CN113036827A - 电子设备 - Google Patents

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CN113036827A CN201911346515.6A CN201911346515A CN113036827A CN 113036827 A CN113036827 A CN 113036827A CN 201911346515 A CN201911346515 A CN 201911346515A CN 113036827 A CN113036827 A CN 113036827A
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Abstract

本公开提供了一种电子设备,包括:电池、至少两个充电电路、充电接口及至少两个无线接收电路;其中,至少两个充电电路分别与电池连接;充电接口与至少两个充电电路连接,用于接收电源提供装置的输出电压和输出电流;至少两个充电电路用于对充电接口输出的电压和电流进行处理后提供给电池进行充电;至少两个无线接收电路与至少两个充电电路一一对应连接,至少两个无线接收电路用于接收无线充电装置发射的电磁信号,并将电磁信号转换成输出电压和输出电流;至少两个充电电路还用于对至少两个无线接收电路输出的电压和电流进行处理后提供给电池进行充电。该电子设备利用多路充电电路同时为电池充电,可以提升电池的充电功率,加快电池的充电速率。

Description

电子设备
技术领域
本公开涉及终端技术领域,尤其涉及一种电子设备。
背景技术
电子设备(例如智能手机,移动终端或智能设备)越来越受到消费者的青睐,但是电子设备耗电量大,需要经常充电,而采用低功率的普通充电方案对电子设备进行充电通常需要花费数小时的时间,为了应对这一挑战,业界提出了通过提高电子设备充电功率的快速充电方案对待充电设备进行充电。
然而,随着电子设备电池容量的提高,用户对于充电速度要求越来越高。目前的快速充电方案无法满足日益增长的充电速率需求。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种电子设备,可以提升电子设备的充电功率,从而提高充电速率。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的一个方面,提供一种电子设备,包括:电池;至少两个充电电路,分别与所述电池连接;充电接口,与所述至少两个充电电路连接,用于接收电源提供装置的输出电压和输出电流;所述至少两个充电电路用于对所述充电接口输出的电压和电流进行处理后提供给所述电池进行充电;以及至少两个无线接收电路,与所述至少两个充电电路一一对应连接,所述至少两个无线接收电路用于接收无线充电装置发射的电磁信号,并将所述电磁信号转换成输出电压和输出电流;所述至少两个充电电路还用于对所述至少两个无线接收电路输出的电压和电流进行处理后提供给所述电池进行充电。
本公开实施例提供的待充电设备包括至少两个充电电路,并且无论是在有线充电时,还是在无线充电时,都可以共享至少两个充电电路,通过所述至少两个充电电路同时为电池充电,从而提升了电池的充电功率,加快了对电池的充电速度。
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。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据一示例示出的相关技术中的电子设备的结构示意图。
图2是本公开一个示例性实施例提供的一种待充电设备的结构示意图。
图3是本公开一个示例性实施例提供的一种有线充电系统的结构示意图。
图4是本公开一个示例性实施例提供的一种无线充电系统的结构示意图。
图5A和图5B分别是本公开一个示例性实施例提供的另一种待充电设备的结构示意图。
图6是本公开一个示例性实施例提供的另一种无线充电系统的结构示意图。
图7A和图7B分别示出本公开示例性实施例提供的再一种待充电设备的结构示意图。
图8A至图8C分别示出本公开示例性实施例提供的再一种待充电设备的结构示意图。
图9示出本公开示例性实施例提供的再一种待充电设备的结构示意图。
图10示出本公开示例性实施例提供的再一种待充电设备的结构示意图。
图11示出本公开示例性实施例提供的再一种待充电设备的结构示意图。
图12示出本公开示例性实施例提供的再一种待充电设备的结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外,附图仅为本公开的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体,不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
在本公开中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解,例如,可以是电连接,也可以是通信连接;可以是直接相连,也可以是间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示单独存在A、单独存在B及同时存在A和B三种情况。符号“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
图1是根据一示例示出的相关技术中的电子设备的结构示意图。
如图1所示的电子设备10既可以支持有线充电方式,也可以支持无线充电方式。
当采用有线充电方式进行充电时,电子设备10与电源提供装置(如电源适配器、移动电源(Power Bank)等设备)通过缆线连接,接收电源提供装置输出的电能,以为电子设备10中的电池充电。
当采用无线充电方式进行充电时,通常将无线充电装置(如无线充电底座)与电源提供装置连接,接收电源提供装置输出的电能。电子设备10放置在无线充电装置之上,由无线充电装置将电源提供装置输出的电能转换为电磁信号(或电磁波)发送给电子设备10,以为电子设备10中的电池进行充电。
参考图1,电子设备10包括:充电接口101、第一电压转换模块102a、第二电压转换模块102b、第三电压转换模块102c、无线接收电路103、负载开关104及电池105。
下面分别说明相关技术中的有线充电方案和无线充电方案。
在进行有线充电时,电子设备10通过充电接口101与电源提供装置连接。快速充电时,以单电芯电池105为例,电源提供装置的最大输出电压和最大输出电流分别为10V/4A。电源提供装置的输出电压和输出电流分别经过第一电压转换模块102a(如Buck电路)和第三电压转换模块102c(如电荷泵(Charge Pump,CP)电路)的转换,加载到电池105两端的充电电压和充电电流分别为5V/8A。因此,在有线充电方案中,电池的最大充电功率为40W。
在进行无线充电时,电子设备10通过无线接收电路103接收无线充电装置发射的电磁信号(或电磁波)。在快速充电时,仍以单电芯电池105为例,无线接收电路103最大的输出电压和电流分别为20V/1.5A,分别经过第二电压转换模块102b(如CP电路)和第三电压转换模块102c的转换,加载到电池105两端的充电电压和充电电流分别为5V/6A。因此,在无线充电方案充,电池的最大充电功率为30W。
如上述,随着电子设备电池容量的提高,用户对于充电速度要求越来越高。目前的快速充电方案无法满足日益增长的充电速率需求。
因此,本公开实施例提供一种待充电设备,无论在有线充电方式下,还是在无线充电方式下,均可以提升充电功率,从而提高充电速率。
下面,具体通过如下实施例进行说明本公开实施例提供的待充电设备。
图2是本公开一个示例性实施例提供的一种待充电设备的结构示意图。
如图2所示的待充电设备20例如可以是终端或电子设备,该终端或电子设备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(public switchedtelephone 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通信终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”以及/或“移动终端”。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。此外,该终端还可以包括但不限于诸如电子书阅读器、智能穿戴设备、移动电源(如充电宝、旅充)、电子烟、无线鼠标、无线键盘、无线耳机、蓝牙音箱等具有充电功能的可充电电子设备。
