CN113067395B - 电子设备、无线充电接收装置及控制方法、无线充电系统 - Google Patents

电子设备、无线充电接收装置及控制方法、无线充电系统 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供一种电子设备、无线充电接收装置及控制方法、无线充电系统，涉及无线充电技术领域，用于在大功率快充和小功率慢充两种充电模式之间进行切换。该电子设备的无线充电接收装置中第一通讯电路接收充电数据，充电数据用于指示充电类型。第一控制器根据充电数据识别出充电类型为第一充电类型，输出第一整流控制信号，控制第一整流电路工作于半桥模式。第一控制器还根据充电数据识别出充电类型为第二充电类型，输出第二整流控制信号，控制第一整流电路工作于全桥模式。第一接收线圈接收交变磁场并输出第一感应电压。第一整流电路将第一接收线圈输出的第一感应电压转换成直流的供电电压，供电电压用于为电池供电。

Description

电子设备、无线充电接收装置及控制方法、无线充电系统
本申请要求于2019年12月31日提交国家知识产权局、申请号为201911415705.9、申请名称为“电子设备、无线充电接收装置及控制方法、无线充电系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种电子设备、无线充电接收装置及控制方法、无线充电系统。
背景技术
无线充电技术(wireless charging technology，WCT)利用电场、磁场、微波或者激光等传导介质来实现电能的无线传输，由于其具有无导线限制、无插拔等优势在电子设备上的应用越来越广泛。然而，目前上述电子设备例如手机进行无线充电时，无法实现大功率快充模式和小功率慢充模式之间的切换。
发明内容
本申请实施例提供一种电子设备、无线充电接收装置及控制方法、无线充电系统，用于在大功率快充和小功率慢充两种充电模式之间进行切换。
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
本申请实施例的第一方面，提供一种电子设备。该电子设备包括无线充电接收装置、电池和电路板。无线充电接收装置包括第一通讯电路、第一控制器、第一整流电路和第一接收线圈。第一通讯电路、第一控制器和第一整流电路设置于电路板上。第一通讯电路与第一控制器相耦接。第一通讯电路用于接收充电数据，充电数据用于指示充电类型。第一控制器与第一整流电路相耦接，用于根据充电数据识别出充电类型为第一充电类型，输出第一整流控制信号，控制第一整流电路工作于半桥模式。此时，电子设备可以进行小功率充电。此外，第一控制器还用于根据充电数据识别出充电类型为第二充电类型，输出第二整流控制信号，控制第一整流电路工作于全桥模式。此时电子设备可以进行大功率充电。第一接收线圈与第一整流电路相耦接，用于接收交变磁场并输出第一感应电压。第一整流电路还与电池相耦接，第一整流电路用于在上述全桥模式或者半桥模式下将第一感应电压转换成直流的供电电压，供电电压用于为电池供电。这样一来，本申请实施例提供的电子设备可以兼容两种充电方式进行充电。
可选的，无线充电接收装置还包括第二接收线圈以及设置于电路板上的启动电路。该第二接收线圈用于接收交变磁场并输出第二感应电压。第一接收线圈的电感量小于第二接收线圈的电感量。启动电路与第二接收线圈相耦接。该启动电路用于将第二感应电压转换成直流的第一电压，并传输至第一控制器。第一电压大于或等于第一控制器的最低工作电压。第一控制器还用于在接收到第一电压后，向第一整流电路输出第一整流控制信号。由上述可知，无线充电发送装置中发射线圈能够发射交变磁场。上述电子设备中的第一接收线圈接收上述交变磁场并输出第一感应电压，第二接收线圈接收上述交变磁场并输出第二感应电压。在此情况下，发射线圈可以与第一接收线圈构成一个电压变换器。发射线圈可以与第二接收线圈构成另一个电压变换器。基于此，一方面，由于第一接收线圈的电感量小于第二接收线圈的电感量，所以可以使得第一接收线圈的电感量可以小于发射线圈的电感量。这样一来，发射线圈与第一接收线圈构成的电压变换器能够具有降压的功能。在此情况下，当电子设备进行大功率充电时，发射线圈的输入电压会升高，但是该电压可以通过发射线圈与第一接收线圈构成的电压变换器进行降压，从而可以减小第一整流电路输出端的电压转换电路的级联数量，从而能够减少在大功率充电的过程中，由于电压转换电路级联数目过多导致功率传输效率损耗较大的问题。另一方面，当发射线圈与第一接收线圈构成的电压变换器具有降压作用后，会使得第一整流电路输出的电压太小，而不足以驱动第一控制器。在此情况下，由于第二接收线圈的电感量大于第一接收线圈的电感量，且与第二接收线圈相耦接的启动电路可以将第二接收线圈输出的第二感应电压转换成第一电压。由于该第一电压大于或等于第一控制器的最低工作电压，所以第一电压能够驱动第一控制器，使得第一控制器可以向第一整流电路输出第一整流控制信号和第二整流控制信号，从而可以控制第一整流电路向电压转换电路提供上述供电电压。因此，本申请实施例提供的电子设备在进行大功率充电时，可以通过电感量较小的第一接收线圈，对输入的电压进行降压，以减小大功率充电的功耗。此外，还可以通过第二接收线圈实现第一控制器的正常驱动。
可选的，无线充电接收装置还包括设置于电路板上的第一稳压电路。第一稳压电路与电池以及第一控制器相耦接。第一稳压电路用于当供电电压小于第一稳压电路的预设稳压电压时，将电池的电压传输至第一控制器，以为第一控制器供电。第一稳压电路还用于当供电电压大于第一稳压电路的预设稳压电压时，断开电池和第一控制器。此外，第一控制器与第一整流电路的输出端相耦接。所以第一整流电路输出的供电电压还用于为第一控制器供电。这样一来，当发射线圈与第一接收线圈构成的电压变换器具有降压作用后，会使得第一整流电路输出的电压太小，而不足以驱动第一控制器。第一稳压电路可以将电池中剩余的电量提供至第一控制器，以为第一控制器供电，使得第一控制器向第一整流电路输出第一整流控制信号和第二整流控制信号。
可选的，无线充电接收装置还包括设置于电路板上的电压转换电路。电压转换电路与第一整流电路和电池相耦接。电压转换电路用于将供电电压进行转换，并使用转换后的电压为电池供电。
可选的，第一接收线圈和第二接收线圈的绕制方式可以为第一接收线圈设置于第二接收线圈内部。第一接收线圈的第一端和第二端，位于第二接收线圈的第一端和第二端之间。
可选的，第一接收线圈和第二接收线圈的绕制方式还可以为第二接收线圈设置于第一接收线圈内部。第一接收线圈的第一端和第二端，位于第二接收线圈的第一端和第二端之间。
可选的，第一接收线圈和第二接收线圈的绕制方式还可以为第二接收线圈的一部分设置于第一接收线圈内部，另一部分设置于第一接收线圈的外部。第一接收线圈的第一端和第二端，位于第二接收线圈的第一端和第二端之间。
可选的，将电子设备放在底座上刚开始进行充电时，由于无线充电接收装置刚开始执行充电过程，发送线圈输入的电压为固定值。所以当第二接收线圈与底座中的发送线圈的对准位置出现较大偏差时，第二接收线圈输出的感应电压越小。因此，在第二接收线圈与发送线圈之间的位置偏差达到预设最大值，例如10mm时，仍然能够保证第二接收线圈输出的感应电压，在经过启动电路转换为第一控制器进行供电，使得第一控制器向第一整流电路输出第一整流控制信号和第二整流控制信号。上述第二接收线圈的电感量可以为第一接收线圈电感量的4倍。
可选的，启动电路可以包括第二整流电路。第二整流电路包括串联的第一二极管和第二二极管，以及串联的第三二极管和第四二极管。第一二极管和第三二极管的阴极与第一控制器相耦接。第二二极管和第四二极管的阳极均与接地端相耦接。无线充电接收装置还包括第一谐振电容。第一谐振电容的第一端与第二接收线圈的第一端相耦接，第一谐振电容的第二端与第一二极管的阳极和第二二极管的阴极相耦接。第二接收线圈的第二端与第三二极管的阳极和第四二极管的阴极相耦接。上述第二整流电路为全桥整流电路，并只工作于全桥模式。
可选的，启动电路包括第二整流电路。第二整流电路包括串联的第一二极管和第二二极管。第一二极管的阴极与第一控制器相耦接。无线充电接收装置还包括第一谐振电容。第一谐振电容的第一端与第二接收线圈的第一端相耦接，第一谐振电容的第二端与第一二极管的阳极和第二二极管的阴极相耦接。第二接收线圈的第二端和第二二极管的阳极均与接地端相耦接。上述第二整流电路为半桥整流电路，并只工作于半桥模式。
可选的，启动电路包括第二整流电路。第二整流电路包括串联的第一二极管和第二二极管。无线充电接收装置还包括串联的第一谐振电容和第二谐振电容。第一二极管的阴极和第一谐振电容的第一端与第一控制器相耦接。第二二极管的阳极和第二谐振电容的第二端均与接地端相耦接。第二接收线圈的第一端与第一二极管的阳极和第二二极管的阴极相耦接。第二接收线圈的第二端耦接于第一谐振电容的第二端和第二谐振电容第一端之间。上述第二整流电路为半桥整流电路，并只工作于半桥模式。
可选的，启动电路还包括第二稳压电路。第二稳压电路与第二整流电路和第一控制器相耦接。第二稳压电路用于当供电电压小于第二稳压电路的预设稳压电压时，将第二整流电路输出的电压转换成第一电压。第二稳压电路还用于当供电电压大于第二稳压电路的预设稳压电压时，断开第二整流电路和第一控制器。此外，第一控制器与第一整流电路的输出端相耦接，上述第一整流电路输出的供电电压可以为第一控制器供电。这样一来，当发射线圈与第一接收线圈构成的电压变换器具有降压作用后，会使得第一整流电路输出的电压太小，而不足以驱动第一控制器。第二稳压电路可以将第二整流电路输出的电压转换成第一电压，以为第一控制器供电，使得第一控制器向第一整流电路输出第一整流控制信号和第二整流控制信号。此外，当第一整流电路输出的供电电压大于第二稳压电路的预设稳压电压时，第二稳压电路会断开第二整流电路和第一控制器。从而使得第一整流电路输出的供电电压可以为第一控制器供电。在此情况下，上述启动电路只需要在第一整流电路输出的电压太小，不足以驱动第一控制器时进行工作，当第一整流电路输出供电电压后，启动电路可以停止工作。
可选的，启动电路还包括第二稳压电路。第二稳压电路与第二整流电路和第一控制器相耦接，第二稳压电路用于将第二整流电路输出的电压转换成第一电压。这样一来，无线充电接收装置工作的过程中，启动电路会一直向第一控制器提供第一电压。
本申请实施例的第二方面，提供一种无线充电系统，包括无线充电发送装置，以及如上所述的任意一种电子设备。所述无线充电发送装置包括发送线圈。发送线圈用于发射交变磁场。电子设备中的第一接收线圈用于接收交变磁场并输出第一感应电压。发送线圈的电感量大于第一接收线圈的电感量。该无线充电系统具有与前述实施例提供的电子设备相同的技术效果，此处不再赘述。
可选的，电子设备中的第一通讯电路用于接收充电数据，充电数据用于指示充电类型。当电子设备中的第一控制器根据充电数据识别出充电类型为第二充电类型时，第一通讯电路还用于发送第一调压指令。第一调压指令用于指示增大第一接收线圈的输入电压。无线充电发送系统还包括与发送线圈耦接的适配器。此外，无线充电发送装置还包括第二通讯电路以及第二控制器。第二通讯电路与第一通讯电路相耦接。第二通讯电路用于发送充电数据并接收第一调压指令。第二控制器与适配器和第二通讯电路相耦接，第二控制器用于根据第一调压指令生成第一调压控制信号，第一调压控制信号用于增大适配器的输出电压。这样一来，可以通过增大适配器的输出电压实现对电子设备的大功率充电。
可选的，电子设备中的第一通讯电路用于接收充电数据，充电数据用于指示充电类型。当电子设备中的第一控制器根据充电数据识别出充电类型为第二充电类型时，第一通讯电路还用于发送第一调压指令。第一调压指令用于指示增大第一接收线圈的输入电压。无线充电发送系统还包括与发送线圈耦接的适配器。无线充电发送装置还包括调压电路、第二通讯电路以及第二控制器。调压电路与发送线圈和适配器相耦接。该调压电路用于调节适配器向发送线圈输出的电压。第二通讯电路与第一通讯电路相耦接，第二通讯电路用于发送充电数据并接收第一调压指令。第二控制器与调压电路和第二通讯电路相耦接，第二控制器根据第一调压指令生成第一调压控制信号。第一调压控制信号用于增大调压电路的输出电压。这样一来，可以通过增大调压电路的输出电压实现对电子设备的大功率充电。
