CN115360805A - 无线充电模组、控制电路及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种无线充电模组、控制电路及电子设备。该无线充电模组包括控制电路、充电线圈、可调电容模组以及变流电路。该变流电路包括整流电路或逆变电路中的至少一个，该可调电容模组串联在充电线圈和变流电路之间，该可调电容模组包括多个电容和至少一个可控开关，控制电路可以控制至少一个可控开关导通或关断从而控制可调电容模组的等效容值，该可调电容模组的等效容值至少包括第一容值和第二容值。采用本申请实施例，可使得无线充电模组在兼容定压调频充电模式的同时也能够以更高效的工作模式进行充电，可提升无线充电技术的适用性和实用性。

Description

无线充电模组、控制电路及电子设备
技术领域
本申请涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种无线充电模组、控制电路及电子设备。
背景技术
随着用电设备不断普及电磁技术的不断发展，无线充电技术逐渐被实现。现有的无线充电技术为了实现针对常规的定压调频充电模式和私有的快充模式的兼容，其无线充电接收端设备和无线充电发射端设备的谐振电容是按照能够支持定压调频充电模式的要求来设计的，这样就会导致无线充电发射端设备和无线充电接收端设备工作时的效率较低，在私有快充模式下充电损耗大、温升显著，易触发过温降功率，从而限制其平均充电速度的提升。
发明内容
为了解决上述问题，本申请提供了一种无线充电模组、控制电路及电子设备，可提升无线充电技术的适用性和实用性。
第一方面，本申请实施例提供了一种无线充电模组，该无线充电模组包括控制电路、充电线圈、可调电容模组以及变流电路。变流电路包括整流电路或逆变电路中的至少一个，可调电容模组串联在充电线圈和变流电路之间，可调电容模组包括多个电容和至少一个可控开关。控制电路用于控制这至少一个可控开关导通或关断从而控制可调电容模组的等效容值，其中，可调电容模组的等效容值至少包括第一容值和第二容值。
本申请提供的无线充电模组及其控制电路可通过可调电容模组的至少一个可控开关来控制可调电容模组的等效容值，使得无线充电模组能够通过改变可调电容模组22的等效容值来适配不同的工作场景，使得其既能够工作于常规的定压调频充电模式下的偏感性状态以保证对常规定压调频充电模式的兼容性，又可以工作于高充电效率的谐振或者近似谐振的状态以减小充电损耗、提升充电效率。所以，本申请提供的无线充电模组20在兼容定压调频充电模式的同时也能够以更高效的工作模式进行充电，其可以显著提升无线充电技术的适用性和实用性。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，可调电容模组包括第一电容、至少一个并联电容和至少一个可控开关，第一电容串联在充电线圈以及变流电路之间，这至少一个并联电容分别通过至少一个可控开关与第一电容并联。其中，响应于至少一个可控开关中的一个或多个关断，可调电容模组的等效容值等于第一容值。响应于至少一个可控开关全部导通，可调电容模组的等效容值等于第二容值。
在本申请实施例中，可调电容模组由第一电容、至少一个并联电容以及与这至少一个并联电容分别串联的至少一个可控开关构成。本申请实施例提供的无线充电模组的可调电容模组的结构简单且成本较低，不仅保证无线充电模组的充电模式的兼容性，同时又不会显著增加无线充电模组的成本。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，可调电容模组包括第一电容、至少一个串联电容及至少一个可控开关，第一电容、至少一个串联电容串联于充电线圈以及变流电路之间，至少一个可控开关分别与至少一个串联电容并联。其中，响应于至少一个可控开关中的一个或多个关断，可调电容模组的等效容值等于第一容值。响应于至少一个可控开关全部导通，可调电容模组的等效容值等于第二容值。
在本申请实施例中，可调电容模组由第一电容、至少一个串联电容以及至少一个可控开关构成，并且一个串联电容并联一个可控开关。本申请实施例提供的无线充电模组中的可调电容模组承受的电压应力低，可以使得无线充电模组能够应用于高压小电流的无线充电场景，可提升无线充电模组的适用性。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，无线充电模组用于产生交变磁场，逆变电路用于将直流电转换为交流电，充电线圈用于接收交流电并产生交变磁场。其中，逆变电路可运行于定频调压模式或定压调频模式。其中，响应于逆变电路运行于定频调压模式，控制电路可控制可调电容模组的一个或多个可控开关关断。响应于逆变电路运行于定压调频模式，控制电路控制可调电容模组的全部可控开关导通。
在本申请实施例中，无线充电模组可基于包含的逆变电路的工作模式来对应调节可调电容模组的等效容值，使可调电容模组与充电线圈的谐振频率等于逆变电路的工作频率以使得无线充电模组能够工作在高充电效率的谐振或者近似谐振状态，从而减小充电损耗。或者，使可调电容模组与充电线圈的谐振频率的小于逆变电路的最小工作频率以使得其能够工作于常规的定压调频充电模式下的偏感性状态，从而保证对常规定压调频充电模式的兼容性。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，上述控制电路控制至少一个可控开关中的一个或多个关断，使得可调电容模组与充电线圈的谐振频率等于逆变电路的工作频率。控制电路控制至少一个可控开关全部导通，使得可调电容模组与充电线圈的谐振频率小于逆变电路的最小工作频率。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，上述无线充电模组还可包括DC/DC变换电路(即DC-DC converter)。该DC/DC变换电路与直流源、逆变电路以及控制电路相连接。在实际工作时，在控制电路的控制下，DC/DC变换电路可用于将直流源提供的直流电变换成逆变电路所需的目标电压的直流电，并向逆变电路输出该直流电。
在本申请实施例中，无线充电模组还包括DC/DC变换电路，无线充电模组通过DC/DC变换电路将直流源提供的直流电变换成逆变电路所需电压的直流电，这样可以提升无线充电模组对直流源的适应性。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，上述无线充电模组用于接收交变磁场，充电线圈用于接收无线供电设备产生的交变磁场并输出交流电，整流电路用于将交流电转换为直流电。其中：响应于无线供电设备运行定频调压模式，控制电路控制至少一个可控开关的一个或多个关断。或者，响应于无线供电设备运行定压调频模式，控制电路控制至少一个可控开关全部导通。控制电路还用于根据充电线圈的感应电压控制整流电路运行于半桥倍压整流模式或全桥整流模式。
在本申请实施例中，无线充电模组基于无线供电设备的工作模式来对应调节可调电容模组的等效容值，使得可调电容模组与充电线圈的谐振频率等于无线供电设备提供的交变磁场的工作频率，或者小于无线供电设备提供的交变磁场的最小工作频率，这样就使得无线充电模组既能够工作在高充电效率的谐振或者近似谐振状态，又能够工作于常规的定压调频充电模式下的偏感性状态。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述整流电路包括并联的第一半桥和第二半桥，所述控制器用于响应于充电线圈的感应电压小于或等预设电压，控制使得第一半桥的上桥臂和下桥臂交替导通或关断，第二半桥的上桥臂导通、下桥臂关断或第二半桥的上桥臂关断、下桥臂导通，以使得整流电路运行于半桥倍压整流模式。响应于充电线圈的感应电压大于所述预设电压，控制使得第一半桥的上桥臂、第二臂的下桥臂与第一半桥的下桥臂、第二半桥的上桥臂交替导通或关断，以使得整流电路运行于全桥整流模式。
