CN117526496A - 电源控制系统、电源控制方法和移动电源设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电源控制系统、电源控制方法和移动电源设备。电源控制系统包括电池模块、移动电源模块、第一开关模块、第二开关模块和无线充电模块。在没有无线充电接收设备接入时，控制第二开关模块以第一预定时间间隔接通，并控制第一开关模块关闭，以使得电池模块通过第二开关模块为无线充电模块提供工作电源，无线充电模块相应地以第一预定时间间隔进行Q值检测以判断是否有无线充电接收设备接入；在有无线充电接收设备接入时，控制第二开关模块关闭，并控制第一开关模块接通，以使得移动电源模块通过第一开关模块为无线充电模块提供工作电源。如此，可以通过控制第一开关模块和第二开关模块实现自动无线充电，同时降低系统功耗。

Description

电源控制系统、电源控制方法和移动电源设备

技术领域

本申请涉及无线充电技术领域，特别涉及一种电源控制系统、电源控制方法和移动电源设备。

背景技术

无线充电技术无需使用充电线即可以进行充电，从而提升了为电子设备充电时的便利性。近年来，随着无线充电技术的逐渐普及，搭配无线充电的移动电源产品也日益增多。然而，目前的移动电源产品的电源控制方法无法在保证低功耗的同时实现自动激活移动电源进行无线充电。

发明内容

本申请实施方式提供了一种电源控制系统、电源控制方法和移动电源设备，以解决上述存在的至少一个技术问题。

本申请实施方式的电源控制系统，包括电池模块、移动电源模块、第一开关模块、第二开关模块和无线充电模块；

所述电池模块通过所述第二开关模块与所述无线充电模块连接；

所述电池模块还与所述移动电源模块连接，所述移动电源模块通过所述第一开关模块与所述无线充电模块连接；

其中，所述第二开关模块用于在没有无线充电接收设备接入时，以第一预定时间间隔接通，在有无线充电接收设备接入时关闭；所述第一开关模块用于在没有无线充电接收设备接入时关闭，在有无线充电接收设备接入时接通；

当所述第二开关模块以所述第一预定时间间隔接通时，所述无线充电模块以所述第一预定时间间隔进行Q值检测以判断无线充电接收设备是否移出，或者在无线充电接收设备移出后是否存在异物接入。

在某些实施方式中，当由所述第二开关模块切换为所述第一开关模块接通时，所述无线充电模块再次进行Q值检测以判断是否有无线充电接收设备接入。

在某些实施方式中，所述无线充电模块包括依次相连的无线充电控制单元、无线充电驱动单元、全桥场效应晶体管、线圈及谐振电容；

所述电池模块通过所述第二开关模块与所述全桥场效应晶体管连接，所述电池模块还与所述无线充电控制单元及所述无线充电驱动单元连接；

所述移动电源模块通过所述第一开关模块与所述全桥场效应晶体管连接，所述移动电源模块还与所述无线充电控制单元及所述无线充电驱动单元连接。

在某些实施方式中，所述第一开关模块包括第一场效应晶体管和第一电容；

所述第一场效应晶体管的漏极与所述移动电源模块的输出端连接，所述第一场效应晶体管的源极与所述全桥场效应晶体管的输入端连接，所述第一场效应晶体管的栅极与所述移动电源模块的控制端连接；所述第一电容的一端与所述全桥场效应晶体管的输入端连接，所述第一电容的另一端接地；和/或

所述第二开关模块包括第二场效应晶体管、第三场效应晶体管、第四场效应晶体管、第一电阻、第二电阻和第三电阻；

所述第二场效应晶体管的漏极与所述电池模块的正端连接，所述第二场效应晶体管的源极与所述第三场效应晶体管的源极及所述第二电阻的一端连接，所述第二场效应晶体管的栅极与所述第二电阻的另一端及所述第三电阻的一端连接，所述第三场效应晶体管的漏极与所述第一电阻的一端连接，所述第三场效应晶体管的栅极与所述第二电阻的另一端及所述第三电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述全桥场效应晶体管的输入端连接；所述第四场效应晶体管的漏极与所述第三电阻的另一端连接，所述第四场效应晶体管的栅极与所述无线充电控制单元连接，所述第四场效应晶体管的源极接地。

