CN112583138A - 一种充电模块与无线充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种充电模块与无线充电系统，充电模块包括低频谐振单元、高频谐振单元、第一电容、整流单元与电压变换单元，其中，低频谐振单元包括串联连接的低频线圈与低频补偿电容，高频谐振单元包括串联连接的高频线圈与高频调谐电容，高频调谐电容用于使高频谐振单元在接收高频无线电能信号时其两端的交流电压与流过高频谐振单元的电流在低频线圈两端形成的感生电动势之间的差值在预设区间内，第一电容用于使高频线圈以及高频调谐电容在高频工作频率附近形成串联谐振。通过上述方式，能够提高无线充电双模接收端的工作效率。

Description

一种充电模块与无线充电系统
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域，特别是涉及一种充电模块与无线充电系统。
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。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。
在现有的双模的接收端系统中两个接收线圈分别经过高频和低频调谐、补偿电路后连接到同一个支持高频低频双模的整流电路上，也就是在整流电路的交流端相连。这种结构的优势在于复用整流电路，节约成本。
然而，在现有的双模的接收端系统中，由于会存在高频线圈和低频线圈间的耦合，而使得无线充电系统功率传输效率降低，也就是现有的双模的接收端系统的工作效率较低。
发明内容
本发明实施例旨在提供一种充电模块与无线充电系统，能够提高双模无线充电接收端的工作效率。
为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种充电模块，应用于无线充电双模接收端，所述充电模块包括：
低频谐振单元、高频谐振单元、第一电容、整流单元与电压变换单元；
所述低频谐振单元的第一端与所述高频谐振单元的第一端连接，且连接点为第一连接点，所述低频谐振单元的第二端与所述高频谐振单元的第二端连接，且连接点为第二连接点；
其中，所述低频谐振单元包括串联连接的低频线圈与低频补偿电容，所述高频谐振单元包括串联连接的高频线圈与高频调谐电容，且所述低频线圈的同名端与所述高频线圈的同名端连接；
所述高频调谐电容用于使所述高频谐振单元在接收高频无线电能信号时其两端的交流电压与流过所述高频谐振单元的电流在所述低频线圈两端形成的感生电动势之间的差值在预设区间内；
所述第一电容的第一端与所述第一连接点连接，所述第一电容的第二端与所述整流单元的第一输入端连接，所述整流单元的第二输入端与所述第二连接点连接，所述整流单元的输出端与所述电压变换单元的输入端连接，所述电压变换单元的输出端用于给后继电路供电；
所述第一电容用于与所述高频线圈以及所述高频调谐电容在高频工作频率附近形成串联谐振。
在一种可选的方式中，所述高频调谐电容的电容值为：
Figure 889609DEST_PATH_IMAGE001
，其中，CH为所述高频调谐电容的电容值，LH为所述高频线圈的电感值，LL为所述低频线圈的电感值，ω为所述无线充电双模接收端接收到的所述高频无线电能信号的角频率，k为所述高频线圈与所述低频线圈间在高频工作频率下的耦合系数。
在一种可选的方式中，所述第一电容的电容值为：
Figure 430443DEST_PATH_IMAGE002
，其中，CC为所述第一电容的电容值。
在一种可选的方式中，所述充电模块还包括第一开关单元与控制单元；
所述第一开关单元与所述第一电容并联连接，且所述第一开关单元与所述控制单元连接。
在一种可选的方式中，所述控制单元用于：
检测所述无线充电双模接收端是否接收到低频无线电能信号，
若是，则控制所述第一开关单元导通，以使所述低频谐振单元将接收到的所述低频无线电能信号传输至所述整流单元；
若否，则控制所述第一开关单元断开，以使所述第一电容用于与所述高频线圈以及所述高频调谐电容在高频工作频率附近形成串联谐振。
在一种可选的方式中，所述第一开关单元包括第一开关管；
所述第一开关管的栅极与所述控制单元连接，所述第一开关管的漏极与源极分别与所述第一电容的第一端与第二端连接；
所述第一开关管用于基于所述控制单元的第一控制信号切换其开关状态，其中，将所述第一控制信号中的最大电压记为高电平，将所述第一控制信号中的最小电压记为低电平。
在一种可选的方式中，所述第一控制信号恒为高电平或者恒为低电平；
所述第一控制信号用于基于所述无线充电双模接收端所接收到无线电能信号控制所述第一开关管的导通与关断。
在一种可选的方式中，所述第一控制信号为所述高电平与所述低电平之间连续变化的多个电平；
所述第一控制信号用于在所述控制单元检测到输入过压或过流时，改变所述第一开关管的导通状态，以对所述后继电路进行保护。
在一种可选的方式中，所述第一控制信号为脉宽调制信号；
所述第一控制信号用于调制所述第一开关管的导通电阻，以通过负载调制的方式实现与发射端的通信。
在一种可选的方式中，所述充电模块还包括低频启动单元；
所述低频启动单元的第一端分别与所述第一开关单元的第一端连接，所述低频启动电路的第二端与所述整流单元的输出端连接；
在所述充电模块通过所述低频线圈接收所述低频无线电能信号启动时，
所述低频启动单元用于基于所述低频线圈所接收到的低频无线电能信号为所述充电模块中的各个单元提供工作电源。
在一种可选的方式中，所述低频启动单元包括第一二极管；
所述第一二极管的第一端与所述第一连接点以及所述第一开关单元的第一端连接，所述第一二极管的第二端与所述整流单元的输出端连接。
在一种可选的方式中，所述低频启动单元还包括第二二极管；
所述第二二极管的第一端接地，所述第二二极管的第二端与所述第一二极管的第一端连接。
在一种可选的方式中，所述充电模块还包括第二开关单元；
所述第二开关单元与所述第一电容并联连接，所述第二开关单元包括至少一个第二子开关单元与至少一个第二电容，其中，所述第二子开关单元与所述第二电容一一对应；