在本申请实施例中，控制电路还用于根据充电线圈的感应电压来控制整流电路运行于半桥倍压整流模式或全桥整流模式，从而控制整流电路为负载提供的直流电压的电压大小，这样可以提升无线充电模组对负载与无线供电设备的适应性。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，控制电路控制所述可调电容模组的至少一个可控开关的一个或多个关断，使得可调电容模组与充电线圈的谐振频率等于预设频率或无线供电设备提供的交变磁场的工作频率。控制电路控制至少一个可控开关全部导通，使得可调电容模组与充电线圈的谐振频率小于无线供电设备提供的交变磁场的最小工作频率。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，无线充电模组还包括一个DC/DC变换电，该DC/DC变换电路与整流电路、负载以及控制电路相连接。在实际工作时，在控制电路的控制下，DC/DC变换电路可用于将整流电路输出的直流电变换成预设的目标电压的直流电，并向负载输出该直流电。
在本申请实施例中，在无线充电模组还包括DC/DC变换电路，无线充电模组通过DC/DC变换电路将整流电路输出的直流电变换成预设电压的直流电，这样就可以进一步扩展无线充电模组的输出电压的调节范围，进而提升无线充电模组对负载的适应性。
第二方面，本申请提供一种用于无线充电模组的控制电路，其可应用于该无线充电模组接收直流电并发射交变磁场的场景。该无线充电模组包括控制电路、充电线圈、可调电容模组以及逆变电路，可调电容模组串联在充电线圈和逆变电路之间，可调电容模组包括多个电容和至少一个可控开关，控制电路用于控制至少一个可控开关导通或关断从而控制可调电容模组的等效容值，可调电容模组的等效容值至少包括第一容值和第二容值。控制电路用于控制逆变电路的运行于定频调压模式或定压调频模式，并用于：响应于逆变电路运行于定频调压模式，控制所述可调电容模组的等效电容值等于所述第一电容值。或者，响应于逆变电路运行于定压调频模式，控制可调电容模组的等效电容值等于所述第二电容值。
结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述可调电容模组包括第一电容、至少一个并联电容和所述至少一个可控开关，所述第一电容串联在所述充电线圈以及所述变流电路之间，所述至少一个并联电容分别通过至少一个可控开关与所述第一电容并联。其中：所述控制电路控制所述至少一个可控开关一个或多个关断，使得所述可调电容模组的等效容值等于所述第一容值。所述控制电路控制所述至少一个可控开关全部导通，使得所述可调电容模组的等效容值等于所述第二容值。
结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述可调电容模组包括第一电容、至少一个串联电容及至少一个可控开关，所述第一电容、所述至少一个串联电容串联于所述充电线圈以及变流电路之间，所述至少一个可控开关分别与所述至少一个串联电容并联。其中：所述控制电路控制所述至少一个可控开关一个或多个关断，使得所述可调电容模组的等效容值等于所述第一容值。所述控制电路控制所述至少一个可控开关全部导通，使得所述可调电容模组的等效容值等于所述第二容值。
第三方面，本申请提供一种用于无线充电模组的控制电路，其可应用于该无线充电模组接收交变磁场并输出直流电的场景。该无线充电模组包括控制电路、充电线圈、可调电容模组以及整流电路，所述充电线圈用于接收所述交变磁场，所述可调电容模组串联在所述充电线圈和所述整流电路之间，所述可调电容模组串联于所述充电线圈和所述整流电路之间，所述可调电容模组包括多个电容和至少一个可控开关，所述控制电路用于控制所述至少一个可控开关导通或关断从而控制所述可调电容模组的等效容值，所述可调电容模组的等效容值至少包括第一容值和第二容值，所述控制电路用于：响应于所述无线供电设备运行定压调频模式，控制所述可调电容模组的等效电容值等于所述第一电容值；或者，响应于所述无线供电设备运行定频调压模式，控制所述可调电容模组的等效电容值等于或小于所述第二电容值且大于所述第一电容值。根据所述充电线圈的感应电压控制所述整流电路运行于半桥倍压整流模式或全桥整流模式。
结合第三方面，在一种可能的实现方式中，所述控制器用于：响应于所述充电线圈的感应电压小于或者等于预设电压，控制所述整流电路运行于所述半桥倍压整流模式；响应于所述充电线圈的感应电压大于预设电压，控制所述桥式整流电路工作于所述全桥整流模式。
结合第三方面，在一种可能的实现方式中，所述整流电路包括并联的第一半桥和第二半桥，所述控制器用于：控制使得所述第一半桥的上桥臂和下桥臂交替导通或关断，所述第二半桥的上桥臂导通、下桥臂关断或所述第二半桥的上桥臂关断、下桥臂导通，以使得所述整流电路运行于所述半桥倍压整流模式。或者，控制使得所述第一半桥的上桥臂、所述第二半桥的下桥臂与所述第一半桥的下桥臂、所述第二半桥的上桥臂交替导通或关断，以使得所述整流电路运行于所述全桥整流模式。
第四方面，本申请提供一种电子设备，包括第一方面或其任一种可能实现方式所述的无线充电模组，或者上述第二方面、第三方面或任一方面的任一种可能实现方式所述的控制电路。
上述第二方面至第四方面提供的方案，用于实现或配合实现上述第一方面中的任一项提供的无线充电模组，因此可以与第一方面达到相同或相应的有益效果，此处不再进行赘述。
综上，实施本申请实施例，可使得无线充电模组在兼容常规的定压调频充电模式的同时也能够以更高效的工作模式进行充电，可提升无线充电技术的适用性和实用性。
附图说明
图1是本申请提供的一种电子设备一结构示意图；
图2是本申请提供的一种电子设备又一结构示意图；
图3是本申请提供的一种电子设备又一结构示意图；
图4是本申请提供的无线充电模组一结构示意图；
图5是本申请提供的无线充电模组又一结构示意图；
图6是本申请提供的无线充电模组又一结构示意图；
图7是本申请提供的电子设备的一种应用场景示意图；
图8是本申请提供的无线充电模组又一结构示意图；
图9是本申请提供的无线充电模组又一结构示意图；
图10是本申请提供的电子设备的另一种应用场景示意图；
图11是本申请提供的无线充电模组又一结构示意图；
图12是本申请提供的无线充电模组又一结构示意图；
图13是本申请提供的无线充电模组又一结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例提供的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
可理解的，本申请中所描述的连接关系指的是直接或间接连接。例如，A与B连接，既可以是A与B直接连接，也可以是A与B之间通过一个或多个其它电学元器件间接连接，例如可以是A与C直接连接，C与B直接连接，从而使得A与B之间通过C实现了连接。还可理解的，本申请中所描述的“A连接B”可以是A与B直接连接，也可以是A与B通过一个或多个其它电学元器件间接连接。
在本申请的描述中，除非另有说明，“/”表示“或”的意思，例如，A/B可以表示A或B。本文中的“和/或”仅仅是一种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，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。在本申请的描述中，“第一”、“第二”等字样仅用于区别不同对象，并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