本申请实施例的第三方面，提供一种无线充电接收装置。该无线充电接收装置包括第一通讯电路、第一控制器、第一整流电路和第一接收线圈。第一通讯电路与第一控制器相耦接。第一通讯电路用于接收充电数据，充电数据用于指示充电类型。第一控制器与第一整流电路相耦接，用于根据充电数据识别出充电类型为第一充电类型，输出第一整流控制信号，控制第一整流电路工作于半桥模式。第一控制器还用于根据充电数据识别出充电类型为第二充电类型，输出第二整流控制信号，控制第一整流电路工作于全桥模式。第一接收线圈与第一整流电路相耦接，用于接收交变磁场并输出第一感应电压。第一整流电路用于将第一感应电压转换成直流的供电电压，供电电压用于为电池供电。上述无线充电接收装置具有与前述实施例提供的电子设备相同的技术效果，此处不再赘述。
可选的，无线充电接收装置还包括第二接收线圈以及启动电路。该第二接收线圈用于接收交变磁场并输出第二感应电压。第一接收线圈的电感量小于第二接收线圈的电感量。启动电路与第二接收线圈相耦接。该启动电路用于将第二感应电压转换成直流的第一电压，并传输至第一控制器。第一电压大于或等于第一控制器的最低工作电压。第一控制器还用于在接收到第一电压后，向第一整流电路输出第一整流控制信号。第二接收线圈和启动电路的技术效果同上所述，此处不再赘述。
可选的，无线充电接收装置还包括第一稳压电路。第一稳压电路与电池以及第一控制器相耦接。第一稳压电路用于当供电电压小于第一稳压电路的预设稳压电压时，将电池的电压传输至第一控制器，以为第一控制器供电。第一稳压电路还用于当供电电压大于第一稳压电路的预设稳压电压时，断开电池和第一控制器。此外，第一控制器与第一整流电路的输出端相耦接。所以第一整流电路输出的供电电压还用于为第一控制器供电。上述第一稳压电路的技术效果同上所述，此处不再赘述。
可选的，无线充电接收装置还包括电压转换电路。电压转换电路与第一整流电路和电池相耦接。电压转换电路用于将供电电压进行转换，并使用转换后的电压为电池供电。
可选的，第一接收线圈和第二接收线圈的绕制方式可以为第一接收线圈设置于第二接收线圈内部。第一接收线圈的第一端和第二端，位于第二接收线圈的第一端和第二端之间。
可选的，第一接收线圈和第二接收线圈的绕制方式还可以为第二接收线圈设置于第一接收线圈内部。第一接收线圈的第一端和第二端，位于第二接收线圈的第一端和第二端之间。
可选的，第一接收线圈和第二接收线圈的绕制方式还可以为第二接收线圈的一部分设置于第一接收线圈内部，另一部分设置于第一接收线圈的外部。第一接收线圈的第一端和第二端，位于第二接收线圈的第一端和第二端之间。
可选的，第二接收线圈的电感量为第一接收线圈电感量的4倍。第二接收线圈的电感量以及第一接收线圈电感量设置的技术效果同上所述，此处不再赘述。
可选的，启动电路包括第二整流电路。第二整流电路包括串联的第一二极管和第二二极管，以及串联的第三二极管和第四二极管。第一二极管和第三二极管的阴极与第一控制器相耦接。第二二极管和第四二极管的阳极均与接地端相耦接。无线充电接收装置还包括第一谐振电容。第一谐振电容的第一端与第二接收线圈的第一端相耦接，第一谐振电容的第二端与第一二极管的阳极和第二二极管的阴极相耦接。第二接收线圈的第二端与第三二极管的阳极和第四二极管的阴极相耦接。上述第二整流电路为全桥整流电路，并只工作于全桥模式。
可选的，启动电路包括第二整流电路。第二整流电路包括串联的第一二极管和第二二极管。第一二极管的阴极与第一控制器相耦接。无线充电接收装置还包括第一谐振电容。第一谐振电容的第一端与第二接收线圈的第一端相耦接，第一谐振电容的第二端与第一二极管的阳极和第二二极管的阴极相耦接。第二接收线圈的第二端和第二二极管的阳极均与接地端相耦接。上述第二整流电路为半桥整流电路，并只工作于半桥模式。
可选的，启动电路包括第二整流电路。第二整流电路包括串联的第一二极管和第二二极管。无线充电接收装置还包括串联的第一谐振电容和第二谐振电容。第一二极管的阴极和第一谐振电容的第一端与第一控制器相耦接。第二二极管的阳极和第二谐振电容的第二端均与接地端相耦接。第二接收线圈的第一端与第一二极管的阳极和第二二极管的阴极相耦接。第二接收线圈的第二端耦接于第一谐振电容的第二端和第二谐振电容第一端之间。上述第二整流电路为半桥整流电路，并只工作于半桥模式。
可选的，启动电路还包括稳压电路。第二稳压电路与第二整流电路和第一控制器相耦接。第二稳压电路用于当供电电压小于第二稳压电路的预设稳压电压时，将第二整流电路输出的电压转换成第一电压。第二稳压电路还用于当供电电压大于第二稳压电路的预设稳压电压时，断开第二整流电路和第一控制器。此外，第一控制器与第一整流电路的输出端相耦接，上述第一整流电路输出的供电电压可以为第一控制器供电。第二稳压电路的技术效果同上所述，此处不再赘述。
可选的，启动电路还包括第二稳压电路。第二稳压电路与第二整流电路和第一控制器相耦接，第二稳压电路用于将第二整流电路输出的电压转换成第一电压。这样一来，无线充电接收装置工作的过程中，启动电路会一直向第一控制器提供第一电压。
本申请实施例的第四方面，提供一种无线充电接收装置的控制方法。无线充电接收装置包括第一通讯电路、第一控制器、第一整流电路以及第一接收线圈。第一通讯电路与第一控制器相耦接。第一整流电路与第一接收线圈、第一控制器以及电池相耦接。上述控制方法包括：首先，第一通讯电路接收启动信号，无线充电接收装置启动。接下来，第一接收线圈接收交变磁场并输出第一感应电压。接下来，第一控制器输出第一整流控制信号，控制第一整流电路工作于半桥模式。第一整流电路将第一感应电压转换成供电电压。接下来，第一通讯电路接收充电数据，充电数据用于指示充电类型。第一控制器根据充电数据识别出充电类型为第二充电类型，输出第二整流控制信号，控制第一整流电路工作于全桥模式。第一整流电路将第一感应电压转换成直流的供电电压。电池接收供电电压，并进行充电。上述无线充电接收装置的控制方法具有与前述实施例提供的电子设备相同的技术效果，此处不再赘述。
可选的，方法还包括首先，第一控制器发送第二调压指令。第二调压指令用于指示减小第一接收线圈的输入电压。第一控制器向第一整流电路输出第一整流控制信号，控制第一整流电路工作于半桥模式。这样一来，当在电子设备进行大功率充电时，还可以根据需要切换至小功率充电。
可选的，无线充电接收装置还包括第二接收线圈以及启动电路。第一接收线圈的电感量小于第二接收线圈的电感量。第一控制器输出第一整流控制信号之前，方法还包括：首先，第二接收线圈接收交变磁场并输出第二感应电压。接来下，启动电路将第二感应电压转换成直流的第一电压，并传输至第一控制器。第一电压大于或等于第一控制器的最低工作电压。上述第二接收线圈以及启动电路的技术效果同上所述，此处不再赘述。
可选的，无线充电接收装置还包括第一稳压电路。第一稳压电路与电池以及第一控制器相耦接。第一控制器输出第一整流控制信号之前，方法还包括：当供电电压小于第一稳压电路的预设稳压电压时，第一稳压电路将电池的电压传输至第一控制器。或者，当供电电压大于第一稳压电路的预设稳压电压时，第一稳压电路断开电池和第一控制器。第一控制器接收供电电压。上述第一稳压电路的技术效果同上所述，此处不再赘述。
可选的，无线充电接收装置还包括电压转换电路。电压转换电路与第一整流电路和电池相耦接。电池接收供电电压之前，方法还包括无线充电接收装置中的电压转换电路将供电电压进行转换，并使用转换后的电压为电池供电。电压转换电路的技术效果同上所述，此处不再赘述。
附图说明
图1a为本申请实施例提供的一种电子设备与无线充电系统的结构示意图；
图1b为图1a中电子设备的结构示意图；
图2a为本申请实施例提供的一种无线充电系统的结构示意图；
图2b为本申请实施例提供的另一种无线充电系统的结构示意图；
图2c为本申请实施例提供的另一种无线充电系统的结构示意图；
图2d为本申请实施例提供的另一种无线充电系统的结构示意图；
图3a为本申请实施例提供的另一种无线充电系统的结构示意图；
图3b为本申请实施例提供的另一种无线充电系统的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种无线充电系统的结构示意图；
图5a为本申请实施例提供的第一接收线圈和第二接收线圈的一种绕制方式示意图；
图5b为本申请实施例提供的第一接收线圈和第二接收线圈的另一种绕制方式示意图；
图5c为本申请实施例提供的第一接收线圈和第二接收线圈的另一种绕制方式示意图；
图6a为本申请实施例提供的无线充电接收装置的另一种结构示意图；
图6b为本申请实施例提供的无线充电接收装置的另一种结构示意图；
图7为本申请实施例提供的无线充电接收装置的另一种结构示意图；
图8为本申请实施例提供的一种无线充电的控制方法流程图；
图9a为图7中启动电路的一种工作方式示意图；
图9b为图7中启动电路的另一种工作方式示意图；
图10a为图7中第一整流电路的一种控制信号时序图；
图10b为图7中第一整流电路的另一种控制信号时序图；
图10c为图7中第一整流电路的另一种控制信号时序图；
图11a为图7中第一整流电路的一种工作方式示意图；
图11b为图7中第一整流电路的另一种工作方式示意图；
图12为图7中第一整流电路的另一种控制信号时序图；
图13a为图7中第一整流电路的另一种工作方式示意图；
图13b为图7中第一整流电路的另一种工作方式示意图；
图14为本申请实施例提供的无线充电接收装置的另一种结构示意图；
图15为本申请实施例提供的无线充电接收装置的另一种结构示意图。
附图标记：
01-电子设备；02-充电底座；20-无线充电接收装置；30-无线充电发送装置；40-适配器；50-电池；10-显示屏；11-中框；110-承载板；111-边框；12-壳体；301-第二通讯电路；302-DC/AC；303-第二振荡电路；304-第二控制器；305-调压电路；201-第一通讯电路；202-第一振荡电路；203-第一整流电路；204-启动电路；205-第一控制器；206-电压转换电路；211-第一接收线圈；212-第二接收线圈；202-第一振荡电路；311-发送线圈；214-第二整流电路；224-第二稳压电路；225-第一稳压电路；61-第一开关组件；62-第二开关组件；63-第三开关组件；64-第四开关组件。
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。
以下，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
此外，本申请中，“上”、“下”等方位术语可以包括但不限于相对附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语可以是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中部件附图所放置的方位的变化而相应地发生变化。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。此外，术语“耦接”可以是实现信号传输的电性连接的方式。“耦接”可以是直接的电性连接，也可以通过中间媒介间接电性连接。
本申请实施例提供一种的电子设备。该电子设备包括手机(mobile phone)、平板电脑(pad)、带无线收发功能的电脑、智能穿戴产品(例如，智能手表、智能手环)、虚拟现实(virtual reality，VR)终端设备、增强现实(augmented reality AR)终端设备等具有无线设备。上述电子设备还可以是无线充电电动汽车、无线充电家用小型电器(例如豆浆机、扫地机器人)、无人机等电子产品。本申请实施例对上述电子设备的具体形式不做特殊限制。以下为了方便说明，是以电子设备01为如图1a所示的手机为例进行的说明。
为了对上述电子设备01进行无线充电，本申请实施例提供的无线充电系统包括设置于电子设备01内的，如图1a所示的无线充电接收(receive，RX)装置20和与该无线充电接收装置20相耦接的电池50。
上述无线充电系统还包括如图1a所示的设置于充电底座02内的无线充电发送(transmit，TX)装置30，以及与该无线充电发送装置30相耦接的适配器40。该适配器40用于提供充电电能。该适配器40能够将220V的交流电根据充电功率的需要转换成直流电(例如5V或10V等)，并将该直流电传输至无线充电发送装置30。
