CN112751372A - 充电电路和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种充电电路和电子设备。充电电路包括：电池；电池充电模块，所述电池充电模块与所述电池连接；插接模块，所述插接模块用于与外部电源连接且所述插接模块连接至所述电池充电模块；无线充电线圈和无线充电模块，所述无线充电模块连接与所述无线充电线圈连接，且所述无线充电模块还连接至所述插接模块，以在所述插接模块与所述外部电源导通时，能够通过所述无线充电模块输送电源信号至所述无线充电线圈，以对外部电子设备进行充电。

Description

充电电路和电子设备

技术领域

本公开涉及终端技术领域，尤其涉及一种充电电路和电子设备。

背景技术

当前，随着电子设备市场的不断发展，电子设备的功能也日益强大。例如，当前市场上在售的一些手机终端具有反向充电功能，即当手机终端处于反向充电模式时，可以通过该手机终端向其他手机终端进行充电，以在一些无充电器和充电宝且急需用电的场景下解决手机的电源问题。

发明内容

本公开提供一种充电电路和电子设备，以解决相关技术中的不足。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种充电电路，包括：

电池；

电池充电模块，所述电池充电模块与所述电池连接；

插接模块，所述插接模块用于与外部电源连接且所述插接模块连接至所述电池充电模块；

无线充电线圈和无线充电模块，所述无线充电模块连接与所述无线充电线圈连接，且所述无线充电模块还连接至所述插接模块，以在所述插接模块与所述外部电源导通时，能够通过所述无线充电模块输送电源信号至所述无线充电线圈，以对外部电子设备进行充电。

可选的，还包括：

第一开关组件，所述第一开关组件的一端连接至所述无线充电模块、另一端连接至所述插接模块，所述第一开关组件用于切换所述无线充电模块与所述插接模块之间的导通状态。

可选的，还包括：

变压模块，所述变压模块连接于所述无线充电模块和所述电池充电模块之间，所述变压模块包括反向升压工作机制和/或直通工作机制，所述变压模块用于在所述电池对外部电子设备反向无线充电时，调整输入至所述无线充电模块的电压，以使得输入至所述无线充电模块的电压大于或者等于从所述电池输出的电压。

可选的，还包括：

第二开关组件，所述第二开关组件连接于所述电池和所述变压模块之间，所述第二开关组件用于切换所述电池与所述变压模块之间的导通状态。

可选的，所述变压模块包括下述之一：

三电平脉冲发生器、2：1开关电容器件和降压变化器。

可选的，所述变压模块包括三电平脉冲发生器，所述三电平脉冲发生器包括：

第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第一电容、第二电容、电感、输入端和输出端，所述第一电容与所述输出端并联，所述电感、所述第一场效应管和所述第二场效应管串联，且所述电感连接至所述输出端、所述第一场效应管连接至所述输入端，所述第三场效应管和所述第四场效应管串联，且所述第三场效应管连接至所述第二场效应管和所述电感之间，所述第四场效应管接地，所述第二电容的一端连接至所述第一场效应管和所述第二场效应管之间、另一端连接至所述第三场效应管和所述第四场效应管之间；

其中，所述三电平脉冲发生器处于所述反向升压工作机制时，从第一场效应管和第三场效应管断开、第二场效应管和第四场效应管导通切换至第一场效应管和第二场效应管断开、第三场效应管和第四场效应管导通、再切换至第二场效应管和第四场效应管断开、第一场效应管和第三场效应管导通；

所述三电平脉冲发生器处于所述直通工作机制时，第三场效应管和第四场效应管断开、第一场效应管和第二场效应管导通。

可选的，所述变压模块包括2：1开关电容器件，所述2：1开关电容器件包括：

第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第一电容、第二电容、第三电容、输入端和输出端，所述第一场效应管、第二场效应管和第三场效应管、第四场效应管串联，且所述第一场效应管连接至所述输入端，所述第四场效应管接地，所述第一电容与所述第一场效应管并联并连接至所述输入端、所述第二电容的端连接于所述第一场效应管和所述第二场效应管之间、另一端连接于所述第三场效应管和所述第四场效应管之间，所述输出端连接于所述第二场效应管和所述第三场效应管之间，所述第三电容的一端接地、另一端连接至所述输出端的正极；