现有的无线充电技术为了实现对常规的定压调频充电模式和私有快充模式的兼容，其谐振电容的设计上存在约束，导致无线充电发射端设备和无线充电接收端设备工作时效率低，在私有快充模式下损耗大、温升显著，易触发过温降功率，从而限制其平均充电速度的提升。因此，本申请要解决的技术问题是：如何提升无线充电的充电效率并保留对常规的定压调频充电模式的兼容，从而提升无线充电技术的适用性和实用性。
为解决上述问题，本申请提供了一种无线充电模组、控制电路及电子设备。在无线充电模组中，以容值可变的可调电容模组作为补偿电容，基于不同的工作场景对应调节可调电容模组的等效容值，以使得无线充电模组既可以工作于高充电效率的谐振或者近似谐振的状态，又能够工作于定压调频充电模式的偏感性状态。在本申请实施例中，偏感性状态指无线充电模组中的充电线圈与可调电容模组的谐振频率小于逆变电路或者交变磁场的最小工作频率的状态。本申请提供的无线充电模组在兼容定压调频充电模式的同时也能够以更高效的工作模式进行充电，可显著提升无线充电技术的适用性和实用性。
图1是本申请提供的一种电子设备一结构示意图。如图1所示，电子设备10可包括无线充电模组20和负载30。其中，无线充电模组20包含整流电路。电子设备10用于接收无线供电设备40提供的交变磁场并为负载30提供直流电Ud1。或者说，电子设备10作为无线充电接收端设备工作。具体的，无线充电模组20用于接收无线供电设备40产生的交变磁场并生成相应的直流电Ud1。无线充电模组20输出直流电Ud1为负载30供电。在本申请实施例中，电子设备10可以是支持无线充电的移动电话、笔记本电脑、电脑机箱、电动汽车、智能音箱、智能手表或可穿戴设备等用电设备。
图2是本申请提供的一种电子设备又一结构示意图。如图2所示，电子设备10可包括无线充电模组20。其中，无线充电模组20可包含整流电路。电子设备10用于接收无线供电设备40提供的交变磁场并为负载30提供直流电Ud1。具体的，无线充电模组20用于接收无线供电设备40提供的交变磁场并产生直流电Ud1。电子设备10输出直流电Ud1为负载30供电。在本申请实施例中，电子设备10可以是支持无线充电的移动电话、笔记本电脑、电脑机箱、电动汽车、智能音箱、智能手表或可穿戴设备等用电设备的电源模组或适配器。
图3是本申请提供的一种电子设备又一结构示意图。如图3所示，电子设备10可包括无线充电模组20。其中，无线充电模组20可包含逆变电路。电子设备10可作为无线充电发射端设备来为其对应的无线充电接收端设备60提供的交变磁场。具体的，无线充电模组20可用于接收直流源50提供的直流电Ud2，将直流电Ud2转换成交变磁场，并向无线充电接收端设备60发射交变磁场。在本申请实施例中，电子设备10可以是支持无线充电的适配器、无线充电桩、无线充电底座、放置在地面上或者地面下的无线充电发射器等设备。
在本申请实施例中，适配器(adaptor)也可以被称为充电器(charger)、充电头、开关电源(switch power supply)或者功率变换器(power converter)等。在本申请实施例中，无线充电接收端设备60可以是各种形态的能够接收交变磁场并产生相应直流电的设备。
在本申请实施例中，电子设备10可以作为无线充电发射端设备为其他设备提供交变磁场，又可以作为无线充电接收端设备从无线供电设备处获取交变磁场并为负载提供所需的直流电。具体的，电子设备10的无线充电模组20可以包含整流电路和逆变电路。在一种实施例中，无线充电模组20的整流电路和逆变电路也可以为桥式电路。示例性的，桥式电路可以实现整流，也可以实现逆变。
在本申请实施中，直流源50可以是不同形态的能够为无线充电模组20提供所需直流电的器件。电子设备10的负载30可以包括用电装置、储能装置或外接设备中的一种或多种。一种实施例中，负载30可以是电子设备10的用电装置。示例性的，负载30可以是处理器、显示器等。一种实施例中，负载30也可以是电子设备10的储能装置。示例性的，负载30可以是电池。一种实施例中，负载30还可以是电子设备10的外接设备。示例性的，负载30可以是显示器、键盘等。
下面将结合图4至图13，对本申请提供的无线充电模组20以及用于该无线充电模组20的控制电路的结构和功能进行详细的描述。
图4是本申请提供的无线充电模组一结构示意图。如图4所示，无线充电模组20包括充电线圈21、可调电容模组22、变流电路23以及控制电路24。其中，变流电路23包括整流电路231、逆变电路232中的至少一个。具体的，变流电路23包括整流电路231和逆变电路232。或者，变流电路23包括整流电路231。或者，变流电路23包括逆变电路232。可调电容模组22串联在充电线圈21和变流电路23之间。
可调电容模组22包括多个电容以及至少一个可控开关。在本申请实施例中，可调电容模组22的等效容值包括多个可选的容值。在一种实施例中，可调电容模组22的等效容值至少包括第一容值c1和第二容值c2。其中，第二容值c2大于第一容值c1。
控制电路24用于控制可调电容模组22的等效容值。具体的，控制电路24用于控制可调电容模组22的至少一个可控开关导通或者关断，从而控制可调电容模组22的等效容值。
在一种实施例中，无线充电模组20用于接收无线供电设备40提供的交变磁场并输出直流电Ud1的情形下，控制电路24控制可调电容模组22的等效容值为第一容值c1。充电线圈21与可调电容模组22的谐振频率等于无线供电设备40提供的交变磁场的工作频率或预设频率。相应的，无线充电模组20工作于谐振或者近似谐振的状态，从而提高无线充电模组20的充电效率、并降低无线充电模组20的充电损耗。在本申请实施例中，预设频率是在允许频率范围内综合考虑充电效率、EMC等因素择优选取得到的。从充电效率的角度来看，预设频率下无线充电模组20的充电损耗最小。
在一种实施例中，无线充电模组20用于接收无线供电设备40提供的交变磁场并输出直流电Ud1的情形下，控制电路24控制可调电容模组22的等效容值为第二容值c2。充电线圈21与可调电容模组22的谐振频率小于无线供电设备40提供的交变磁场的最小工作频率。相应的，无线充电模组20工作于偏感性状态。
在一种实施例中，无线充电模组20用于接收直流电Ud2并发射交变磁场的情形下，控制电路24控制可调电容模组22的等效容值为第一容值c1。充电线圈21与可调电容模组22的谐振频率等于无线充电模组20的逆变电路232的工作频率。相应的，无线充电模组20工作于谐振或者近似谐振的状态，从而提高无线充电模组20的充电效率并降低无线充电模组20的充电损耗。
在一种实施例中，无线充电模组20用于接收直流电Ud2并发射交变磁场的情形下，控制电路24控制可调电容模组22的等效容值为第二容值c2。充电线圈21与可调电容模组22的谐振频率小于逆变电路232的最小工作频率。相应的，无线充电模组20工作于偏感性状态。
本申请实施例提供的无线充电模组20及其控制电路24可通过可调电容模组22的至少一个可控开关来控制可调电容模组22的等效容值，使得无线充电模组20能够通过改变可调电容模组22的等效容值来适配不同的工作场景。无线充电模组20既能够工作于偏感性状态以保证对常规定压调频充电模式的兼容性，又可以工作于高充电效率的谐振或者近似谐振的状态以减小充电损耗，从而提升充电效率。所以，本申请提供的无线充电模组20在兼容定压调频充电模式的同时也能够以更高效的工作模式进行充电，可以提升无线充电技术的适用性和实用性。