所述第二子开关单元与所述第二电容串联连接。
所述第二开关单元用于基于所述控制单元的第二控制信号切换至少一个第二子开关单元的开关状态，以调节所述第一电容的电容值。
在一种可选的方式中，所述第二控制信号为代表至少一个第二子开关单元通断状态的数字信号，
在所述无线充电双模接收端接收高频无线电能信号时，所述第一控制信号控制所述第一开关单元保持断开，所述第二控制信号用于在所述控制单元检测到高频谐振单元与第一电容组成的串联电路的谐振频率偏离输入的高频无线电能信号的频率时，改变所述至少一个第二子开关单元的通断状态，以对高频谐振单元与第一电容组成的串联电路进行动态调谐。
在一种可选的方式中，所述第二控制信号为代表至少一个第二子开关单元通断状态的数字信号，
在所述无线充电双模接收端接收低频无线电能信号且进行负载调制通信时，所述第一控制信号控制所述第一开关单元断开，所述第二控制信号用于通过改变所述至少一个第二子开关单元的通断状态，以对第一电容的电容值的改变实现所述无线充电双模接收端与发射端的通信。
在一种可选的方式中，所述第一开关单元包括第一开关管；
所述第一开关管的栅极与所述控制单元连接，所述第一开关管的漏极与源极分别与所述第一电容的第一端与第二端连接；
所述第二子开关单元包括第二开关管；
所述第二开关管的漏极与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第二开关管的源极与所述第二电容的第二端连接，所述第二开关管的栅极与所述控制单元连接。
在一种可选的方式中，所述整流单元包括第三开关管、第四开关管、第五开关管与第六开关管；
所述第三开关管的源极与所述第四开关管的漏极之间的连接点与所述第一电容的第二端连接，所述第五开关管的源极与所述第六开关管的漏极之间的连接点与所述第二连接点连接，所述第三开关管的漏极与所述第五开关管的漏极连接，并与所述整流单元的输出端连接，所述第四开关管的漏极与所述第六开关管的源极均接地，所述第三开关管的栅极、所述第四开关管的栅极、所述第五开关管的栅极以及所述第六开关管的栅极皆与所述控制单元连接。
在一种可选的方式中，所述整流单元包括第七开关管与第八开关管；
所述第七开关管的源极与所述第八开关管的漏极之间的连接点与所述第二连接点连接，所述第七开关管的漏极与所述整流单元的输出端连接，所述第八开关管的源极与所述第一电容的第二端均接地，所述第七开关管的栅极与所述第八开关管的栅极皆与所述控制单元连接。
在一种可选的方式中，所述充电模块还包括检测单元；
所述检测单元分别与所述整流单元以及所述控制单元连接；
所述检测单元用于检测通过所述整流单元的所述无线充电双模接收端所接收的无线电能信号的频率，并将检测结果传输至所述控制单元。
第二方面，本发明还提供一种无线充电系统，无线充电系统包括：无线充电双模接收端，所述无线充电双模接收端包括如上所述的充电模块，所述无线充电双模接收端用于设置在电子设备中；
发射端，所述发射端配置为靠近所述无线充电双模接收端预设范围时为所述无线充电双模接收端供电，所述发射端用于设置在供电设备中。
本发明实施例的有益效果是：本发明提供的充电模块包括低频谐振单元、高频谐振单元、第一电容、整流单元与电压变换单元，低频谐振单元的第一端与高频谐振单元的第一端连接，且连接点为第一连接点，低频谐振单元的第二端与高频谐振单元的第二端连接，且连接点为第二连接点，其中，低频谐振单元包括串联连接的低频线圈与低频补偿电容，高频谐振单元包括串联连接的高频线圈与高频调谐电容，且低频线圈的同名端与高频线圈的同名端连接，高频调谐电容用于使高频谐振单元在接收高频无线电能信号时其两端的交流电压与流过高频谐振单元的电流在低频线圈两端形成的感生电动势之间的差值在预设区间内，第一电容的第一端与第一连接点连接，第一电容的第二端与整流单元的第一输入端连接，整流单元的第二输入端与第二连接点连接，整流单元的输出端与电压变换单元的输入端连接，电压变换单元的输出端用于给后继电路供电，第一电容用于与高频线圈以及高频调谐电容在高频工作频率附近形成串联谐振。通过上述方式，能够提高无线充电双模接收端的工作效率。
附图说明
一个或多个实施例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表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为现有技术中的高频线圈和低频线圈的结构示意图；
图2为现有技术中无线充电双模接收端的结构示意图；
图3为现有技术中无线充电双模接收端部分结构的等效电路示意图；
图4为本发明实施例提供的充电模块的结构示意图；
图5为本发明另一实施例提供的充电模块的结构示意图；
图6为本发明又一实施例提供的充电模块的结构示意图；
图7为本发明又一实施例提供的充电模块的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的充电模块的部分电路结构示意图；
图9为本发明实施例提供的第一控制信号的示意图；
图10为本发明另一实施例提供的充电模块的部分电路结构示意图；
图11为本发明又一实施例提供的充电模块的部分电路结构示意图；
图12为本发明又一实施例提供的充电模块的部分电路结构示意图；
图13为本发明实施例提供的第二控制信号的示意图；
图14为本发明又一实施例提供的充电模块的部分电路结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1，图1为现有技术中常见的高频线圈和低频线圈的结构示意图。如图1所示，嵌套线圈（高频线圈和低频线圈）之间通常采用嵌套式结构，其中，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。
将上述结构应用于现有技术中的无线充电双模接收端，则如图2所示，低频线圈L1与高频线圈L2经补偿电容C1和调谐电容C2后并联接入整流电路1。