上述电子设备01以手机为例，如图1b所示，主要包括显示屏(display panel，DP)10。该显示屏10可以为液晶显示(liquid crystal display，LCD)屏，或者，有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)显示屏。本申请对此不作限定。上述电子设备01还包括如图1b所示的中框11和壳体12。显示屏10和壳体12分别位于中框11的两侧，显示屏10的背面朝向壳体12，且该显示屏10和壳体12通过中框11相连接。其中，中框11包括承载板110以及绕承载板110一周的边框111。
电子设备01还可以包括印刷电路板(printed circuit boards，PCB)。该PCB和电池50设置于承载板110朝向壳体12的一侧表面。此外，上述无线充电接收装置20可以包括如图2a所示的第一振荡电路202。第一振荡电路202可以包括如图2b所示的第一接收线圈211和第三谐振电容CRX3。上述第一接收线圈211可以如图1b所示设置于上述承载板110上，或者，还可以设置于电池50朝向壳体12的一侧表面上。
为了对电子设备01进行无线充电，如图2a所示，无线充电发送装置30包括直流(direct current，DC)转交流(alternating current，AC)转换器，即DC/AC302、第二振荡电路303。DC/AC302与适配器40相耦接，能够将适配器40输出的直流电转换成交流电。第二振荡电路303与DC/AC302相耦接。
第二振荡电路303可以包括如图2b所示的第四谐振电容CTX以及发送线圈311。DC/AC302将适配器40输出的直流电转换成交流电，并传输至第二振荡电路303后，可以使得第二振荡电路303中的发送线圈311上产生高频交流电并发射交变磁场。第一振荡电路202中的第一接收线圈211接收上述交变磁场并输出第一感应电压，从而使得第二振荡电路303的功率能够传输至第一振荡电路202。
此外，无线充电接收装置20中除了接收线圈，例如上述第一接收线圈211以外的电路部分可以单独封装成一个芯片，集成于PCB上。在本申请的一些实施例中，无线充电接收装置20中制作于PCB上的上述电路部分可以包括如图2b所示的第一通讯电路201、第一控制器205、第一整流电路203。
当将电子设备01的背面放在上述充电底座02上时，无线充电发送装置30和无线充电接收装置20之间可以建立无线通信，在此情况下，如图2b所示，无线充电发送装置30可以包括第二通讯电路301。上述第一通讯电路201和第二通讯电路301之间可以通过蓝牙(bluetooth)、无线宽带(wireless-fidelity，WiFi)、紫蜂协议(Zigbee)、射频识别技术(radio frequency identification，RFID)、远程(long range，Lora)无线技术和近距离无线通信技术(near field communication，NFC)实现无线连接，以使得无线充电发送装置30和无线充电接收装置20之间可以建立无线通信。
这样一来，第一通讯电路201和第二通讯电路301之间可以传输控制信号或者传输充电数据。其中，该充电数据可以用于指示充电类型。示例的，该充电数据可以为充电协议，例如无线充电联盟(wireless power consortium，WPC)推出的无线充电标准Qi，例如BPP(basic power profile)协议，或者EPP(extended power profile)协议等。
此外，如图2b所示，第一通讯电路201与第一控制器205相耦接。该第一控制器205可以对第二通讯电路301发送至第一通讯电路201的充电协议进行识别，以判断出电子设备01的充电类型，例如该充电类型可以为第一充电类型(例如，适用于慢充的小功率充电)或者，上述充电类型可以为第二充电类型(例如，适用于快充的大功率充电)。
此外，第一控制器205与第一整流电路203相耦接。本申请实施例中的第一整流电路203可以具有两种工作模式，分别为半桥模式和全桥模式。当第一控制器205根据上述充电数据识别出充电类型为第一充电类型，可以输出第一整流控制信号，控制第一整流电路203工作于半桥模式。处于半桥模式下的第一整流电路203能够将接收到的交流电波形的正半周波形保留(或去除)，负半周波形去除(或保留)，以生成直流电。
此外，当第一控制器205根据上述充电数据识别出充电类型为第二充电类型，可以输出第二整流控制信号，控制第一整流电路203工作于全桥模式。其中，处于全桥模式下的第一整流电路203能够将接收到的交流电波形的正半周和负半周波形转换成同一极性，以生成直流电。
如图2b所示，第一整流电路203还与第一接收线圈211相耦接。第一整流电路203工作于上述任意一种模式下，均可以将第一接收线圈211输出的第一感应电压进行整流，生成直流的供电电压Vrect。供电电压Vrect用于为电池50供电。
在本申请的一些实施例中，当上述供电电压Vrect的电压值与电池50的充电电压(例如，3.7V)的电压值相同或近似相同时，上述供电电压Vrect可以如图2b所示直接对电池50进行充电。此时，当供电电压Vrect施加至电池50后，第一整流电路203输出的电流可以对该电池50进行充电。
或者，在本申请的另一些实施例中，当供电电压Vrect大于电池50的充电电压(例如，3.7V)时，为了避免直接采用供电电压Vrect对该电池50进行充电而造成电池50的损坏，如图2c所示，上述无线充电接收装置20还包括与第一整流电路203耦接的至少一级电压转换电路206。该电压转换电路206可以设置于电子设备01中的PCB(如图1a所示)上。该电压转换电路206可以对供电电压Vrect进行转换(例如降压处理)，并使得转换后的电压(例如，3.7V)为电池50供电。该电压转换电路206输出的电压施加至电池50后，第一整流电路203输出的电流可以对该电池50进行充电。
所以供电电压Vrect用于为至电池50供电是指，在不会对电池50造成损坏的前提下，供电电压Vrect可以直接为电池50供电。或者，供电电压Vrect可以经过至少一级电压转换电路206的降压转换后再为电池50供电。
在本申请的一些实施例中，上述电压转换电路206包括DC/DC转换电路。上述DC/DC转换电路可以为降压(Buck)电路或者为开关电容(switched capacitor，SC)电路。其中，Buck电路的输入输出电压比值可以灵活调整，例如输入输出电压比值可以设定为小数。SC电路的输入输出电压比值为整数，但是SC电路可以承受较高的输入输出压差，且具有较高的电压转换效率。
基于此，为了提高电池50的充电速度，可以增加充电功率。此时，当无线充电发送装置30支持第二充电类型(例如，适用于快充的大功率充电)时，该第二通讯电路301可以向第一通讯电路201发送与大功率充电相匹配的充电协议。当第一控制器205进行该充电协议的握手识别，并识别出上述充电协议时，该第一控制器205可以向第一通讯电路201发送第一调压指令。该第一调压指令用于指示增大第二振荡电路303的输出电压。
在此情况下，如图2c所示，无线充电发送装置30还包括与第二通讯电路301相耦接的第二控制器304。在本申请的一些实施例中，该第二控制器304可以与DC/AC302以及适配器40相耦接。当第二控制器304接收到第二通讯电路301输出的第一调压指令后，生成第一调压控制信号。该第一调压控制信号用于调节适配器40的输出电压，以达到增大适配器40的输出电压的目的。
这样一来，当适配器40的输出电压增大后，与该适配器40相耦接的DC/AC302输出的直流电压也会增大。此外，DC/AC302将适配器40输出的直流电转换成交流电，并传输至第二振荡电路303后，可以使得第二振荡电路303中的发送线圈311上产生高频交流电并发射交变磁场。所以当DC/AC302输出的直流电压增大时，发送线圈311上产生高频交流电也会增大，从而达到增大第二振荡电路303的输出电压的目的。
或者，在本申请的另一些实施例中，如图2d所示，无线充电发送装置30还包括与DC/AC302以及适配器40相耦接的调压电路305。该调压电路305可以调节适配器40向DC/AC302输出的电压。当第二控制器304接收到第二通讯电路301输出的第一调压指令后，生成第一调压控制信号。该第一调压控制信号用于增大调压电路305的输出电压。这样一来，DC/AC302输出的直流电压也会增大，从而达到增大第二振荡电路303的输出电压的目的。
由上述可知，为了对电池50进行充电，电压转换电路206输出电压为该电池50的第三电压(例如，3.7V)。因此，当第二振荡电路303的输出电压增大后，无线充电接收装置20输入电压和输出电压之间的电压差会增大。在此情况下，为了减小无线充电接收装置20的发热，以下对本申请实施例提供的无线充电接收装置20的结构进行详细的举例说明。
示例一
本示例中，如图3a所示，无线充电接收装置20中的第一振荡电路202可以包括上述第一接收线圈211。第一接收线圈211与发射线圈311之间可以形成一个电压变换器。
该电压变换器输入端的电压U(即发射线圈311的输入电压)，与输出端的电压U1(即第一接收线圈211的输出电压)的比值U/U1，等于发射线圈311的匝数N与第一接收线圈211的匝数N1之比N/N1，即U/U1＝N/N1。
此外，线圈的匝数与线圈的电感量的平方成正比。因此，该电压变换器的输入、输出电压比值U/U1，可以等于发射线圈311的电感量L的平方根与第一接收线圈211的电感量L1的平方根的比值，如图公式(1)。
由上述可知，在发射线圈311电感量一定的情况下，可以通过设置第一接收线圈211的电感量，达到调节由发射线圈311和第一接收线圈211构成的电压变换器的输入输出电压比值U/U1的目的。例如，当发射线圈311和第一接收线圈211构成的电压变换器需要实现降压功能时，可以使得该第一接收线圈211的电感量小于第二振荡电路303中发送线圈311的电感量。
为了方便说明例如，发送线圈311的电感量为L时，第一接收线圈211的电感量L1可以为发送线圈311电感量L的1/n，即L1＝(1/n)L。其中，n≥2，n为正整数。
在此情况下，由上述公式(1)可知，第一接收线圈211的输出电压U1与发送线圈311的输入电压U之间的比值可以为示例的，当n＝4时，即第一接收线圈211的电感量L1为发送线圈311电感量L的1/4时，发送线圈311和第一接收线圈211构成的电压变换器的增益可以为2:1。此时，第一接收线圈211输出的电压可以为发送线圈311输入电压的一半，达到降低第一接收线圈211输出电压的目的。
这样一来，一方面，由于第一整流电路203与第一接收线圈211相耦接，因此当第一接收线圈211的输出电压减小后，可以第一整流电路203的输入电压，有利于实现对第一整流电路203的保护。
另一方面，当采用大功率充电时，由上述可知发送线圈311的输入电压会增大，例如由小功率充电时的5V增加至10V。此时，10V电压通过发送线圈311和第一接收线圈211构成的电压变换器后，第一接收线圈211输出电压会降低至5V。在此情况下，相对于发送线圈311和第一接收线圈211构成的电压变换器的增益为1:1，第一接收线圈211输出电压为10V的方案而言，本申请的方案可以有效减小电压转换电路206的输入电压。
此外，由于电压转换电路206向电池50输出的电压用于向电池50进行充电，其数值是固定的，例如3.7V。因此，在电压按转换电路206输出端的电压固定的情况下，通过减小电压转换电路206输入端的电压，可以减小电压转换电路206输入端和输出端的电压差。从而能够减小电压转换电路206在电压变换过程中产生的热量，以及由该热量造成的电压转换过程中存在的损耗，达到提高电压转换电路206的电压转换效率的目的，有利于提升大功率供电的效率。
此外，由上述可知，第一控制器205可以对第一通讯电路201接收到的充电协议进行识别。因此为了使得无线充电接收装置20能够启动，需要向第一控制器205进行供电。在本申请的一些实施例中，如图3a所示，第一控制器205可以与第一整流电路203的输出端相耦接。这样一来，当第一整流电路203的输出端有电压输出时，该电压可以为第一控制器205进行供电，以使得第一控制器205能够向第一整流电路203输出上述第一整流控制信号或者第二整流控制信号。