在某些实施方式中，所述无线充电驱动单元与所述全桥场效应晶体管集成为无线充电功率芯片；或者

所述无线充电控制单元与所述无线充电驱动单元集成为无线充电系统芯片；或者

所述无线充电控制单元、所述无线充电驱动单元及所述全桥场效应晶体管集成为全集成无线充电系统芯片。

本申请实施方式的电源控制方法，应用于电源控制系统，所述电源控制系统包括电池模块、移动电源模块、第一开关模块、第二开关模块和无线充电模块；所述电池模块通过所述第二开关模块与所述无线充电模块连接；所述电池模块还与所述移动电源模块连接，所述移动电源模块通过所述第一开关模块与所述无线充电模块连接；所述电源控制方法包括：

第一控制步骤，在没有无线充电接收设备接入时，控制所述第二开关模块以第一预定时间间隔接通，并控制所述第一开关模块关闭，以使得所述电池模块通过所述第二开关模块为所述无线充电模块提供工作电源；

第二控制步骤，在有无线充电接收设备接入时，控制所述第二开关模块关闭，并控制所述第一开关模块接通，以使得所述移动电源模块通过所述第一开关模块为所述无线充电模块提供工作电源。

在某些实施方式中，所述电源控制方法在所述第一控制步骤之后，还包括：

第一检测步骤，通过所述无线充电模块以所述第一预定时间间隔检测当前Q值；

第一判定步骤，在所述当前Q值大于第一Q值阈值时，判定没有无线充电接收设备接入，并返回所述第一控制步骤；

第二判定步骤，在所述当前Q值小于第二Q值阈值时，判定有异物接入，并返回所述第一控制步骤；

第一通信步骤，在所述当前Q值处于所述第二Q值阈值与所述第一Q值阈值之间时，通过所述无线充电模块建立与无线充电接收设备之间的通信连接；

第三判定步骤，在所述通信连接建立失败时，判定没有无线充电接收设备接入，并返回所述第一控制步骤；

第四判定步骤，在所述通信连接建立成功时，判定有无线充电接收设备接入，并进入所述第二控制步骤。

在某些实施方式中，所述电源控制方法在所述第二控制步骤之后，还包括：

第二检测步骤，通过所述无线充电模块检测所述当前Q值；

第五判定步骤，在所述当前Q值大于第一Q值阈值时，判定没有无线充电接收设备接入，并在第二预定时间间隔后返回所述第一控制步骤；

第六判定步骤，在所述当前Q值小于第二Q值阈值时，判定有异物接入，并在所述第二预定时间间隔后返回所述第一控制步骤；

第二通信步骤，在所述当前Q值处于所述第二Q值阈值与所述第一Q值阈值之间时，通过所述无线充电模块建立与无线充电接收设备之间的通信连接；

第七判定步骤，在所述通信连接建立失败时，判定没有无线充电接收设备接入，并在所述第二预定时间间隔后返回所述第一控制步骤；

第三通信步骤，在所述通信连接建立成功时，判定有无线充电接收设备接入，并通过所述无线充电模块与所述无线充电接收设备进行通信。

在某些实施方式中，所述电源控制方法在所述第三通信步骤之后，还包括：

第三控制步骤，在所述无线充电模块在通信过程中第三预定时间内未接收到通信数据包时，判定无线充电接收设备移出，并在所述第二预定时间间隔后返回所述第一控制步骤。

本申请实施方式的移动电源设备，包括上述任一实施方式的电源控制系统。

本申请实施方式的电源控制系统、电源控制方法和移动电源设备，在没有无线充电接收设备接入时，控制第二开关模块以第一预定时间间隔接通，并控制第一开关模块关闭，以使得电池模块通过第二开关模块为无线充电模块提供工作电源，无线充电模块相应地以第一预定时间间隔进行Q值检测以判断是否有无线充电接收设备接入；在有无线充电接收设备接入时，控制第二开关模块关闭，并控制第一开关模块接通，以使得移动电源模块通过第一开关模块为无线充电模块提供工作电源。如此，可以通过控制第一开关模块和第二开关模块实现自动无线充电，同时降低系统功耗。

本申请实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请实施方式的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请某些实施方式的电源控制系统的结构示意图；