当无线充电双模接收端在接收低频（500KHz及以下的频率）的无线电能信号时，由于调谐电容C2的容值小于几个nF，在低频无线充电工作频率下近似开路。所以即使嵌套线圈间有耦合，高频线圈L2上也不能形成显著的低频电流，所以不会对系统的低频工作产生影响。
而当无线充电双模接收端在接收高频（6.78MHz或以上的频率）的无线电能信号时，整流电路1向负载输出电能，在充电过程中，这个等效负载可以很小（比如只有几欧姆），那么等效到低频线圈L1上就会有一个小的等效电阻与低频线圈L1和补偿电容C1串联，形成电流回路。从而，高频线圈L2上的电流在低频线圈L1上感应出的电动势将会在低频线圈L1上生成一个比较小的电流。
如图3所示，图3中的a图为在图2所示的无线充电双模接收端在高频（6.78MHz或以上的频率）工作时，低频线圈L1、高频线圈L2、补偿电容C1以及调谐电容C2的等效电路图。其中，电流I6.78为流过高频线圈L2的电流，电流I0.15为电流I6.78在低频线圈L1上感应出的电动势在低频线圈L1上生成的电流。由于高低频线圈的绕向相同，电流I0.15和I6.78方向相反。传统的高频调谐和低频补偿电容的设计都会尝试将高频线圈调谐和低频线圈补偿分别在高频和低频工作频率附近达到谐振。然而由于嵌套的线圈排布，线圈之间的耦合系数k比较强，当两路线圈和调谐、补偿电容同时并联到整流电路的输入且用来接收高频的功率信号时，其解耦的等效电路如图3中的b图，其中，VM为电流I2在低频线圈L1上感应出的电动势。
则VM可以表示为：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，
其中，k为高频线圈与低频线圈之间的耦合系数，ω为高频工作的角频率，LH为高频线圈L2的电感，LL为低频线圈L1的电感，M为低频线圈和高频线圈之间的互感。
同时，高频线圈L2和高频调谐电容C2串联电路两端的电压VIN（也是整流器输入电压）可以表示为：
Figure 981510DEST_PATH_IMAGE004
。
其中，CH为高频调谐电容C2的电容值。由于低频线圈L1和低频补偿电容C1串联后也并联在整流器的输入端，且低频补偿电容在高频下近似短路，那么低频线圈L1两端的电压V0.15可以表示为：
Figure 515260DEST_PATH_IMAGE005
。
综上可知，在现有技术中，高频接收线圈和调谐电容在高频工作频率附近谐振，即VIN=0，而当无线充电双模接收端在高频（6.78MHz或以上）工作时，电流I6.78在低频线圈L1上感应出的电动势为V0.15约等于-VM，此时不为0，则低频线圈L1上必然会产生与I6.78反向的高频电流I0.15。并且由于低频线圈L1上的反向感应电流I0.15的存在，高频线圈L2在高频下的等效电感值会下降，与高频发射端之间的耦合也随之下降，高频线圈L2的交流电阻（ACR）也会因为低频线圈L1的存在而增加，相应的高频线圈L2的等效品质因数Q也会下降，高频系统的功率传输效率也会随之下降。
基于此，本发明提供一种充电模块，该充电模块能够提高无线充电双模接收端在接收高频无线电能信号时的的工作效率。
如图4所示，该充电模块包括低频谐振单元10、高频谐振单元20、第一电容C3、整流单元40与电压变换单元50。
具体地，低频谐振单元10的第一端与高频谐振单元20的第一端连接于第一连接点P1，低频谐振单元10的第二端与高频谐振单元20的第二端连接于第二连接点P2，第一电容C3的第一端与第一连接点P1连接，第一电容C3的第二端与整流单元40的第一输入端连接，整流单元40的第二输入端与第二连接点P2连接，整流单元40的输出端与电压变换单元50的输入端连接，电压变换单元50的输出端用于给电池60和/或后继设备供电。
应理解，低频谐振单元10与高频谐振单元20之间的两个连接点，可任意将其中一个连接点定义为第一连接点P1，相应的另一个连接点即为第二连接点P2。例如，第一连接点P1与第二连接点P2可以位于如图4所示的连接点位置。在另一实施例中，第一连接点P1与第二连接点P2也可以位于如图5所示的位置。
请再次参阅图4,低频谐振单元10包括串联连接的低频线圈L11与低频补偿电容C11，高频谐振单元20包括串联连接的高频线圈L21与高频调谐电容C21，且低频线圈L11的同名端与高频线圈L21的同名端连接。其中，高频调谐电容C21用于使高频谐振单元20在接收高频无线电能信号时其两端的交流电压（即P1与P2之间的电压）与流过高频谐振单元20的电流在低频线圈L11的两端形成的感生电动势之间的差值在预设区间内。
由上述现有技术可知，V0.15即为高频谐振单元20两端的交流电压VIN与流过高频谐振单元20的电流在低频线圈L11的两端形成的感生电动势VM之间的差值，且该差值V0.15决定充电模块在接收高频无线电能信号时，低频线圈L11上所产生的高频电流。
因此，本申请通过提供了新的高频调谐电容C21，该高频调谐电容C21不再与高频线圈L21满足在高频工作频率下谐振的条件，但却能够使差值V0.15保持在预设区间内。从而通过控制V0.15的值，能够实现对低频线圈L11所产生的高频电流的控制。
应理解，预设区间可根据实际应用情况进行设置，这里不做限制。同时，随着V0.15的减小，低频线圈L11所产生的高频电流就越小，那么充电模块的工作效率也就越高。
因此，在一最优的实施例中，可通过设置高频调谐电容C21的值，使V0.15为0，那么低频线圈L11上则不会产生高频电流，前面所述的高频线圈L21与高频发射线圈耦合降低的情况和低频线圈L11上额外损耗的问题也就不会发生了，此时系统的功率传输能力最大，效率也较高。
从而由V0.15为0可推导出：VIN与VM相等，可得到以下公式：
Figure 586115DEST_PATH_IMAGE006
，
其中，CH为高频调谐电容C21的电容值，LH为高频线圈L21的电感值，LL为低频线圈L11的电感值，ω为无线充电双模接收端接收到的高频无线电能信号的角频率，k为高频线圈L21与低频线圈L11间在高频工作频率下的耦合系数。
