1间耦合较强，也不能在低频线圈L1上产生有很大的电流。
优选地，所述线圈开关S1设置在所述低频线圈L1的中心，这样可以最大限度地减小低频线圈L1的总感量，到接近断开前的总感量的一半。且居低频线圈L1中点放置的线圈开关S1也能最大限度地减小寄生电容，使得在断开所述线圈开关S1后，所述低频线圈L1的自谐振频率能够显著提高。
在一些实施例中，请参见图5、图6和/或图7，所述高频调谐电路131包括：连接在高频线圈L2的第一输出端和高频整流电路132的第一输入端之间的所述调谐电容CH1和连接在高频线圈L2的第二输出端和高频整流电路132的第二输入端之间的所述调谐电容CH2。
优选地，所述调谐电容CH1和所述调谐电容CH2与所述高频线圈L2在高频工作频率（如6.78MHz或13.56MHz等）谐振，因此，所述调谐电容CH1和所述调谐电容CH2的容值可以取值在1到几个nF之间。同时，所述低频线圈L1对应的低频补偿电路121由第一电容CL1和第二电容CL2组成，所述第一电容CL1和所述第二电容CL2与所述低频线圈L1在100KHz或更低的频率谐振，因此，所述第一电容CL1和所述第二电容CL2的容值可以取值到接近几百nF。具体地，关于所述调谐电容CH1、所述调谐电容CH2、所述第一电容CL1和所述第二电容CL2的容值可根据实际情况进行设置，不需要拘泥于本发明实施例的限定。
所述高频整流电路132包括与上述低频整流电路122具有相同的结构的电流桥，具体地，所述高频整流电路132中的电流桥与所述低频整流电路122中的电流桥中，各个开关管的型号可以是相同的，也可以是不同的。所述高频整流电路132也可以采用谐振整流电路或其他非桥式整流电路具体可根据实际需要进行设置，不需要拘泥于本发明实施例的限定。
实施例二
本发明实施例提供了一种充电模块，请参见所述图2，其示出了本发明实施例提供的一种充电模块的结构框图，该充电模块100可以应用于双模无线充电系统的接收端，所述充电模块100包括：DC/DC变换电路110、低频充电单元120、高频充电单元130和控制器140。其中
所述DC/DC变换电路110，其输出端用于给电池BAT供电。
所述低频充电单元120，其包括：低频线圈L1；低频补偿电路121，其输入端与所述低频线圈L1连接；低频整流电路122，其输入端与所述低频补偿电路121的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路110的输入端连接。
所述高频充电单元130，其包括：与所述低频线圈L1中心偏位且部分重叠排布的高频线圈L2；高频调谐电路131，其输入端与所述高频线圈L2连接；高频整流电路132，其输入端与所述高频调谐电路131的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路110的输入端连接。
在一些实施例中，请一并参见上述图3，所述高频线圈L2包括至少两匝子线圈，所述低频线圈L1包括多匝子线圈，所述高频线圈L2与所述低频线圈L1中心偏位且部分重叠排布。且有，所述低频线圈L1和所述高频线圈L2在线圈平面上存在如下关系：
R1＜d＜R1+r2
R2＜d＜R2+r1
其中，d表示所述低频线圈L1的中心和所述高频线圈L2的中心在线圈平面上的距离，R1表示所述高频线圈L2轮廓的外径，r1表示所述高频线圈L2轮廓的内径，R2表示所述低频线圈L1轮廓的外径，r2表示所述低频线圈L1轮廓的内径。
如前文所述，高频线圈L2与所述低频线圈L1中心偏位且部分重叠的排布可以有效地减小低频线圈L1和高频线圈L2之间的耦合，甚至在某些情况下实现零耦合。因此，当系统在高频工作时，高频线圈L2上的电流I1在低频线圈L1上感应产生电动势较少甚至为零，因此由低频线圈L1在高频下的自谐振带来的损耗也较少或者为零，同时，低频线圈L1的存在也不会造成高频线圈L2的等效电感值及线圈品质因数的减小。本发明实施例，通过部分重合的线圈排布可以从根本上解决因线圈间的耦合所带来的在高频工作时低频线圈L1对功率传输效率的影响。
在一些实施例中，请一并参见上述图4，所述高频线圈L2包括至少两匝子线圈，所述低频线圈L1包括多匝子线圈，所述高频线圈L2最内匝的子线圈上并联有一谐振电容Ct。具体地，可根据线圈的集成环境的实际情况通过调整谐振电容Ct对高低频线圈间的耦合来进行精细控制，实现更低的耦合，以解决因线圈间的耦合所带来的在高频工作时低频线圈L1对功率传输效率的影响。