其中，所述2：1开关电容器件处于所述反向升压工作机制时，从第二场效应管和第四场效应管导通、第一场效应管和第三场效应管断开切换至第一场效应管和第三场效应管导通、第二场效应管和第四场效应管断开；

所述2：1开关电容器件处于所述直通工作机制时，第一场效应管和第二场效应管导通、第三场效应管和第四场效应管断开。

可选的，所述变压模块包括降压变化器，所述降压变化器包括：

第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、电感、电容、输入端和输出端，所述第一场效应管和所述电感串联，且所述第一场效应管连接至所述输入端、所述电感连接至所述输出端，所述第三场效应管与所述电感并联、所述电容与所述输出端并联，所述第二场效应管的一端连接至所述电感和所述第一场效应管之间，另一端接地；

所述降压变化器处于反向升压工作机制时，从所述第一场效应管和第三场效应管断开、所述第二场效应管导通切换至所述第一场效应管导通、所述第二场效应管和第三场效应管断开；

所述降压变化器处于直通工作机制时，所述第一场效应管和第三场效应管导通、所述第二场效应管断开。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种电子设备，包括如上述中任一项实施例所述的充电电路。

可选的，所述电子设备还包括：

处理器，所述处理器连接至所述充电电路，且在所述插接模块与所述无线充电模块导通、且插接模块与外部电源导通时，所述处理器用于调节输入至所述插接模块的电压。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，本公开中的技术方案不需要专门为反充电电路配置升压模块，简化电路结构，减少发热，而且由于是插接模块的电源信号直接被输送至无线充电线圈，有利于调节与插接模块适配的充电器的电压，便于实现高压输出，提升反充电的效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种充电电路的结构框图。

图2是相关技术中一种充电电路的结构框图。

图3是根据一示例性实施例示出的另一种充电电路的结构框图。

图4是根据一示例性实施例示出的又一种充电电路的结构框图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种变压模块的结构示意图。

图6是图5中变压模块的一种工作机制的工作流程图。

图7是图5中变压模块的另一种工作机制的工作流程图。

图8是图5中变压模块的还一种工作机制的工作流程图。

图9是根据一示例性实施例示出的另一种变压模块的结构示意图。

图10是图9中变压模块的一种工作机制的工作流程图。

图11是图9中变压模块的另一种工作机制的工作流程图。

图12是图9中变压模块的还一种工作机制的工作流程图。

图13是根据一示例性实施例示出的还一种变压模块的结构示意图。

图14是图13中变压模块的一种工作机制的工作流程图。

图15是图13中变压模块的另一种工作机制的工作流程图。

图16是图13中变压模块的还一种工作机制的工作流程图。

图17是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

图1是根据一示例性实施例示出的一种充电电路100的结构框图。如图1所示，该充电电路100可以包括电池1、电池充电模块2、插接模块3、无线充电线圈4和无线充电模块5。其中，电池1与电池充电模块2连接，插接模块3可以与外部电源连接并且该插接模块3连接至电池充电模块2，从而在插接模块3与外部电源导通时，可以通过电池充电模块2对电池1进行充电。其中，该插接模块3可以包括USB借口、Micro USB接口和Type-c等接口中的一种，本公开并不限制。

进一步地，无线充电模块5与无线充电线圈4以及电池1连接，并且该无线充电模块5还连接至插接模块3，从而在插接模块3与外部电源导通时，能够通过插接模块3以及无线充电模块5对将电源信号输送至无线充电线圈4，对外部电子设备进行充电，实现配置有该充电电路的电子设备的反充电功能。而且，相对于如图2所示的相关技术中需要从电池1输出电源信号，并在经升压模块进行升压后再输送至无线充电模块5和无线充电线圈4的方案，本公开中的技术方案不需要专门为反充电电路配置升压模块，简化电路结构，减少发热，而且由于是插接模块3的电源信号直接被输送至无线充电线圈4，有利于调节与插接模块3适配的充电器的电压，便于实现高压输出，提升反充电的效率。例如，可以将充电器的输出电压调节至9V或者12V，从而可以间接调节无线充电线圈4的输出功率。

该无线充电模块5还可以通过电池充电模块2连接至电池1，该无线充电模块5可以包括无线接收模块和无线发送模块，从而当配置有该充电电路100的电子设备被放置在无线充电座上时，可以通过无线充电线圈4-无线充电模块5(具体为无线接收模块)-电池充电模块2-电池1的电源信号输送路径，对电池1进行充电。

