CN114498779A - 无线充电发射电路及无线充电底座、无线充电系统 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及无线充电技术领域,具体是关于一种无线充电发射电路及无线充电底座、无线充电系统,所述无线充电发射电路包括输入模块、升压电荷泵模块、逆变模块、发射模块和控制模块,所述输入模块用于接收电源信号;升压电荷泵模块和所述输入模块连接,升压电荷泵模块用于对电源信号进行升压;所述逆变模块和所述升压电荷泵模块连接,所述发射模块和所述逆变模块连接,所述发射模块接收所述交流信号,并在所述交流信号的激励下发射所述控制模块分别连接所述输入模块和逆变模块,所述控制模块用于控制所述输入模块接收电源信号,并控制所述逆变模块将直流信号转为交流信号。本公开提供的技术方案能够提高无线充电速度。
Description
技术领域
本公开涉及充电技术领域,具体而言,涉及一种无线充电发射电路及无线充电底座、无线充电系统。
背景技术
随着技术的发展和进步电子设备电池的容量趋于大容量化,并且用户对电子设备的充电速度要求越来越高。无线充电技术作为一种常用的充电技术,其应用逐渐广泛,无线充电通常通过无线充电底座发射电磁波,电子设备接收该电磁波并将电磁波转换为电信号向电子设备的电池充电。无线充电底座通常包括电源接口、逆变电路和发射模块,逆变电路将电源接口输出的电源信号转换为交流信号传输至发射模块。目前无线充电底座存在充电速度慢的问题,无法满足用户对电子设备充电速度的需求。
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无线充电发射电路及无线充电底座、无线充电系统,进而一定程度上提升无线充电的充电速度。
根据本公开的第一方面,提供一种无线充电发射电路,所述无线充电发射电路包括:
输入模块,所述输入模块用于接收电源信号;
升压电荷泵模块,所述升压电荷泵和所述输入模块连接,所述升压电荷泵用于对电源信号进行升压;
逆变模块,所述逆变模块和所述升压电荷泵模块连接,所述逆变模块用于将所述升压电荷泵模块输出的直流信号转为交流信号;
发射模块,所述发射模块和所述逆变模块连接,所述发射模块接收所述交流信号,并在所述交流信号的激励下发射无线充电信号;
控制模块,所述控制模块分别连接所述输入模块和逆变模块,所述控制模块用于控制所述输入模块接收的电源信号的功率,并控制所述逆变模块将直流信号转为交流信号。
根据本公开的第二方面,提供一种无线充电底座,所述无线充电底座包括上述的无线充电发射电路
根据本公开的第三方面,提供一种无线充电系统,所述无线充电系统包括:
上述的无线充电发射电路,所述无线充电发射电路用于发射无线充电信号;
无线充电接收电路,所述无线充电接收电路能够和所述无线充电发射电路耦合,以接收所述无线充电信号。
本公开实施例提供的无线充电发射电路,通过升压电荷泵模块对电源信号进行升压,升压后的电源信号被逆变模块转换为交流信号,该交流信号通过发射模块转换为无线充电信号,由于电源信号经过升压电荷泵模块的升压,从而能够提高发射模块的发射功率,进而提高电子设备的无线充电速度。进一步的,由于通过电荷泵电荷泵模块,能够减少无线充电发射电路的发热量,并且减小无线充电发射电路的体积,有利于无线充电底座的小型化和轻薄化。
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
通过参照附图来详细描述其示例实施例,本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1为本公开示例性实施例提供的第一种无线充电发射电路的示意框图;
图2为本公开示例性实施例提供的第二种无线充电发射电路的示意框图;
图3为本公开示例性实施例提供的第三种无线充电发射电路的示意框图;
图4为本公开示例性实施例提供的第四种无线充电发射电路的示意框图;
图5为本公开示例性实施例提供的第五种无线充电发射电路的示意框图;
图6为本公开示例性实施例提供的第六种无线充电发射电路的示意框图;
图7为本公开示例性实施例提供的第七种无线充电发射电路的示意框图;
图8为本公开示例性实施例提供的一种无线充电发射电路工作流程图;
图9为本公开示例性实施例提供的一种无线充电发射电路交互流程图;
图10为本公开示例性实施例提供的一种无线充电底座的示意图;
图11为本公开示例性实施例提供的第一种无线充电系统的示意框图。