其中，高频工作频率是指无线充电双模接收端在高频（6.78MHz或以上）工作时的频率。则可进一步得到高频调谐电容C21的电容值为：
Figure 547118DEST_PATH_IMAGE007
。
可见，新的高频调谐电容C21的容值不再满足与高频线圈L21电感在高频工作频率下形成谐振的条件。
而为了进一步地提升工作效率，则还需实现高频线圈L21电感的谐振，此时需要引入新的串联电容，该串联电容即为第一电容C3。
如图4或图5所示，第一电容C3与高频线圈L21以及高频调谐电容C21串联连接，并且使第一电容C3与高频调谐电容C21与高频线圈L21形成串联谐振。此时第一电容C3的电容值满足以下公式：
Figure 319902DEST_PATH_IMAGE008
同时，在V0.15为0的情况下，可得到第一电容C3的电容值为：
Figure 126184DEST_PATH_IMAGE009
，其中，CC为所述第一电容的电容值。
通过上述方式，在无线充电双模接收端接收到高频无线电能信号时，低频线圈L11上没有电流，既不会减小高频线圈L21与发射端线圈的耦合，也没有产生损耗，高频线圈L21与第一电容C3和高频调谐电容C21在高频工作频率下呈现串联谐振，可以实现高频功率传输能力和效率的最大化。
然而，当无线充电双模接收端接收到低频无线电能信号时，高频调谐电容C21和高频线圈L21串联在低频呈现几个nF级别的小电容，并不影响低频线圈L11的工作，还可以有效的过滤低频谐振单元10（低频线圈L11和低频补偿电容C11）两端的杂散信号，减低低频接收电路产生的EMI。
但需要注意的是，第一电容C3的容值小于几个nF级别，在无线充电双模接收端工作在低频时，第一电容C3呈高阻抗，会阻挡低频线圈L11与整流单元40之间的电流通路。为解决这个问题，本申请中继续引入第一开关单元，第一开关单元与第一电容C3并联，并在控制单元30检测到系统在低频工作时导通，将第一电容C3短路，实现更高效的低频无线电能接收。同时在系统在高频工作时，控制第一开关单元保持断开，实现高频线圈更精确的调谐，以实现更高效的高频功率传输效率。
以图4所示的第一连接点P1与第二连接点P2为例进行说明。如图6所示，充电模块还包括第一开关单元S1（对应上述中的第一开关单元）与控制单元30，其中，第一开关单元S1与第一电容C3并联连接，第一开关单元S1与控制单元30连接。
当第一开关单元S1导通时，第一电容C3被短路；反之，当第一开关单元S1断开时，第一电容C3接入充电模块中。
其中，第一开关单元S1可以为单刀单掷开关或继电器或开关管等。例如，第一开关单元S1采用常见的两个MOS管串联连接的方式，即两个MOS管的源极连接在一起，两个漏极即作为开关的两个连接端点。
同时，在另一实施方式中，控制单元30能够检测无线充电双模接收端是否接收到低频无线电能信号，如果是，则由上述内容可知，此时需要将第一开关单元S1短路掉，亦即需将第一开关单元S1导通，实现低频线圈L11上从发射端感应出来的低频电流经过导通的第一开关单元，被整流单元40整流后为后继电路供电。
而如果控制单元30检测到无线充电双模接收端并未接收到低频无线电能信号，则此时可包括多种情况。例如，控制单元30检测到无线充电双模接收端接收到高频无线电能信号，又如，整个充电模块处于休眠状态，则控制单元30未检测到任何信号，再比如，无线充电双模接收端已经完成接收低频无线电能信号，控制单元30不再能检测到接收到低频无线电能信号。在上述的这些情况下，均控制第一开关单元S1断开，即也可认为第一开关单元S1保持断开的状态为其初始状态和复位状态。
其中，当控制单元30检测到无线充电双模接收端接收到高频无线电能信号时，第一电容C3用于与高频线圈L21以及高频调谐电容C21在高频工作频率附近形成串联谐振。此时，高频线圈L21上从发射端感应出来的高频电流通过第一电容C3与整流单元40相连，并通过整流单元40后再为后继电路供电。
其中，在一实施方式中，充电模块还包括检测单元80。检测单元80分别与控制单元30以及整流单元40连接。
具体地，检测单元80能够通过整流单元40检测无线充电双模接收端所接收的无线电能信号的频率，并将检测结果传输至控制单元30。从而控制单元30能够知道无线充电双模接收端接收到的无线电能信号是否为低频无线电能信号。
而当第一连接点P1与第二连接点P2为如图5所示时，则相应的第一开关单元S1的设置位置如图7所示。而第一开关单元S1实际应用与上述实施例类似，其在本领域技术人员容易理解的范围内，这里不再赘述。
在一些实施方式中，请再次参阅图6，充电模块还包括低频启动单元70，低频启动单元70分别与第一开关单元S1的第一端以及整流单元40连接。
可选地，低频启动单元70包括第一二极管D1，第一二极管D1的阳极（第一端）与第一连接点P1以及第一开关单元S1的第一端连接，第一二极管D1的阴极（第二端）与整流单元40的输出端连接。
可选地，低频启动单元70还包括第二二极管D2,第二二极管D2的阳极(第一端)接地，第二二极管D2的阴极（第二端）与第一二极管D1的阳极（第一端）连接。
具体地，在无线充电双模接收端有信号进来时，均需经过整流单元40或低频启动单元70为输出电容Crect充电，以为充电模块中的各个单元（包括控制单元30等）提供工作电源。而若无线充电双模接收端接收到的信号为低频无线电能信号，那么此时由于第一开关单元S1为默认断开状态（控制单元30还未得电，无法控制第一开关单元S1导通），则可能会因为第一电容C3的存在而使此时的低频无线电能信号不足以经过第一电容C3以及整流单元40后为充电模块中的各个单元提供工作电源。换言之，充电模块中的各个单元可能存在因供电电压不足而无法启动的情况。
那么，低频启动单元70就提供一条新的为输出电容Crect充电的回路，以实现为充电模块中的各个单元提供工作电源的过程。
其中，以整流单元40为全桥整流单元为例。此时，整流单元40包括第三开关管、第四开关管、第五开关管与第六开关管，如图6所示，第三开关管对应开关管Q1，第四开关管对应开关管Q2, 第五开关管对应开关管Q3，第六开关管对应开关管Q4。