参考图2,待充电设备20包括:电池201、第一充电电路202a、第二充电电路202b、充电接口203、第一无线接收电路204a及第二无线接收电路204b。
其中,电池201例如可以为单个电池或电芯,或者为包含多个相互串联的电芯的锂电池。或者,电池201也可以包括多个串联的电池单元,每个电池单元为包含单个电芯或包含多个电芯的锂电池。当电池201包含多个电芯或多个电池单元时,可以分别地为每个电池单元或电芯充电,也可以将多个电池单元或多个电芯作为一个整体进行充电。
下面以电池201包括两个串联的电池单元,且每个电池单元包含单电芯为例,说明采用多个串联的电池单元如何在大电流充电时,即可以提升充电速度,又可以降低待充电设备的发热量:
对于包含单个电池单元的待充电设备,当使用较大的充电电流为单个电池单元充电时,待充电设备的发热现象会比较严重。为了保证待充电设备的充电速度,并缓解待充电设备在充电过程中的发热现象,可对电池结构进行改造,使用相互串联的多个电池单元,并对该多个电池单元进行直充,即直接将适配器输出的电压加载到多个电池单元中每个电池单元的两端。与单个电池单元方案相比(即认为改进前的单个电池单元的容量与改进后串联多个电池单元的总容量相同),如果要达到相同的充电速度,施加至多个电池单元中的每个电池单元的充电电流约为单个电池单元所需的充电电流的1/N(N为串联的电池单元的数目),换句话说,在保证同等充电速度的前提下,多个电池单元串联可以大幅降低充电电流的大小,从而进一步减小待充电设备在充电过程中的发热量。因此,为了提升充电速度并降低待充电设备在充电过程中的发热量,待充电设备可以采用多个串联的电池单元。
此外,电池201例如还可以为包含多个相互并联的电芯的锂电池,或者,可以包括多个并联的电池单元,每个电池单元为包含单个或多个电芯的锂电池。
第一充电电路202a及第二充电电路202b分别与电池201连接。第一充电电路202a及第二充电电路202b分别输出的电压和电流,分别加载在电池201两端,以为电池201充电。
充电接口203与第一充电电路202a及第二充电电路202b连接,用于接收电源提供装置(如电源适配器、移动电源等设备)的输出电压和输出电流。
第一充电电路202a与第二充电电路202b对充电接口203输出的电压和电流进行处理,并将处理后的电压和电流提供给电池201进行充电。
第一无线接收电路204a及第二无线接收电路204b与第一充电电路202a及第二充电电路202b一一对应连接,用于接收无线充电装置(如无线充电底座)发射的电磁信号,并将接收到的电磁信号转换成输出电压和输出电流。
第一充电电路202a与第二充电电路202b还用于对第一无线接收电路204a及第二无线接收电路204b输出的电压和电流进行处理,并将处理后的电压和电流提供给电池201进行充电。
图3是本公开一个示例性实施例提供的一种有线充电系统的结构示意图。
如图3所示,有线充电系统1包括:如图2所示的待充电设备20及电源提供装置11。
充电接口203例如可以为USB 2.0接口、Micro USB接口或USB TYPE-C接口。在一些实施例中,充电接口203还可以为lightning接口,或者其他任意类型的能够用于充电的并口或串口。
待充电设备20例如可以通过充电接口203与电源提供装置11通信,而无需设置额外的通信接口或其他无线通信模块。如充电接口203为USB接口,待充电设备20与电源提供装置11可以基于该USB接口中的数据线(如D+和/或D-线)进行通信。又如充电接口203为支持功率传输(PD)通信协议的USB接口(如USB TYPE-C接口),待充电设备20与电源提供装置11可以基于PD通信协议进行通信。此外,待充电设备20还可以通过除充电接口203之外的其他通信方式与电源提供装置11通信。例如,待充电设备20可以以无线的方式与电源提供装置11进行通信,如近场通讯等。
图4是本公开一个示例性实施例提供的一种无线充电系统的结构示意图。
如图4所示,无线充电系统2包括:如图2所示的待充电设备20、电源提供装置21及无线充电装置22。
电源提供装置21例如可以是电源适配器、移动电源等设备。无线充电装置22例如可以是无线充电底座。
电源提供装置21与无线充电装置22通过缆线连接后,将其输出的电流传输至无线充电装置22。
无线充电装置22包括:第一无线发射电路221a、第二无线发射电路221b、控制模块222及充电接口223。
其中,无线充电装置22通过充电接口223与电源提供装置21连接,接收电源提供装置21输出的电能。
充电接口223例如可以为USB 2.0接口、Micro USB接口或USB TYPE-C接口。在一些实施例中,充电接口223还可以为lightning接口,或者其他任意类型的能够用于充电的并口或串口。
无线充电装置22还可以通过充电接口223与电源提供装置21进行通信,而无需设置额外的通信接口或其他无线通信模块,这样可以简化无线充电装置22的实现。如充电接口223为USB接口,无线充电装置22与电源提供装置21可以基于该USB接口中的数据线(如D+和/或D-线)进行通信。又如充电接口223为支持功率传输(Power Delivery,PD)通信协议的USB接口(如USB TYPE-C接口),无线充电装置22与电源提供装置21可以基于PD通信协议进行通信。
此外,无线充电装置22还可以通过除充电接口223之外的其他通信方式与电源提供装置21通信连接。例如,无线充电装置22可以以无线的方式与电源提供装置21进行通信,如近场通讯(Near Field Communication,NFC)、蓝牙通信。
第一无线发射电路221a及第二无线发射电路221b分别与充电接口223连接,用于分别将电源提供装置21输出的电能转换成电磁信号(或电磁波)进行发射,以为待充电设备20进行无线充电。例如,第一无线发射电路221a与第二无线发射电路221b可以包括:逆整流电路和发射线圈(或发射天线)。逆整流电路用于将电源提供装置21输出的直流电转换成高频的交流电,并通过发射线圈或发射天线将该高频交流电转换成电磁信号(或电磁波)发射出去。
在一些实施例中,如图4所示,第一无线发射电路221a例如可以包括:第一逆整流电路2211a和第一发射线圈2212a。第二无线发射电路221b包括:第二逆整流电路2211b和第二发射线圈2212b。
控制模块222分别与第一无线发射电路221a与第二无线发射电路221b连接,用于控制第一无线发射电路221a与第二无线发射电路221b发射上述的电磁信号(或电磁波)。也即,控制第一无线发射电路221a与第二无线发射电路221b,以通过第一无线发射电路221a和/或第二无线发射电路221b,为待充电设备20进行无线充电。
控制模块222例如可以通过微控制单元(Micro Control Unit,MCU)实现。
联合参考图2和图4,第一无线接收电路204a及第二无线接收电路204b分别用于接收无线充电装置22发射的电磁信号(或电磁波),并将该电磁信号(或电磁波)转换成直流电输出。例如,第一无线接收电路204a、第二无线接收电路204b均可以包括:接收线圈(或接收天线)及与接收线圈或接收天线相连的、包括整流电路和/或滤波电路的整形电路。
不失一般性地,以第一无线接收电路204a与第一无线发射电路221a耦合,第二无线接收电路204b与第二无线发射电路221b耦合为例,第一无线接收电路204a通过接收线圈或接收天线将第一无线发射电路221a发射的电磁信号(或电磁波)转换成交流电,通过整形电路对该交流电进行整流和/或滤波等操作,从而将该交流电转换成稳定的直流电,为电池201充电;第二无线接收电路204b通过接收线圈或接收天线将第二无线发射电路221b发射的电磁信号(或电磁波)转换成交流电,通过整形电路对该交流电进行整流和/或滤波等操作,从而将该交流电转换成稳定的直流电,为电池201充电。