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。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。
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。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
无线充电过程中,一般将电源提供装置(如适配器)与无线充电装置(如无线充电底座)相连,并通过该无线充电装置将电源提供装置的输出功率以无线的方式(如电磁信号或电磁波)传输至待充电设备,对待充电设备进行无线充电。
按照无线充电原理不同,无线充电方式主要分为磁耦合(或电磁感应)、磁共振以及无线电波三种方式。目前,主流的无线充电标准包括QI标准、电源实物联盟(PowerMatters Alliance,PMA)标准、无线电源联盟(Alliance for Wireless Power,A4WP)。QI标准和PMA标准均采用磁耦合方式进行无线充电。A4WP标准采用磁共振方式进行无线充电。
本公开示例性实施例首先提供一种无线充电发射电路,如图1所示,该无线充电发射电路包括:输入模块110、升压电荷泵模块120、逆变模块130、发射模块140和控制模块150,输入模块110用于接收电源信号;升压电荷泵模块120和输入模块110连接,升压电荷泵模块120用于对电源信号进行升压;逆变模块130和升压电荷泵模块120连接,逆变模块130用于将升压电荷泵模块120输出的直流信号转为交流信号;发射模块140和逆变模块130连接,发射模块140接收交流信号,并在交流信号的激励下发射控制模块150分别连接输入模块110和逆变模块130,控制模块150用于控制输入模块110接收的电源信号的功率,并控制逆变模块130将直流信号转为交流信号。
本公开实施例提供的无线充电发射电路,通过升压电荷泵模块120对电源信号进行升压,升压后的电源信号被逆变模块130转换为交流信号,该交流信号通过发射模块140转换为无线充电信号,由于电源信号经过升压电荷泵模块120的升压,从而能够提高发射模块140的发射功率,进而提高电子设备的无线充电速度。进一步的,由于通过电荷泵电荷泵模块,能够减少无线充电发射电路的发热量,并且减小无线充电发射电路的体积,有利于无线充电底座的小型化和轻薄化。
进一步的,如图2所示,本公开实施例提供的无线充电发射电路还可以包括适配模块190,适配模块190连接输入模块110连接,控制模块150通过输入模块110向适配模块190发送充电控制信号,适配模块190响应电压控制信号向输入模块110提供电源信号。通过适配模块190向输入模块110传输电源信号,并且能够通过控制模块150控制适配模块190的电压,实现在电子设备不同的充电需求时适配器输入不同的功率(电压或电流)。
如图3所示,本公开实施例提供的无线充电发射电路还可以包括内部供电模块160,内部供电模块160分别和输入模块110、控制模块150及逆变模块130连接,内部供电模块160用于将电源信号转换为内部供电信号以为逆变模块130以及控制模块150供电。通过内部供电模块160向逆变模块130以及控制模块150,以保证逆变模块130以及控制模块150能够正常工作。
如图4所示,本公开实施例提供的无线充电发射电路还可以升压斩波模块170(boost电路),升压斩波模块170连接于输入模块110和升压电荷泵模块120之间,升压斩波模块170用于对电源信号进行升压。通过升压斩波模块170进行一级升压,通过升压电荷泵进行二级升压,升压斩波模块170可以和控制模块150连接进而调节直流信号的电压。
如图5所示,本公开实施例提供的无线充电发射电路还可以无线通信模块180,无线通信模块180和控制模块150连接,无线通信模块180用于获取待充电设备的充电状态并传输至控制模块150,控制模块150根据待充电设备的充电状态向输入模块110发送控制信号。
下面将对本公开实施例提供的无线充电发射电路的各部分进行详细说明:
输入模块110可以包括充电接口(图中未示出),充电接口分别连接升压电荷泵模块120、内部供电模块160和控制模块150,充电接口用于连接适配模块190。控制模块150可以通过充电接口向适配模块190发送充电控制信号,适配模块190响应充电控制信号向充电接口提供所需的电源信号。