开关管Q1的源极与开关管Q2的漏极之间的连接点与第一电容C3的第二端连接，开关管Q3的源极与开关管Q4的漏极之间的连接点与第二连接点P2连接，开关管Q1的漏极与开关管Q3的漏极连接，并与整流单元40的输出端连接，开关管Q2的源极与开关管Q4的源极均接地，开关管Q1的栅极、开关管Q2的栅极、开关管Q3的栅极以及开关管Q4的栅极皆与控制单元30连接。
应理解，整流单元40也可以半桥整流单元等。
综上，在充电模块通过低频线圈L11接收低频无线电能信号启动时，第一开关单元S1保持断开状态，低频线圈L11上从发射端感应出来的低频电流在正半周时,（第一连接点P1与第二连接点P2间电压为正），电流通过第一二极管D1和整流单元40中的开关管Q4的体二极管形成回路为输出电容Crect充电。在低频电流的负半周时（第一连接点P1与第二连接点P2间电压为负），电流通过第二二极管D2和整流单元40中的开关管Q3的体二极管形成回路为输出电容Crect充电。直到输出电容Crect上积累了足够的电能来启动充电模块中的各个单元（包括控制单元30等）。继而，控制单元30才能够执行相应的操作，例如，进一步检测无线充电双模接收端所接收到无线电能信号的频率。
应理解，如果是在无线充电双模接收端的系统有电的情况下，则不需要经过低频启动单元70以对初始电能恢复和积累的过程，即此时，只要检测到低频无线电能信号输入，控制单元30就可立即控制第一开关单元S1导通。
当然，低频启动单元70也可以只包括一个二极管，其工作过程与上述过程类似，其在本领域技术人员容易理解的范围内，这里不再赘述。
并且，在第一连接点P1与第二连接点P2如图7所示时，则相应的第一二极管D1与第二二极管D2的连接关系应如图7所示，这里不再赘述。
在另一实施例中，还可将第一开关单元S1设置为一个MOS管，则第一开关单元S1包括第一开关管。那么，该MOS管的体二极管可以起到与低频启动单元70类似的作用，从而无需再额外添加低频启动单元70，以节省成本。
请一并参阅图6与图8，其中，第一开关管对应开关管Q5，开关管Q5的栅极与控制单元30连接，开关管Q5的漏极与源极分别与第一电容C3的第一端与第二端连接，即，开关管Q5的漏极连接至第一连接点P1，开关管Q5的源极与第一电容C3的第二端连接，也就是连接整流单元40的第一输入端。
当充电模块通过低频线圈L11接收到低频无线电能信号时，并且在低频无线电能信号的负半周时（第一连接点P1与第二连接点P2间电压为负），低频线圈L11上的低频感应电流通过整流单元40中的开关管Q3的体二极管给输出电容Crect充电，并通过整流单元40中的开关管Q2的体二极管以及开关管Q5的体二极管完成电流回路。充电模块在输出电容Crect上积累了足够电荷和电压后启动充电模块中的各个单元，例如控制单元30。
继而，控制单元30得电，当控制单元30检测到无线充电双模接收端所输入无线电能信号为低频无线电能信号时，控制单元30还会进一步导通开关管Q5来实现更有效的低频无线电能接收。在开关管Q5导通后，第一电容C3被等效短路，低频线圈L11上感应出的低频感应电流，通过导通的开关管Q5输出到整流单元40，控制单元30同时驱动整流单元40中的开关管Q1～开关管Q4对输入的低频感应电流进行同步整流。
当充电模块通过高频线圈L21接收高频无线电能信号时，开关管Q5则自始至终保持截止。高频线圈L21上感应出的高频感应电流，通过第一电容C3输出到整流单元40，控制单元30同时驱动整流单元40中的开关管Q1～开关管Q4，以对输入的高频感应电流进行同步整流。
虽然开关管Q5只为一个MOSFET管，区别于传统交流开关中所用的两个对顶的MOSFET管（两个MOSFET管串联连接，即两个MOSFET管的源极连接在一起，两个漏极则作为开关的两个连接端点），由于第一电容C3与开关管Q5成并联关系，开关管Q5的体二极管会对第一电容C3两端的电压起到钳位作用。
在高频稳态工作时，受益于串联高频调谐电容C21和低频补偿电容C11对直流通路的阻断，第一电容C3上会形成一个从开关管Q5漏极到源极的直流正电压，而这个正电压会使开关管Q5的体二极管保持截止。这样仅用一个开关管Q5就可以有效地对高频感应电流进行阻断，迫使高频感应电流通过第一电容C3形成回路。在这种情况下，断开状态下的开关管Q5的存在不会对第一电容C3的等效电容值产生显著影响，第一电容C3仍旧可以和高频调谐电容C21，高频线圈L21串联在高频工作频率附近的形成谐振。
综上，第一开关单元S1采用单个开关管Q5的应用，能够在电路工作的三个不同状态下起到了以下三个不同的作用。
第一，在充电模块通过低频线圈L11接收低频无线电能信号启动时，利用开关管Q5的体二极管的暂态响应对输入感应低频电流进行半波整流，为输出电容Crect充电而得到启动控制单元30等的初始电能。
第二，在控制单元30得电后检测到无线充电双模接收端接收到低频无线电能信号时，在充电的过程中开关管Q5被完全导通，利用开关管Q5很低的导通电阻对第一电容C3形成有效地短路，保证第一电容C3的存在不会对低频补偿电容C11对低频线圈L21的补偿造成影响。
第三，在控制单元30检测到无线充电双模接收端接收到低频无线电能信号时，开关管Q5的体二极管与第一电容C3并联，对第一电容C3上的直流电压进行钳位，实现单一MOSFET开关管对高频交流电流的有效隔离，从而保证第一电容C3与高频线圈L21以及高频调谐电容C21在高频工作频率附近形成串联的谐振。
进一步地，由上述实施例可知，开关管Q5是基于控制单元30的第一控制信号切换其开关状态，其中，将第一控制信号中的最大电压记为高电平，将第一控制信号中的最小电压记为低电平。那么，通过对开关管Q5输入不同的第一控制信号，则还可以实现相应的功能。
如图9所示，在图9中的a图表示该第一控制信号恒为高电平，该高电平可作为控制开关管Q5保持导通的信号。此时可应用于控制单元30检测到无线充电双模接收端接收到低频无线电能信号应用场景。相应的，该第一控制信号也可以恒为低电平，该低电平即作为控制开关管Q5保持断开的信号，此时可适用于控制单元30检测到无线充电双模接收端未接收到低频无线电能信号应用场景（例如，控制单元30检测到无线充电双模接收端接收到高频无线电能信号）。