然而，由上述可知，为了减小第一接收线圈211的输出电压，第一接收线圈211的电感量小于第二振荡电路303中发送线圈311的电感量。并且，当第一接收线圈211输出的电压较小时，经过第一整流电路203整流后输出的电压不足以启动第一控制器205，导致无线充电无法进行。
为了解决上述问题，本申请实施例提供的无线充电接收装置20的第一振荡电路202还包括如图3a所示的第二接收线圈212以及与第二接收线圈212和第一控制器205相耦接的启动电路204。其中，启动电路204可以设置于电子设备01中的PCB(如图1b所示)上。第二接收线圈212可以接收发送线圈311发射的交变磁场并输出第二感应电压，所以同理可得发送线圈311与第二接收线圈212也可以构成另一个电压变换器。
启动电路204可以将第二接收线圈212输出的第二感应电压转换成直流的第一电压Vc。该第一电压Vc可以大于或等于第一控制器205的最低工作电压，即(under voltagelock out，UVLO)状态下的电压。在此情况下，第一电压Vc可以为第一控制器205供电，从而使得第一控制器205向第一整流电路203输出第一整流控制信号或者第二整流控制信号。在第一整流控制信号的控制下工作于半桥模式的第一整流电路203，或者在第二整流控制信号控制下，工作于全桥模式的第一整流电路203可以将第一接收线圈211输出的电压转换成供电电压Vrect。
在此情况下，为了使得第二接收线圈212输出的第二感应电压，经过启动电路204转换后能够足以驱动第一控制器205输出上述第一整流控制信号或者第二整流控制信号，上述第二接收线圈212的电感量可以大于第一接收线圈211的电感量。
需要说明的是，将电子设备01放在底座02上刚开始进行充电时，由于无线充电接收装置20刚开始执行充电过程，发送线圈311输入的电压为固定值。所以当第二接收线圈212与底座02中的发送线圈311的对准位置出现较大偏差时，第二接收线圈212输出的第二感应电压越小。因此，在第二接收线圈212与发送线圈311之间的位置偏差达到预设最大值，例如10mm时，仍然能够保证第二接收线圈212输出的第二感应电压，在经过启动电路204转换后驱动第一控制器205输出第一整流控制信号或者第二整流控制信号。该第二接收线圈212的电感量可以为第一接收线圈211电感量的4倍。
此外，第二接收线圈212的电感量可以大于发送线圈311的电感量，也可以小于发送线圈311的电感量，或者可以与发送线圈311的电感量相同或近似相同。本申请对此不作限定。只要能够保证发送线圈311与第二接收线圈212构成的电压变换器，使得第二接收线圈212输出的第二感应电压，在经过启动电路204转换后能够足以驱动第一控制器205输出上述第一整流控制信号或者第二整流控制信号即可。以下为了方便说明，第二接收线圈212和发送线圈311的电感量可以相同，此时，第二接收线圈212和发送线圈311构成的电压变换器的增益可以为1:1。
在本申请的一些实施例中，如图3b所示，启动电路204可以包括第二整流电路214以及第二稳压电路224。示例的，上述第二稳压电路224可以为低压差线性稳压器(lowdropout regulator，LDO)。
第二整流电路214与第二接收线圈212和第二稳压电路224相耦接。第二稳压电路224还与第一控制器205以及接地端GND相耦接。即如图3b所示，第二稳压电路224、第一控制器205以及第一整流电路203的输出端均耦接于节点Q。
在此情况下，第二整流电路214可以将第二接收线圈212输出的交流电进行整流，以生成直流电。该直流电经过第二稳压电路224的稳压处理后，可以由第二稳压电路224向上述节点Q输出第一电压Vc。第一电压Vc为第一控制器205供电。
如图3b所示，该第一控制器205还与第一整流电路203的输出端相耦接。在第一控制器205向第一整流电路203输出第一整流控制信号或者第二整流控制信号，以使得第一整流电路203输出供电电压Vrect的情况下，当该供电电压Vrect大于第二稳压电路224的预设稳压电压V1时，该第二稳压电路224的输出端可以处于断开的状态，从而可以切断上述启动电路204，使得该启动电路204终止向第一控制器205进行供电。此时，由于第一控制器205与第一整流电路203的输出端相耦接，因此，第一整流电路203可以向节点Q输出的供电电压Vrect。该供电电压Vrect可以为第一控制器205供电。
需要说明的是，第二稳压电路224的预设稳压电压V1可以在电子设备01出厂之前，根据第一控制器205的参数，例如上述UVLO电压进行设置。由上述可知，启动电路204输出的第一电压Vc需要大于或等于UVLO电压，因此上述预设稳压电压V1可以大于第一电压Vc，从而使得第一整流电路203输出供电电压Vrect大于第二稳压电路224的预设稳压电压V1时，该第二稳压电路224的输出端可以处于断开的状态，即第二稳压电路224的输出端与节点Q断开。
由上述可知，当第二稳压电路224的输出端与节点Q耦接时，第二稳压电路224用于向节点Q供电。当第二稳压电路224的输出端与节点Q断开时，第一整流电路203向节点Q供电。所以在同一时刻，节点Q只有一个电压，该电压能够为第一控制器205供电。
或者，在本申请的另一些实施例中，如图4所示，启动电路204中的第二稳压电路224的输出端与第一控制器205的输入端相耦接。这样一来，无线充电接收装置20工作的过程中，启动电路204会一直向第一控制器205提供第一电压Vc。
需要说明的是，在电子设备01充电的过程中，当启动电路204一直开启时，第二接收线圈212会一直接收发射线圈311发射的交变磁场，并产生第二感应电压。虽然该第二接收线圈212输出第二感应电压的过程中会出现发热，但是在无线充电过程中，线圈的发热对充电功耗的影响较小可以忽略。
以下为了方便说明，均是以图3b所示的结构中第二稳压电路224、第一控制器205以及第一整流电路203的输出端均耦接于节点Q为例进行的说明。
由上述可知，发送线圈311和第二接收线圈212构成的电压变换器，可以使得第二接收线圈212输出的第二感应电压，经过启动电路204转换后驱动第一控制器205输出第一整流控制信号或者第二整流控制信号。与此同时，发送线圈311和第一接收线圈211构成的电压变换器，可以减小第一接收线圈211的输出电压。第一振荡电路202中的第一接收线圈211的电感量小于第二接收线圈212的电感量。
在本申请的一些实施例中，第一接收线圈211和第二接收线圈212可以采用相同的金属轴线进行绕制，不同之处在于，第一接收线圈211的绕制圈数可以小于第二接收线圈212的绕制圈数，从而使得第一接收线圈211的电感量可以小于第二接收线圈212的电感量。
或者，在本申请的另一些实施例中，第一接收线圈211可以采用较粗的金属走线绕制而成，第二接收线圈212可以采用较细的金属走线绕制而成。此外，第一接收线圈211的绕制圈数可以小于第二接收线圈212的绕制圈数。例如，当第一接收线圈211的电感量为第二接收线圈212电感量的一半时，第一接收线圈211的绕制圈数可以为或者近似为第二接收线圈212绕制圈数的一半。第一接收线圈211和第二接收线圈212的其余绕制方式在此不再一一赘述，只要能够使得第一接收线圈211的电感量小于第二接收线圈212的电感量即可。
此外，在本申请的一些实施例中，如图5a所示，第一接收线圈211可以设置于第二接收线圈212内部。在此情况下，第一接收线圈211的第一端②和第二端③，位于第二接收线圈212的第一端①和第二端④之间。
或者，在本申请的另一些实施例中，如图5b所示，第二接收线圈212设置于第一接收线圈211内部。该第一接收线圈211的第一端②和第二端③，位于第二接收线圈212的第一端①和第二端④之间。
又或者，在本申请的又一些实施例中，如图5c所示，第二接收线圈212的一部分设置于第一接收线圈211内部，另一部分设置于第一接收线圈211的外部。该第一接收线圈211的第一端②和第二端③，位于第二接收线圈212的第一端①和第二端④之间。
需要说明的是，上述是以在无线充电接收装置20中设置第二接收线圈212和启动电路204以驱动第一控制器205为例进行的说明。在本申请的一些实施例中，当电子设备01充电，且发射线圈311和第一接收线圈211的位置对准时，第一整流电路203输出的电压足以启动第一控制器205。在此情况下，无线充电接收装置20中无需设置上述第二接收线圈212和启动电路204。此时无线充电接收装置20的结构如图6a所示，第一整流电路203输出的电压可以直接驱动第一控制器205，以使得第一控制器205向第一整流电路203输出第一整流控制信号或者第二整流控制信号。
或者，在本申请的另一些实施例中，如图6b所述，无线充电接收装置还包括第一稳压电路225。该第一稳压电路225可以设置于上述电子设备01的PCB上。第一稳压电路225可以与电池50的两端，以及第一控制器205相耦接。第一稳压电路225用于将电池50的电压传输至第一控制器205，以为第一控制器205供电。这样一来，当电池50中剩余的电量足够驱动第一控制器205时，可以采用电池50中剩余的电量去驱动第一控制器205。
此外，当第一整流电路203输出供电电压Vrect大于第一稳压电路225的预设稳压电压V2时，该第一稳压电路225用于断开电池50和第一控制器205的连接。即第一稳压电路225的输出端与节点Q断开。此时，由于第一控制器205与第一整流电路203的输出端相耦接，因此，第一整流电路203可以向节点Q输出的供电电压Vrect。该供电电压Vrect可以为第一控制器205供电，使得第一控制器205向第一整流电路203输出第一整流控制信号或者第二整流控制信号。其中，上述第一稳压电路225的预设稳压电压V2的设置方式与上述第二稳压电路224的预设稳压电压V1的设置方式同理，此处不再赘述。
本申请对上述第一控制器205的启动方式不做限定，以下为了方便说明，均是以无线充电接收装置20中设置第二接收线圈212和启动电路204以驱动第一控制器205为例，对第一整流电路203、第二整流电路214的结构进行详细的举例说明。
如图7所示，第一整流电路203包括并联的第一桥臂和第二桥臂。其中，第一桥臂包括串联的第一开关组件61和第二开关组件62。第二桥臂包括串联的第三开关组件63和第四开关组件64。上述第一开关组件61、第二开关组件62、第三开关组件63和第四开关组件64中任意一个开关组件包括一个二极管和与该二极管并联的一个开关管。例如，第一开关组件61包括开关管Sa，第二开关组件62包括开关管Sb，第三开关组件63包括开关管Sa1，第四开关组件64包括开关管Sb1。
第一接收线圈211的第一端②耦接于第一开关组件61和第二开关组件62之间。即第一接收线圈211的第一端②耦接于第一开关组件61中二极管的阳极(anode，a)与第二开关组件62中二极管的阴极(cathode，c)之间。
由上述可知，第一振荡电路202还包括第三谐振电容CRX3。第三谐振电容CRX3的第一端与第一接收线圈211的第一端②相耦接，第三谐振电容CRX3的第二端耦接于第一开关组件61和第二开关组件62之间，从而使得第一接收线圈211的第一端②通过第三谐振电容CRX3耦接于第一开关组件61和第二开关组件62之间。
此外，第一接收线圈211的第二端③耦接于第三开关组件63和第四开关组件64之间。即第一接收线圈211的第二端③耦接于第三开关组件63中二极管的阳极a与第四开关组件64中二极管的阴极c之间。
基于此，为了在第一控制器205输出的第一整流控制信号或者第二整流控制信号的控制下，使得第一整流电路203输出上述供电电压Vrect，上述第一开关组件61的控制端(即开关管Sa的控制端)、第二开关组件62的控制端(即开关管Sb的控制端)、第三开关组件63的控制端(即开关管Sb1的控制端)以及第四开关组件64的控制端(即开关管Sa1的控制端)均与上述第一控制器205相耦接。在此情况下，第一控制器205可以控制开关管Sa、开关管Sb、开关管Sb1、开关管Sa1的导通或者截止。
上述第一整流电路203还包括第一滤波电容C1。该第一滤波电容C1的第一端与第一开关组件61中的二极管的阴极c相耦接，第一滤波电容C1的第二端与接地端GND相耦接。