输入模块110包括电源接口和信号触点,电源接口用于接收电源信号;信号触点和控制模块150连接,控制模块150向信号触点传输充电控制信号,充电控制信号通过信号触点被传输至适配模块190。比如,充电控制信号可以包括握手信号和电压控制信号。
当控制模块150通过信号触点向适配模块190发送握手信号时,适配模块190接收该握手信号并对握手信号进行识别,识别成功后开始充电,若识别失败则不充电。握手信号识别成功,适配模块190可以以预设电压或者预设电流向电源接口提供电源信号。在充电过程中控制模块150不断地获取电子设备电池的状态,根据电池的状态调整充电电压或者电流,在该过程中控制模块150通过信号触点向适配模块190发送电压或者电流控制信号,进而调整适配模块190输出的电源信号的电压或者电流。
示例的,输入模块110可以包括USB接口、Type-C接口、Micro-USB接口和接触触点中的任意一个或多个,当然在实际应用中输入模块110也可以是其他接口,本公开实施例并不以此为限。
输入模块110中还可以集成有防静电单元、过压保护单元及过流保护单元,防静电单元可以是和接地部连接或者是静电屏蔽层,用于防止静电对无线充电底座造成破坏。过压保护单元用于防止电压过大,过压保护单元用于防止电流过大。
升压电荷泵模块120可以包括一级或多级电荷泵121。如图6所示,当升压电荷泵模块120包括一级电荷泵121时,电荷泵121的输入端连接输入模块110,电荷泵121的输出端连接逆变模块130。
其中,电荷泵121可以和输入模块110中的电源接口连接,电源接口输入的电源信号进入电荷泵121,通过电荷泵121实现增压。电荷泵121可以是1.5倍升压电荷泵或者电荷泵可以是2倍升压电荷泵,比如可以通过电荷泵121将适配模块190输入的10V电压提升至15V或20V。当然在实际应用中电荷泵121还可以是其他倍升压电荷泵,本公开实施例对此不做具体限定。
当升压电荷泵模块120包括多级电荷泵121时,多级电荷泵121串联,并且串联的多级电荷泵121中第一级电荷泵121的输入端连接输入模块110,串联的多级电荷泵121中的最后一级电荷泵121的输出端连接逆变模块130。
在此基础上,如图7所示,升压电荷泵模块120还包括多个旁路开关122,每级电荷泵121并联一旁路开关122,和电荷泵121并联的旁路开关122导通时,电荷泵121被短路。
多级电荷泵121中,第一级电荷泵121的输入端和输入模块110中的电源接口连接,电源接口输入的电源信号进入第一级电荷泵,第一级电荷泵121的输出端连接第二级电荷泵121的输入端,第二级电荷泵121的输出端连接第三级电荷泵121的输入端,依次类推,最后一级电荷泵121的输出端连接逆变模块130。多级电荷泵中电荷泵121的升压倍数可以相同也可以不同,本公开实施例对此不做具体限定。
示例的,升压电荷泵模块120包括二级电荷泵121,第一级电荷泵121的输入端和输入模块110中的电源接口连接,电源接口输入的电源信号进入第一级电荷泵121,第一级电荷泵121的输出端连接第二级电荷泵121的输入端,第二级电荷泵121的输出端连接逆变模块130。第一级电荷泵121的升压倍数可以是1.5倍,第二级电荷泵121的升压倍数可以是2倍。
旁路开关122可以和控制模块150连接,控制模块150向旁路开关122发送开关控制信号。通过控制旁路开关122的导通和关断,控制和旁路开关122并联的电荷泵121工作或者不工作。例如,当升压电荷泵模块120包括两级电荷泵时,当输入电压为20V,需要输出30V时,可以旁路二级电荷泵以提高升压效率。当输入仅为10V,需要输出30V时则关闭两级旁路开关。
本公开实施例中提供的电荷泵121可以包括多个开关、二极管和多个电容,通过电容的自举作用将输入模块110提供的电源信号进行升压。电荷泵升压时工作效率高,发热量低。
如图6所示,逆变模块130包括逆变全桥131、逆变控制单元132和检流电阻133,检流电阻133的一端连接升压电荷泵模块120,另一端连接逆变全桥131的输入端,逆变全桥131的输出端连接发射模块140;逆变控制单元132分别连接控制模块150和逆变全桥131,逆变控制单元132响应控制模块150发送的逆变控制信号控制逆变全桥131。逆变控制单元132分别连接检流电阻133的两端,用于检测检流电阻133两端的压差。
其中,检流电阻133第一端可以和最后一级电荷泵的输出端连接,检流电阻133的第二端和逆变全桥131的输入端连接。逆变控制单元132中可以包括电压检测子单元(比如电压传感器等),电压检测子电元分别连接检流电阻133的两端,进而检测获得检流电阻133两端的压差。通过检流电阻133的阻值和检流电阻133两端的压差获得流入逆变全桥131的电流。