需要说明的是,在充电过程中,第一无线接收电路204a也可以与第二无线发射电路221b耦合,而第二无线接收电路204b与第一无线发射电路221a耦合。例如,用户在将待充电设备20放置在无线充电装置22上进行充电时,如果用户将待充电设备20的放置位置使得第一无线接收电路204a与第二无线发射电路221b靠近,且使第二无线接收电路204b与第一无线发射电路221a靠近,则如上所述,第一无线接收电路204a也可以与第二无线发射电路221b耦合,第二无线接收电路204b与第一无线发射电路221a耦合。也即,在实际应用时,两个无线发射电路与两个无线接收电路之间的耦合关系并无限定,例如可以根据其位置关系而进行耦合连接。
需要说明的是,本公开实施例对整形电路的具体形式以及整形电路整形之后得到的第一无线接收电路204a和第二无线接收电路204b的输出电压和输出电流的形式不做具体限定。
在一些实施例中,整形电路可以包括:整流电路和滤波电路。第一无线接收电路204a和第二无线接收电路204b的输出电压可以为滤波之后得到的稳定的电压。
在一些实施例中,整形电路可以仅包括:整流电路。第一无线接收电路204a和第二无线接收电路204b的输出电压可以为整流之后得到的脉动波形的电压,该脉动波形的电压直接加载到电池201两端以对电池201进行充电。可以理解是,第一无线接收电路204a和第二无线接收电路204b的输出电流可以以间歇的方式为电池201充电,第一无线接收电路204a和第二无线接收电路204b的输出电流的周期可以跟随输入无线充电系统1的交流电例如交流电网的频率进行变化。例如,第一无线接收电路204a和第二无线接收电路204b的输出电流的周期所对应的频率为电网频率的整数倍或倒数倍。并且,第一无线接收电路204a和第二无线接收电路204b的输出电流可以以间歇的方式为电池201充电时,第一无线接收电路204a和第二无线接收电路204b的输出电流对应的电流波形可以是与电网同步的一个或一组脉冲组成。脉动形式的电压/电流的大小周期性变换,与恒定直流电相比,能够降低锂电池的析锂现象,提高电池的使用寿命,并且有利于降低电池的极化效应、提高充电速度、减少电池的发热,从而保证待充电设备充电时的安全可靠。
在一些实施例中,如图4所示,第一无线接收电路204a如可以包括:第一接收线圈2041a、第一整形电路2042a。第二无线接收电路204b可以包括:第二接收线圈2041b、第二整形电路2042b。
在一些实施例中,第一接收线圈2041a和第二接收线圈2041b被设置于待充电设备20中的同一个平面内,例如可以沿待充电设备20的长边排列,或者也可以沿待充电设备20的宽边排列。这样的布局,更有利于待充电设备20的散热,对于温度控制的效果更好。
本领域技术人员应理解的是,图2中的待充电设备20虽然分别以包括两个无线接收电路和两个充电电路为例,待充电设备20还可以包括更多的无线接收电路(例如,如图5A和图5B中的三个无线接收电路)及更多的充电电路(例如,如图5A和图5B中的三个充电电路)。
图5A和图5B分别是本公开一个示例性实施例提供的另一种待充电设备的结构示意图。
参考图5A,待充电设备30还进一步包括:第三充电电路202c和第三无线接收电路204c。第三充电电路202c还与充电接口203连接,以分别在有线和无线充电时,对电源提供装置或无线充电装置提供的输出电压和/或输出电流进行处理。
与图5A不同的是,图5B中所示的待充电设备30中的第三充电电路202c还可以仅与第三无线接收电路204c连接,第三充电电路202c仅用于在无线充电时,对无线充电装置提供的输出电压和/或输出电流进行处理。
图6是本公开一个示例性实施例提供的另一种无线充电系统的结构示意图。
如图6所示,该无线充电系统3包括:如图5A所示的待充电设备30及无线充电装置32。无线充电装置32进一步包括:第三无线发射电路221c。
需要说明的是,虽然使用“第一”、“第二”、“第三”等区别不同的无线发射电路和无线接收电路,但在实际充电过程中,不同无线发射电路和无线接收电路之间的耦合关系不受“第一”、“第二”、“第三”的限制。例如,如上述,可以根据无线发射电路和无线接收电路之间的距离关系等,进行耦合,相应地形成一个或更多个无线充电通道。本领域技术人员应理解的是,该无线充电通道为由电磁波或电磁信号组成的无线虚拟通道。
本公开实施例提供的待充电设备包括至少两个充电电路,并且无论是在有线充电时,还是在无线充电时,都可以共享至少两个充电电路,通过所述至少两个充电电路同时为电池充电。例如,以两个充电电路,两个无线接收电路为例,在有线充电时,如每个充电电路均可以如图1中所述,为电池输出40W的充电功率,则电池的充电功率将可达到80W,实现了翻倍。而在无线充电时,每路无线接收电路均可以通过对应的充电电路为电池提供30W的充电功率,则电池的充电功率将可达到60W,也实现了翻倍。而当使用更多的充电电路及无线接收电路时,充电功率将继续倍增,从而可以实现更快的充电速度。
图7A和图7B分别示出本公开示例性实施例提供的再一种待充电设备的结构示意图。
需要说明书的是,虽然为了简化附图,图7A中的待充电设备40以两个充电电路和两个无线接收电路为例进行说明,但如上述,其也可以包括更多个充电电路和更多个无线接收电路为电池201充电。
参考图7A,待充电设备40中的第一充电电路202a包括:第一电压转换模块4021a,第二充电电路202b包括:第二电压转换模块4021b。
第一电压转换模块4021a和第二电压转换模块4021b例如可以为BUCK电路或者为电荷泵(ChargePump)电路,或者还可以为BOOST升压电路,当电池201包含串联的多个电芯时,BOOST升压电路可用于对第一无线接收电路204a和/或第二无线接收电路204b输出的电压或者电源提供装置11输出的电压进行升压,本公开不以此为限。
需要说明的是,本公开不限制电荷泵的转换比例,在实际应用中,根据实际的需求而设定,例如,可以被设置为1:1,2:1,3:1等。此外,当电池201包含多个串联的电芯或多个串联的电池单元时,电荷泵的转换比例还可以被设置为1:2,1:3等,以进行升压操作,从而满足电池201的充电电压需求。
此外,如上述,当电池201包含多个电芯或多个电池单元时,第一电压转换模块4021a和第二电压转换模块4021b输出的充电电压和/或充电电流可以分别地为每个电池单元或电芯充电,也可以将多个电池单元或多个电芯作为一个整体进行充电。
以电池201包含串联的双电芯,第一电压转换模块4021a和第二电压转换模块4021b均为转换比例为2:1的电荷泵为例,在进行有线充电时,如果电源提供装置11可以提供的输出电压和输出电流为20V/6A,通过第一电压转换模块4021a的转换,输出电压和输出电流为10V/6A,通过第二电压转换模块4021b的转换,输出电压和输出电流也为10V/6A,则两个充电电路共可以向电池201提供120W的充电功率。
而在进行无线充电时,如果第一无线接收电路204a及第二无线接收电路204b分别的输出电压和输出电流均为20V/2A,分别经过一电压转换模块4021a和第二电压转换模块4021b的转换,各自的输出电压和输出电流均为10V/4A,则两个充电电路共可以向电池201提供80W的充电功率。
在一些实施例中,为了避免电源提供装置的输出电压过大,如图7所示,待充电设备40还可以进一步包括:第一过压保护电路405a和第二过压保护电路405b,分别与第一电压转换模块4021a和第二电压转换模块4021b连接。
在一些实施例中,为了使得待充电设备40可以适配其他各种类型的电源提供装置或无线充电装置,待充电设备40还包括:充电电路406,与电池201连接。充电电路406包括:负载开关4061及电压转换模块4062。负载开关4061包括两个输入端和一个输出端,其中两个输入端分别与充电接口203和第一无线接收电路204a连接,输出端与电压转换模块4062连接。
当待充电设备40连接诸如QC电源适配器、PD电源适配器或普通电源适配器(5V/2A)时,可以通过该充电电路406为电池201进行充电。
此外,当待充电设备40连接其他无线充电底座,以进行无线充电时,也可以通过该充电电路406为电池201进行充电。
负载开关4061例如可以由待充电设备40的高层控制模块(如应用处理器(Application Processor,AP)在检测到与待充电设备40连接的是电源提供装置,还是无线充电装置时,来进行控制。或者,也可以由AP在检测到与待充电设备40连接的是电源提供装置,还是无线充电装置时,指示待充电设备40中用于充电的控制模块(如MCU)负载开关4061进行控制。