图5是本申请提供的无线充电模组又一结构示意图。如图5所示，无线充电模组20的可调电容模组22包括多个电容和至少一个可控开关。其中，多个电容包括第一电容Cp1和至少一个并联电容。第一电容Cp1串联在充电线圈21与变流电路23之间。至少一个并联电容分别通过至少一个可控开关与第一电容Cp1并联。或者说，至少一个并联电容中的每个并联电容与至少一个可控开关的一个可控开关串联，并与第一电容Cp1串联。
示例性的，至少一个并联电容包括并联电容Cp2、并联电容Cp3以及并联电容Cp4。示例性的，至少一个可控开关包括可控开关S1、可控开关S2和可控开关S3。如图5所示，并联电容Cp2与可控开关S1串联，并且二者并联在第一电容Cp1的两端。并联电容Cp3与可控开关S2串联，并且二者并联在第一电容Cp1的两端。并联电容Cp4与可控开关S3串联，并且二者并联在第一电容Cp1的两端。
在本申请实施例中，控制电路24用于控制可调电容模组22的至少一个可控开关的一个或者多个导通或关断。在一种实施例中，控制电路24控制可调电容模组22的至少一个可控开关的一个或者多个关断，可调电容模组22的等效容值为第一容值c1。控制电路24控制可调电容模组22的至少一个可控开关全部导通，可调电容模组22的等效容值为第二容值c2。
如图5所示，第一电容Cp1的容值等于第一容值c1，第一电容Cp1与并联电容Cp2、Cp3及Cp4并联时的容值等于第二容值c2。示例性的，控制电路24控制可控开关S1、可控开关S2及可控开关S3全部关断，可调电容模组22的等效容值为最小容值。控制电路24控制可控开关S1、可控开关S2及可控开关S3全部导通，可调电容模组22的等效容值为最大容值。控制电路24控制可控开关S1、可控开关S2及可控开关S3的一个或多个导通，可以控制可调电容模组22的等效容值在最小容值和最大容值之间变换。
在本申请实施例中，可调电容模组22由第一电容Cp1、至少一个并联电容以及与这至少一个并联电容分别串联的至少一个可控开关构成。本申请实施例提供的无线充电模组20的可调电容模组22的结构简单且成本较低，不仅保证无线充电模组20的充电模式的兼容性，同时又不会显著增加无线充电模组20的成本。
图6是本申请提供的无线充电模组又一结构示意图。如图6所示，无线充电模组20的可调电容模组22可包括多个电容和至少一个可控开关。其中，多个电容包括第一电容Cp1、和至少一个串联电容。第一电容Cp1以及至少一个串联电容串联在充电线圈21与变流电路23之间。至少一个串联电容分别与至少一个可控开关并联。或者说，至少一个可控开关中的每个可控开关与至少一个串联电容中的一个串联电容并联。
示例性的，至少一个串联电容包括串联电容Cp5、串联电容Cp6以及串联电容Cp7。示例性的，至少一个可控开关包括可控开关S1、可控开关S2和可控开关S3。如图6所示，第一电容Cp1与串联电容Cp5、串联电容Cp6以及串联电容Cp7串联，并且可控开关S1与串联电容Cp5并联，可控开关S2与串联电容Cp6并联，可控开关S3与串联电容Cp7并联。
在本申请实施例中，控制电路24用于控制至少一个可控开关中的一个或者多个关断或者导通。在一种实施例中，控制电路24控制可调电容模组22的至少一个可控开关的一个或者多个关断，可调电容模组22的等效容值为第一容值c1。控制电路24控制可调电容模组22的至少一个可控开关全部导通，可调电容模组22的等效容值为第二容值c2。
如图6所示，第一电容Cp1的容值等于第二容值c2，第一电容Cp1与串联电容Cp5、串联电容Cp6以及串联电容Cp7串联后的容值等于第一容值c1。控制电路24控制可控开关S1、可控开关S2以及可控开关S3全部关断，可调电容模组22的等效容值为最小容值。控制电路24控制可控开关S1、可控开关S2以及可控开关S3全部导通，可调电容模组22的等效容值为最大容值。控制电路24控制可控开关S1、可控开关S2及可控开关S3中一个或多个导通，可以控制可调电容模组22的等效容值在最小容值和最大容值之间变换。
在本申请实施例中，可调电容模组22由第一电容Cp1、至少一个串联电容以及至少一个可控开关构成，并且一个串联电容并联一个可控开关。本申请实施例提供的无线充电模组20的可调电容模组22承受的电压应力低，可以使得无线充电模组20能够应用于高压小电流的无线充电场景，可提升无线充电模组20的适用性。
本申请实施例提供的电子设备10可应用于不同的场景。其可以作为无线充电发射端设备，也作为无线充电接收端设备，还可以同时具备无线充电发射端设备和无线充电接收端设备的功能。下面将结合电子设备10应用的不同场景，对无线充电模组20的结构和功能作进一步的描述。
应用场景1：
图7是本申请提供的电子设备的一种应用场景示意图。如图7所示，电子设备10作为无线充电发射端设备工作。其中，无线充电模组20用于接收直流源50提供的直流电Ud2并向无线充电接收端设备60发射交变磁场。变流电路23包括逆变电路232。其中，逆变电路232至少有两种工作模式。示例性的，逆变电路232可以运行于定频调压模式和定压调频模式。在本申请实施例中，定频调压模式指的是控制逆变电路232的工作频率固定在某一频率上，通过改变逆变电路232的输入电压来调节逆变电路232的输出功率的工作模式。在本申请实施例中，定压调频模式指的是控制逆变电路232的输入电压不变，通过改变逆变电路232的工作频率来调节逆变电路232的输出功率的工作模式。
在本申请实施例中，响应于逆变电路232运行于定频调压模式，控制电路24控制可调电容模组22的至少一个可控开关的一个或多个可控开关关断。响应于逆变电路232运行于定压调频模式，控制电路24控制可调电容模组22的至少一个可控开关全部导通。控制电路24用于确定逆变电路232的工作模式为定频调压模式，并控制可调电容模组22的至少一个可控开关中的一部分可控开关导通，另一部分可控开关关断。可调电容模组22的等效容值为第一容值c1。可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率等于逆变电路232的工作频率，无线充电模组20工作于高充电效率、低充电损耗的充电模式。控制电路24用于确定逆变电路232的工作模式为定压调频模式，并控制可调电容模组22的至少一个可控开关全部导通。可调电容模组22的等效容值为第二容值c2，无线充电模组20工作于常规的定压调频充电模式。在本申请实施例中，逆变电路232用于接收直流源50提供的直流电Ud2，将直流电Ud2变换成相应的交流电Ua1，并向充电线圈21提供交流电Ua1。充电线圈21和可调电容模组22可结合用于将交流电Ua1转换成相应的交变磁场，并向无线充电接收端设备60发射相应的交变磁场。
示例性的，至少一个可控开关包括可控开关S1，至少一个并联电容包括并联电容Cp2。第一电容Cp1的值等于第一容值c1，第一电容Cp1和并联电容Cp2串联后的容值等于第二容值c2。控制电路24用于确定逆变电路232工作于定频调压模式，并控制可控开关S1断开。可调电容模组22的等效容值为第一容值c1，可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率等于逆变电路232的工作频率。控制电路24用于确定逆变电路232工作于定压调频模式，并控制可控开关S1导通。可调电容模组22的等效容值为第二容值c2，可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率小于逆变电路232的最小工作频率。