逆变全桥131可以由四个开关管M和四个续流二极管P组成,工作时开关管M在逆变全桥131控制单元的控制下按照预设时序导通或者关断,将直流信号转换为交流信号。
进一步的,本公开实施例提供的逆变模块130还可以包括滤波单元,滤波单元和逆变全桥131的输出端连接,滤波单元用于滤除谐波成分以获得需要的交流信号。滤波单元输出的交流信号可以被传输至发射模块140,发射模块140将该交流信号转换为无线充电信号(电磁波)。
逆变控制单元132接收控制模块150发送的控制信号,并将该控制信号转换为逆变控制信号,将逆变控制信号传输至逆变全桥131中的开关管的控制端(栅极),进而控制开关管按照预设时序导通或者关断。逆变单元还可以将通过检流电阻133检测到的电流值传输至控制模块150,控制模块150根据电路内的电流调整充电控制策略,比如,当电流过大时停止充电(过流保护),或者当电流过小控制适配模块190提高输出电压等。
适配模块190连接输入模块110,控制模块150通过输入模块110向适配模块190发送充电控制信号,适配模块190响应充电控制信号向输入模块110提供电源信号。
其中,适配模块190可以是无线充电适配器。适配模块190可以包括微控制单元、整流单元、电压调整单元和电流调整单元等。整流单元用于将交流市电转换为直流电。微控制单元可以和输入模块110连接,用于接收控制模块150发送的充电控制信号(握手信号、电压控制信号和电流控制信号等),并根据握手信号实现和输入模块110识别连接,根据电压控制信号控制适配器输出的电压,根据电流控制信号控制适配器输出的电流。本公开实施例提供的适配器可以是具有根据指令调节电压的功能的适配器。例如支持PPS输出的PD适配器,也可以是支持调压功能的私有快充适配器,也可以是固定电压输出的普通适配器。
内部供电模块160分别和输入模块110、控制模块150和逆变控制单元132连接,内部供电模块160用于将电源信号转换为内部供电信号以为逆变控制单元132及控制模块150供电。
通常适配模块190输出的电压和控制模块150以及逆变控制单元132的需求电压不同,因此需要通过内部供电模块160转换为合适的可用电压,然后为逆变控制单元132及控制模块150供电。
内部供电模块160可以包括电压调节电路和/或电流调节电路,通过电压调节电路和/或电流调节电路将适配模块190输出的电源信号配置为逆变控制单元132及控制模块150能够使用的电流和电压的内部电源信号。内部供电模块160还可以包括储能单元,比如电池等。
升压斩波模块170连接于输入模块110和升压电荷泵模块120之间,升压斩波模块170用于对电源信号进行升压。升压斩波模块170的升压倍数能够进行调节,通过升压斩波模块170和升压电荷泵模块120结合能够方便快捷的调节电源信号的放大倍数。
无线通信模块180和控制模块150连接,无线通信模块180用于获取待充电设备的充电状态并传输至控制模块150,控制模块150根据待充电设备的充电状态向输入模块110发送控制信号。相应的在电子设备中设置有对应的无线通信模块180,电子设备内的无线通信模块180和无线充电发射电路的无线通信模块180能够进行通信。电子设备内的无线通信模块180可以实时将电池的充电需求发送至无线充电发射电路,比如电池的充电电压需求和充电电流需求等。
电子设备和无线充电发射电路可以通过蓝牙、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电子设备进行通信。
可以理解的是,通过上述的通信方式进行通信时,电子设备和无线充电发射电路的无线通信模块180可以是相应的通信模块,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。
当然在实际应用中,在电子设备和无线充电发射电路的通信过程中,无线充电发射电路中的控制模块150可以将待发送信息耦合至发射模块140,通过发射模块140进行发送。电子设备可以将待发送信息耦合至接收线圈,此时接收线圈可以以作为发射模块140,而无线充电发射电路中的发射模块140可以作为接收线圈,实现对电子设备发送的信号的接收。
控制模块150可以是MCU控制模块,MCU控制模块分别连接输入模块110、逆变控制单元132、旁路开关和升压斩波模块170。MCU控制模块能够通过输入模块110控制和适配模块190的通信和协议握手,以及控制适配模块190输出的电流和电压。例如,MCU可以通过PD协议的PPS规范调节适配器的输出电压。或者通过私有快充协议定义的调压功能,完成对适配器的调压。