总而言之，当第一控制信号恒为高电平或恒为低电平时，该第一控制信号能够基于无线充电双模接收端所接收到无线电能信号控制开关管Q5的导通与关断。
图9中的b图所示的第一控制信号则为高电平与低电平之间连接变化的多个电平，例如，从b1点的电平逐渐增加至b2点的电平。换言之，开关管Q5的栅极信号（即输入的第一控制信号）可以为导通和关断间连续可调的电平。该第一控制信号用于在控制单元30检测到充电模块的输入过压或过流时，改变开关管Q5的导通状态，以对后继电路进行保护。
比如，控制单元30检测到无线充电双模接收端接收到低频无线电能信号，即在低频工作时，可以从正常工作时的导通状态，通过降低开关管Q5的栅极电压，使其工作在线性区域，来提高其导通阻抗，以实现开关管Q5与整流单元40之间的分压，从而实现对后继电路进行保护。
又如，控制单元30检测到无线充电双模接收端接收到高频无线电能信号，即在高频工作时，可以从正常工作时的截止状态，通过升高开关管Q5栅极电压的方法使开关管Q5工作在线性区域，以降低其导通电阻，对输入电流进行分流，从而实现对对后继电路进行保护。
图9中的c图所示的第一控制信号则表示为脉宽调制信号，该第一控制信号能够调制开关管Q5的导通电阻，以通过负载调制的方式实现与发射端的通信。
亦即，开关管Q5的栅极信号为脉宽调制信号（即PWM信号），在低频工作时，通过对开关管Q5导通电阻的调制来实现负载调制，从而通过负载调试实现与发射端进行通信。同时脉宽调制信号的幅度也可以根据发射端和无线充电双模接收端之间的耦合情况进行调整，以实现对幅度调制通信调制深度的动态调整。
在上述实施例中，介绍了第一电容C3和高频调谐电容C21位于高频线圈L21的同一侧的电路工作原理。当然，在另一实施例中，第一连接点P1与第二连接点P2也可以为图10所述的方式。此时，第一电容C3和高频调谐电容C21分列于高频线圈L21的两侧。同时第一电容C3的第二端与整流单元40的第一输入端相连，第一电容C3的第一端与低频线圈L11相连于第一连接点P1。与第一电容C3并联的开关管Q5需要保持其源极与整流单元40的第一输入端相连，开关管Q5的漏极与高频谐振单元20与低频谐振单元10的共同节点（即第一连接点P1）相连。
可理解，如图10所示的电路结构的工作原理与图8所示的电路结构的工作原理类似，其在本领域技术人员容易理解的范围内，这里不再赘述。但需要注意的是，在图10中所示的电路结构中，当低频线圈L11接收到低频无线电能信号时，在低频无线电能信号的正半周时（第一连接点P1与第二连接点P2间电压为负），低频线圈L11上的低频感应电流通过整流单元40中的开关管Q1的体二极管给输出电容Crect充电，并通过整流单元40中的开关管Q4的体二极管以及开关管Q5的体二极管完成电流回路。
可选地，整流单元40还可以为电流型D类整流电路，此时整流单元40包括第七开关管与第八开关管。如图11所示，图11示例性的示出整流单元40为电流型D类整流电路的充电模块，其中，第七开关管对应开关管Q7，第八开关管对应开关管Q8。
具体地，开关管Q7的源极与开关管Q8的漏极之间的连接点与第二连接点P2连接，开关管Q7的漏极与整流单元40的输出端连接，开关管Q8的源极与第一电容C3的第二端均接地，开关管Q7与开关管Q8的栅极均与控制单元30连接。
可见，开关管Q7与开关管Q8之间的连接点为整流单元40的输入，同时与第一电容C3并联的开关管Q5需要保持其源极接地。在充电模块通过低频线圈L11接收低频无线电能信号启动时，在信号的正半周时（第一连接点P1与第二连接点P2间电压为负），低频线圈L11上的低频感应电流通过整流单元40中的开关管Q1的体二极管给输出电容Crect充电，并通过开关管Q5的体二极管完成电流回路。
图11所示的电路结构的主要优势在于，由于开关管Q5的源极接地，使得其驱动电路只需要参考地输出驱动信号，很大的简化了其驱动电路。
在一实施方式中，如图12所示，充电模块还包括第二开关单元S2，第二开关单元S2与第一电容C3并联连接，其中，第二开关单元S2用于调节第一电容C3的电容值。
可选地，第二开关单元S2包括至少一个第二子开关单元与至少一个第二电容，其中，第二子开关单元与第二电容一一对应。具体地，第二子开关单元与所述第二电容串联连接。
如图12所示，第二开关单元S2包括第二子开关单元st1、第二子开关单元st2…第二子开关单元stn，对应的，第二开关单元S2还包括第二电容ct1、第二电容ct2…第二电容ctn，每个第二子开关单元stn与对应的第二电容ctn串联连接。
同样，每一个第二子开关单元的导通与断开均由控制单元30所输出的第二控制信号进行控制。其中，第二控制信号为代表至少一个第二子开关单元通断状态的数字信号。并且，第二子开关单元st1、第二子开关单元st2…第二子开关单元stn可以相同也可以不同。第二电容ct1、第二电容ct2…第二电容ctn可以相同也可以不同。这里均不作限制。例如，第二子开关单元st1、第二子开关单元st2…第二子开关单元stn均完全相同，同时，第二电容ct1、第二电容ct2…第二电容ctn按2的指数倍成倍依次递增等。
当控制单元30检测到无线充电双模接收端接收到高频无线电能信号，即在高频工作时，开关管Q5保持断开。
一方面，可以通过控制第二控制信号来控制与开关管Q5并联电路中的第二子开关单元st1、第二子开关单元st2…第二子开关单元stn的通断的组合来实现对第一电容C3的微调。以实现对高频线圈L21的动态调谐，动态调谐即在控制单元30检测到高频谐振单元20与第一电容C3组成的串联电路的谐振频率偏离输入的高频无线电能信号的频率时，改变所述至少一个第二子开关管的通断状态，以对高频谐振单元21与第一电容C3组成的串联电路进行动态调谐。