图2是本申请某些实施方式的电源控制系统的结构示意图；

图3是本申请某些实施方式的无线充电模块的结构示意图；

图4是本申请某些实施方式的第一开关模块的电路示意图；

图5是本申请某些实施方式的第二开关模块的电路示意图；

图6是本申请某些实施方式的无线充电模块的结构示意图；

图7是本申请某些实施方式的无线充电模块的结构示意图；

图8是本申请某些实施方式的无线充电模块的结构示意图；

图9是本申请某些实施方式的电源控制方法的流程示意图；

图10是本申请某些实施方式的电源控制方法的流程示意图；

图11是本申请某些实施方式的电源控制方法的流程示意图；

图12是本申请某些实施方式的电源控制方法的流程示意图；

图13是本申请某些实施方式的移动电源设备与无线充电接收设备的连接状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。另外，下面结合附图描述的本申请的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请的实施方式，而不能理解为对本申请的限制。

请参阅图1、图2和图13，本申请实施方式提供一种电源控制系统100。电源控制系统100包括电池模块10、移动电源模块20、第一开关模块30、第二开关模块40和无线充电模块50。电池模块10通过第二开关模块40与无线充电模块50连接。电池模块10还与移动电源模块20连接，移动电源模块20通过第一开关模块30与无线充电模块50连接。其中，第二开关模块40用于在没有无线充电接收设备200接入时，以第一预定时间间隔接通，在有无线充电接收设备200接入时关闭。第一开关模块30用于在没有无线充电接收设备200接入时关闭，在有无线充电接收设备200接入时接通。当第二开关模块40以第一预定时间间隔接通时，无线充电模块50以第一预定时间间隔进行Q值检测以判断是否有无线充电接收设备200接入。

本申请实施方式的电源控制系统100，在没有无线充电接收设备200接入时，控制第二开关模块40以第一预定时间间隔接通，并控制第一开关模块30关闭，以使得电池模块10通过第二开关模块40为无线充电模块50提供工作电源，无线充电模块50相应地以第一预定时间间隔进行Q值检测以判断是否有无线充电接收设备200接入。在有无线充电接收设备200接入时，控制第二开关模块40关闭，并控制第一开关模块30接通，以使得移动电源模块20通过第一开关模块30为无线充电模块50提供工作电源。如此，可以通过控制第一开关模块30和第二开关模块40实现自动无线充电，同时降低系统功耗。

具体地，电池模块10与无线充电模块50之间通过第二开关模块40电连接。在没有无线充电接收设备200接入时，第二开关模块40以第一预定时间间隔接通，从而电池模块10以第一预定时间间隔为无线充电模块50提供工作电源，以便无线充电模块50以第一预定时间间隔进行Q值检测(将在后文详细介绍)以判断是否存在无线充电接收设备200接入，相较于无线充电模块50持续接通并工作而言，可以降低系统功耗。其中，第一预定时间间隔可以人为设定，例如，第一预定时间间隔可以设定为500毫秒。电池模块10与移动电源模块20之间电连接。移动电源模块20由电池模块10供电，移动电源模块20用于充放电管理。移动电源模块20与无线充电模块50之间通过第一开关模块30电连接。在有无线充电接收设备200接入时，第一开关模块30接通，从而移动电源模块20为无线充电模块50提供工作电源，以便无线充电模块50对接入的无线充电接收设备200进行自动无线充电。

在某些实施方式中，当由第二开关模块40切换为第一开关模块30接通时，无线充电模块50再次进行Q值检测以判断无线充电接收设备200是否移出，或者在无线充电接收设备200移出后是否存在异物接入。

本申请实施方式中，由于移动电源模块20到无线充电模块50的电源通路接通需要1～2s，为防止这段时间内无线充电接收设备200移出，或者无线充电接收设备200移出且存在异物接入，在切换为第一开关模块30接通时，无线充电模块50会再次进行Q值检测以判断无线充电接收设备200是否移出，或者在无线充电接收设备200移出后是否存在异物接入，以确保接入的是无线充电接收设备200。在无线充电接收设备200移出时，不进行无线充电；在无线充电接收设备200移出且存在异物接入时，也不进行无线充电，从而不会唤醒移动电源设备1000的电量显示模块，也不会打断其他电源输出口的正常供电。如此，可以实现准确、高效地进行无线充电，不会造成额外的电量损失，优化了用户体验。

请参阅图1和图3，在某些实施方式中，无线充电模块50包括依次相连的无线充电控制单元51、无线充电驱动单元52、全桥场效应晶体管53、线圈及谐振电容54。电池模块10通过第二开关模块40与全桥场效应晶体管53连接，电池模块10还与无线充电控制单元51及无线充电驱动单元52连接。移动电源模块20通过第一开关模块30与全桥场效应晶体管53连接，移动电源模块20还与无线充电控制单元51及无线充电驱动单元52连接。