发射模块140可以包括:发射线圈或发射天线及与该发射线圈或发射天线相连的滤波电路等整形电路。
如图8所示,本公开实施例提供的无线充电发射电路的工作流程可以包括如下步骤:步骤S810,无线充电发射电路上电,也即是通过适配单元连接市电,同时输入模块通过内部供电模块向控制模块供电;步骤S820,控制模块控制输入模块和适配模块握手(通过预设握手协议);步骤S830,升压电荷泵模块使能,对电源信号进行升压;步骤S840,发射模块建立和待充电电子设备的连接,然后开始充电。
开始充电后电子设备和无线充电发射电路的交互过程如图9所示。在电子设备端包括,步骤S910,判断是否触发异常保护(过压保护、过流保护、静电保护等);步骤S930,当未触发异常保护,实时检测是否需要调节电压;步骤S950,当不需要调节电压,实时判断充电是否完成;充电完成则结束充电。
在无线充电发射电路端:步骤S920,当接收到触发异常保护信号时,无线充电发射电路复位停止充电;步骤S940,当接收到需要调节电压信号时,控制模块控制适配模块调节电压;步骤S960,当接收到充电未完成信号时,无线充电发射电路继续工作,并向电子设备发送信号,以使电子设备执行步骤S910。
本公开实施例提供的无线充电发射电路,通过升压电荷泵模块对电源信号进行升压,升压后的电源信号被逆变模块转换为交流信号,该交流信号通过发射模块转换为无线充电信号,由于电源信号经过升压电荷泵模块的升压,从而能够提高发射模块的发射功率,进而提高电子设备的无线充电速度。进一步的,由于通过电荷泵电荷泵模块,能够减少无线充电发射电路的发热量,并且减小无线充电发射电路的体积,有利于无线充电底座的小型化和轻薄化。
进一步的,升压电荷泵模块不需要使用电感,而电感是所有器件中高度较高的器件,其高度最高可达10mm。在传统的无线充电底座中,电感这一功率器件的存在,大大限制了无线充电底座的轻薄化。利用电荷泵之后无需使用大尺寸的电感,只需使用封装的贴片电容即可,有利于无线充电底座的轻薄化。使用电荷泵技术可以以较高的效率把输入电压升至1.5倍、2倍或3倍,并且电路发热量低。同时由于电压升高,相同功率下发射线圈上的电流可以进一步减小,进而减小发射线圈的发热。由此达到降低整个无线充电发射电路的发热量的目的。由于无线充电发射电路发热较少,可以考虑在中高功率(20W~40W)的无线充电底座中取消散热风扇,简化无线充电底座构造,更有利于无线充电底座轻薄化和成本控制。
本公开示例性实施例还一种无线充电底座,如图10所示,无线充电底座包括上述的无线充电发射电路100。
进一步的,无线充电底座还包括壳体210和电路板220,壳体210具有容置腔,电路板220设于容置腔,升压电荷泵模块120、逆变模块130、发射模块140和控制模块150设于电路板220,容置腔的侧壁上设置有开口,输入模块110设于容置腔的侧壁。
本公开实施例提供的无线充电底座,通过升压电荷泵模块对电源信号进行升压,升压后的电源信号被逆变模块转换为交流信号,该交流信号通过发射模块转换为无线充电信号,由于电源信号经过升压电荷泵模块的升压,从而能够提高发射模块的发射功率,进而提高电子设备的无线充电速度。进一步的,由于通过电荷泵电荷泵模块,能够减少无线充电发射电路的发热量,并且减小无线充电发射电路的体积,有利于无线充电底座的小型化和轻薄化。
本公开示例性实施例还提供一种无线充电系统,如图11所示,该无线充电系统包括:无线充电发射电路100和无线充电接收电路300,无线充电发射电路100用于发射无线充电信号;无线充电接收电路300能够和无线充电发射电路100耦合,以接收所述无线充电信号。
无线充电发射电路100在上述无线充电发射电路中已详细说明,在此不符赘述。
无线充电接收电路300设于电子设备,该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 switched telephone 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 video broadcasting handheld,DVB-H)网络的数字电视网络、卫星网络、调幅-调频(amplitude modulation-frequency modulation,AM-FM)广播发送器,以及/或另一通信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”。移动终端的示例包括,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(personal communication 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 DigitalAssistant,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。