需要说明的是，实际设置所述充电模块时，所述低频线圈L1和所述高频线圈L2的线圈匝数、排布及型号，以及所述谐振电容Ct的型号等可根据实际需要进行选择，不需要拘泥于附图及本发明实施例的限定。
实施例三
本发明实施例提供了一种充电模块，请参见所述图2，其示出了本发明实施例提供的一种充电模块的结构框图，该充电模块100可以应用于双模无线充电系统的接收端，所述充电模块100包括：DC/DC变换电路110、低频充电单元120、高频充电单元130和控制器140。
所述DC/DC变换电路120，其输出端用于给电池BAT供电。
所述低频充电单元120，其包括：低频线圈L1；低频补偿电路121，其输入端与所述低频线圈连接；低频整流电路122，其输入端与所述低频补偿电路121的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路110的输入端连接。
所述高频充电单元130，其包括：L2；高频调谐电路131，其输入端与所述高频线圈L2连接；高频整流电路132，其输入端与所述高频调谐电路131的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路110的输入端连接。
所述控制器140，配置为在检测到通过所述高频充电单元130为所述电池BAT供电时，控制所述低频整流电路122开通，以使所述低频线圈L1在高频工作频率短路。
在一些实施例中，请参见所述图5，基于图2所示的充电模块，所述低频整流电路122包括：第一开关管Q1，其源极与所述低频补偿电路121的第一输出端连接；第二开关管Q2，其源极与所述低频补偿电路121的第二输出端连接，其漏极与所述第一开关管Q1的漏极连接；第三开关管Q3，其漏极与所述第一开关管Q1的源极连接，其源极接地；第四开关管Q4，其漏极与所述第二开关管Q2的源极连接，其源极与所述第三开关管Q3的源极连接且接地。
所述控制器140的控制端分别与所述第一开关管Q1、所述第二开关管Q2、所述第三开关管Q3和所述第四开关管Q4的栅极连接，所述控制器配置为在检测到通过所述高频充电单元130为所述电池BAT供电时，控制所述第一开关管和所述第三开关管中的一个开通，以及，控制所述第二开关管和所述第四开关管中的一个开通，以使所述低频线圈L1在高频工作频率短路。
本发明实施例通过控制所述第一开关管Q1和所述第四开关管Q4开通，或者，控制所述第二开关管Q2和所述第三开关管Q3开通，或者，控制所述第一开关管Q1和所述第二开关管Q2开通，或者，控制所述第四开关管Q4和所述第三开关管Q3开通，使得低频线圈L1的两端在高频工作频率下通过滤波电容CR实现等效短路或直接短接，消除了寄生电容Cp造成的低频线圈L1在高频下的谐振，从而提高系统的功率传输效率。
需要说明的是，所述控制器140的控制端可以是直接与所述第一开关管Q1、所述第二开关管Q2、所述第三开关管Q3和所述第四开关管Q4的栅极连接，也可以是通过一驱动电路将电平转换到合适的驱动电平再与栅极相连，具体地，可根据实际构建所述充电模块时采用的控制器140的芯片，以及所述第一开关管Q1、所述第二开关管Q2、所述第三开关管Q3和所述第四开关管Q4的型号来进行设置，不需要拘泥于本发明实施例及附图的限定。
在一些实施例中，请继续参见所述图5，所述低频充电单元120还包括：负载调制电路123，其一端连接在所述低频补偿电路121的输出端和所述低频整流电路122的输入端之间，其另一端接地。
其中，所述负载调制电路123包括：第一电容Cm1，其一端连接在所述低频补偿电路121的第一输出端和所述低频整流电路122的第一输入端之间；第五开关管Q5，其漏极与所述第一电容Cm1的另一端连接，其源极接地；第二电容Cm2，其一端连接在所述低频补偿电路121的第二输出端和所述低频整流电路122的第二输入端之间；第六开关管Q6，其漏极与所述第二电容Cm2的另一端连接，其源极与所述第五开关管Q5的源极连接且接地。