其中，电池模块10与全桥场效应晶体管53之间通过第二开关模块40电连接。电池模块10与无线充电控制单元51及无线充电驱动单元52之间为电连接。在没有无线充电设备200接入时，电池模块10通过第二开关模块40为全桥场效应晶体管53提供工作电源，并为无线充电控制单元51和无线充电驱动单元52提供工作电源。移动电源模块20与全桥场效应晶体管53之间通过第一开关模块30电连接。移动电源模块20与无线充电驱动单元52之间电连接，移动电源模块20与无线充电控制单元51之间既为电连接又为通信连接。在有无线充电接收设备200接入时，移动电源模块20通过第一开关模块30为全桥场效应晶体管53提供工作电源，并为无线充电控制单元51和无线充电驱动单元52提供工作电源。全桥场效应晶体管53用于将直流电转换为交流电。无线充电驱动单元52、全桥场效应晶体管53、线圈及谐振电容54组成无线充电发射端电路，通过产生一定频率的交变磁场与无线充电接收设备200进行通信。本申请实施方式的无线充电模块50可具有数据包处理、功率调整以及Q值检测等功能。

需要说明的是，本申请实施方式的无线充电模块50具备在低电压(2.7伏特-3伏特)下能够正常工作的特性，利用该特性，电池模块10或移动电源模块20输出的电压可以直接为无线充电模块50进行供电，无需外接升压电路将电池模块10输出的电压升压后再对无线充电模块50进行供电，如此，简化了电源控制系统100的结构，降低了成本。

请参阅图4，在某些实施方式中，第一开关模块30包括第一场效应晶体管Q1和第一电容C1。第一场效应晶体管Q1的漏极与移动电源模块20的输出端VOUT电连接，第一场效应晶体管Q1的源极与全桥场效应晶体管53的输入端VBUS电连接，第一场效应晶体管Q1的栅极与移动电源模块20的控制端通信连接。第一电容C1的一端与全桥场效应晶体管53的输入端VBUS电连接，第一电容C1的另一端接地GND。

其中，第一电容C1用于滤波。第一场效应晶体管Q1为N型场效应晶体管。移动电源模块20的控制端可以输出GATE信号传输给第一场效应晶体管Q1，以控制第一场效应晶体管Q1的导通与截止，如此，可以控制第一开关模块30的接通与关闭。例如，当GATE信号为高电平时，第一场效应晶体管Q1导通，第一开关模块30接通，此时，移动电源模块20与全桥场效应晶体管53的电源通路接通。当GATE信号为低电平时，第一场效应晶体管Q1截止，第一开关模块30关闭，此时，移动电源模块20与全桥场效应晶体管53的电源通路关闭。

需要说明的是，移动电源模块20的控制端输出的GATE信号可以由无线充电控制单元51控制。即无线充电控制单元51发送控制信号至移动电源模块20，移动电源模块20根据该控制信号在控制端将GATE信号拉高或拉低以接通或关闭第一开关模块30。

请参阅图5，在某些实施方式中，第二开关模块40包括第二场效应晶体管Q2、第三场效应晶体管Q3、第四场效应晶体管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3。第二场效应晶体管Q2的漏极与电池模块10的正端B+电连接，第二场效应晶体管Q2的源极与第三场效应晶体管Q3的源极及第二电阻R2的一端电连接，第二场效应晶体管Q2的栅极与第二电阻R2的另一端及第三电阻R3的一端电连接，第三场效应晶体管Q3的漏极与第一电阻R1的一端电连接，第三场效应晶体管Q3的栅极与第二电阻R2的另一端及第三电阻R3的一端电连接，第一电阻R1的另一端与全桥场效应晶体管53的输入端VBUS电连接；第四场效应晶体管Q4的漏极与第三电阻R3的另一端电连接，第四场效应晶体管Q4的栅极与无线充电控制单元51通信连接，第四场效应晶体管Q4的源极接地GND。