示例性的，至少一个可控开关包括可控开关S1、可控开关S2和可控开关S3。至少一个并联电路包括并联电容Cp2、并联电容Cp3和并联电容Cp4。控制电路24确定逆变电路232工作于定频调压模式，并控制可控开关S1、可控开关S2和可控开关S3中的一个或者多个导通或关断以搜索第一容值c1。其中，控制电路24可采用扰动观测法来搜索第一容值c1。
如图5或图6所示，控制电路24通过不断导通或关断可控开关S1、可控开关S2和可控开关S3中的一个或者多个以不断减小可调电容模组22的等效容值。在每次减小可调电容模组22的等效容值后获取无线充电模组20的无线电能传输效率，并判断获取到的无线电能传输效率是否提升。其中，控制电路24可以获取无线充电模组20的发射功率以及对应的无线充电接收端设备60的接收功率，并基于获取到的发射功率和接收功率来计算无线充电模组20的无线电能传输效率。控制电路24确定可调电容模组22的等效容值为某个电容值，并且无线充电模组20的无线电能传输效率达到峰值，则将这个电容值确定为第一电容值c1。
示例性的，控制电路24控制可控开关S1关断、可控开关S2和可控开关S3导通，并获取无线充电模组20的第一无线电能传输效率。进一步的，控制电路24控制可控开关S1和可控开关S2关断，控制可控开关S3导通以减小可调电容模组22的等效容值，并获取无线充电模组20的第二无线电能传输效率。进一步的，控制电路24根据第一无线电能传输效率和第二无线电能传输效率确定无线充电模组20的无线电能传输效率是否提升。控制电路24确定第二无线电能传输效率相对于第一无线电能传输效率没有提升，则确定第一容值c1为第一电容Cp1与并联电容Cp4并联之后的容值。控制电路24确定第二无线电能传输效率相对于第一无线电能传输效率得到提升，则继续减小可调电容模组22的等效容值并继续判断无线充电模组20的无线电能传输效率是否会提升，直至控制电路24确定减小可调电容模组22的等效容值，无线充电模组20的无线电能传输效率不再提升则不再减小可调电容模组22的等效容值。
控制电路24用于确定逆变电路232工作于定压调频模式，并控制可控开关S1、可控开关S2和可控开关S3全部导通。可调电容模组22的等效容值为第二容值c2，可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率小于逆变电路232的最小工作频率。
示例性的，至少一个可控开关包括可控开关S1，至少一个串联电容包括串联电容Cp5。第一电容Cp1和串联电容Cp5串联的容值等于第一容值c1，第一电容Cp1的容值为第二容值c2。控制电路24用于确定逆变电路232工作于定频调压模式，并控制可控开关S1断开。可调电容模组22的等效容值为第一容值c1，可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率等于逆变电路232的工作频率。控制电路24用于确定逆变电路232工作于定压调频模式，并控制可控开关S1导通。可调电容模组22的等效容值为第二容值c2，可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率能够小于该逆变电路232的最小工作频率。
示例性的，至少一个可控开关包括可控开关S1、可控开关S2和可控开关S3，至少一个串联电容包括串联电容Cp5、串联电容Cp6和串联电容Cp7。控制电路24用于确定逆变电路232工作于定频调压模式，控制可控开关S1、可控开关S2和可控开关S3中的一个或者多个可控开关导通或者关断以搜索使得可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率等于逆变电路232的工作频率的第一容值c1。例如，控制电路24可采用扰动观测法来搜索第一容值c1。控制电路24用于确定逆变电路232工作于定压调频模式，控制可控开关S1、可控开关S2和可控开关S3全部导通。可调电容模组22的等效容值为第二容值c2，可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率小于逆变电路232的最小工作频率。
在本申请实施例中，无线充电模组20基于逆变电路232的工作模式对应调节可调电容模组22的等效容值，使可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率等于逆变电路232的工作频率，从而使得无线充电模组20工作在高充电效率的谐振或者近似谐振状态以减小充电损耗。或者，使可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率的小于逆变电路232的最小工作频率以使得其能够工作于常规的定压调频充电模式下的偏感性状态，从而保证对常规定压调频充电模式的兼容性。
图8是本申请提供的无线充电模组又一结构示意图。如图8所示，逆变电路232包括四个开关管以及一个电容Cp8。其中，四个开关管分别为开关管T1、开关管T2、开关管T3和开关管T4。开关管T1和开关管T3构成了逆变电路232的第一半桥，开关管T1作为第一半桥的上桥臂，开关管T3作为第一半桥的下桥臂。开关管T2和开关管T4构成逆变电路232的第二半桥，开关管T2作为第二半桥的上桥臂，开关管T4作为第二半桥的下桥臂。电容Cp8并联在第一半桥的两端。充电线圈21的一端与第一半桥相连，另一端与第二半桥相连。
在一种实施例中，控制电路24用于确定逆变电路232的工作模式为定频调压模式，控制开关管T1、开关管T2、开关管T3和开关管T4的驱动信号固定在预设的工作频率处，并通过这些频率固定的驱动信号来控制第一半桥的上桥臂、第二半桥的下桥臂与第一半桥的下桥臂、第二半桥的上桥臂交替导通或者关断，以实现逆变功能。在一种实施例中，控制电路24还用于根据无线充电接收端设备60所需的输出功率来控制直流源50提供直流电Ud2的电压，以调节逆变电路232的输出功率。
在一种实施例中，控制电路24用于确定逆变电路232的工作模式为定压调频模式，保持直流源50提供的直流电Ud2的电压不变，以频率可变的驱动信号控制第一半桥的上桥臂、第二半桥的下桥臂与第一半桥的下桥臂、第二半桥的上桥臂交替导通或者关断，以实现逆变功能。在一种实施例中，控制电路24还用于根据无线充电接收端设备60所需的输出功率来调节各桥臂的驱动信号的频率，以调节逆变电路232的输出功率。
在本申请实施例中，逆变电路232所包含的开关管具体可以为功率晶体管、功率场效应管等，本申请对开关管的类型不作具体限制。另外，针对逆变电路232的结构的描述也仅是示例性的，逆变电路232也可采用其他可能的电路结构，本申请对此也不作限制。
图9是本申请提供的无线充电模组又一结构示意图。如图9所示，无线充电模组20还包括DC/DC变换电路25。其中，DC/DC变换电路25与直流源50、逆变电路232以及控制电路24相连接。控制电路24还用于控制DC/DC变换电路25将直流源50提供的直流电Ud2变换成逆变电路232所需的目标电压的直流电Ud4，并向逆变电路232输出直流电Ud4。示例性的，DC/DC变换电路25可以包括非对称半桥(asymmetrical half-bridge，AHB)变换电路、有源钳位反激(active clamp flyback，ACF)变换电路、Buck电路、Buck-Boost电路等，本申请对DC/DC变换电路25的类型不作具体限制。
在本申请实例中，无线充电模组20还包括DC/DC变换电路25，无线充电模组20通过DC/DC变换电路25将直流源50提供的直流电Ud2变换成逆变电路232所需电压的直流电Ud4，这样可以提升无线充电模组20对直流源50的适应性。