所述控制器140的控制端分别与所述第五开关管Q5和所述第六开关管Q6的栅极连接，所述控制器140配置为在检测到通过所述高频充电单元130为所述电池BAT供电时，控制所述第五开关管Q5和所述第六开关管Q6开通，以使所述低频线圈L1两端在高频工作频率短路。
本发明实施例通过控制所述第五开关管Q5和所述第六开关管Q6开通，由于所述调制电容Cm1和Cm2的容值范围往往在几十nF，因此所述调制电容Cm1和Cm2与低频补偿电容CL1和CL2在高频无线充电的工作频率下均呈接近短路，因而低频线圈L1的两端在高频工作频率下也等效短路，消除了寄生电容Cp造成的低频线圈L1在高频下的谐振，从而提高系统的功率传输效率。
在一些实施例中，请参见图6，其示出了本发明实施例提供的充电模块的一种电路结构，基于图2所示的充电模块，所述低频充电单元120还包括：输入钳位电路124，其一端连接在所述低频补偿电路121的输出端和所述低频整流电路122的输入端之间，其另一端接地。
其中，所述输入钳位电路124包括：第一电阻R1，其一端连接在所述低频补偿电路121的第一输出端和所述低频整流电路122的第一输入端之间；第七开关管Q7，其漏极与所述第一电阻R1的另一端连接，其源极接地；第二电阻R2，其一端连接在所述低频补偿电路121的第二输出端和所述低频整流电路122的第二输入端之间；第八开关管Q8，其漏极与所述第二电阻R2的另一端连接，其源极与所述第七开关管Q7的源极连接且接地。
所述控制器140的控制端分别与所述第七开关管Q7和所述第八开关管Q8的栅极连接，所述控制器140配置为在检测到通过所述高频充电单元130为所述电池BAT供电时，控制所述第七开关管Q7和所述第八开关管Q8开通，以使所述低频线圈在高频工作频率短路。
本发明实施例通过控制所述第七开关管Q7和所述第八开关管Q8开通，由于所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的阻抗值相较寄生电容Cp在高频下的阻抗小很多，因而低频线圈L1的两端在高频工作频率下也等效短路，也能够消除寄生电容Cp造成的低频线圈L1在高频下的谐振，从而提高系统的功率传输效率。
实施例四
本发明实施例提供了一种充电模块，请参见所述图2，其示出了本发明实施例提供的一种充电模块的结构框图，该充电模块100可以应用于双模无线充电系统的接收端，所述充电模块100包括：DC/DC变换电路110、低频充电单元120、高频充电单元130和控制器140。
所述DC/DC变换电路120，其输出端用于给电池BAT供电。
所述低频充电单元120，其包括：低频线圈L1；低频补偿电路121，其输入端与所述低频线圈连接；低频整流电路122，其输入端与所述低频补偿电路121的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路110的输入端连接。
所述高频充电单元130，其包括：L2；高频调谐电路131，其输入端与所述高频线圈L2连接；高频整流电路132，其输入端与所述高频调谐电路131的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路110的输入端连接。
所述控制器140，配置为在检测到通过所述高频充电单元130为所述电池BAT供电时，控制所述低频充电单元120断路，以使所述低频线圈L1在高频工作频率时开路。
在一些实施例中，请参见所述图7，其示出了本发明实施例提供的充电模块100的一种电路结构，基于所述图2所示的充电模块，所述低频充电单元120还包括：线圈开关S1，所述线圈开关S1连接在所述低频线圈L1的线材中点，所述控制器140的控制端与所述线圈开关连接，所述控制器140配置为在检测到通过所述高频充电单元130为所述电池BAT供电时，控制所述线圈开关S1断开，以使所述低频线圈L1开路。
具体地，请参见图8，其示出了本发明实施例提供的第三种低频线圈和所述高频线圈在线圈平面上的结构，如图8所示，高频线圈L2和低频线圈L1各自的端口位于线圈结构右侧断开处，并通过各自端口与充电模块连接。所述线圈开关S1被放在接近低频线圈L1线材的的中心位置，即将所述低频线圈L1拉直为一条线时，所述低频线圈L1的中点处是断开的，通过所述线圈开关S1连接，在所述线圈开关S1打开时导通，这样设置可以最大限度地减小低频线的总感量，到接近断开前感量的一半。而居线圈中点放置的开关也能最大限度地减小寄生电容，使得断开线圈开关S1后低频线圈L1的自谐振频率显著提高，从而提高系统的功率传输效率。