无线充电接收电路300包括接收线圈310、电压转换电路320、电池330、充电通道及第二控制模块340。其中,收线圈310用于接收发射模块140发射的电磁信号(或电磁波),并将该电磁信号(或电磁波)转换成无线接收电路输出的直流电。例如,收线圈310可以包括:接收线圈或接收天线及与该接收线圈或接收天线相连的整流电路和/或滤波电路等整形电路。无线接收电路通过接收线圈或接收天线将发射模块发射的电磁信号(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,以为电池充电。
电池330可包括单电芯或多电芯。电池330包括多电芯时,该多个电芯之间可为串联关系。由此,电池可承受的充电电压为多个电芯可承受的充电电压之和,可提高充电速度,减少充电发热。第二控制模块340例如可以通过独立的MCU实现,或者还可以通过电子设备内部的应用处理器(Application Processor,AP)实现。
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他实施例。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。
Claims (15)
1.一种无线充电发射电路,其特征在于,所述无线充电发射电路包括:
输入模块,所述输入模块用于接收电源信号;
升压电荷泵模块,所述升压电荷泵模块和所述输入模块连接,所述升压电荷泵模块用于对电源信号进行升压;
逆变模块,所述逆变模块和所述升压电荷泵模块连接,所述逆变模块用于将所述升压电荷泵模块输出的直流信号转为交流信号;
发射模块,所述发射模块和所述逆变模块连接,所述发射模块接收所述交流信号,并在所述交流信号的激励下发射无线充电信号;
控制模块,所述控制模块分别连接所述输入模块和逆变模块,所述控制模块用于控制所述输入模块接收的电源信号的功率,并控制所述逆变模块将直流信号转为交流信号。
2.如权利要求1所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述升压电荷泵模块包括:
单级电荷泵,所述电荷泵的输入端连接所述输入模块,所述电荷泵的输出端连接所述逆变模块。
3.如权利要求1所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述升压电荷泵模块包括:
多级电荷泵,多级所述电荷泵串联,并且串联的多级电荷泵中第一级电荷泵的输入端连接所述输入模块,串联的多级电荷泵中的最后一级电荷泵的输出端连接所述逆变模块。
4.如权利要求3所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述升压电荷泵模块还包括:
多个旁路开关,每级所述电荷泵并联一所述旁路开关,和所述电荷泵并联的所述旁路开关导通时,所述电荷泵被短路。
5.如权利要求4所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述旁路开关和所述控制模块连接,所述旁路开关响应所述控制模块发送的旁路控制信号而导通,所述旁路控制信号为所述控制模块根据充电需求电压所发送。
6.如权利要求1所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述逆变模块包括:
逆变全桥,所述逆变全桥的输入端连接所述升压电荷泵模块,所述逆变全桥的输出端连接所述发射模块;
逆变控制单元,所述逆变控制单元分别连接所述控制模块和所述逆变全桥,所述逆变控制单元响应所述控制模块发送的逆变控制信号控制所述逆变全桥。
7.如权利要求6所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述逆变模块还包括:
检流电阻,所述检流电阻的一端连接所述升压电荷泵模块,另一端连接所述逆变全桥,所述逆变控制单元分别连接所述检流电阻的两端,用于检测所述检流电阻两端的压差。