在本实施例中，如图3所示，该充电电路100还可以包括第一开关组件6，该第一开关组件6的一端连接至无线充电模块5、另一端连接至插接模块3，该第一开关组件6可以用于切换无线充电模块5与插接模块3之间的导通状态。例如，当配置有该充电电路100的电子设备处于有线充电状态时，该第一开关组件6可以处于断开状态，从而插接模块3直接与电池充电模块2导通，电源信息可以被输送至电池1，以为电池1进行充电；当配置有该充电电路100的电子设备处于有线充电状态且同时处于反充电状态时，第一开关组件6可以处于导通状态，从而电源信号可以被输送至无线充电模块5，进一步传输至无线充电线圈4，以为外部电子设备进行充电。

在上述各个实施例中，仍以图3所示，该充电电路100还可以包括变压模块7，该变压模块7连接于无线充电模块5和电池充电模块2之间，并且，该变压模块7可以包括反向升压工作机制和直通工作机制中的一种或者多种工作机制，当变压模块7处于反向升压工作机制时，可以用于在电池1对外部电子设备进行反向无线充电时调整输入至无线充电模块5的电压，并使得输入至无线充电模块5的电压大于从电池1输出的电压，提升输入至无线充电模块5的电压，提高充电电路100反向充电的效率；当变压模块7处于直通工作机制时，可以调整输入至无线充电模块5的电压，并使得输入至无线充电模块5的电压等于从电池1输出的电压，避免压降。

在一实施例中，仍以图3所示，当配置有充电电路100的电子设备给外部电子设备进行反向充电时，可以通过电池1-电池充电模块2-变压模块7-无线充电模块5-无线充电线圈4的路径输送电源信号。

在另一实施例中，如图4所示，该充电电路100还可以包括第二开关组件8，该第二开关组件8连接于电池1和变压模块7之间，该第二开关组件8可以用于切换电池1和变压模块7之间的导通状态。当配置有充电电路100的电子设备给外部电子设备进行反向充电、且电池1与变压模块7导通时，可以通过电池1-第二开关组件8-变压模块7-无线充电模块5-无线充电线圈4的路径输送电源信号。

在上述实施例中，变压模块7可以包括三电平脉冲发生器、2：1开关电容器件和降压变化器中的一种。下述将以三电平脉冲发生器、2：1开关电容器件和降压变化器分别为例对反向升压工作机制和直通工作机制分别进行说明。

在一实施例中，如图5所示，变压模块7包括三电平脉冲发生器，该三电平脉冲发生器包括第一场效应管QHSA、第二场效应管QHSB、第三场效应管QLSB、第四场效应管QLSA、第一电容C₀、第二电容C_FLY、电感L、输入端V_IN和输出端V₀，其中，第一电容C_FLY与输出端并联V₀，电感L、第一场效应管QHSA和第二场效应管QHSB串联，且电感L连接至输出端V₀、第一场效应管QHSA连接至输入端V_IN，第三场效应管QLSB和第四场效应管QLSA串联，且第三场效应管QLSB连接至第二场效应管QHSB和电感L之间，第四场效应管QLSA接地，第二电容C_FLY的一端连接至第一场效应管QHSA和第二场效应管QHSB之间、另一端连接至第三场效应管QLSB和第四场效应管QLSA之间。

当三电平脉冲发生器处于正向工作机制时，如图6所示，可以从第二场效应管QHSB和第四场效应管QLSA断开、第一场效应管QHSA和第三场效应管QLSA导通切换至第一场效应管QHSA和第二场效应管QHSB断开、第三场效应管QLSB和第四场效应管QLSA导通，再切换至第一场效应管QHSA和第三场效应管QLSB断开、第二场效应管QHSB第四场效应管QLSA导通。

当三电平脉冲发生器处于反向升压工作机制时，如图7所示，可以从第一场效应管QHSA和第三场效应管QLSB断开、第二场效应管QHSB第四场效应管QLSA导通切换至第一场效应管QHSA和第二场效应管QHSB断开、第三场效应管QLSB和第四场效应管QLSA导通、再切换至第二场效应管QHSB和第四场效应管QLSA断开、第一场效应管QHSA和第三场效应管QLSA导通。