此外,当待充电设备40同时连接电源提供装置,并被置于无线充电装置上时,如可以设置待充电设备40进行有线充电,也即控制负载开关4061打开与充电接口203之间的充电通路;或者,也可以设置待充电设备40进行无线充电,也即控制负载开关4061打开与第二无线接收电路204b之间的充电通路。再或者,还可以通过待充电设备40的用户界面向用户提供充电选择,由用户决定是采用哪种充电方式,并相应打开该方式的充电通路。
需要说明的是,虽然图中在该充电电路406中仅示出了一个电压转换模块4062,但本公开不以此为限,在实际应用中,例如还可以根据电池201的不同设置更多个电压转换模块,以满足电池201的充电电压要求。电压转换模块4062例如可以为Buck-Boost电路,也可以为Boost电路。
需要说明的是,虽然图7A中以两个充电电路分别各自包含一个电压转换模块为例,但如图7B所示,两个充电电路还可以共享一个电压转换模块,也即第一电压转换模块4021a和第二电压转换模块4021b被实施为一个电压转换模块4021a。仍以电池201包含串联的双电芯,电压转换模块4021a为转换比例为2:1的电荷泵为例,无论是在有线充电时,或是在无线充电时,均可以使提供给电池201的充电功率翻倍。
此外,图8A至图8C分别示出本公开示例性实施例提供的再一种待充电设备的结构示意图。当电池201仅包含单电芯或者包含两个并联的双电芯时,如图8A所示,第一充电电路202a还可以进一步包括:第三电压转换模块4021c,第二充电电路202b还可以进一步包括:第四电压转换模块4021d。第三电压转换模块4021c进一步对第一电压转换模块4021a的输出电压和/或输出电流进行转换,第四电压转换模块4021d进一步对第二电压转换模块4021b的输出电压和/或输出电流进行转换,以满足电池201的充电电压需求。此外,如图8B所示,图8A中的第三电压转换模块4021c和第四电压转换模块4021d还可以被实施为一个电压转换模块4021c。再或者,如图8C所示,图8A中的第一电压转换模块4021a和第二电压转换模块4021b也仅被实施为一个电压转换模块4021a。
图9示出本公开示例性实施例提供的再一种待充电设备的结构示意图。如图9所示,在待充电设备50中,第一充电电路202a包括:第一电压转换模块5021a和第三电压转换模块5021c。第三电压转换模块5021c和第一电压转换模块5021a并联。相比于单个电压转换模块,两个并联的电压转换模块的输入电流变小,因此可以减小发热。
此外,第二充电电路202b也可以包括:第二电压转换模块5021b和第四电压转换模块5021d。第四电压转换模块5021d与第二电压转换模块5021b并联,用于解决使用单个电压转换模块可能引起的发热问题。
图10示出本公开示例性实施例提供的再一种待充电设备的结构示意图。如图10所示,在待充电设备60中,还可以包括:第四无线接收电路204d和第四充电电路602。第四充电电路602与电池201并联,且与第一无线接收电路204a及第二无线接收电路204b并联。第四无线接收电路204d与第四充电电路602连接,用于接收无线充电装置发射的电磁信号,并将所述电磁信号转换成输出电压和输出电流,通过第四充电电路602提供给电池201。第四充电电路602可以包括至少一个电压转换模块(例如如图10中所示的电压转换模块6021),用于对提供给电池201的充电电压和/或充电电流进行转换。
在本公开实施例中,进一步增加了一路无线接收电路和充电电路,可以进一步提升无线充电时的充电功率,加快无线充电的速率。
图11示出本公开示例性实施例提供的再一种待充电设备的结构示意图。与图2中所示的待充电设备20不同的是,图11中所示的待充电设备70还包括:控制模块707,分别与第一充电电路202a和第二充电电路202b连接,用于在不同充电阶段,控制第一充电电路202a和/或第二充电电路202b为所述电池充电。此外,如图11所示,控制模块707还分别与第一无线接收电路204a、第二无线接收电路204b和充电接口203连接。
控制模块707例如可以通过独立的MCU实现,或者还可以通过待充电设备70内部的应用处理器(AP)实现。
本领域技术人员应理解的是,图11中的待充电设备70虽然以分别包括两个充电电路和两个无线接收电路为例,当如上述,待充电设备70还包括更多个充电电路和更多个无线接收电路时,控制模块707用于控制至少两个无线接收电路的至少其中之一为电池201充电。
下面首先说明电池在充电过程中的各充电阶段。
电池在充电过程中可以包括如下充电阶段:涓流充电阶段、恒流充电阶段、恒压充电阶段。
其中,在涓流充电阶段,先对放电至预设电压阈值的电池进行预充电(即恢复性充电),涓流充电电流通常是恒流充电电流的十分之一,当电池电压上升到涓流充电电压阈值以上时,提高充电电流进入恒流充电阶段。
在恒流充电阶段,以恒定电流对电池进行充电,电池电压快速上升,当电池电压达到电池所预期的电压阈值(或截止电压)时转入恒压充电阶段。
在恒压充电阶段,以恒定电压对电池进行充电,充电电流逐渐减小,当充电电流降低至设定的电流阈值时(该电流阈值通常为恒流充电阶段充电电流数值的数十分之一或者更低,可选地,该电流阈值可为数十毫安或更低),电池被充满电。
此外,电池被充满电后,由于电池自放电的影响,会产生部分电流损耗,此时转入补充充电阶段。在补充充电阶段,充电电流很小,仅仅为了保证电池在满电量状态。
需要说明的是,本公开实施例中提及的恒流充电阶段并非要求充电电流保持完全恒定不变,例如可以是泛指充电电流的峰值或均值在一段时间内保持不变。
实际中,恒流充电阶段还可以采用分段恒流充电(Multi-stage constantcurrent charging)的方式进行充电。
分段恒流充电可具有M个恒流阶段(M为一个不小于2的整数),分段恒流充电以预定的充电电流开始第一阶段充电,所述分段恒流充电的M个恒流阶段从第一阶段到第M阶段依次被执行。当恒流阶段中的前一个恒流阶段转到下一个恒流阶段后,电流大小可变小;当电池电压达到本恒流阶段对应的充电电压阈值时,会转到下一个恒流阶段。相邻两个恒流阶段之间的电流转换过程可以是渐变的,也可以是台阶式的跳跃变化。
如上述可知,电池在充电过程中,在恒流充电阶段,充电电流最大,使得电池电压快速增长。为了进一步加快电池的充电速度,例如可以在恒流充电阶段使用多个充电电路充电,如上所述的两个充电电路或三个充电电路。也即,通过待充电设备70中的控制模块707来控制各充电电路来为电池201充电。
此外,在涓流充电阶段和/或恒压充电阶段,因所需的充电电流较小,仍然可以使用单个充电电路进行充电,如上述的多个充电电路的其中之一。或者,在涓流充电阶段和/或恒压充电阶段也可以采用多个充电电路进行充电。也即,通过待充电设备70中的控制模块707来控制各充电电路,来为电池201充电。当仅使用部分充电电路时,可以通过控制模块707分别关闭不使用的充电电路(当无线充电时,还可以控制不使用的无线接收电路关闭)。
本领域技术人员应理解的是,虽然上述以涓流充电阶段、恒流充电阶段、恒压充电阶段为例,但本公开中所述的“不同充电阶段”不限于此。例如,在电池201的充电过程中,还可能仅包含涓流充电阶段和恒流充电阶段,而不包含恒压充电阶段;或者仅包含恒流充电阶段和恒压充电阶段,而不包含涓流充电阶段。此外,还可以为其他充电阶段。
此外,在一些实施例中,待充电设备70在无线充电时,有可能被放置于一个仅包含单个无线发射电路的无线充电装置上。待充电设备70中的控制模块707还可以用于对无线充电装置包含的无线发射电路的个数进行检测,如可以通过第一无线接收电路204a和/或第二无线接收电路204b与对端的无线发射电路进行通信,来检测出无线充电装置中无线发射电路的个数。当检测出无线充电装置仅包含单个无线发射电路时,控制模块707还可以用于控制使用第一无线接收电路204a或第二无线接收电路204b为电池201进行充电。如,当使用第一无线接收电路204a时,相应关闭包含第二无线接收电路204b的无线充电通道;或者,当使用第二无线接收电路204b时,相应关闭包含第一无线接收电路204a的无线充电通道。