实施例五
本发明实施例提供了一种双模无线充电系统，请参见图9，其示出了本发明实施例提供的一种双模无线充电系统的结构框图，所述双模无线充电系统10包括：
接收端11，包括如上述实施例一至实施例五任一实施例所述的充电模块100，用于设置在电子设备20中；所述电子设备20可以是手机、平板等移动终端，或者是其他便携式的电子设备，且所述电子设备20中还设置有电池用于为所述电子设备20中的用电模块供电。
发送端12，配置为靠近所述接收端11预设范围时为所述接收端11供电，用于设置在供电设备30中。
本发明实施例中提供了一种充电模块，包括：DC/DC变换电路、低频充电单元、高频充电单元和控制器，其中，低频充电单元包括依次连接的低频线圈、低频补偿电路以及与DC/DC变换电路连接的低频整流电路，高频充电单元包括依次连接的高频线圈、高频调谐电路以及与DC/DC变换电路连接的高频整流电路，本发明实施例提供的充电模块通过将低频线圈和高频线圈设置为中心偏位且部分重叠排布的结构，和/或，将控制器配置为在检测到通过高频充电单元为电池供电时，控制低频充电单元的通断，以使低频线圈在高频工作频率短路或者开路，以使得将本发明实施例提供的充电模块应用于双模无线充电系统时，能够消除低频线圈在高频下的自谐振，从而提高系统的功率传输效率。
需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (17)

1.一种充电模块，其特征在于，应用于双模无线充电系统的接收端，所述充电模块包括：
DC/DC变换电路，其输出端用于给电池供电；
低频充电单元，其包括：
低频线圈，
低频补偿电路，其输入端与所述低频线圈连接，
低频整流电路，其输入端与所述低频补偿电路的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路的输入端连接；
高频充电单元，其包括：
与所述低频线圈中心偏位且部分重叠排布的高频线圈，
高频调谐电路，其输入端与所述高频线圈连接，
高频整流电路，其输入端与所述高频调谐电路的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路的输入端连接；
控制器，配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述低频充电单元的通断，以使所述低频线圈在高频工作频率短路或者开路。
2.根据权利要求1所述的充电模块，其特征在于，
所述低频线圈和所述高频线圈在线圈平面上存在如下关系：
R1＜d＜R1+r2
R2＜d＜R2+r1
其中，d表示所述低频线圈的中心和所述高频线圈的中心在线圈平面上的距离，R1表示所述高频线圈轮廓的外径，r1表示所述高频线圈轮廓的内径，R2表示所述低频线圈轮廓的外径，r2表示所述低频线圈轮廓的内径。
3.根据权利要求2所述的充电模块，其特征在于，
所述高频线圈包括至少两匝子线圈，所述高频线圈最内匝的子线圈上并联有一谐振电容。
4.根据权利要求1-3任一项所述的充电模块，其特征在于，所述低频整流电路包括：
第一开关管，其源极与所述低频补偿电路的第一输出端连接，
第二开关管，其源极与所述低频补偿电路的第二输出端连接，其漏极与所述第一开关管的漏极连接，
第三开关管，其漏极与所述第一开关管的源极连接，其源极接地，
第四开关管，其漏极与所述第二开关管的源极连接，其源极与所述第三开关管的源极连接且接地；
所述控制器的控制端分别与所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管的栅极连接，所述控制器配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述第一开关管和所述第三开关管中的一个开通，以及，控制所述第二开关管和所述第四开关管中的一个开通，以使所述低频线圈在高频工作频率短路。
5.根据权利要求1-3任一项所述的充电模块，其特征在于，所述低频充电单元还包括：
负载调制电路，其一端连接在所述低频补偿电路的输出端和所述低频整流电路的输入端之间，其另一端接地，其中，所述负载调制电路包括：