应用场景二
图10是本申请提供的电子设备的另一种应用场景示意图。如图10所示，电子设备10作为无线充电接收端设备工作。其中，无线充电模组20用于接收无线供电设备40提供的交变磁场并向负载30提供直流电Ud1。变流电路23包括整流电路231。其中，无线供电设备40可以运行于定频调压模式或者定压调频模式。或者说，无线供电设备40的逆变电路可以运行于定频调压模式或者定压调频模式。
在本申请实施例中，响应于无线供电设备40运行于定频调压模式，控制电路24控制可调电容模组22的至少一个可控开关的一个或多个可控开关关断。响应于无线供电设备40运行于定压调频模式，控制电路24控制可调电容模组22的至少一个可控开关全部导通。在一种实施例中，控制电路24用于确定无线供电设备40的逆变电路的工作模式为定频调压模式，并控制可调电容模组22的至少一个可控开关的一部分可控开关导通，另一部分可控开关关断。可调电容模组22的等效容值为第一容值c1，可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率等于无线供电设备40提供的交变磁场的工作频率或者预设频率。在一种实施例中，控制电路24用于确定无线供电设备40的逆变电路的工作模式为定压调频模式，并控制可调电容模组22中的至少一个可控开关全部导通。可调电容模组22的等效容值为第二容值c2，可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率小于无线供电设备40提供的交变磁场的最小工作频率。充电线圈21和可调电容模组22可结合用于将无线供电设备40提供的交变磁场转换成相应的交流电Ua1，并向整流电路231输出交流电Ua1。控制电路24用于控制整流电路231将交流电Ua2变换成相应的直流电Ud1，并为负载30提供直流电Ud1。
示例性的，至少一个可控开关包括可控开关S1，至少一个并联电容包括并联电容Cp2。第一电容Cp1的值等于第一容值c1，第一电容Cp1和并联电容Cp2并联的容值为第二容值c2。控制电路24用于确定无线供电设备40工作于定频调压模式，并控制可控开关S1断开。可调电容模组22的等效容值为第一容值c1，可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率等于无线供电设备40提供的交变磁场的工作频率或者预设频率。控制电路24用于确定无线供电设备40工作于定压调频模式，控制可控开关S1导通。可调电容模组22的等效容值为第二容值c2，可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率小于无线供电设备40提供的交变磁场的最小工作频率。
示例性的，至少一个可控开关包括可控开关S1、可控开关S2和可控开关S3，至少一个并联电容包括并联电容Cp2、并联电容Cp3和并联电容Cp4。控制电路24用于确定无线供电设备40工作于定频调压模式时，控制可控开关S1、可控开关S2和可控开关S3中的一个或者多个关断，以搜索使得可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率等于无线供电设备40提供的交变磁场的工作频率或者预设频率的第一容值c1。其中，控制电路24可采用扰动观测法来搜索第一容值c1。
如图5或图6所示，控制电路24可通过不断导通或关断可控开关S1、可控开关S2和可控开关S3中的一个或者多个以不断减小可调电容模组22的等效容值。在每减小可调电容模组22的等效容值后获取无线充电模组20的无线电能传输效率，并判断获取到的无线电能传输效率是否提升。其中，控制电路24可以获取无线供电设备40的发射功率以及无线充电模组20的接收功率，并基于发射功率和接收功率计算得到无线电能传输效率。控制电路24确定可调电容模组22的等效容值为某个电容值并且无线充电模组20的无线电能传输效率达到峰值，则将这个电容值确定为第一电容值c1。
示例性的，控制电路24控制可控开关S1关断，可控开关S2和可控开关S3导通，并获取无线充电模组20的第一无线电能传输效率。进一步的，控制电路24控制可控开关S1和可控开关S2关断，控制可控开关S3导通以减小可调电容模组22的等效容值，并获取无线充电模组20的第二无线电能传输效率。进一步的，控制电路24根据第一无线电能传输效率和第二无线电能传输效率确定无线充电模组20的无线电能传输效率是否提升。控制电路24确定第二无线电能传输效率相对于第一无线电能传输效率没有提升，则确定第一容值c1为第一电容Cp1与并联电容Cp4并联后的容值。控制电路24确定第二无线电能传输效率相对于第一无线电能传输效率有提升，则控制可调电容模组22的等效容值继续减小，并继续判断无线充电模组20的无线电能传输效率是否提升，直至控制电路24确定减小可调电容模组22的等效容值，无线充电模组20的无线电能传输效率不再提升则不再减小可调电容模组22的等效容值。
控制电路24用于确定无线供电设备40工作于定压调频模式时，并控制可控开关S1、可控开关S2和可控开关S3全部导通。可调电容模组22的等效容值为第二容值c2，可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率小于无线供电设备40提供的交变磁场的最小工作频率。
示例性的，至少一个可控开关包括可控开关S1，至少一个串联电容包括串联电容Cp5。第一电容Cp1和串联电容Cp5串联后的容值等于第一容值c1，第一电容Cp1的容值为第二容值c2。控制电路24用于确定无线供电设备40工作于定频调压模式，并控制可控开关S1断开。可调电容模组22的等效容值为第一容值c1，可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率等于无线供电设备40提供交变磁场的工作频率或者预设频率。控制电路24用于确定无线供电设备40工作于定压调频模式，并控制可控开关S1导通。可调电容模组22的等效容值为第二容值c2，可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率小于无线供电设备40提供的交变磁场的最小工作频率。
示例性的，至少一个可控开关包括可控开关S1、可控开关S2和可控开关S3，至少一个串联电容包括串联电容Cp5、串联电容Cp6和串联电容Cp7。控制电路24用于确定无线供电设备40工作于定频调压模式，控制可控开关S1、可控开关S2和可控开关S3中的一个或者多个导通或者关断，以搜索使得可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率等于无线供电设备40提供的交变磁场的工作频率或者预设频率的第一容值c1。控制电路24用于确定无线供电设备40工作于定压调频模式，并控制这多个可控开关全部导通。可调电容模组22的等效容值为第二容值c2，可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率能够小于无线供电设备40提供的交变磁场的最小工作频率。
在本申请实施例中，无线充电模组20基于无线供电设备40的工作模式来对应调节可调电容模组22的等效容值，使得可调电容模组22与充电线圈21的谐振频率等于无线供电设备40提供的交变磁场的工作频率，或者小于无线供电设备40提供的交变磁场的最小工作频率，这样就使得无线充电模组20既能够工作在高充电效率的谐振或者近似谐振状态，又能够工作于常规的定压调频充电模式下的偏感性状态。