从而保持高频线圈L21谐振，克服了由于高频线圈L21所在周围环境的变化对其谐振的影响。应理解，这里第二子开关单元st1、第二子开关单元st2…第二子开关单元stn由控制单元30输出的第二控制信号（数字信号）所控制。如图13中的d图所示，即为一种示例性的由控制单元30输出的第二控制信号的示意图。
另一方面，可以通过控制与开关管Q5并联电路中的第二子开关单元st1、第二子开关单元st2…第二子开关单元stn的通断的组合来实现对高频线圈L21调谐的动态调制，动态调制即刻意控制动态调谐电路让高频线圈L21在谐振和不谐振之间切换，进而实现无线充电双模接收端与发射端之间的通信。其中，第二子开关单元st1、第二子开关单元st2…第二子开关单元stn的通断由如图13中的e图所示的数字信号进行控制，该数字信号也为脉宽调制信号。
并且，通过对串联的开关控制实现更多种调制深度，从而做到动态调整且连续可调，以实现多个不同调制深度并用来满足多种工况，从而实现了在不同发射线圈和接收线圈的耦合条件下都能顺利进行通信。
同时，在低频工作时也可以用类似办法在控制第二子开关单元st1、第二子开关单元st2…第二子开关单元stn的通断的同时控制开关管Q5断开，利用与低频补偿电容C11串联不同的第二电容ct1、第二电容ct2…第二电容ctn的方法将要传递的脉宽调制信号调制到低频线圈L21上的电流上。调制的幅度也可以根据发射端和接收端之间的耦合情况进行调整实现对幅度调制通信调制深度的动态调整。
进一步地，第二子开关单元st1、第二子开关单元st2…第二子开关单元stn可以均包括单个MOS开关管，即每一个第二子开关单元均包括第二开关管。
如图14所示，其中，每一个第二子开关单元中的第二开关管分别对应开关管qt1，开关管qt2…开关管qtn，换言之，第二子开关单元st1包括开关管qt1，第二子开关单元st2包括开关管qt2…第二子开关单元stn包括开关管qtn。其中，开关管qt1，开关管qt2…开关管qtn的源极与开关管Q5的源极相连，而开关管qt1，开关管qt2…开关管qtn中各自的漏极各通过一个第二电容与开关管Q5的漏极相连。从而，可以通过一个简单的MOSFET开关来实现对第一电容C3的控制也得益于Q5的体二极管对第一电容C3上的直流电压实现了钳位。
本发明实施例还提供一种无线充电系统，该无线充电系统包括无线充电双模接收端与发射端。其中，无线充电双模接收端包括如上任一实施例的充电模块，无线充电双模接收端用于设置在电子设备中；发射端则配置为靠近无线充电双模接收端的预设范围时为无线充电双模接收端供电，发射端用于设置在供电设备中。
本发明提供的充电模块包括低频谐振单元10、高频谐振单元20、第一电容C3、控制单元30、整流单元40与电压变换单元50，低频谐振单元10的第一端与高频谐振单元20的第一端连接，且连接点为第一连接点P1，低频谐振单元10的第二端与高频谐振单元20的第二端连接，且连接点为第二连接点P2，其中，低频谐振单元10包括串联连接的低频线圈L11与低频补偿电容C11，高频谐振单元20包括串联连接的高频线圈L21与高频调谐电容C21，且低频线圈L11的同名端与高频线圈L21的同名端连接，高频调谐电容C21用于使高频谐振单元20在接收高频无线电能信号时其两端的交流电压与流过高频谐振单元20的电流在低频线圈L11两端形成的感生电动势之间的差值在预设区间内，第一电容C3的第一端与第一连接点P1连接，第一电容C3的第二端与整流单元40的第一输入端连接，整流单元40的第二输入端与第二连接点P2连接，整流单元40的输出端与电压变换单元50的输入端连接，电压变换单元50的输出端用于给后继电路供电，第一电容C3用于与高频线圈L21以及高频调谐电容C21在高频工作频率附近形成串联谐振。通过上述方式，能够提高无线充电双模接收端的工作效率。
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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (20)

1.一种充电模块，其特征在于，应用于无线充电双模接收端，所述充电模块包括：
低频谐振单元、高频谐振单元、第一电容、整流单元与电压变换单元；
所述低频谐振单元的第一端与所述高频谐振单元的第一端连接，且连接点为第一连接点，所述低频谐振单元的第二端与所述高频谐振单元的第二端连接，且连接点为第二连接点；
其中，所述低频谐振单元包括串联连接的低频线圈与低频补偿电容，所述高频谐振单元包括串联连接的高频线圈与高频调谐电容，且所述低频线圈的同名端与所述高频线圈的同名端连接；
所述高频调谐电容用于使所述高频谐振单元在接收高频无线电能信号时其两端的交流电压与流过所述高频谐振单元的电流在所述低频线圈两端形成的感生电动势之间的差值在预设区间内；
所述第一电容的第一端与所述第一连接点连接，所述第一电容的第二端与所述整流单元的第一输入端连接，所述整流单元的第二输入端与所述第二连接点连接，所述整流单元的输出端与所述电压变换单元的输入端连接，所述电压变换单元的输出端用于给后继电路供电；
所述第一电容用于与所述高频线圈以及所述高频调谐电容在高频工作频率附近形成串联谐振。
2.根据权利要求1所述的充电模块，其特征在于，
所述高频调谐电容的电容值为：
Figure 846827DEST_PATH_IMAGE001
，其中，CH为所述高频调谐电容的电容值，LH为所述高频线圈的电感值，LL为所述低频线圈的电感值，ω为所述无线充电双模接收端接收到的所述高频无线电能信号的角频率，k为所述高频线圈与所述低频线圈间在高频工作频率下的耦合系数。
3.根据权利要求2所述的充电模块，其特征在于，
所述第一电容的电容值为：
Figure 576886DEST_PATH_IMAGE002
，其中，CC为所述第一电容的电容值。
4.根据权利要求1所述的充电模块，其特征在于，
所述充电模块还包括第一开关单元与控制单元；
所述第一开关单元与所述第一电容并联连接，且所述第一开关单元与所述控制单元连接。
5.根据权利要求4所述的充电模块，其特征在于，所述控制单元用于：