第一电容，其一端连接在所述低频补偿电路的第一输出端和所述低频整流电路的第一输入端之间，
第五开关管，其漏极与所述第一电容的另一端连接，其源极接地，
第二电容，其一端连接在所述低频补偿电路的第二输出端和所述低频整流电路的第二输入端之间，
第六开关管，其漏极与所述第二电容的另一端连接，其源极与所述第五开关管的源极连接且接地，
所述控制器的控制端分别与所述第五开关管和所述第六开关管的栅极连接，所述控制器配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述第五开关管和所述第六开关管开通，以使所述低频线圈在高频工作频率短路。
6.根据权利要求1-3任一项所述的充电模块，其特征在于，所述低频充电单元还包括：
输入钳位电路，其一端连接在所述低频补偿电路的输出端和所述低频整流电路的输入端之间，其另一端接地，其中，所述输入钳位电路包括：
第一电阻，其一端连接在所述低频补偿电路的第一输出端和所述低频整流电路的第一输入端之间，
第七开关管，其漏极与所述第一电阻的另一端连接，其源极接地，
第二电阻，其一端连接在所述低频补偿电路的第二输出端和所述低频整流电路的第二输入端之间，
第八开关管，其漏极与所述第二电阻的另一端连接，其源极与所述第七开关管的源极连接且接地，
所述控制器的控制端分别与所述第七开关管和所述第八开关管的栅极连接，所述控制器配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述第七开关管和所述第八开关管开通，以使所述低频线圈在高频工作频率短路。
7.根据权利要求1-3任一项所述的充电模块，其特征在于，
所述低频充电单元还包括：线圈开关，所述线圈开关连接在所述低频线圈的线材中点，所述控制器的控制端与所述线圈开关连接，所述控制器配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述线圈开关断开，以使所述低频线圈开路。
8.一种充电模块，其特征在于，应用于双模无线充电系统的接收端，所述充电模块包括：
DC/DC变换电路，其输出端用于给电池供电；
低频充电单元，其包括：
低频线圈，
低频补偿电路，其输入端与所述低频线圈连接，
低频整流电路，其输入端与所述低频补偿电路的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路的输入端连接；
高频充电单元，其包括：
与所述低频线圈中心偏位且部分重叠排布的高频线圈；
高频调谐电路，其输入端与所述高频线圈连接，
高频整流电路，其输入端与所述高频调谐电路的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路的输入端连接。
9.根据权利要求8所述的充电模块，其特征在于，
所述低频线圈和所述高频线圈在线圈平面上存在如下关系：
R1＜d＜R1+r2
R2＜d＜R2+r1
其中，d表示所述低频线圈的中心和所述高频线圈的中心在线圈平面上的距离，R1表示所述高频线圈轮廓的外径，r1表示所述高频线圈轮廓的内径，R2表示所述低频线圈轮廓的外径，r2表示所述低频线圈轮廓的内径。
10.根据权利要求9所述的充电模块，其特征在于，
所述高频线圈包括至少两匝子线圈，所述高频线圈最内匝的子线圈上并联有一谐振电容。
11.一种充电模块，其特征在于，应用于双模无线充电系统的接收端，所述充电模块包括：
DC/DC变换电路，其输出端用于给电池供电；
低频充电单元，其包括：
低频线圈，
低频补偿电路，其输入端与所述低频线圈连接，
低频整流电路，其输入端与所述低频补偿电路的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路的输入端连接；
高频充电单元，其包括：
高频线圈，
高频调谐电路，其输入端与所述高频线圈连接，
高频整流电路，其输入端与所述高频调谐电路的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路的输入端连接；
控制器，配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述低频整流电路开通，以使所述低频线圈在高频工作频率短路。