在一种实施例中，整流电路231为桥式整流电路。控制电路24还用于根据充电线圈21的感应电压来控制整流电路231运行于半桥倍压整流模式或全桥整流模式。具体的，响应于充电线圈21的感应电压小于或者等于预设电压，控制电路24控制整流电路231运行于半桥倍压整流模式，可以使得整流电路231输出的直流电Ud1的电压大于充电线圈21的感应电压，从而实现升压型整流。响应于充电线圈21的感应电压大于预设电压，控制电路24控制整流电路231运行于全桥整流模式，可以使得整流电路231输出的直流电Ud1的电压能够保持在充电线圈21的感应电压大小，从而实现1倍压整流。
在本申请实施例中，控制电路24还用于根据充电线圈21的感应电压来控制整流电路231运行于半桥倍压整流模式或全桥整流模式，从而控制整流电路231为负载30提供的直流电Ud1的电压大小，这样可以提升无线充电模组20对负载30与无线供电设备40的适应性。
图11是本申请提供的无线充电模组又一结构示意图。如图11所示，整流电路231为全桥可控整流电路。整流电路231可以包括四个开关管，分别为开关管T5、开关管T6、开关管T7和开关管T8。其中，开关管T5和开关管T6构成了整流电路231的第一半桥，开关管T5作为第一半桥的上桥臂，开关管T6作为第一半桥的下桥臂。开关管T7和开关管T8构成整流电路231的第二半桥，开关管T7作为第二半桥的上桥臂，开关管T8作为第二半桥的下桥臂。无线充电线圈21的一端与第一半桥相连，另一端与第二半桥相连。开关管T5、开关管T6、开关管T7和开关管T8的控制端与控制电路24相连接。
在本申请实施例中，控制电路24用于确定充电线圈21的感应电压小于或者等于预设电压，控制使得整流电路231的第一半桥的上桥臂和下桥臂交替导通或关断，使得整流电路231的第二半桥的上桥臂导通、下桥臂关断或第二半桥的上桥臂关断、下桥臂导通，从而使得整流电路231运行于半桥倍压整流模式。示例性的，控制电路24用于在t1时刻控制开关管T5导通、开关管T6关断，在t1时刻后的t2时刻控制开关管T5关断、开关管T6导通，如此交替。并且同时控制开关管T7一直导通，开关管T8一直关断，这样就可以使得整流电路231运行于半桥倍压整流模式。控制电路24用于确定充电线圈21的感应电压大于预设电压，控制使得整流电路231的第一半桥的上桥臂、第二半桥的下桥臂与整流电路231的第一半桥的下桥臂、第二半桥的上桥臂交替导通或关断，以使得整流电路231运行于全桥整流模式。示例性的，控制电路24用于在t1时刻控制开关管T5和开关管T8导通，开关管T6和开关管T7关断，在t1时刻后的t2时刻控制开关管T5和开关管T8关断，开关管T6和开关管T7导通，如此交替，这样就可以使得整流电路231运行于全桥整流模式。
在本申请实施例中，整流电路231也可以是桥式半控或单臂可控整流电路，整流电路231的某两个或三个桥臂可以由不可控的二极管构成。控制电路24用于通过对剩余桥臂的开关管的控制来使得整流电路231运行于半桥倍压整流模式或者全桥整流模式。
在本申请实施例中，整流电路231的开关管具体可以为可关断晶闸管、功率晶体管、功率场效应管等，本申请对开关管的类型不作具体限制。
在本申请实施例中，无线充电模组20的整流电路231为全桥可控整流电路或者半桥可控整流电路，其结构和控制的复杂度得到降低。
图12是本申请提供的无线充电模组又一结构示意图。如图12所示，无线充电模组20还包括DC/DC变换电路26。其中，DC/DC变换电路26与整流电路231、负载30以及控制电路24相连接。控制电路24用于控制DC/DC变换电路26将整流电路231输出的直流电Ud1变换成预设的目标电压的直流电Ud3，并向负载30输出直流电Ud3。示例性的，DC/DC变换电路26可以包括非对称半桥(asymmetrical half-bridge，AHB)变换电路、有源钳位反激(activeclamp flyback，ACF)变换电路、Buck电路、Buck-Boost电路等，本申请对DC/DC变换电路26的类型不作具体限制。
在本申请实施例中，在无线充电模组20还包括DC/DC变换电路26，无线充电模组20通过DC/DC变换电路26将整流电路231输出的直流电Ud1变换成预设电压的直流电Ud3，这样就可以进一步扩展无线充电模组20的输出电压的调节范围，进而提升无线充电模组20对负载30的适应性。
应用场景三
电子设备10既可以作为无线充电接收端设备工作，也可以作为无线充电发射端设备工作，其工作模式可根据实际需求来控制。图13是本申请提供的无线充电模组又一结构示意图。如图13所示，无线充电模组20的变流电路23包含整流电路231和逆变电路232。电子设备10作为无线充电接收端设备来工作，控制电路24可启用整流电路231。在控制电路24启动整流电路231的情形下，无线充电模组20的结构和功能与应用场景二描述的无线充电模组20的结构和功能相同。为避免重复，此处便不再赘述。电子设备10作为无线充电发射端设备来工作，控制电路24可启用逆变电路232。在控制电路24启动逆变电路232的情形下，无线充电模组20的具体结构和功能与应用场景一描述的无线充电模组20的结构和功能相同。为避免重复，此处便不再赘述。
在本申请实施例中，无线充电模组20包括的可控开关具体可以为机械开关、可控开关管或者其他形式的可由控制电路24控制其导通或者关断的电子器件，本申请对可控开关的具体类型不作限制。示例性的，可控开关管可以为可关断晶闸管、功率晶体管、功率场效应管等。
在本申请实施例中，控制电路24具体可以为任意形态的具备数据处理以及控制功能的器件，如CPU，通用处理器，DSP，ASIC，FPGA或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。
在本申请实施例中，不同的可行实现方式之间可相互组合使用。例如，结合图8所描述的逆变电路232的实现方案与图9所示的无线充电模组20的实现方式可以相互组合。又例如，图11针对整流电路231的描述也可以与图12或图13所示的无线充电模组20的实现方式相互组合。而这些不同实现方式的相互组合，也应该视为本申请的保护范围之内。
本申请实施例还提供了一种控制电路。该控制电路适用于电子设备10作为无线充电发射端设备工作的场景下的无线充电模组20，其可以为控制电路24。该控制电路用于控制无线充电模组20的各功能单元协同工作，以使得无线充电模组20能够接收直流电并发射交变磁场。
本申请实施例还提供了一种控制电路。该控制电路适用于电子设备10作为无线充电接收端设备工作的场景下的无线充电模组20，其可以为控制电路24。该控制电路用于控制无线充电模组20的各功能单元协同工作，以使得无线充电模组20能够接收交变磁场并输出直流电。
本申请实施例还提供了一种控制电路，其适用于电子设备10既能作为无线充电接收端设备工作又能作为无线充电发射端设备工作的场景下的无线充电模组20，其可以为控制电路24。该控制电路用于控制无线充电模组20的各功能单元协同工作，以使得无线充电模组20能够接收交变磁场并输出直流电，或者，以使得无线充电模组20能够接收直流电并发射交变磁场。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置或者方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种无线充电模组，其特征在于，包括控制电路、充电线圈、可调电容模组以及变流电路，所述变流电路包括整流电路或逆变电路中的至少一个，所述可调电容模组串联在所述充电线圈和所述变流电路之间，所述可调电容模组包括多个电容和至少一个可控开关，所述控制电路用于控制所述至少一个可控开关导通或关断从而控制所述可调电容模组的等效容值，所述可调电容模组的等效容值至少包括第一容值和第二容值。