8.如权利要求1所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述无线充电发射电路还包括:
适配模块,所述适配模块连接所述输入模块,以使所述适配模块能够通过所述输入模块接收所述控制模块发送的充电控制信号,所述适配模块响应所述充电控制信号调节所述电源信号的功率。
9.如权利要求8所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述输入模块包括:
电源接口,所述电源接口用于接收所述电源信号;
信号触点,所述信号触点和所述控制模块连接,所述控制模块向所述信号触点传输充电控制信号,所述充电控制信号通过所述信号触点被传输至所述适配模块。
10.如权利要求1-9任一所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述无线充电发射电路还包括:
内部供电模块,所述内部供电模块分别和所述输入模块、所述控制模块及逆变模块连接,所述内部供电模块用于将所述电源信号转换为内部供电信号以为所述逆变模块及所述控制模块供电。
11.如权利要求1-9任一所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述无线充电发射电路还包括:
无线通信模块,和所述控制模块连接,用于获取待充电设备的充电状态并传输至所述控制模块,以使所述控制模块根据所述待充电设备的充电状态向所述输入模块发送控制信号。
12.如权利要求1-9任一所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述无线充电发射电路还包括:
升压斩波模块,所述升压斩波模块连接于所述输入模块和所述升压电荷泵模块之间,所述升压斩波模块用于对所述电源信号进行升压。
13.一种无线充电底座,其特征在于,所述无线充电底座包括权利要求1-12任一所述的无线充电发射电路。
14.如权利要求13所述的无线充电底座,其特征在于,所述无线充电底座还包括:
壳体,所述壳体具有容置腔,升压电荷泵模块、逆变模块、发射模块和控制模块设于所述容置腔,所述容置腔的侧壁上设置有开口,所述输入模块设于所述容置腔的侧壁。
15.一种无线充电系统,其特征在于,所述无线充电系统包括:
权利要求1-12任一所述的无线充电发射电路,所述无线充电发射电路用于发射无线充电信号;
无线充电接收电路,所述无线充电接收电路能够和所述无线充电发射电路耦合,以接收所述无线充电信号。
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CN202011145600.9A CN114498779A (zh) | 2020-10-23 | 2020-10-23 | 无线充电发射电路及无线充电底座、无线充电系统 |
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CN202011145600.9A CN114498779A (zh) | 2020-10-23 | 2020-10-23 | 无线充电发射电路及无线充电底座、无线充电系统 |
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CN202011145600.9A Pending CN114498779A (zh) | 2020-10-23 | 2020-10-23 | 无线充电发射电路及无线充电底座、无线充电系统 |
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CN (1) | CN114498779A (zh) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN116707154A (zh) * | 2022-09-29 | 2023-09-05 | 荣耀终端有限公司 | 无线电能接收电路及电子设备 |
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2020
- 2020-10-23 CN CN202011145600.9A patent/CN114498779A/zh active Pending
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