检测所述无线充电双模接收端是否接收到低频无线电能信号，
若是，则控制所述第一开关单元导通，以使所述低频谐振单元将接收到的所述低频无线电能信号传输至所述整流单元；
若否，则控制所述第一开关单元断开，以使所述第一电容用于与所述高频线圈以及所述高频调谐电容在高频工作频率附近形成串联谐振。
6.根据权利要求4所述的充电模块，其特征在于，
所述第一开关单元包括第一开关管；
所述第一开关管的栅极与所述控制单元连接，所述第一开关管的漏极与源极分别与所述第一电容的第一端与第二端连接；
所述第一开关管用于基于所述控制单元的第一控制信号切换其开关状态，其中，将所述第一控制信号中的最大电压记为高电平，将所述第一控制信号中的最小电压记为低电平。
7.根据权利要求6所述的充电模块，其特征在于，
所述第一控制信号恒为高电平或者恒为低电平；
所述第一控制信号用于基于所述无线充电双模接收端所接收到无线电能信号控制所述第一开关管的导通与关断。
8.根据权利要求6所述的充电模块，其特征在于，
所述第一控制信号为所述高电平与所述低电平之间连续变化的多个电平；
所述第一控制信号用于在所述控制单元检测到输入过压或过流时，改变所述第一开关管的导通状态，以对所述后继电路进行保护。
9.根据权利要求6所述的充电模块，其特征在于，
所述第一控制信号为脉宽调制信号；
所述第一控制信号用于调制所述第一开关管的导通电阻，以通过负载调制的方式实现与发射端的通信。
10.根据权利要求4所述的充电模块，其特征在于，
所述充电模块还包括低频启动单元；
所述低频启动单元的第一端分别与所述第一开关单元的第一端连接，所述低频启动电路的第二端与所述整流单元的输出端连接；
在所述充电模块通过所述低频线圈接收所述低频无线电能信号启动时，
所述低频启动单元用于基于所述低频线圈所接收到的低频无线电能信号为所述充电模块中的各个单元提供工作电源。
11.根据权利要求10所述的充电模块，其特征在于，
所述低频启动单元包括第一二极管；
所述第一二极管的第一端与所述第一连接点以及所述第一开关单元的第一端连接，所述第一二极管的第二端与所述整流单元的输出端连接。
12.根据权利要求11所述的充电模块，其特征在于，
所述低频启动单元还包括第二二极管；
所述第二二极管的第一端接地，所述第二二极管的第二端与所述第一二极管的第一端连接。
13.根据权利要求4所述的充电模块，其特征在于，
所述充电模块还包括第二开关单元；
所述第二开关单元与所述第一电容并联连接，
所述第二开关单元包括至少一个第二子开关单元与至少一个第二电容，其中，所述第二子开关单元与所述第二电容一一对应；
所述第二子开关单元与所述第二电容串联连接；
所述第二开关单元用于基于所述控制单元的第二控制信号切换至少一个第二子开关单元的开关状态，以调节所述第一电容的电容值。
14.根据权利要求13所述的充电模块，其特征在于，
所述第二控制信号为代表至少一个第二子开关单元通断状态的数字信号，
在所述无线充电双模接收端接收高频无线电能信号时，所述第一控制信号控制所述第一开关单元保持断开，所述第二控制信号用于在所述控制单元检测到高频谐振单元与第一电容组成的串联电路的谐振频率偏离输入的高频无线电能信号的频率时，改变所述至少一个第二子开关单元的通断状态，以对高频谐振单元与第一电容组成的串联电路进行动态调谐。
15.根据权利要求13所述的充电模块，其特征在于，
所述第二控制信号为代表至少一个第二子开关单元通断状态的数字信号，
在所述无线充电双模接收端接收低频无线电能信号且进行负载调制通信时，所述第一控制信号控制所述第一开关单元断开，所述第二控制信号用于通过改变所述至少一个第二子开关单元的通断状态，以对第一电容的电容值的改变实现所述无线充电双模接收端与发射端的通信。
16.根据权利要求14或15所述的充电模块，其特征在于，
所述第一开关单元包括第一开关管；
所述第一开关管的栅极与所述控制单元连接，所述第一开关管的漏极与源极分别与所述第一电容的第一端与第二端连接；
所述第二子开关单元包括第二开关管；
所述第二开关管的漏极与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第二开关管的源极与所述第二电容的第二端连接，所述第二开关管的栅极与所述控制单元连接。
17.根据权利要求4所述的充电模块，其特征在于，
所述整流单元包括第三开关管、第四开关管、第五开关管与第六开关管；
所述第三开关管的源极与所述第四开关管的漏极之间的连接点与所述第一电容的第二端连接，所述第五开关管的源极与所述第六开关管的漏极之间的连接点与所述第二连接点连接，所述第三开关管的漏极与所述第五开关管的漏极连接，并与所述整流单元的输出端连接，所述第四开关管的漏极与所述第六开关管的源极均接地，所述第三开关管的栅极、所述第四开关管的栅极、所述第五开关管的栅极以及所述第六开关管的栅极皆与所述控制单元连接。
18.根据权利要求4的充电模块，其特征在于，
所述整流单元包括第七开关管与第八开关管；
所述第七开关管的源极与所述第八开关管的漏极之间的连接点与所述第二连接点连接，所述第七开关管的漏极与所述整流单元的输出端连接，所述第八开关管的源极与所述第一电容的第二端均接地，所述第七开关管的栅极与所述第八开关管的栅极皆与所述控制单元连接。
19.根据权利要求4所述的充电模块，其特征在于，
所述充电模块还包括检测单元；
所述检测单元分别与所述整流单元以及所述控制单元连接；
所述检测单元用于检测通过所述整流单元的所述无线充电双模接收端所接收的无线电能信号的频率，并将检测结果传输至所述控制单元。
20.一种无线充电系统，其特征在于，包括：
无线充电双模接收端，所述无线充电双模接收端包括如权利要求1-19任一项所述的充电模块，所述无线充电双模接收端用于设置在电子设备中；
发射端，所述发射端配置为靠近所述无线充电双模接收端预设范围时为所述无线充电双模接收端供电，所述发射端用于设置在供电设备中。
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