其中，第二场效应晶体管Q2和第三场效应晶体管Q3均为P型场效应晶体管，第四场效应晶体管Q4为N型场效应晶体管。第一电阻R1用于限制电流，第二电阻R2用于为场效应晶体管提供偏置电压，电阻R3为预留电阻，可以为0欧姆。第二场效应晶体管Q2和第三场效应晶体管Q3反向连接可以防止第二开关模块40出现漏电路径。第四场效应晶体管Q4的栅极与无线充电控制单元51连接，无线充电控制单元51输出POR_CTRL信号以控制第四场效应晶体管Q4的导通与截止，进而控制第二场效应晶体管Q2和第三场效应晶体管Q3的导通与截止，如此，可以控制第二开关模块40的接通与关闭。例如，当无线充电控制单元51输出的POR_CTRL信号为高电平时，第四场效应晶体管Q4导通，第二场效应晶体管Q2和第三场效应晶体管Q3的栅极电压拉低，第二场效应晶体管Q2和第三场效应晶体管Q3导通，第二开关模块40接通，此时，电池模块10与全桥场效应晶体管53的电源通路接通。当无线充电控制单元51输出的POR_CTRL信号为低电平时，第四场效应晶体管Q4截止，第二场效应晶体管Q2和第三场效应晶体管Q3的栅极电压拉高，第二场效应晶体管Q2和第三场效应晶体管Q3截止，第二开关模块40关闭，此时，电池模块10与全桥场效应晶体管53的电源通路关闭。

请参阅图3，在某些实施方式中，无线充电驱动单元52与全桥场效应晶体管53集成为无线充电功率芯片55(如图6所示)；或者无线充电控制单元51与无线充电驱动单元52集成为无线充电系统芯片56(如图7所示)；或者无线充电控制单元51、无线充电驱动单元52及全桥场效应晶体管53集成为全集成无线充电系统芯片57(如图8所示)。

具体地，当无线充电驱动单元52与全桥场效应晶体管53集成为无线充电功率芯片55时，无线充电模块50包括无线充电功率芯片55、无线充电控制单元51和线圈及谐振电容54。当无线充电控制单元51与无线充电驱动单元52集成为无线充电系统芯片56时，无线充电模块50包括无线充电系统芯片56、全桥场效应晶体管53和线圈及谐振电容54。当无线充电控制单元51、无线充电驱动单元52及全桥场效应晶体管53集成为全集成无线充电系统芯片57时，无线充电模块50包括全集成无线充电系统芯片57、无线充电控制单元51和线圈及谐振电容54。如此，通过将无线充电模块50中的部分单元和元器件集成在一起，可以使得无线充电模块50小型化，同时简化电源控制系统100的设计，使得电源控制系统100的性能更加稳定，可靠性增加。

请参阅图9，本申请实施方式提供一种电源控制方法，应用于电源控制系统100，电源控制方法包括：

010：第一控制步骤，在没有无线充电接收设备200接入时，控制第二开关模块40以第一预定时间间隔接通，并控制第一开关模块30关闭，以使得电池模块10通过第二开关模块40为无线充电模块50提供工作电源。

020：第二控制步骤，在有无线充电接收设备200接入时，控制第二开关模块40关闭，并控制第一开关模块30接通，以使得移动电源模块20通过第一开关模块30为无线充电模块50提供工作电源。

具体地，第一控制步骤中，在没有无线充电接收设备200接入无线充电模块50时，无线充电控制单元51每隔第一预定时间间隔将POR_CTRL信号拉高，第二开关模块40接通，将电池模块10到全桥场效应晶体管53的电源通路打开，也即电池模块10通过第二开关模块40为无线充电模块50提供工作电源。在此期间，移动电源模块20的控制端输出的GATE信号为低电平，第一开关模块30为关闭状态。

第二控制步骤中，在有无线充电接收设备200接入无线充电模块50时，无线充电控制单元51将POR_CTRL信号拉低，第二开关模块40关闭，电池模块10到全桥场效应晶体管53的电源通路关闭。无线充电控制单元51通知移动电源模块20将GATE信号拉高，第一开关模块30接通，移动电源模块20到全桥场效应晶体管53的电源通路打开，也即移动电源模块20通过第一开关模块30为无线充电模块50提供工作电源。如此，在有和没有无线充电接收设备200接入的两种情况下，对无线充电模块50采用不同的供电路径，且没有无线充电接收设备200接入时，每间隔第一预定时间间隔才为无线充电模块50供电一次，有效地降低了电源控制系统100的功耗。

需要说明的是，第二控制步骤中，由于第二开关模块40的关闭需要一定的时间，为确保第一开关模块30接通时，第二开关模块40已经关闭，在第二开关模块40关闭后，可以延时预定时间再接通第一开关模块30，例如，在第二开关模块40关闭后，可以延时10毫秒再接通第一开关模块30。