此外，在本示例中，启动电路204的第二整流电路214的结构如图7所示可以包括串联的第一二极管D1和第二二极管D2，以及串联的第三二极管D3和第四二极管D4。第一二极管D1和第三二极管D3的阴极c相耦接，作为第二整流电路214的输出端与第二稳压电路224相耦接。第二二极管D2和第四二极管D4的阳极a均与接地端GND相耦接。
第一振荡电路202还包括如图7所示的第一谐振电容CRX1。第一谐振电容CRX1的第一端与第二接收线圈212的第一端①相耦接，第一谐振电容CRX1的第二端与第一二极管D2的阳极a和第二二极管D2的阴极c相耦接。第二接收线圈212的第二端④与第三二极管D2的阳极a和第四二极管D4的阴极c相耦接。
此外，上述第二整流电路214还可以包括第二滤波电容C2。该第二滤波电容C2的第一端与第三二极管D3的阴极c相耦接，第二滤波电容C2的第二端与接地端GND相耦接。
以下对具有上述无线充电发送装置30，以及如图7所示的无线充电接收装置20的无线充电系统的控制方法进行详细的举例说明。该控制方法如图8所示包括S101～S108。
S101、无线充电发送装置30中的第二通讯电路301发送启动信号(可以称为Ping信号)，无线充电接收装置20启动。
S102、无线充电接收装置20上电，且第一整流电路203工作于半桥模式。
当无线充电接收装置20中的第一通讯电路201接收到Ping信号后，该无线充电接收装置20按照设定好的上电时序，对其内部的一些部件，例如上述启动电路204进行上电。在此情况下，启动电路204可以将第二接收线圈212输出的交流电转换成直流的第一电压Vc。无线充电接收装置20中的第一控制器205接收到上述第一电压Vc后，可以输出第一整流控制信号，控制第一整流电路203工作于半桥模式。
示例的，当启动电路204中的第二整流电路214包括如图7所示的第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3以及第四二极管D4时，该第二整流电路214可以为全桥整流电路。基于此，当第二接收线圈212上第二感应电压的极性(正极采用+表示，负极采用-表示)如图9a所示时，第二接收线圈212上的感应电压通过第一二极管D1、第四二极管D4形成的回路，生成第一电压Vc，并提供至第一控制器205。
此外，当第二接收线圈212上第二感应电压的极性切换，如图9b所示时，第二接收线圈212上的感应电压通过第二二极管D2、第三二极管D3形成的回路，生成第一电压Vc，并提供至第一控制器205。在此情况下，全桥式的第二整流电路214的输入输出电压比为1:1。
基于此，为了提高启动电路204输出的第一电压Vc的大小，以使得接收到第一电压Vc的第一控制器205能够输出上述第一整流控制信号。在本申请的一些实施例中，可以增大第二接收线圈212的电感量，例如使得第二接收线圈212的电感量与发射线圈311的电感量相当。在此情况下，当电子设备01的部件空间充足的情况下，可以增加用于绕制第二接收线圈212的金属走线的圈数。
或者，在本申请的另一些实施例中，可以第二稳压电路224替换为具有升压(boost)和降压功能DC/DC转换器。这样一来，通过该DC/DC转换器可以对第二整流电路214输出的电压进行升压处理，以使得启动电路204输出的第一电压Vc能够满足启动第一控制器205的要求。
当电子设备01放入底座02进行大功率充电的过程中，由于发送线圈311的输入电压会升高，所以如果第二接收线圈212与发射线圈311的位置没有对准而存在较大偏移时，第二接收线圈212产生的第二感应电压也会增大，从而导致启动电路204根据第二接收线圈212产生的感应电压生成的第一电压Vc会大于第一控制器205的最大工作电压。此时为了避免启动电路204输出的电压过大而损坏第一控制器205，上述该DC/DC转换器还可以对第二整流电路214输出的电压进行降压处理，以使得启动电路204输出的第一电压Vc小于第一控制器205的最高工作电压。
在此基础上，当启动电路204向第一控制器205输出满足设计要求的第一电压Vc后，该第一控制器205处于工作状态，并向第一整流电路203输出第一整流控制信号，以控制第一整流电路203工作于半桥模式，并输出供电电压Vrect。
S103、对电子设备01进行小功率充电。
本申请实施例提供的无线充电系统可以默认为支持第一充电类型，例如，适用于慢充的小功率充电，发送线圈311提供的电压例如为5V。示例的，由上述可知，发送线圈311和第一接收线圈211构成的电压变换器的增益可以为2:1，因此第一接收线圈211输出的电压可以为2.5V。在此情况下，该第一接收线圈211输出的电压太小，无法达到电池50的充电要求(例如，电池50两端的第三电压可以为3.7V)。因此第一整流电路203在对第一接收线圈211输出的交流电进行整流的过程中，还需要对第一接收线圈211输出的电压进行升压。
在此情况下，该第一控制器205刚开始接收到启动电路204输出的第一电压Vc后，输出的第一整流控制信号可以控制图7所示的第一整流电路203工作于半桥模式。其中，上述第一整流控制信号可以是在第一控制器205中提前配置好的。为了使得第一整流电路203工作于半桥模式。第一控制器205输出的上述提前配置好的第一整流控制信号(Sa、Sb、Sb1、Sa1)可以如图10a所示。
当无线充电接收装置20刚启动时，第一整流电路203接收到的电流较小，此时该第一整流电路203处于如图10a所示的半桥二极管整流阶段P1。第一开关管Sa的控制端接收到的信号为高电平，该第一开关管Sa处于导通状态，其余开关管的控制端接收到的信号为低电平，因此其余开关管处于截止状态(开关管处于断开状态)。如图10b所示，在半桥二极管整流阶段P1，发送线圈311提供的电压Vin由0V逐渐增大。在此情况下，第一整流电路203输出的供电电压Vrect也由0V逐渐增大。
随着第一整流电路203接收到的电流逐渐增大，该第一整流电路203处于如图10a所示的半桥同步整流阶段P2。此时，第一开关管Sa的控制端接收到的信号为高电平(采用“1”表示)。第三开关管Sb1和第四开关管Sa1的控制端接收到的信号交替为高电平，从而可以将第一开关管Sa一直导通，第三开关管Sb1和第四开关管Sa1交替导通。此外，第二开关管Sb的控制端接收到的信号为低电平(采用“0”表示)，第二开关管Sb一直处于截止的状态。
具体的，当第一接收线圈211根据发射线圈311产生的交变磁场所输出的第一感应电压的极性(正极采用+表示，负极采用-表示)如图11a所示时，半桥模式下的第一整流电路203中，第一开关管Sa和第三开关管Sb1的控制端接收到的信号为高电平时，第一开关管Sa和第三开关管Sb1导通，其余开关管，例如第二开关管Sb和第四开关管Sa1处于截止状态(图11a中采用虚线表示)。第一整流电路203上的电流向第三谐振电容CRX3进行充电至0.5倍的供电电压Vrect。该第三谐振电容CRX3上述具有0.5Vrect电压的直流偏置。
接下来，当发射线圈311产生的交变磁场的方向发生变化时，第一接收线圈211根据磁场方向发生变化后的交变磁场输出的第一感应电压的极性(正极采用+表示，负极采用-表示)如图11b所示，与图11a中的感应电压的极性相反。此时，半桥模式中的第一整流电路203中，第一开关管Sa和第四开关管Sa1的控制端接收到的信号为高电平时，第一开关管Sa和第四开关管Sa1导通。其余开关管，例如第二开关管Sb和第三开关管Sb1截止(图11b中采用虚线表示)。
由于第三谐振电容CRX3(其具有0.5倍的供电电压Vrect)和第一接收线圈211(其具有0.5倍的供电电压Vrect)串联，因此，第三谐振电容CRX3上的电压和第一接收线圈211上的电压可以叠加给输出滤波电容C3(如图7所示，设置于电池50的两端)和电池50。此时，第一整流电路203输出的供电电压Vrect倍增，从而使得第一整流电路203输出的供电电压Vrect比收入至第一整流电路203的电压大。
需要说明的是，上述是以第一开关管Sa的控制端，如图10a所示，接收到的信号为高电平(采用“1”表示)，第二开关管Sb的控制端接收到的信号为低电平(采用“0”表示)为例，对第一整流电路203工作于半桥同步整流阶段P2进行的说明。在本申请的另一些实施例中，如图10c所示，第一开关管Sa的控制端接收到的信号可以为低电平(采用“0”表示)，第一开关管Sa一直处于截止状态。第二开关管Sb的控制端接收到的信号可以为高电平(采用“1”表示)，第二开关管Sb一直处于导通状态。此时，第一整流电路203工作于如图10b所示的半桥同步整流阶段P2的过程同理可得，此处不再赘述。
在此情况下，第一整流电路203工作在半桥同步整流阶段P2，其输入输出电压的比值可以为或近似为1:2。其中，第一整流电路203的负载越小，工作在半桥同步整流阶段P2的第一整流电路203输入输出电压的比值越接近1:2。第一整流电路203的负载越大，工作在半桥同步整流阶段P2的第一整流电路203输出电压略微小于2倍的输入电压。以下为了方便说明，以工作在半桥模式下的第一整流电路203工作在半桥同步整流阶段P2时，该第一整流电路203输入输出电压的比值为1:2进行举例说明。
基于此，当无线充电系统采用第一充电类型，发送线圈311提供的电压Vin例如为5V(图10b中的A1点的电压)。由于发送线圈311和第一接收线圈211构成的电压变换器的增益可以为2:1，因此第一接收线圈211输出的电压为2.5V。
此时，在如图10b所示的半桥同步整流阶段P2，该第一整流电路203输出的供电电压Vrect为5V(图10b中的B1点的电压)左右。这样一来，发送线圈311提供的电压Vin与第一整流电路203输出的供电电压Vrect(即电压转换电路206的输入电压)的比值为1:1。该电压转换电路206可以对上述供电电压Vrect(5V)进行转换，并将转换后的电压(例如，3.7V)为电池50进行供电。
需要说明的是，本申请实施例提供的无线充电接收装置20还可以包括如图7所述的开关管Sc。该开关管Sc耦接于第一整流电路203和电压转换电路206之间，开关管Sc的控制端可以与第一控制器205相耦接。这样一来，与第一整流电路203的输出端相耦接的第一控制器205，可以对第一整流电路203输出的电压进行采集。在电子设备01刚开始进行充电时，第一整流电路203输出的电压不够稳定，此时第一控制器205可以判断出第一整流电路203输出的电压无法达到电池50所需要的充电要求。该第一控制器205可以通过控制开关管Sc的控制端，使得开关管Sc处于断开的状态。从而避免第一整流电路203输出的不稳定的电压经过电压转换电路206的转换后，向电池50充电而影响电池50的性能。
此外，当第一整流电路203输出稳定的供电电压Vrect后，第一控制器205可以通过控制开关管Sc的控制端，使得开关管Sc处于导通的状态，从而将第一整流电路203输出供电电压Vrect能够经过控制开关管Sc传输至电压转换电路206。
本申请实施例提供的无线充电系统还可以支持第二充电类型，例如，适用于快充的大功率充电，发送线圈311提供的电压例如为20V。此时，在进行大功率充电之前执行以下步骤S104。
S104、第二通讯电路301和第一通讯电路201建立通讯。
在此情况下，第二通讯电路301与第一通讯电路201之间可以建立通讯连接。第二通讯电路301可以向第一通讯电路201发送上述充电协议。第一通讯电路201将接收到的充电协议传输至第一控制器205。
S105、第二通讯电路301和第一通讯电路201通讯握手是否成功。
具体的，第一控制器205对上述充电协议进行识别，当识别出充电类型为上述第一充电类型时，执行上述步骤S103。当第一控制器205识别出充电类型为上述第二充电类型时，执行以下步骤S106。
S106、第二控制器生成第一调压控制信号。
当第一控制器205识别出充电类型为上述第二充电类型后，第一控制器205可以向第一通讯电路201发送第一调压指令。该第一调压指令用于指示增大发送线圈311提供的电压。第二通讯电路301(如图2a所示)能够接收上述第一调压指令发送给第二控制器304。第二控制器304根据第一调压指令生成第一调压控制信号，使得发送线圈311提供的电压可以由之前的5V增大至20V。
S107、第一整流电路203工作于全桥模式。
由上述可知，发送线圈311和第一接收线圈211构成的电压变换器的增益可以为2:1，因此第一接收线圈211输出的电压可以为5V。在此情况下，当第一控制器205识别出充电类型为上述第二充电类型时，第一控制器205向图7所示的第一整流电路203输入第二整流控制信号，并控制第一整流电路203工作于全桥模式。