虽然上述以待充电设备70包含两个无线接收电路,无线充电装置包含一个无线发射电路,来说明当两者之间的线圈个数不匹配时,待充电设备70如何进行无线充电。但本领域技术人员应理解的是,还有可能如上述待充电设备70包含3个无线接收电路,而无线充电装置包含2个无线发射电路的情形。在此种情况下,待充电设备70仍然可以由控制模块707控制进行无线充电装置包含的无线发射电路的个数的检测,当检测到两者不匹配时,使用待充电设备70中的部分无线接收电路与无线充电装置的无线发射电路组成无线充电通道进行无线充电。
下面说明待充电设备的充电模式。
待充电设备70可以支持第一充电模式和无线充电模式。在第一充电模式下为电池201提供的充电功率,高于在第二充电模式下为电池201提供的充电功率。
第一充电模式可为快速充电模式。在无线充电时,该快速充电模式可以指无线充电装置22的发射功率相对较大(通常大于或等于15W)的充电模式。在有线充电时,该快速充电模式可以指电源提供装置11提供的输出功率相对较大的充电模式(通常大于或等于20W)。
第二充电模式可以为普通充电模式。在无线充电时,该普通充电模式可以指无线充电装置22的发射功率较小(通常小于15W,常用的发射功率为5W或10W)的充电模式,例如可以是传统的基于QI标准、PMA标准或A4WP标准的无线充电模式。在有线充电时,该普通充电模式可以指指电源提供装置11提供的输出功率相对较小的充电模式(通常小于或等于10W)。
在普通充电模式下想要完全充满一较大容量电池(如3000毫安时容量的电池),通常需要花费数个小时的时间。而相较于普通充电模式而言,在快速充电模式下完全充满相同容量电池所需要的充电时间能够明显缩短、充电速度更快。
由上述,在第一充电模式下,充电电流最大,使得电池电压快速增长。为了进一步加快电池的充电速度,例如可以在恒流充电阶段使用多个充电电路充电,如上所述的两个充电电路或三个充电电路。也即,通过待充电设备70中的控制模块707来控制各充电电路来为电池201充电。
此外,第二充电模式下,因所需的充电电流较小,仍然可以使用单个充电电路进行充电,如上述的多个充电电路的其中之一。或者,在涓流充电阶段和/或恒压充电阶段也可以采用多个充电电路进行充电。也即,通过待充电设备70中的控制模块707来控制各充电电路,来为电池201充电。当仅使用部分充电电路时,可以通过控制模块707分别关闭不使用的充电电路(当无线充电时,还可以控制不使用的无线接收电路关闭)。
联合参考图7A和图11,控制模块707还用于控制第一电压转换模块4021a和第二电压转换模块4021b,以通过第一电压转换模块4021a、第二电压转换模块4021b进行上述的转换。
例如,如上述在恒流充电阶段或在第一充电模式下,通过两个充电电路为电池201进行充电时,控制模块707同时控制第一电压转换模块4021a和第二电压转换模块4021b,以分别通过第一电压转换模块4021a、第二电压转换模块4021b进行上述的转换。
或者,如上述在恒压和/或涓流充电阶段或在第二充电模式下,通过两个充电电路的其中之一为电池201进行充电。当使用第一充电电路202a时,控制模块707控制第一电压转换模块4021a进行上述的转换;而当使用第二充电电路202b时,控制模块707控制第二电压转换模块4021b进行上述的转换。
此外,如上述,当检测到为待充电设备70充电的无线充电装置仅包含单个无线发射线圈时,如果使用第一无线接收电路204a接收电磁波,则控制模块707控制第一电压转换模块4021a进行上述的转换;而如果使用第二无线接收电路204b接收电磁波,则控制模块707控制第二电压转换模块4021b进行上述的转换。
联合参考图9和图11,在一些实施例中,如上述,在涓流充电阶段和/或恒流充电阶段或在上述第二充电模式下,或者当无线充电装置仅包含单个无线发射电路时,仅使用一个充电电路进行充电,例如使用第一充电电路202a为电池201充电,可以通过第三电压转换模块5021c对输入其中的电压进行转换,并将转换后的充电电压/充电电流直接加载在电池201两端,为其进行充电。
此时,控制模块707关闭第一电压转换模块5021a与电池201之间的通道,并该控制第三电压转换模块5021c工作。
联合参考图7B和图11,当第一充电电路202a和第二充电电路202b同时工作时,电压转换模块4021a用于对输入其中的电压和/或电流同时进行转换。当第一充电电路202a和第二充电电路202b中的其中之一工作时,则电压转换模块234用于对其中一路输入其中的电压和/或电流进行转换。
图12示出本公开示例性实施例提供的再一种待充电设备的结构示意图。
参考图12,待充电设备80中的第一无线接收电路204a包括:第一接收线圈2041a和第一充电接收模块2044a。其中,第一充电接收模块2044a除了可以执行上述第一整型电路2042a中的整流和/或滤波操作外,还可以实现无线充电标准,如QI标准、PMA标准或A4WP标准等的控制流程及其他相关的保护控制功能。
第二无线接收电路204b包括:第二接收线圈2041b和第二充电接收模块2044b。其中,第二充电接收模块2044b除了可以执行上述第二整形电路2042b中的整流和/或滤波操作外,还可以实现无线充电标准,如QI标准、PMA标准或A4WP标准等的控制流程及其他相关的保护控制功能。
此外,第一充电接收模块2044a与第二充电接收模块2044b之间还可以进行通信,以传输对方的上述充电信息,从而通过第一无线接收电路204a和第二无线接收电路204b的其中之一来与无线充电装置22进行通信。
此外,第一无线接收电路204a和第二无线接收电路204b还可以进一步包括与接收线圈匹配的第一电容2043a和第二电容2043b。
联合参考图2~图12,在进行无线充电时,控制模块707还可以可用于在无线充电装置22对待充电设备20(或待充电设备30/40/50/60/70/80)进行无线充电的过程中,与无线充电装置22进行无线通信。例如,与无线充电装置22中的控制模块222进行无线通信。通过通信,控制模块707可以将待充电设备20(或待充电设备30/40/50/60/70/80)的充电信息发送给无线充电装置22。该充电信息例如可以包括:第一无线接收电路204a及第二无线接收电路204b各自的充电信息,如各自的输出电压和/或输出电流等。无线充电装置22根据接收到的信息,调整无线发射电路的发射功率。
本公开对无线充电装置22与待充电设备20(或待充电设备30/40/50/60/70/80)之间的通信方式和通信顺序不做限定。
在一些实施例中,无线充电装置22与待充电设备20(或待充电设备30/40/50/60/70/80)之间的无线通信可以为单向的无线通信。以在电池201的无线充电过程中,待充电设备20(或待充电设备30/40/50/60/70/80)为通信的发起方,无线充电装置22为通信的接收方为例,例如,控制模块707可以将待充电设备20(或待充电设备30/40/50/60/70/80)的充电信息发送给无线充电装置22。
在一些实施例中,无线充电装置22与待充电设备20(或待充电设备30/40/50/60/70/80)之间的无线通信也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。双向通信能够使得通信过程更安全。在双向的无线通信过程中,无线充电装置22与待充电设备20(或待充电设备30/40/50/60/70/80)中的任何一方均可作为主设备方发起双向通信会话,相应地另外一方可以作为从设备方对主设备方发起的通信做出第一响应或第一回复,进一步地主设备方在接收到第一响应或第一回复后作出针对性的第二响应,从而完成主、从设备之间的一次通信协商过程。
作为主设备方在接收到第一响应或第一回复后作出针对性的第二响应包括:主设备方在预设的时间内没有接收到从设备方针对通信会话的第一响应或第一回复,主设备方也会对所述从设备的第一响应或第一回复做出针对性的第二响应。
此外,在从设备方对主设备方发起的通信会话作出第一响应或第一回复后,也可以无需主设备方对从设备方的第一响应或第一回复作出针对性的第二响应,即可任务主、从设备方之间完成了一次通信协商过程。
在上述无线充电装置22与待充电设备20(或待充电设备30/40/50/60/70/80)的通信过程中,待充电设备20(或待充电设备30/40/50/60/70/80)中的控制模块707可将第一无线接收电路204a和第二无线接收电路204b各自的充电信息分别耦合至第一接收线圈2041a和第二接收线圈2041b,以发送至无线充电装置22的控制模块222。