请参见图10，在某些实施方式中，电源控制方法在第一控制步骤(即010)之后，还包括：

030：第一检测步骤，通过无线充电模块50以第一预定时间间隔检测当前Q值。

040：第一判定步骤，在当前Q值大于第一Q值阈值时，判定没有无线充电接收设备200接入，并返回第一控制步骤。

050：第二判定步骤，在当前Q值小于第二Q值阈值时，判定有异物接入，并返回第一控制步骤。

060：第一通信步骤，在当前Q值处于第二Q值阈值与第一Q值阈值之间时，通过无线充电模块50建立与无线充电接收设备200之间的通信连接。

070：第三判定步骤，在通信连接建立失败时，判定没有无线充电接收设备200接入，并返回第一控制步骤。

080：第四判定步骤，在通信连接建立成功时，判定有无线充电接收设备200接入，并进入第二控制步骤。

其中，可以通过无线充电模块50中的无线充电控制单元51和无线充电驱动单元52进行Q值检测。Q值检测指的是使用固定频率正弦波作为线圈及谐振电容54的激励，通过测量线圈的电压与加入正弦信号电压的比值，作为当前Q值。当有无线充电接收设备200或异物接入时，Q值都会发生变化，但Q值变化范围不同，因此可以设置两个Q值阈值判定是否存在无线充电接收设备200接入。经研究发现，有无线充电接收设备200接入时的Q值通常大于有异物接入时的Q值，且有无线充电接收设备200或异物接入时的Q值通常均小于空载Q值，因此，第一Q值阈值应当大于第二Q值阈值，第一Q值阈值和第二Q值阈值均小于空载Q值。第一Q值阈值和第二Q值阈值可以人为设定，例如，可以预先在确定没有无线充电接收设备200和异物接入时检测一次Q值作为空载Q值，设定第一Q值阈值为0.85倍的空载Q值，设定第二Q值阈值为0.2倍的空载Q值。建立通信连接的过程可以如下：无线充电模块50发送一次数字包(digital ping)，数字包指的是一段几十毫秒的交流电信号，然后通过线圈及谐振电容54与无线充电接收设备200作用产生电磁感应现象，使无线充电接收设备200上电启动并向无线充电控制单元51发送一个信号强度包，信号强度包数据可以反映无线充电接收设备200接收到的电压大小。无线充电控制单元51成功接收到信号强度包则表明通信连接建立成功，无线充电控制单元51未接收到信号强度包则表明通信连接建立失败。

具体地，在当前Q值大于第一Q值阈值时，判定没有无线充电接收设备200接入无线充电模块50，无需进行无线充电，于是返回第一控制步骤，即以第一预定时间间隔接通第二开关模块40，并相应地以第一预定时间间隔进行Q值检测再次进行判定。在当前Q值小于第二Q值阈值时，判定有异物接入无线充电模块50，无需进行无线充电，于是返回第一控制步骤，即以第一预定时间间隔接通第二开关模块40，并相应地以第一预定时间间隔进行Q值检测再次进行判定。在当前Q值处于第二Q值阈值与第一Q值阈值之间时，判定可能有无线充电接收设备200接入无线充电模块50，需要通过无线充电模块50建立与无线充电接收设备200之间的通信连接进行进一步确定。若通信连接建立失败，判定没有无线充电接收设备200接入，无需进行无线充电，于是返回第一控制步骤，即以第一预定时间间隔接通第二开关模块40，并相应地以第一预定时间间隔进行Q值检测再次进行判定。若通信连接建立成功，判定有无线充电接收设备200接入无线充电模块50，需要进行无线充电，则进入第二控制步骤，即关闭第二开关模块40，接通第一开关模块30，以使得移动电源模块20通过第一开关模块30为无线充电模块50提供工作电源。

需要说明的是，接通第二开关模块40的时间间隔与检测Q值的时间间隔相同，均为第一预定时间间隔。每次执行第一控制步骤010之后，依次执行步骤030-080，也即第二开关模块40每间隔第一预定时间间隔接通一次，无线充电模块50就相应地以第一预定时间间隔进行一次Q值检测，并进行后续步骤。通过每间隔第一预定时间间隔接通一次第二开关模块40并进行一次Q值检测，判定是否有无线充电接收设备200接入，在没有无线充电接收设备200接入时，不进行无线充电；在有异物接入时，也不进行无线充电，从而不会唤醒移动电源设备1000的电量显示模块。如此，不会造成额外的电量损失，优化了用户体验。