需要说明的是，当第一整流电路203刚由半桥模式切换为全桥模式时，第一整流电路203会先进入如图10b所示的全桥二极管整流阶段P3。在该全桥二极管整流阶段P3，该第一整流电路203中所有开关管(Sa、Sb、Sb1、Sa1)的控制端接收到的信号均为低电平(0)，因此所有开关管均处于截止状态。
在此情况下，为了实现大功率充电，在全桥二极管整流阶段P3，发送线圈311提供的电压Vin由5V逐渐增大至20V左右，例如图10b中点A2的电压为18V，以下为了方便说明，以发送线圈311提供的电压Vin为20V为例。此外，由于第一整流电路203中各个开关管均处于截止状态，所以第一整流电路203输出的供电电压Vrect在全桥二极管整流阶段P3会有所下降。
当第一整流电路203完全进入全桥模式后，该第一整流电路203会处于如图10b所示的全桥同步整流阶段P4。第一控制器205输出的第二整流控制信号(Sa、Sb、Sb1、Sa1)可以如图12所示。其中，第一开关管Sa和第四开关管Sa1的控制端接收到的信号相同，第二开关管Sb和第三开关管Sb1的控制端接收到的信号相同。第一开关管Sa与第二开关管Sb的控制端接收到的信号相反。
此时，如图13a所示，第一开关管Sa和第四开关管Sa1为第一选通组，第二开关管Sb和第三开关管Sb1为第二选通组。处于全桥模式的第一整流电路203中的上述第一选通组和第二选通组交替导通。例如，图13a中第一选通组(第一开关管Sa和第四开关管Sa1)导通，第二选通组(第二开关管Sb和第三开关管Sb1)截止。图13b中，第一选通组(第一开关管Sa和第四开关管Sa1)截止，第二选通组(第二开关管Sb和第三开关管Sb1)导通。由全桥式的第二整流电路214的工作原理同理可得，第一整流电路203工作于全桥模式时，该第一整流电路203的输入输出电压比为1:1。
S108、对电子设备01进行大功率充电。
当对电子设备01进行大功率充电时，由上述可知，无线充电系统采用第二充电类型，发送线圈311提供的电压Vin例如为20V，由于发送线圈311和第一接收线圈211构成的电压变换器的增益可以为2:1，因此第一接收线圈211输出的电压10V，该第一整流电路203输出的供电电压Vrect为10V(图10b中的B2点的电压)左右。这样一来，发送线圈311提供的电压Vin与第一整流电路203输出的供电电压Vrect(即电压转换电路206的输入电压)的比值为2:1。该电压转换电路206可以对上述供电电压Vrect(10V)转换进行转换，并将转换后的电压(例如，3.7V)对电池50进行充电。经过电压转换电路206降压后，由于充电功率为大功率，所以单位时间内流入电池50的电流有所增加，从而可以实现快充。
综上所述，一方面，由上述可知，第一接收线圈211的电感量可以为发送线圈311电感量的1/n，示例的，当第一接收线圈211的电感量可以为发送线圈311电感量的1/4时，发送线圈311和第一接收线圈211构成的电压变换器的增益为2:1，第一接收线圈211输出至第一整流电路203的电压为发送线圈311输入电压的一半。
因此，无论无线充电系统采用第一充电类型(小功率)还是第二充电类型(大功率)对电子设备01进行充电，均能够减小第一接收线圈211向第一整流电路203输出的第一感应电压。从而可以能够减小无线充电接收装置20出现过载保护(over voltage protection，OVP)现象的几率。
此外，由于第一整流电路203接收的电压有所减小，因此可以降低第一整流电路203的耐压。在此情况下，上述第一整流电路203中的第一开关管Sa、第二开关管Sb、第三开关管Sb1和第四开关管Sa1可以采用低压工艺制备的金属氧化物半导体(metal oxidesemiconductor，MOS)场效应晶体管构成。从而达到降低生产成本的目的。
第二方面，当无线充电系统采用第二充电类型(大功率)对电池50进行充电时，由发送线圈311和第一接收线圈211构成的电压变换器，可以降低第一接收线圈211输出的第一感应电压，因此无线充电接收装置20可以只设置一级电压转换电路206(例如，降压比值为2:1的SC电路)。这样一来，可以减少无线充电接收装置20中电压转换电路206的级联数量，从而能够减少由于电压转换电路206级联数目过多导致功率传输效率损耗较大的问题。
以下，对电压转换电路206级联对无线充电接收装置20的输出功率的影响进行说明。
首先，设定发送线圈311和第一接收线圈211构成的电压变换器的效率恒定。增益为2:1的电压变换器与增益为1:1的电压变换器的输出功率(W＝UI)相同，此时，如表1所示，上述两个变换器中第一接收线圈211上线圈损耗相同。表1为上述两个电压变换器中第一接收线圈211的电感值、电阻值、输出电压、线圈电流以及线圈损耗的具体数值。
表1
由表1可知，发送线圈311和第一接收线圈211构成的电压变换器增益为1:1时，第一接收线圈211的电感值、电阻值、线圈电压以及线圈电流均与发送线圈311的数值相同。
当发送线圈311的电感值(L)、电阻值(R)、输出电压(U)以及线圈电流(I)保持不变的情况下，在发送线圈311和第一接收线圈211构成的电压变换器增益为2:1的情况下，由上述可知，第一接收线圈211的电感值为(1/4)L。
由上述公式(1)可知，第一接收线圈211的输出电压为在电压变换器输出功率不变的情况下，由于功率W＝UI，所以第一接收线圈211的线圈电流为/>这样一来，由焦耳定律可得第一接收线圈211上线圈损耗Q＝I2R。所以当增益为1:1的电压变换器和增益为2:1的电压变换器的输出功率相同的情况下，上述两个变压器中第一接收线圈211上线圈损耗相同。示例的，以发送线圈311输出的效率为15W，发送线圈311和第一接收线圈211构成的增益为1:1的电压变换器和增益为2:1电压变换器的效率均为可以为97％。
此外，第一整流电路203的转换效率可以为98％，一级降压比值为2:1的SC电路的转换效率为97％为例，该充电接收装置20的总效率为97％×98％×97％＝92.2％。无线充电接收装置20的输出功率为15W×92.3％＝13.83W。
因此，在发送线圈311和第一接收线圈211构成的电压变换器、第一整流电路203的效率不变的情况下，级联的数目越少，无线充电接收装置20的输出功率越高。此外，在发送线圈311和第一接收线圈211构成的电压变换器、第一整流电路203的效率不变，并且电压转换电路206的级联数目不变的情况下，电压转换电路206自身的效率越高，无线充电接收装置20的输出功率越高。
例如，当电压转换电路206为转换效率是94.1％的buck电压时，同理可得，充电接收装置20的总效率为97％×98％×97％＝89.5％。无线充电接收装置20的输出功率为15W×89.5％＝13.43W。所以，当电压转换电路206为转换效率是97％降压比值为2:1的SC电路时，该当无线充电接收装置20中的输出功率可以提升(13.83W-13.43W)/13.83W＝3％。
此外，由于上述无线充电接收装置20中只设置了一级电压转换电路206，因此可以减小无线充电接收装置20的尺寸，有利于减小无线充电接收装置20在电子设备01中的部件空间。
第三方面，由图7可知，上述无线充电接收装置20在一开始执行充电过程时，该无线充电接收装置20中的第一整流电路203工作于半桥模式，此时电子设备进行第一充电类型(小功率)充电。当第二通讯电路301与第一通讯电路201之间建立通讯连接，且第二通讯电路301发送的大功率充电协议被第一控制器205识别，以实现通讯握手后，第一整流电路203可以工作于全桥模式，此时无线充电系统采用第二充电类型(大功率)对电子设备01进行充电。此外，如果上述通讯握手失败，即第二通讯电路301发送充电协议，无法被第一控制器205识别为上述大功率充电协议时，无线充电系统继续采用第一充电类型(小功率)对电子设备01进行充电。因此，无线充电系统可以同时兼容第一充电类型(小功率)和第二充电类型(大功率)。
此外，在电子设备01进行大功率充电时，还可以根据需要切换至小功率充电。例如，当电子设备01在大功率充电的过程中，电池50产生的热量较大时，可以由大功率充电切换至小功率充电。或者，当电池50充满或即将充满时，为了减少能量损耗或对电池50的不良影响，可以由大功率充电切换至小功率充电。又或者，电子设备01例如手机的显示界面上可以设置充电模式的充电模式选择图标，由用户根据需要自行控制上述充电模式选择图标，从而将大功率充电切换至小功率充电。
此时，第一控制器205可以向第一通讯电路201发送第二调压指令。第二调压指令用于指示减小第一接收线圈211的输入电压。由上述可知，在本申请的一些实施例中，如图2a所示，无线充电发送装置30中第二通讯电路301可以将第二调压指令传输至第二控制器304。该第二控制器304接收到第二通讯电路301输出的第二调压指令后，生成第二调压控制信号。该第二调压控制信号用于减小适配器40的输出电压，此时发送线圈311提供的电压也会减小，例如减小至5V。由上述可知，发送线圈311和第一接收线圈211构成的电压变换器的增益可以为2:1，因此第一接收线圈211输出的电压可以为2.5V。从而达到减小第一接收线圈211的输入电压的目的。
或者，如图2d所示，当无线充电发送装置30还包括与DC/AC302以及适配器40相耦接的调压电路305时，上述第二控制器304接收到第二通讯电路301输出的第二调压指令后，生成第二调压控制信号。该第二调压控制信号用于减小调压电路305的输出电压，以达到减小第一接收线圈211的输入电压的目的。
此外，第一控制器205还会向第一整流电路203输出第一整流控制信号，控制第一整流电路203工作于如图10b所示的半桥同步整流阶段P2(第二个P2阶段)。在第一整流电路203工作于半桥同步整流阶段P2时，上述电子设备01进行小功率充电的过程同上所述，此处不再赘述。
需要说明的是，当第一整流电路203刚由全桥模式转换为半桥模式时，需要经过如图10b所示的全桥二极管整流阶段P3。其中，第一整流电路203在全桥二极管整流阶段P3，发送线圈311提供的电压Vin会减小至5V左右(如图10b中的节点A3的电压)。此时，第一整流电路203输出的供电电压Vrect也会降低至5V左右(如图10b中的节点B3的电压)。该第一整流电路203在全桥二极管整流阶段P3的工作过程同上所述，此处不再赘述。
此外，当电子设备01中的电池50充满电后，如果电子设备01仍然放在底座02上，为了减少电子设备的发热情况，如图10b所示，上述第一整流电路203会进入半桥二极管整流阶段P1(第二个P1阶段)，此时，虽然发送线圈311提供的电压Vin仍然为5V，但是第一整流电路203输出的供电电压Vrect会有所下降，会减少电子设备的发热情况。
当然，上述是对电子设备01由大功率充电切换至小功率充电的说明。该电子设备01还可以根据需要，例如用户对上述充电模式选择图标进行控制，将小功率充电切换至大功率充电。此时，第一控制器205可以向第一通讯电路201发送上述第一调压指令，且该第一控制器205还会向第一整流电路203输出第二整流控制信号，控制第一整流电路203工作于全桥模式。通过上述第一调压指令提升第一接收线圈211的输入电压，以及第一整流电路203工作于全桥模式的过程在此不再一一赘述。
综上所述，当无线充电接收装置20刚启动时，第一整流电路203先进入半桥二极管整流阶段P1，然后再进入半桥同步整流阶段P2，以使得电子设备01进行小功率充电。当第二通讯电路301和第一通讯电路201通讯握手成功后，即当第一控制器205识别出充电类型为上述第二充电类型时，第一整流电路203从半桥模式切换至全桥模式，以使得电子设备01进行大功率充电。此后，电子设备01可以根据需要在大功率充电和小功率充电之间进行切换，此时，第一整流电路203也随之进行全桥模式和半桥模式的切换。其中，第一整流电路203刚从全桥模式切换至半桥模式时，或者，第一整流电路203刚从半桥模式切换至全桥模式时，该第一整流电路203均需要经过上述如图10b所示的全桥二极管整流阶段P3。此外，当电子设备01充好电后，第一整流电路203进入上述半桥二极管整流阶段P1，以使得第一整流电路203输出的供电电压Vrect有所减小，减少电子设备的发热情况。
示例二