12.根据权利要求11所述的充电模块，其特征在于，所述低频整流电路包括：
第一开关管，其源极与所述低频补偿电路的第一输出端连接，
第二开关管，其源极与所述低频补偿电路的第二输出端连接，其漏极与所述第一开关管的漏极连接，
第三开关管，其漏极与所述第一开关管的源极连接，其源极接地，
第四开关管，其漏极与所述第二开关管的源极连接，其源极与所述第三开关管的源极连接且接地；
所述控制器的控制端分别与所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管的栅极连接，所述控制器配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述第一开关管和所述第三开关管中的一个开通，以及，控制所述第二开关管和所述第四开关管中的一个开通，以使所述低频线圈在高频工作频率短路。
13.根据权利要求11所述的充电模块，其特征在于，所述低频充电单元还包括：
负载调制电路，其一端连接在所述低频补偿电路的输出端和所述低频整流电路的输入端之间，其另一端接地，其中，所述负载调制电路包括：
第一电容，其一端连接在所述低频补偿电路的第一输出端和所述低频整流电路的第一输入端之间，
第五开关管，其漏极与所述第一电容的另一端连接，其源极接地，
第二电容，其一端连接在所述低频补偿电路的第二输出端和所述低频整流电路的第二输入端之间，
第六开关管，其漏极与所述第二电容的另一端连接，其源极与所述第五开关管的源极连接且接地，
所述控制器的控制端分别与所述第五开关管和所述第六开关管的栅极连接，所述控制器配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述第五开关管和所述第六开关管开通，以使所述低频线圈在高频工作频率短路。
14.根据权利要求11所述的充电模块，其特征在于，所述低频充电单元还包括：
输入钳位电路，其一端连接在所述低频补偿电路的输出端和所述低频整流电路的输入端之间，其另一端接地，其中，所述输入钳位电路包括：
第一电阻，其一端连接在所述低频补偿电路的第一输出端和所述低频整流电路的第一输入端之间，
第七开关管，其漏极与所述第一电阻的另一端连接，其源极接地，
第二电阻，其一端连接在所述低频补偿电路的第二输出端和所述低频整流电路的第二输入端之间，
第八开关管，其漏极与所述第二电阻的另一端连接，其源极与所述第七开关管的源极连接且接地，
所述控制器的控制端分别与所述第七开关管和所述第八开关管的栅极连接，所述控制器配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述第七开关管和所述第八开关管开通，以使所述低频线圈在高频工作频率短路。
15.一种充电模块，其特征在于，应用于双模无线充电系统的接收端，所述充电模块包括：
DC/DC变换电路，其输出端用于给电池供电；
低频充电单元，其包括：
低频线圈，
低频补偿电路，其输入端与所述低频线圈连接，
低频整流电路，其输入端与所述低频补偿电路的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路的输入端连接；
高频充电单元，其包括：
高频线圈，
高频调谐电路，其输入端与所述高频线圈连接，
高频整流电路，其输入端与所述高频调谐电路的输出端连接，其输出端与所述DC/DC变换电路的输入端连接；
控制器，配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述低频整流补偿电路断开，以使所述低频线圈开路。
16.根据权利要求15所述的充电模块，其特征在于，
所述低频充电单元还包括：线圈开关，所述线圈开关连接在所述低频线圈的线材中点，所述控制器的控制端与所述线圈开关连接，所述控制器配置为在检测到通过所述高频充电单元为所述电池供电时，控制所述线圈开关断开，以使所述低频线圈开路。
17.一种双模无线充电系统，其特征在于，包括：
接收端，包括如上述权利要求1-16任一项所述的充电模块，用于设置在电子设备中；
发送端，配置为靠近所述接收端预设范围时为所述接收端供电，用于设置在供电设备中。
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