2.根据权利要求1所述的无线充电模组，其特征在于，所述可调电容模组包括第一电容、至少一个并联电容和所述至少一个可控开关，所述第一电容串联在所述充电线圈以及所述变流电路之间，所述至少一个并联电容分别通过至少一个可控开关与所述第一电容并联，其中：
响应于所述至少一个可控开关中的一个或多个关断，所述可调电容模组的等效容值等于所述第一容值；
响应于所述至少一个可控开关全部导通，所述可调电容模组的等效容值等于所述第二容值。
3.根据权利要求1所述的无线充电模组，其特征在于，所述可调电容模组包括第一电容、至少一个串联电容及至少一个可控开关，所述第一电容、所述至少一个串联电容串联于所述充电线圈以及变流电路之间，所述至少一个可控开关分别与所述至少一个串联电容并联，其中：
响应于所述至少一个可控开关中的一个或多个关断，所述可调电容模组的等效容值等于所述第一容值；
响应于所述至少一个可控开关全部导通，所述可调电容模组的等效容值等于所述第二容值。
4.根据权利要求1-3任一项所述的无线充电模组，其特征在于，所述无线充电模组用于产生交变磁场，所述逆变电路用于将直流电转换为交流电，所述充电线圈用于接收所述交流电并产生所述交变磁场，所述逆变电路运行于定频调压模式或定压调频模式，其中：
响应于所述逆变电路运行于定频调压模式，所述控制电路控制所述可调电容模组的一个或多个所述可控开关关断；
响应于所述逆变电路运行于定压调频模式，所述控制电路控制所述可调电容模组的全部所述可控开关导通。
5.根据权利要求4所述的无线充电模组，其特征在于，所述控制电路控制所述至少一个可控开关中的一个或多个关断，使得所述可调电容模组与所述充电线圈的谐振频率等于所述逆变电路的工作频率；
所述控制电路控制所述至少一个可控开关全部导通，使得所述可调电容模组与所述充电线圈的谐振频率小于所述逆变电路的最小工作频率。
6.根据权利要求1-3任一项所述的无线充电模组，其特征在于，所述无线充电模组用于接收交变磁场，所述充电线圈用于接收无线供电设备产生的交变磁场并输出交流电，所述整流电路用于将所述交流电转换为直流电，其中：
响应于所述无线供电设备运行定频调压模式，所述控制电路控制所述至少一个可控开关的一个或多个关断；或者，响应于所述无线供电设备运行定压调频模式，所述控制电路控制所述至少一个可控开关全部导通；
所述控制电路还用于根据所述充电线圈的感应电压控制所述整流电路运行于半桥倍压整流模式或全桥整流模式。
7.根据权利要求1-6任一项所述的控制电路，其特征在于，所述整流电路包括并联的第一半桥和第二半桥，所述控制器用于：
响应于所述充电线圈的感应电压小于或等预设电压，控制使得所述第一半桥的上桥臂和下桥臂交替导通或关断，所述第二半桥的上桥臂导通、下桥臂关断或所述第二半桥的上桥臂关断、下桥臂导通，以使得所述整流电路运行于所述半桥倍压整流模式；
响应于所述充电线圈的感应电压大于所述预设电压，控制使得所述第一半桥的上桥臂、所述第二半桥的下桥臂与所述第一半桥的下桥臂、所述第二半桥的上桥臂交替导通或关断，以使得所述整流电路运行于所述全桥整流模式。
8.根据权利要求6或7所述的无线充电模组，其特征在于，所述控制电路控制所述可调电容模组的所述至少一个可控开关的一个或多个关断，使得所述可调电容模组与所述充电线圈的谐振频率等于预设频率或所述无线供电设备提供的交变磁场的工作频率；
所述控制电路控制所述至少一个可控开关全部导通，使得所述可调电容模组与所述充电线圈的谐振频率小于所述无线供电设备提供的交变磁场的最小工作频率。
9.一种用于无线充电模组的控制电路，其特征在于，所述无线充电模组包括控制电路、充电线圈、可调电容模组以及逆变电路，所述可调电容模组串联在所述充电线圈和所述逆变电路之间，所述可调电容模组包括多个电容和至少一个可控开关，所述控制电路用于控制所述至少一个可控开关导通或关断从而控制所述可调电容模组的等效容值，所述可调电容模组的等效容值至少包括第一容值和第二容值，所述控制电路用于控制所述逆变电路的运行于定频调压模式或定压调频模式，并用于：
响应于所述逆变电路运行于定频调压模式，控制所述可调电容模组的等效电容值等于所述第一电容值；
响应于所述逆变电路运行于定压调频模式，控制所述可调电容模组的等效电容值等于所述第二电容值。
10.根据权利要求9所述的控制电路，其特征在于，所述可调电容模组包括第一电容、至少一个并联电容和所述至少一个可控开关，所述第一电容串联在所述充电线圈以及所述变流电路之间，所述至少一个并联电容分别通过至少一个可控开关与所述第一电容并联，其中：
所述控制电路控制所述至少一个可控开关一个或多个关断，使得所述可调电容模组的等效容值等于所述第一容值；
所述控制电路控制所述至少一个可控开关全部导通，使得所述可调电容模组的等效容值等于所述第二容值。
11.根据权利要求9所述的控制电路，其特征在于，所述可调电容模组包括第一电容、至少一个串联电容及至少一个可控开关，所述第一电容、所述至少一个串联电容串联于所述充电线圈以及变流电路之间，所述至少一个可控开关分别与所述至少一个串联电容并联，其中：
所述控制电路控制所述至少一个可控开关一个或多个关断，使得所述可调电容模组的等效容值等于所述第一容值；
所述控制电路控制所述至少一个可控开关全部导通，使得所述可调电容模组的等效容值等于所述第二容值。
12.一种用于无线充电模组的控制电路，其特征在于，无线充电模组用于接收无线供电设备提供的交变磁场，所述无线充电模组包括控制电路、充电线圈、可调电容模组以及整流电路，所述充电线圈用于接收所述交变磁场，所述可调电容模组串联在所述充电线圈和所述整流电路之间，所述可调电容模组串联于所述充电线圈和所述整流电路之间，所述可调电容模组包括多个电容和至少一个可控开关，所述控制电路用于控制所述至少一个可控开关导通或关断从而控制所述可调电容模组的等效容值，所述可调电容模组的等效容值至少包括第一容值和第二容值，所述控制电路用于：
响应于所述无线供电设备运行定压调频模式，控制所述可调电容模组的等效电容值等于所述第一电容值；或者，响应于所述无线供电设备运行定频调压模式，控制所述可调电容模组的等效电容值等于或小于所述第二电容值且大于所述第一电容值；
根据所述充电线圈的感应电压控制所述整流电路运行于半桥倍压整流模式或全桥整流模式。
13.根据权利要求12所述的控制电路，其特征在于，所述控制器用于：
响应于所述充电线圈的感应电压小于或者等于预设电压，控制所述整流电路运行于所述半桥倍压整流模式；
响应于所述充电线圈的感应电压大于预设电压，控制所述桥式整流电路工作于所述全桥整流模式。
14.根据权利要求9所述的控制电路，其特征在于，所述整流电路包括并联的第一半桥和第二半桥，所述控制器用于：
控制使得所述第一半桥的上桥臂和下桥臂交替导通或关断，所述第二半桥的上桥臂导通、下桥臂关断或所述第二半桥的上桥臂关断、下桥臂导通，以使得所述整流电路运行于所述半桥倍压整流模式；
或者，控制使得所述第一半桥的上桥臂、所述第二半桥的下桥臂与所述第一半桥的下桥臂、所述第二半桥的上桥臂交替导通或关断，以使得所述整流电路运行于所述全桥整流模式。
15.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-8任一项所述的无线充电模组或者如权利要求9-14任一项所述的用于无线充电模组的控制电路。
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