本示例中，无线充电接收装置20的结构如图14所示，与示例一的不同之处在于启动电路204(图4)中的第二整流电路214的结构不同。该充电接收装置20中其余元器件的设置方式以及控制方法同上所述，此处不再赘述。
示例的，该第二整流电路214包括串联的第一二极管D1、第二二极管D2以及第二滤波电容C2。其中，第一二极管D1的阴极c作为该第二整流电路214的输出端，与第二稳压电路224相耦接，从而使得第二整流电路214的输出端通过第二稳压电路224与第一控制器205相耦接。该第二滤波电容C2的第一端与第一二极管D1的阴极c相耦接，第二滤波电容C2的第二端与接地端GND相耦接。本示例中的第二整流电路214相对于图7所示的第二整流电路214而言，二极管的数量有所减小，从而可以节省制作第二整流电路214中电子元器件的数量，简化电路结构。
此外，第一振荡电路202中的第一谐振电容CRX1的第一端与第二接收线圈212的第一端相耦接，第一谐振电容CRX1的第二端与第一二极管D1的阳极a和第二二极管D2的阴极c相耦接。此外，第二接收线圈212的第二端和第二二极管D2的阳极a均与接地端GND相耦接。
在此情况下，上述第二整流电路214为半桥整流电路，其只工作于半桥模式。基于此，参考第一整流电路203的半桥模式，可知半桥模式的第二整流电路214的输入输出电压比可以为1:2。这样一来，第二整流电路214输出的电压大于第二整流电路214的输入电压。从而能够有效提高启动电路204输出的第一电压Vc的大小，以使得接收到第一电压Vc的第一控制器能够处于工作状态。基于此，由于第二整流电路214能够对输出电压进行提升，所以无需增大第二接收线圈212的电感量以提高输入至第二整流电路214的电压。这样一来，由于第二接收线圈212的电感量无需增大，所以可以减小第二接收线圈212中金属走线的绕制圈数，达到减小第二接收线圈212在电子设备01中的部件空间的目的。
或者，在本申请的另一些实施例中，可以将第二稳压电路224替换为具有升压和降压功能DC/DC转换器。该升压和降压功能DC/DC转换器的技术效果同上所述，此处不再赘述。
示例三
本示例中，无线充电接收装置20的结构如图15所示，与示例一的不同之处在于启动电路204(图4)中的第二整流电路214的结构不同。该充电接收装置20中其余元器件的设置方式以及控制方法同上所述，此处不再赘述。
示例的，该第二整流电路214包括串联的第一二极管D1、第二二极管D2以及第二滤波电容C2。其中，第一二极管D1的阴极c作为该第二整流电路214的输出端，与第二稳压电路224相耦接从而使得第二整流电路214的输出端通过第二稳压电路224与第一控制器205相耦接。
该第二滤波电容C2的第一端与第一二极管D1的阴极c相耦接，第二滤波电容C2的第二端与接地端GND相耦接。本示例中的第二整流电路214相对于图7所示的第二整流电路214而言，二极管的数量有所减小，从而可以节省制作第二整流电路214中电子元器件的数量，简化电路结构。此外，同上所述，可以减小第二接收线圈212的匝数，达到减小部件空间的目的。
此外，第一振荡电路202还包括串联的第一谐振电容CRX1和第二谐振电容CRX2。第一二极管D1的阴极c和第一谐振电容CRX1的第一端相耦接。第二二极管D2的阳极a和第二谐振电容CRX2的第二端均与接地端GND相耦接。此外，第二接收线圈212的第一端与第一二极管D1的阳极a和第二二极管D2的阴极c相耦接，第二接收线圈212的第二端耦接于第一谐振电容CRX1的第二端和第二谐振电容CRX2第一端之间。
在此情况下，上述第二整流电路214为半桥整流电路，其只能工作于半桥模式。第二整流电路214的工作过程以及技术效果同上所述，此处不再赘述。
需要说明的是，本申请实施例提供的第二整流电路214的结构不仅限于示例一、示例二以及示例三中的结构，该第二整流电路214其他设置方式在此不再一一赘述，只要能够对第二接收线圈212感应的交流电进行整流输出直流电，并经过第二稳压电路224后，生成用于驱动第一控制205处于工作状态的第一电压Vc即可。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (34)

1.一种电子设备，其特征在于，包括无线充电接收装置、电池和电路板；所述无线充电接收装置包括第一通讯电路、第一控制器、第一整流电路和第一接收线圈；所述第一通讯电路、所述第一控制器和所述第一整流电路设置于所述电路板上；
所述第一通讯电路与所述第一控制器相耦接；所述第一通讯电路用于接收充电数据，所述充电数据用于指示充电类型；
所述第一控制器与所述第一整流电路相耦接，用于根据所述充电数据识别出所述充电类型为第一充电类型，输出第一整流控制信号，控制所述第一整流电路工作于半桥模式；所述第一控制器还用于根据所述充电数据识别出所述充电类型为第二充电类型，输出第二整流控制信号，控制所述第一整流电路工作于全桥模式；
所述第一接收线圈与所述第一整流电路相耦接，用于接收交变磁场并输出第一感应电压；
所述第一整流电路还与所述电池相耦接，所述第一整流电路用于将所述第一感应电压转换成直流的供电电压，所述供电电压用于为所述电池供电；
所述无线充电接收装置还包括第二接收线圈以及设置于所述电路板上的启动电路；所述第二接收线圈用于接收交变磁场并输出第二感应电压；所述启动电路与所述第二接收线圈以及所述第一控制器相耦接；所述启动电路用于在经过所述第一整流电路整流后的电压不足以启动所述第一控制器的情况下，将所述第二感应电压转换成直流的第一电压，并传输至所述第一控制器，以为所述第一控制器供电，使得所述第一控制器向所述第一整流电路输出所述第一整流控制信号或所述第二整流控制信号。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
所述第一接收线圈的电感量小于所述第二接收线圈的电感量；
所述第一电压大于或等于所述第一控制器的最低工作电压；
所述第一控制器还用于在接收到所述第一电压后，向所述第一整流电路输出所述第一整流控制信号，控制所述第一整流电路工作于半桥模式。
3.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，所述无线充电接收装置还包括设置于所述电路板上的电压转换电路；
所述电压转换电路与所述第一整流电路和所述电池相耦接；所述电压转换电路用于将所述供电电压进行转换，并使用转换后的电压为所述电池供电。
4.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述第一接收线圈设置于所述第二接收线圈内部；所述第一接收线圈的第一端和第二端，位于所述第二接收线圈的第一端和第二端之间。
5.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述第二接收线圈设置于所述第一接收线圈内部；所述第一接收线圈的第一端和第二端，位于所述第二接收线圈的第一端和第二端之间。
6.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述第二接收线圈的一部分设置于所述第一接收线圈内部，另一部分设置于所述第一接收线圈的外部；所述第一接收线圈的第一端和第二端，位于所述第二接收线圈的第一端和第二端之间。
7.根据权利要求2、4、5或6所述的电子设备，其特征在于，所述第二接收线圈的电感量为所述第一接收线圈电感量的4倍。
8.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述启动电路包括第二整流电路；
所述第二整流电路包括串联的第一二极管和第二二极管，以及串联的第三二极管和第四二极管；所述第一二极管和所述第三二极管的阴极与所述第一控制器相耦接；所述第二二极管和所述第四二极管的阳极均与接地端相耦接；
所述无线充电接收装置还包括第一谐振电容；所述第一谐振电容的第一端与所述第二接收线圈的第一端相耦接，所述第一谐振电容的第二端与所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阴极相耦接；
所述第二接收线圈的第二端与所述第三二极管的阳极和所述第四二极管的阴极相耦接。
9.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述启动电路包括第二整流电路；
所述第二整流电路包括串联的第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的阴极与所述第一控制器相耦接；
所述无线充电接收装置还包括第一谐振电容；所述第一谐振电容的第一端与所述第二接收线圈的第一端相耦接，所述第一谐振电容的第二端与所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阴极相耦接；
所述第二接收线圈的第二端和所述第二二极管的阳极均与接地端相耦接。
10.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述启动电路包括第二整流电路；
所述第二整流电路包括串联的第一二极管和第二二极管；
所述无线充电接收装置还包括串联的第一谐振电容和第二谐振电容；所述第一二极管的阴极和所述第一谐振电容的第一端与所述第一控制器相耦接；所述第二二极管的阳极和所述第二谐振电容的第二端均与接地端相耦接；
所述第二接收线圈的第一端与所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阴极相耦接；所述第二接收线圈的第二端耦接于所述第一谐振电容的第二端和第二谐振电容的第一端之间。
11.根据权利要求8-10任一项所述的电子设备，其特征在于，所述启动电路还包括第二稳压电路；
所述第二稳压电路与所述第二整流电路和所述第一控制器相耦接；所述第二稳压电路用于当所述供电电压小于所述第二稳压电路的预设稳压电压时，将所述第二整流电路输出的电压转换成所述第一电压；所述第二稳压电路还用于当所述供电电压大于所述第二稳压电路的预设稳压电压时，断开所述第二整流电路和所述第一控制器；
所述第一控制器与所述第一整流电路的输出端相耦接；所述供电电压还用于为所述第一控制器供电。
12.根据权利要求8-10任一项所述的电子设备，其特征在于，所述启动电路还包括第二稳压电路；所述第二稳压电路与所述第二整流电路和所述第一控制器相耦接，所述第二稳压电路用于将所述第二整流电路输出的电压转换成所述第一电压。
13.一种电子设备，其特征在于，包括无线充电接收装置、电池和电路板；所述无线充电接收装置包括第一通讯电路、第一控制器、第一整流电路和第一接收线圈；所述第一通讯电路、所述第一控制器和所述第一整流电路设置于所述电路板上；
所述第一通讯电路与所述第一控制器相耦接；所述第一通讯电路用于接收充电数据，所述充电数据用于指示充电类型；
所述第一控制器与所述第一整流电路相耦接，用于根据所述充电数据识别出所述充电类型为第一充电类型，输出第一整流控制信号，控制所述第一整流电路工作于半桥模式；所述第一控制器还用于根据所述充电数据识别出所述充电类型为第二充电类型，输出第二整流控制信号，控制所述第一整流电路工作于全桥模式；
所述第一接收线圈与所述第一整流电路相耦接，用于接收交变磁场并输出第一感应电压；
所述第一整流电路还与所述电池相耦接，所述第一整流电路用于将所述第一感应电压转换成直流的供电电压，所述供电电压用于为所述电池供电；
所述无线充电接收装置还包括设置于所述电路板上的第一稳压电路；
所述第一稳压电路与所述电池以及所述第一控制器相耦接；所述第一稳压电路用于当所述供电电压小于所述第一稳压电路的预设稳压电压时，将所述电池的电压传输至所述第一控制器；所述第一稳压电路还用于当所述供电电压大于所述第一稳压电路的预设稳压电压时，断开所述电池和所述第一控制器；
所述第一控制器与所述第一整流电路的输出端相耦接；所述供电电压还用于为所述第一控制器供电，控制所述第一整流电路工作于半桥模式。
14.一种无线充电系统，其特征在于，包括无线充电发送装置，以及如权利要求1-12任一项所述的电子设备，或者，如权利要求13所述的电子设备；
所述无线充电发送装置包括发送线圈；所述发送线圈用于发射交变磁场；所述电子设备中的第一接收线圈用于接收所述交变磁场并输出第一感应电压；所述发送线圈的电感量大于所述第一接收线圈的电感量。