或者,也可以将第一无线接收电路204a的充电信息和第二无线接收电路204b的充电信息,均通过一个无线接收电路的接收线圈进行发送,例如均通过第一接收线圈2041a发送,或均通过第二接收线圈2041b发送。第一无线接收电路204a和第二无线接收电路204b之间可以进行通信,以交互各自的充电信息。
再或者,待充电设备20(或待充电设备30/40/50/60/70/80)还可以通过蓝牙、WiFi、移动蜂窝网络通信(如2G、3G、4G或5G)、无线通信(如lEEE 802.11、802.15(WPANs)、802.16(WiMAX)、802.20等)、基于高频天线(如60GHz)的近距离无线通信、光通信(如红外线通信)、超声波通信、超宽带(UMB)通信等通信方式中的至少一种与无线充电装置22进行通信,以将上述反馈信息发送给无线充电装置22。可以理解的是,通过上述的通信方式进行通信时,待充电设备20(或待充电设备30/40/50/60/70/80)及无线充电装置22还包括相应的通信模块,如蓝牙通信模块、WiFi通信模块、2G/3G/4G/5G移动通信模块、高频天线、光通信模块。超声波通信模块、超宽带通信模块等中的至少一个。应理解,上述的无线通信可采用的标准包括以往的和现有的标准,在不背离本公开范围的前提下,还包括采用这些标准的未来版本和未来标准。通过上述的无线通信方式进行通信,可提高通信的可靠性,由此提高充电安全性。相比于相关技术(例如,Qi标准)中通过信号调制的方式将反馈信息耦合到无线接收电路的接收线圈进行通信的方式,可提高通信的可靠性,且可避免采用信号耦合方式通信带来的电压纹波,影响待充电设备中的电压转换模块的电压处理过程。此外,对于无线接收线圈输出时的电压纹波,如果不对纹波进行有效处理则可能导致无线充电安全问题,存在一定的安全隐患。通过上述的无线通信方式进行通信,则可消除电压纹波,从而可省去用于处理电压纹波的电路,降低待充电设备的充电电路的复杂性,提高充电效率,节省电路设置空间,降低成本。
上述的充电信息例如可以包括:第一无线接收电路204a和第二无线接收电路204b各自的输出电压和/或输出电流。
无线充电装置22收到控制模块707反馈的充电信息后,无线充电装置22可以基于收到的充电信息,调整第一无线发射电路221a,以使得第一无线接收电路204a的输出电压和/或电流,与电池201所需的充电电压和/或充电电流相匹配;基于收到的充电信息,调整第二无线发射电路221b,以使得第二无线接收电路204b的输出电压和/或电流,与电池201所需的充电电压和/或充电电流相匹配。
应理解的是,上述的“相匹配”包括:无线接收电路的输出电压和/或输出电流与电池201所需的充电电压和/或充电电流在预设范围内浮动。
或者,无线充电装置22可以基于收到的充电信息,调整第一无线发射电路221a,以使得第一无线接收电路204a的输出电压和/或电流,满足电池201在上述的涓流充电阶段、恒流充电阶段及恒压充电阶段中的至少一个充电阶段的充电需求;基于收到的充电信息,调整第二无线发射电路221b,以使得第二无线接收电路204b的输出电压和/或电流,满足电池201在上述的涓流充电阶段、恒流充电阶段及恒压充电阶段中的至少一个充电阶段的充电需求。
此外,如上所述,控制模块707还可以向控制模块222发送电池状态信息。其中,电池状态信息包括:待充电设备20(或30/40/50/60)中的电池201的当前电量和/或当前电压。控制模块222接收到该电池状态信息后,首先可以根据该电池状态信息确定电池201当前所处的充电阶段,进而确定与电池201当前所处的充电阶段相匹配的目标输出电压值和/或目标充电电流;然后,控制模块222可以将控制模块707发送来的各无线接收电路的输出电压和/或输出电流与判断的、电池201当前所处的充电阶段的目标输出电压值和/或目标充电电流相比较,以确定各无线接收电路的输出电压和/或输出电流与判断的电池201当前所处的充电阶段是否匹配。如果不匹配,则调整各无线发射电路的发射功率,直到反馈的各无线接收电路的输出电压和/或输出电流与电池201当前所处的充电阶段相匹配。
此外,如上所述,控制模块707还可以向控制模块222直接反馈检测到的各无线接收电路的输出电压和/或输出电流,也可以反馈根据检测到的各无线接收电路的输出电压和/或输出电流确定的调整指令。该调整指令例如可以为增大或减小各无线发射电路的发射功率的指令。或者,无线充电装置22还可以为各无线发射电路设置发射功率的多个档位,则控制模块222每接收到一次该调整指令,就将各无线发射电路的发射功率的调整一个档位,直到反馈的各无线接收电路的输出电压和/或输出电流与电池201当前所处的充电阶段相匹配。或者,该调整指令还可以用于在充电发生异常时,指示无线充电装置停止充电,充电异常例如包括充电电流过流、过压、发热异常等。
此外,充电信息还可以包括:温度信息。该温度信息如可以包括下述信息中的至少其中之一:电池201的温度、待待充电设备20(或30/40/50/60)背部壳体的最高温度(如可检测背部壳体多个位置的温度,取其最高温度)及待充电设备20(或30/40/50/60)不同预设位置的温度。该温度信息例如可以通过第一接收线圈2041a和第二接收线圈2041b同时发送,也可以仅通过第一接收线圈2041a和第二接收线圈2041b的其中之一发送;再或者,也可以通过上述的其他无线通信模块发送。
如上述,无线充电装置22接收到上述待充电设备20(或30/40/50/60)反馈的充电信息后,可以基于该充电信息,调整第一无线发射电路221a和/或第二无线发射电路221b的发射功率。
当电源提供装置11的输出电压(或输出功率)固定不变时,则第一无线发射电路221a和第二无线发射电路221b的输入电压固定。此时,控制模块222可以基于上述待充电设备20(或30/40/50/60)反馈的充电信息,调整第一无线发射电路221a、第二无线发射电路221b的工作频率和/或发射的电磁信号的占空比,来调整第一无线发射电路221a和/或第二无线发射电路221b的发射功率。
此外,上述的充电信息还可以包括:温度信息。该温度信息如可以包括下述信息中的至少其中之一:电池201的温度、待待充电设备20(或30/40/50/60)背部壳体的最高温度(如可检测背部壳体多个位置的温度,取其最高温度)及待充电设备20(或30/40/50/60)各预设位置的温度信息,或者基于该温度信息的指示信息。控制模块222可以基于该温度信息或指示信息,通过调整第一无线发射电路221a、第二无线发射电路221b的工作频率和/或发射的电磁信号的占空比,来分别调整第一无线发射电路221a和/或第二无线发射电路221b的发射功率,从而实现对待充电设备20(或30/40/50/60)不同位置的温度控制。例如,待充电设备20(或30/40/50/60)第一无线接收电路204a附近的温度过高时,则降低与其耦合的第一无线发射电路221a的发射功率;而当第二无线接收电路204b附近的温度过高时,则降低与其耦合的第二无线发射电路221b的发射功率。
在一些实施例中,当电源提供装置11的输出电压和/或输出电流可调时,控制模块222还可以与电源提供装置11进行通信,请求电源提供装置提供相应的输出电压,以调整第一无线发射电路221a和/或第二无线发射电路221b的发射功率,从而使得第一无线接收电路204a和/或第二无线接收电路204b的输出电压和/或输出电流与电池201在当前充电阶段的充电需求相匹配。
此外,控制模块222还可以调整从电源提供装置11提供的输出功率中抽取的功率量,从而调整第一无线发射电路221a和/或第二无线发射电路221b的发射功率。例如,在无线充电装置22的内部设置功率调整电路。该功率调整电路例如可以包括脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制器和开关单元。控制模块222可以通过调整PWM控制器发出的控制信号的占空比,和/或通过控制开关单元的开关频率调整第一无线发射电路221a和/或第二无线发射电路221b的发射功率。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本公开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所附的权利要求指出。