当三电平脉冲发生器处于直通工作机制时，如图8所示，第三场效应管QLSB和第四场效应管QLSA断开、第一场效应管QHSA和第二场效应管QHSB导通，从而实现电压直通。

在另一实施例中，如图9所示，变压模块7包括2：1开关电容器件，该2：1开关电容器件包括第一场效应管Q₁、第二场效应管Q₂、第三场效应管Q₃、第四场效应管Q₄、第一电容CPMID、第三电容C_out、第二电容C_FLY、输入端V_IN和输出端V_OUT，第一场效应管Q₁、第二场效应管Q₂和第三场效应管Q₃、第四场效应管Q₄串联，且第一场效应管Q₁连接至输入端V_IN，第四场效应管Q₄接地，第一电容CPMID与第一场效应管Q₁并联并连接至输入端V_IN、第二电容C_FLY的端连接于第一场效应管Q₁和第二场效应管Q₂之间、另一端连接于第三场效应管Q₃和第四场效应管Q₄之间，输出端V_OUT连接于第二场效应管Q₂和第三场效应管Q₃之间，第三电容C_out的一端接地、另一端连接至输出端V_OUT的正极。

当2：1开关电容器件处于正向工作机制时，如图10所示，从第一场效应管Q₁和第三场效应管Q₃导通、第二场效应管Q₂和第四场效应管Q₄断开切换至第二场效应管Q₂和第四场效应管Q₄导通、第一场效应管Q₁和第三场效应管Q₃断开。

当2：1开关电容器件处于反向升压工作机制时，如图11所示，从第二场效应管Q₂和第四场效应管Q₄导通、第一场效应管Q₁和第三场效应管Q₃断开切换至第一场效应管Q₁和第三场效应管Q₃导通、第二场效应管Q₂和第四场效应管Q₄断开。

当2：1开关电容器件处于直通工作机制时，如图12所示，第一场效应管Q₁和第二场效应管Q₂导通、第三场效应管Q₃和第四场效应管Q₄断开，从而实现电压直通。

在还一实施例中，如图13所示，变压模块7包括降压变化器(BUCK器件)，降压变化器包括第一场效应管QHSA、第二场效应管QLSA、第三场效应管QHSB、电感L、电容C₀、输入端V_IN和输出端V₀，第一场效应管QHSA和电感L串联，且第一场效应管QHSA连接至输入端V_IN、电感L连接至输出端V₀，第三场效应管QHSB与电感L并联、电容C₀与输出端V₀并联，第二场效应管QLSA的一端连接至电感L和第一场效应管QHSA之间，另一端接地。

当降压变化器处于正向工作机制时，如图14所示，可以从第一场效应管导通QHSA、第二场效应管QLSA和第三场效应管QHSB断开切换至第一场效应管QHSA和第三场效应管QHSB断开、第二场效应管QLSA导通。

当降压变化器处于反向升压工作机制时，如图15所示，可以从第一场效应管QHSA和第三场效应管QHSB断开、第二场效应管QLSA导通切换至第一场效应管导通QHSA、第二场效应管QLSA和第三场效应管QHSB断开。

当降压变化器处于直通工作机制时，如图16所示，第一场效应管QHSA和第三场效应管QHSB导通、所述第二场效应管QLSA断开，实现电压直通。

基于上述各个实施例，本公开还提供一种如图17所示的电子设备200，该电子设备200可以包括上述任一项实施例中所述的充电电路100。进一步地，该电子设备200还可以包括处理器(图中未示出)，该处理器可以连接至充电电路100，一方面可以通过电池1为处理器进行供电，另一方面，还可以在充电电路100的插接模块3与无线充电模块5导通、且插接模块3与外部电源导通时，通过处理器调节输入至插接模块3的电压，例如可以调节至9V或者12V，以提升电子设备200反向充电的功率。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种充电电路，其特征在于，包括：

电池；

电池充电模块，所述电池充电模块与所述电池连接；

插接模块，所述插接模块用于与外部电源连接且所述插接模块连接至所述电池充电模块；

无线充电线圈和无线充电模块，所述无线充电模块连接与所述无线充电线圈连接，且所述无线充电模块还连接至所述插接模块，以在所述插接模块与所述外部电源导通时，能够通过所述无线充电模块输送电源信号至所述无线充电线圈，以对外部电子设备进行充电。