15.根据权利要求14所述的无线充电系统，其特征在于，所述电子设备中的第一通讯电路用于接收充电数据，所述充电数据用于指示充电类型；当所述电子设备中的第一控制器根据充电数据识别出充电类型为第二充电类型时，所述第一通讯电路还用于发送第一调压指令；所述第一调压指令用于指示增大所述第一接收线圈的输入电压；
所述无线充电系统还包括与所述发送线圈耦接的适配器；
所述无线充电发送装置还包括第二通讯电路和第二控制器；
所述第二通讯电路与所述第一通讯电路相耦接；所述第二通讯电路用于发送所述充电数据并接收所述第一调压指令；
所述第二控制器与所述适配器和所述第二通讯电路相耦接，所述第二控制器用于根据所述第一调压指令生成第一调压控制信号；所述第一调压控制信号用于增大所述适配器的输出电压。
16.根据权利要求14所述的无线充电系统，其特征在于，所述电子设备中的第一通讯电路用于接收充电数据，所述充电数据用于指示充电类型；当所述电子设备中的第一控制器根据充电数据识别出充电类型为第二充电类型时，所述第一通讯电路还用于发送第一调压指令；所述第一调压指令用于指示增大所述第一接收线圈的输入电压；
所述无线充电系统还包括与所述发送线圈耦接的耦接的适配器；
所述无线充电发送装置还包括调压电路、第二通讯电路以及第二控制器；
所述调压电路与所述发送线圈和所述适配器相耦接；所述调压电路用于调节所述适配器向所述发送线圈输出的电压；
所述第二通讯电路与所述第一通讯电路相耦接；所述第二通讯电路用于发送所述充电数据并接收所述第一调压指令；
所述第二控制器与所述调压电路和所述第二通讯电路相耦接；所述第二控制器用于根据所述第一调压指令生成第一调压控制信号；所述第一调压控制信号用于增大所述调压电路的输出电压。
17.一种无线充电接收装置，其特征在于，包括第一通讯电路、第一控制器、第一整流电路和第一接收线圈；
所述第一通讯电路与所述第一控制器相耦接；所述第一通讯电路用于接收充电数据，所述充电数据用于指示充电类型；
所述第一控制器与所述第一整流电路相耦接，用于根据所述充电数据识别出所述充电类型为第一充电类型，输出第一整流控制信号，控制所述第一整流电路工作于半桥模式；所述第一控制器还用于根据所述充电数据识别出所述充电类型为第二充电类型，输出第二整流控制信号，控制所述第一整流电路工作于全桥模式；
所述第一接收线圈与所述第一整流电路相耦接，用于接收交变磁场并输出第一感应电压；
所述第一整流电路用于将所述第一感应电压转换成直流的供电电压，所述供电电压用于为电池供电；
所述无线充电接收装置还包括第二接收线圈以及启动电路；所述第二接收线圈用于接收交变磁场并输出第二感应电压；所述启动电路与所述第二接收线圈以及所述第一控制器相耦接；所述启动电路用于在经过所述第一整流电路整流后的电压不足以启动所述第一控制器的情况下，将所述第二感应电压转换成直流的第一电压，并传输至所述第一控制器，以为所述第一控制器供电，使得所述第一控制器向所述第一整流电路输出所述第一整流控制信号或所述第二整流控制信号。
18.根据权利要求17所述的无线充电接收装置，其特征在于，
所述第一接收线圈的电感量小于所述第二接收线圈的电感量；
所述第一电压大于或等于所述第一控制器的最低工作电压；
所述第一控制器还用于在接收到所述第一电压后，向所述第一整流电路输出所述第一整流控制信号。
19.根据权利要求17或18所述的无线充电接收装置，其特征在于，所述无线充电接收装置还包括电压转换电路；
所述电压转换电路与所述第一整流电路和所述电池相耦接；所述电压转换电路用于将所述供电电压进行转换，并使用转换后的电压为所述电池供电。
20.根据权利要求18所述的无线充电接收装置，其特征在于，所述第一接收线圈设置于所述第二接收线圈内部；所述第一接收线圈的第一端和第二端，位于所述第二接收线圈的第一端和第二端之间。
21.根据权利要求18所述的无线充电接收装置，其特征在于，所述第二接收线圈设置于所述第一接收线圈内部；所述第一接收线圈的第一端和第二端，位于所述第二接收线圈的第一端和第二端之间。
22.根据权利要求18所述的无线充电接收装置，其特征在于，所述第二接收线圈的一部分设置于所述第一接收线圈内部，另一部分设置于所述第一接收线圈的外部；所述第一接收线圈的第一端和第二端，位于所述第二接收线圈的第一端和第二端之间。
23.根据权利要求18、20、21或22所述的无线充电接收装置，其特征在于，所述第二接收线圈的电感量为所述第一接收线圈电感量的4倍。
24.根据权利要求18所述的无线充电接收装置，其特征在于，所述启动电路包括第二整流电路；
所述第二整流电路包括串联的第一二极管和第二二极管，以及串联的第三二极管和第四二极管；所述第一二极管和所述第三二极管的阴极与所述第一控制器相耦接；所述第二二极管和所述第四二极管的阳极均与接地端相耦接；
所述无线充电接收装置还包括第一谐振电容；所述第一谐振电容的第一端与所述第二接收线圈的第一端相耦接，所述第一谐振电容的第二端与所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阴极相耦接；
所述第二接收线圈的第二端与所述第三二极管的阳极和所述第四二极管的阴极相耦接。
25.根据权利要求18所述的无线充电接收装置，其特征在于，所述启动电路包括第二整流电路；
所述第二整流电路包括串联的第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的阴极与所述第一控制器相耦接；
所述无线充电接收装置还包括第一谐振电容；所述第一谐振电容的第一端与所述第二接收线圈的第一端相耦接，所述第一谐振电容的第二端与所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阴极相耦接；
所述第二接收线圈的第二端和所述第二二极管的阳极均与接地端相耦接。
26.根据权利要求18所述的无线充电接收装置，其特征在于，所述启动电路包括第二整流电路；
所述第二整流电路包括串联的第一二极管和第二二极管；
所述无线充电接收装置还包括串联的第一谐振电容和第二谐振电容；所述第一二极管的阴极和所述第一谐振电容的第一端与所述第一控制器相耦接；所述第二二极管的阳极和所述第二谐振电容的第二端均与接地端相耦接；
所述第二接收线圈的第一端与所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阴极相耦接；所述第二接收线圈的第二端耦接于所述第一谐振电容的第二端和第二谐振电容的第一端之间。
27.根据权利要求24-26任一项所述的无线充电接收装置，其特征在于，所述启动电路还包括第二稳压电路；
所述第二稳压电路与所述第二整流电路和所述第一控制器相耦接；所述第二稳压电路用于当所述供电电压小于所述第二稳压电路的预设稳压电压时，将所述第二整流电路输出的电压转换成所述第一电压；所述第二稳压电路还用于当所述供电电压大于所述第二稳压电路的预设稳压电压时，断开所述第二整流电路和所述第一控制器；
所述第一控制器与所述第一整流电路的输出端相耦接；所述供电电压还用于为所述第一控制器供电。
28.根据权利要求24-26任一项所述的无线充电接收装置，其特征在于，所述启动电路还包括第二稳压电路；所述第二稳压电路与所述第二整流电路和所述第一控制器相耦接，所述第二稳压电路用于将所述第二整流电路输出的电压转换成所述第一电压。
29.一种无线充电接收装置，其特征在于，包括第一通讯电路、第一控制器、第一整流电路和第一接收线圈；
所述第一通讯电路与所述第一控制器相耦接；所述第一通讯电路用于接收充电数据，所述充电数据用于指示充电类型；
所述第一控制器与所述第一整流电路相耦接，用于根据所述充电数据识别出所述充电类型为第一充电类型，输出第一整流控制信号，控制所述第一整流电路工作于半桥模式；所述第一控制器还用于根据所述充电数据识别出所述充电类型为第二充电类型，输出第二整流控制信号，控制所述第一整流电路工作于全桥模式；
所述第一接收线圈与所述第一整流电路相耦接，用于接收交变磁场并输出第一感应电压；
所述第一整流电路用于将所述第一感应电压转换成直流的供电电压，所述供电电压用于为电池供电；
所述无线充电接收装置还包括第一稳压电路；
所述第一稳压电路与所述电池以及所述第一控制器相耦接；所述第一稳压电路用于当所述供电电压小于所述第一稳压电路的预设稳压电压时，将所述电池的电压传输至所述第一控制器；所述第一稳压电路还用于当所述供电电压大于所述第一稳压电路的预设稳压电压时，断开所述电池和所述第一控制器；
所述第一控制器与所述第一整流电路的输出端相耦接；所述供电电压还用于为所述第一控制器供电。
30.一种无线充电接收装置的控制方法，其特征在于，所述无线充电接收装置包括第一通讯电路、第一控制器、第一整流电路以及第一接收线圈；所述第一通讯电路与所述第一控制器相耦接；所述第一整流电路与所述第一接收线圈、所述第一控制器以及电池相耦接；
所述方法包括：
所述第一通讯电路接收启动信号，所述无线充电接收装置启动；
所述第一接收线圈接收交变磁场并输出第一感应电压；
所述第一控制器输出第一整流控制信号，控制所述第一整流电路工作于半桥模式；
所述第一通讯电路接收充电数据，所述充电数据用于指示充电类型；所述第一控制器根据所述充电数据识别出所述充电类型为第二充电类型，输出第二整流控制信号，控制所述第一整流电路工作于全桥模式；所述第一整流电路将所述第一感应电压转换成直流的供电电压；
所述电池接收所述供电电压，并进行充电；
所述无线充电接收装置还包括第二接收线圈以及启动电路；所述第一控制器输出第一整流控制信号之前，所述方法还包括：
所述第二接收线圈接收交变磁场并输出第二感应电压；
在经过所述第一整流电路整流后的电压不足以启动所述第一控制器的情况下，所述启动电路将所述第二感应电压转换成直流的第一电压，并传输至所述第一控制器，以为所述第一控制器供电，使得所述第一控制器向所述第一整流电路输出所述第一整流控制信号或所述第二整流控制信号。
31.根据权利要求30所述的无线充电接收装置的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述第一控制器发送第二调压指令；所述第二调压指令用于指示减小所述第一接收线圈的输入电压；
所述第一控制器向所述第一整流电路输出所述第一整流控制信号，控制所述第一整流电路工作于所述半桥模式。
32.根据权利要求30或31所述的无线充电接收装置的控制方法，其特征在于，
所述第一接收线圈的电感量小于所述第二接收线圈的电感量；
所述第一电压大于或等于所述第一控制器的最低工作电压。
33.根据权利要求30所述的无线充电接收装置的控制方法，其特征在于，所述无线充电接收装置还包括电压转换电路；所述电压转换电路与所述第一整流电路和所述电池相耦接；
所述电池接收所述供电电压之前，所述方法还包括：
所述无线充电接收装置中的电压转换电路将所述供电电压进行转换，并使用转换后的电压为所述电池供电。
34.一种无线充电接收装置的控制方法，其特征在于，所述无线充电接收装置包括第一通讯电路、第一控制器、第一整流电路以及第一接收线圈；所述第一通讯电路与所述第一控制器相耦接；所述第一整流电路与所述第一接收线圈、所述第一控制器以及电池相耦接；
所述方法包括：
所述第一通讯电路接收启动信号，所述无线充电接收装置启动；
所述第一接收线圈接收交变磁场并输出第一感应电压；
所述第一控制器输出第一整流控制信号，控制所述第一整流电路工作于半桥模式；
所述第一通讯电路接收充电数据，所述充电数据用于指示充电类型；所述第一控制器根据所述充电数据识别出所述充电类型为第二充电类型，输出第二整流控制信号，控制所述第一整流电路工作于全桥模式；所述第一整流电路将所述第一感应电压转换成直流的供电电压；
所述电池接收所述供电电压，并进行充电；
所述无线充电接收装置还包括第一稳压电路；所述第一稳压电路与所述电池以及所述第一控制器相耦接；
所述第一控制器输出第一整流控制信号之前，所述方法还包括：
当所述供电电压小于所述第一稳压电路的预设稳压电压时，所述第一稳压电路将所述电池的电压传输至所述第一控制器；
当所述供电电压大于所述第一稳压电路的预设稳压电压时，所述第一稳压电路断开所述电池和所述第一控制器；所述第一控制器接收所述供电电压。
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