Claims (27)

1.一种电子设备,其特征在于,包括:
电池;
至少两个充电电路,分别与所述电池连接;
充电接口,与所述至少两个充电电路连接,用于接收电源提供装置的输出电压和输出电流;所述至少两个充电电路用于对所述充电接口输出的电压和电流进行处理后提供给所述电池进行充电;以及
至少两个无线接收电路,与所述至少两个充电电路一一对应连接,所述至少两个无线接收电路用于接收无线充电装置发射的电磁信号,并将所述电磁信号转换成输出电压和输出电流;所述至少两个充电电路还用于对所述至少两个无线接收电路输出的电压和电流进行处理后提供给所述电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,每个充电电路包括:至少一个电压转换模块,用于对输入至所述充电电路的输入电压和/或输入电流进行转换。
3.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述至少两个充电电路包括:第一充电电路和第二充电电路;所述至少两个无线接收电路包括:第一无线接收电路和第二无线接收电路;
其中,所述第一无线接收电路与所述第一充电电路连接,所述第二无线接收电路与所述第二充电电路连接。
4.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,所述第一充电电路包括:第一电压转换模块;所述第二充电电路包括:第二电压转换模块。
5.根据权利要求4所述的电子设备,其特征在于,所述第一充电电路还包括:第三电压转换模块,所述第三电压转换模块与所述第一电压转换模块并联;和/或,
所述第二充电电路还包括:第四电压转换模块,所述第四电压转换模块与所述第二电压转换模块并联。
6.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,还包括:
分立充电电路,与所述电池连接;以及
分立无线接收电路,与所述分立充电电路连接,用于接收无线充电装置发射的电磁信号,并将所述电磁信号转换成输出电压和输出电流;所述分立充电电路用于对所述分立无线接收电路输出的电压和电流进行处理后提供给所述电池进行充电。
7.根据权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述分立充电电路包括:至少一个电压转换模块,用于对输入至所述分立充电电路的输入电压和/或输入电流进行转换。
8.根据权利要求7所述的电子设备,其特征在于,所述分立无线接收电路包括:分立接收线圈及与所述分立接收线圈连接的分立交流/直流转换电路,所述分立无线接收电路通过所述分立接收线圈将接收的电磁信号转换为交流电,所述分立交流/直流转换电路将所述交流电转换为直流电。
9.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,还包括:兼容充电电路,与所述电池连接;所述兼容充电电路包括:负载开关及至少一个电压转换模块;所述负载开关包括两个输入端与一个输出端,其中所述两个输入端分别与所述充电接口及所述第一无线接收电路连接,所述输出端与所述兼容充电电路中的电压转换模块连接。
10.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,每个充电电路还包括:过压保护电路,连接于所述充电接口与所述电压转换模块之间,用于对所述电源提供装置提供的输出电压进行过压保护。
11.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,还包括:控制模块,分别与所述至少两个充电电路连接,用于在不同充电阶段,控制所述至少两个充电电路的至少其中之一为所述电池充电。
12.根据权利要求11所述的电子设备,其特征在于,所述充电阶段包括:恒流充电阶段;所述控制模块用于在所述恒流充电阶段,控制所述第一充电电路和所述第二充电电路为所述电池充电。
13.根据权利要求12所述的电子设备,其特征在于,所述充电阶段还包括:涓流充电阶段和/或恒压充电阶段;
所述控制模块还用于在所述涓流充电阶段和/或所述恒压充电阶段,控制所述第一充电电路或所述第二充电电路为所述电池充电。
14.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,所述第一充电电路包括:第一电压转换模块及第三电压转换模块,所述第一电压转换模块与所述第三电压转换模块并联;所述第二充电电路包括:第二电压转换模块;
所述控制模块还用于在所述恒流充电阶段,控制所述第一电压转换模块对输入至所述第一充电电路的输入电压和/或输入电流进行转换,及控制所述第二电压转换模块对输入至所述第二充电电路的输入电压和/或输入电流进行转换;
所述控制模块还用于在所述涓流充电阶段和/或所述恒压充电阶段,控制所述第三电压转换模块,对输入至所述第一充电电路的输入电压和/或输入电流进行转换。
15.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,还包括:控制模块,分别与所述至少两个充电电路连接,用于在不同充电模式下,控制所述至少两个充电电路的至少其中之一为所述电池充电;
其中,在不同的充电模式下,所述电子设备提供给所述电池的充电功率不同。
16.根据权利要求15所述的电子设备,其特征在于,所述充电模式包括:第一充电模式和第二充电模式;其中,在所述第一充电模式下提供给所述电池的充电功率,高于在所述第二充电模式下提供给所述电池的充电功率;
所述控制模块用于在所述第一充电模式下,控制所述第一充电电路和所述第二充电电路为所述电池充电。
17.根据权利要求16所述的电子设备,其特征在于,所述控制模块还用于在所述第二充电模式下,控制所述第一充电电路或所述第二充电电路为所述电池充电。
18.根据权利要求17所述的电子设备,其特征在于,所述第一充电电路包括:第一电压转换模块及第三电压转换模块,所述第一电压转换模块与所述第三电压转换模块并联;所述第二充电电路包括:第二电压转换模块;
所述控制模块还用于在所述第一充电模式下,控制所述第一电压转换模块对输入至所述第一充电电路的输入电压和/或输入电流进行转换,及控制所述第二电压转换模块对输入至所述第二充电电路的输入电压和/或输入电流进行转换;
所述控制模块还用于在所述第二充电模式下,控制所述第三电压转换模块,对输入至所述第一充电电路的输入电压和/或输入电流进行转换。
19.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,还包括:控制模块,分别与所述至少两个充电电路连接,用于当所述电子设备进行无线充电,且所述无线充电装置仅利用单个无线发射电路发射电磁信号时,控制所述第一充电电路为所述电池充电。
20.根据权利要求19所述的电子设备,其特征在于,所述第一充电电路包括:第一电压转换模块及第三电压转换模块,所述第一电压转换模块与所述第三电压转换模块并联;所述第二充电电路包括:第二电压转换模块;
所述控制模块还用于当所述电子设备进行无线充电,且所述无线充电装置仅利用单个无线发射电路发射电磁信号时,控制所述第三电压转换模块,对输入至所述第一充电电路的输入电压和/或输入电流进行转换。
21.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,所述控制模块还用于当所述电子设备进行无线充电时,控制所述电子设备将所述电子设备的充电信息发送给所述无线充电装置。
22.根据权利要求21所述的电子设备,其特征在于,所述充电信息包括:所述第一无线接收电路的输出电压和/或输出电流,所述第二无线接收电路的输出电压和/或输出电流;
所述控制模块还用于控制所述第一无线接收电路,向所述无线充电装置传输所述第一无线接收电路的输出电压和/或输出电流,及控制所述第二无线接收电路,向所述无线充电装置传输所述第二无线接收电路的输出电压和/或输出电流;或者,
所述控制模块还用于控制所述至少两个无线接收电路的其中之一,向所述无线充电装置传输所述第一无线接收电路的输出电压和/或输出电流,与所述第二无线接收电路的输出电压和/或输出电流。