2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，还包括：

第一开关组件，所述第一开关组件的一端连接至所述无线充电模块、另一端连接至所述插接模块，所述第一开关组件用于切换所述无线充电模块与所述插接模块之间的导通状态。

3.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，还包括：

变压模块，所述变压模块连接于所述无线充电模块和所述电池充电模块之间，所述变压模块包括反向升压工作机制和/或直通工作机制，所述变压模块用于在所述电池对外部电子设备反向无线充电时，调整输入至所述无线充电模块的电压，以使得输入至所述无线充电模块的电压大于或者等于从所述电池输出的电压。

4.根据权利要求3所述的充电电路，其特征在于，还包括：

第二开关组件，所述第二开关组件连接于所述电池和所述变压模块之间，所述第二开关组件用于切换所述电池与所述变压模块之间的导通状态。

5.根据权利要求3所述的充电电路，其特征在于，所述变压模块包括下述之一：

三电平脉冲发生器、2：1开关电容器件和降压变化器。

6.根据权利要求5所述的充电电路，其特征在于，所述变压模块包括三电平脉冲发生器，所述三电平脉冲发生器包括：

第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第一电容、第二电容、电感、输入端和输出端，所述第一电容与所述输出端并联，所述电感、所述第一场效应管和所述第二场效应管串联，且所述电感连接至所述输出端、所述第一场效应管连接至所述输入端，所述第三场效应管和所述第四场效应管串联，且所述第三场效应管连接至所述第二场效应管和所述电感之间，所述第四场效应管接地，所述第二电容的一端连接至所述第一场效应管和所述第二场效应管之间、另一端连接至所述第三场效应管和所述第四场效应管之间；

其中，所述三电平脉冲发生器处于所述反向升压工作机制时，从第一场效应管和第三场效应管断开、第二场效应管和第四场效应管导通切换至第一场效应管和第二场效应管断开、第三场效应管和第四场效应管导通、再切换至第二场效应管和第四场效应管断开、第一场效应管和第三场效应管导通；

所述三电平脉冲发生器处于所述直通工作机制时，第三场效应管和第四场效应管断开、第一场效应管和第二场效应管导通。

7.根据权利要求5所述的充电电路，其特征在于，所述变压模块包括2：1开关电容器件，所述2：1开关电容器件包括：

第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第一电容、第二电容、第三电容、输入端和输出端，所述第一场效应管、第二场效应管和第三场效应管、第四场效应管串联，且所述第一场效应管连接至所述输入端，所述第四场效应管接地，所述第一电容与所述第一场效应管并联并连接至所述输入端、所述第二电容的端连接于所述第一场效应管和所述第二场效应管之间、另一端连接于所述第三场效应管和所述第四场效应管之间，所述输出端连接于所述第二场效应管和所述第三场效应管之间，所述第三电容的一端接地、另一端连接至所述输出端的正极；

其中，所述2：1开关电容器件处于所述反向升压工作机制时，从第二场效应管和第四场效应管导通、第一场效应管和第三场效应管断开切换至第一场效应管和第三场效应管导通、第二场效应管和第四场效应管断开；

所述2：1开关电容器件处于所述直通工作机制时，第一场效应管和第二场效应管导通、第三场效应管和第四场效应管断开。

8.根据权利要求5所述的充电电路，其特征在于，所述变压模块包括降压变化器，所述降压变化器包括：

第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、电感、电容、输入端和输出端，所述第一场效应管和所述电感串联，且所述第一场效应管连接至所述输入端、所述电感连接至所述输出端，所述第三场效应管与所述电感并联、所述电容与所述输出端并联，所述第二场效应管的一端连接至所述电感和所述第一场效应管之间，另一端接地；

所述降压变化器处于反向升压工作机制时，从所述第一场效应管和第三场效应管断开、所述第二场效应管导通切换至所述第一场效应管导通、所述第二场效应管和第三场效应管断开；

所述降压变化器处于直通工作机制时，所述第一场效应管和第三场效应管导通、所述第二场效应管断开。

9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的充电电路。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：

处理器，所述处理器连接至所述充电电路，且在所述插接模块与所述无线充电模块导通、且插接模块与外部电源导通时，所述处理器用于调节输入至所述插接模块的电压。

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