23.根据权利要求22所述的电子设备,其特征在于,所述充电信息还包括:温度信息;所述温度信息包括下述信息的至少其中之一:所述电池的温度、所述电子设备背部壳体的最高温度及所述电子设备不同预设位置的温度;
所述控制模块还用于控制所述至少两个无线接收电路的其中之一,向所述无线充电装置传输所述温度信息。
24.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,所述控制模块还用于当所述电子设备进行无线充电时,根据所述电子设备的充电信息,确定所述无线充电装置的调整指令,并控制所述电子设备将所述调整指令发送给所述无线充电装置;其中,所述调整指令用于指示所述无线充电装置增大或减小所述无线充电装置中各无线发射电路的发射功率;或者,所述调整指令用于指示所述无线充电装置停止充电。
25.根据权利要求3-24任一项所述的电子设备,其特征在于,所述第一无线接收电路包括:第一接收线圈及与所述第一接收线圈连接的第一交流/直流转换电路,所述第一无线接收电路通过所述第一接收线圈将接收的电磁信号转换为交流电,所述第一交流/直流转换电路将所述交流电转换为直流电;
所述第二无线接收电路包括:第二接收线圈及与所述第二接收线圈连接的第二交流/直流转换,所述第二无线接收电路通过所述第二接收线圈将接收的电磁信号转换为交流电,所述第二交流/直流转换电路将所述交流电转换为直流电。
26.根据权利要求25所述的电子设备,其特征在于,所述第一接收线圈和所述第二接收线圈在所述电子设备中被设置于同一个平面内。
27.根据权利要求3-24任一项所述的电子设备,其特征在于,所述电池包含:多个电芯,所述多个电芯相互串联或相互并联。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022247859A1 (zh) * 2021-05-27 2022-12-01 华为技术有限公司 一种无线充电系统、方法和装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2019014925A (es) * 2018-05-31 2020-02-13 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd Metodo de carga y aparato de carga.
US11251645B2 (en) * 2020-01-24 2022-02-15 Dell Products, L.P. Multimode USB-C power transmission and conversion supporting improved battery charging
JP6905134B1 (ja) 2020-09-07 2021-07-21 日本たばこ産業株式会社 エアロゾル生成装置の電源ユニット
JP6856811B1 (ja) 2020-09-07 2021-04-14 日本たばこ産業株式会社 エアロゾル生成装置の電源ユニット
JP6856810B1 (ja) * 2020-09-07 2021-04-14 日本たばこ産業株式会社 エアロゾル生成装置の電源ユニット
US20230084022A1 (en) * 2021-09-11 2023-03-16 Graff Golf Llc Wireless Golf Ball Charging Apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109066884A (zh) * 2018-09-03 2018-12-21 Oppo广东移动通信有限公司 充电电路及电子设备
CN110518668A (zh) * 2019-09-05 2019-11-29 深圳传音控股股份有限公司 用于手持设备的快速充电系统及方法、手持设备

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110042403A (ko) * 2009-10-19 2011-04-27 김현민 전기자동차용 무선충전 시스템 및 그충전방법
TWI580147B (zh) * 2012-05-20 2017-04-21 通路實業集團國際公司 System and method for communicating in a wireless power supply system
US9136729B2 (en) 2012-06-18 2015-09-15 Black & Decker Inc. Power tool battery pack wireless charger
CN202737499U (zh) 2012-06-20 2013-02-13 北京壹人壹本信息科技有限公司 便携式电子设备
US10141791B2 (en) * 2014-05-07 2018-11-27 Energous Corporation Systems and methods for controlling communications during wireless transmission of power using application programming interfaces
KR102158288B1 (ko) 2012-07-09 2020-09-21 삼성전자주식회사 배터리를 충전하기 위한 방법 및 그 전자 장치
CN105247755A (zh) 2013-12-26 2016-01-13 联发科技股份有限公司 多路径充电器及其充电方法
US9825484B2 (en) 2015-08-25 2017-11-21 Motorola Mobility Llc Multiple coil structure for supporting multiple types of wireless charging and near field communications
KR20180085313A (ko) 2017-01-18 2018-07-26 삼성전자주식회사 충전 제어 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
CN207766037U (zh) 2017-12-01 2018-08-24 珠海市魅族科技有限公司 一种无线充电电路、系统及终端设备
CN109217487B (zh) 2018-09-03 2020-04-10 Oppo广东移动通信有限公司 充电电路及电子设备
CN109217488B (zh) 2018-09-03 2020-09-22 Oppo广东移动通信有限公司 充电电路、电子设备、充电方法及存储介质
CN116365727A (zh) * 2019-01-02 2023-06-30 通用电气混合动力技术有限责任公司 使用多个发射器和接收器的无线功率传输

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109066884A (zh) * 2018-09-03 2018-12-21 Oppo广东移动通信有限公司 充电电路及电子设备
CN110518668A (zh) * 2019-09-05 2019-11-29 深圳传音控股股份有限公司 用于手持设备的快速充电系统及方法、手持设备

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022247859A1 (zh) * 2021-05-27 2022-12-01 华为技术有限公司 一种无线充电系统、方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3843241B1 (en) 2023-01-25
US11616400B2 (en) 2023-03-28
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US20210194287A1 (en) 2021-06-24
WO2021129595A1 (en) 2021-07-01

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