本申请实施方式中，除无线充电模块50外，电源控制系统100还可以包括其他电源输出口，其他电源输出口可以为有线输出口。当有其他设备正在充电时，无线充电模块50接入异物不会影响其他电源输出口的正常工作，保证了电源输出口的充电效率，优化了用户体验。

请参阅图11，在某些实施方式中，电源控制方法在第二控制步骤(即020)之后，还包括：

090：第二检测步骤，通过无线充电模块50检测当前Q值。

0100：第五判定步骤，在当前Q值大于第一Q值阈值时，判定没有无线充电接收设备200接入，并在第二预定时间间隔后返回第一控制步骤。

0110：第六判定步骤，在当前Q值小于第二Q值阈值时，判定有异物接入，并在第二预定时间间隔后返回第一控制步骤。

0120：第二通信步骤，在当前Q值处于第二Q值阈值与第一Q值阈值之间时，通过无线充电模块50建立与无线充电接收设备200之间的通信连接。

0130：第七判定步骤，在通信连接建立失败时，判定没有无线充电接收设备200接入，并在第二预定时间间隔后返回第一控制步骤。

0140：第三通信步骤，在通信连接建立成功时，判定有无线充电接收设备200接入，并通过无线充电模块50与无线充电接收设备200进行通信。

具体地，在执行第二控制步骤之后，无线充电模块50会再次进行Q值检测并进行判定，以确保接入的是无线充电接收设备200。在当前Q值大于第一Q值阈值时，判定没有无线充电接收设备200接入无线充电模块50，无需进行无线充电，需重新回到没有无线充电接收设备200接入的状态，即在第二预定时间间隔后返回第一控制步骤。第二预定时间间隔可以人为设定，例如，第二预定时间间隔可以设定为10秒、25秒或32秒。在当前Q值小于第二Q值阈值时，判定有异物接入无线充电模块50，无需进行无线充电，需重新回到没有无线充电接收设备200接入的状态，即在第二预定时间间隔后返回第一控制步骤。在当前Q值处于第二Q值阈值与第一Q值阈值之间时，判定可能有无线充电接收设备200接入无线充电模块50，需要进行无线充电，于是通过无线充电模块50建立与无线充电接收设备200之间的通信连接。在通信连接建立失败时，判定没有无线充电接收设备200接入无线充电模块50，需重新回到没有无线充电接收设备200接入的状态，即在第二预定时间间隔后返回第一控制步骤。在通信连接建立成功时，判定有无线充电接收设备200接入无线充电模块50，无线充电模块50与无线充电接收设备200进入正常通信过程，即无线充电模块50与无线充电接收设备200进行功率传输以及除信号强度包外的其他数据沟通。如此，实现了对无线充电模块50的自动控制，在接入无线充电接收设备200时自动进行充电。

请参阅图12，在某些实施方式中，电源控制方法在第三通信步骤之后，还包括：

0150：第三控制步骤，在无线充电模块50在通信过程中第三预定时间内未接收到通信数据包时，判定无线充电接收设备200移出，并在第二预定时间间隔后返回第一控制步骤。

具体地，在通信过程中，无线充电模块50与无线充电接收设备200之间会进行通信数据包传输。在无线充电接收设备200充电完成后，无线充电接收设备200会发送结束功率传输的数据包至无线充电模块50。但是，根据接收到结束功率传输的数据包并不能判定无线充电接收设备200移出，有可能无线充电接收设备200仍放置在移动电源设备1000上。本申请实施方式根据第三预定时间内未接收到通信数据包，可以更为准确地判定无线充电接收设备200移出(包括充电完成后移出或者中途移出等情况)。其中，第三预定时间可以人为设定。判定无线充电接收设备200移出后，返回没有无线充电接收设备200接入的状态，即在第二预定时间间隔后返回第一控制步骤，关闭第一开关模块30，控制第二开关模块40以第一预定时间间隔接通。如此，在无线充电接收设备200移出时自动停止充电，实现了对无线充电模块50的自动控制。

下面结合图1、图4和图5描述两种场景下本申请实施方式的电源控制系统100和电源控制方法的工作过程。

场景一：当没有无线充电接收设备200接入时，无线充电控制单元51每隔500毫秒(第一预定时间间隔)将POR_CTRL信号拉高，第四场效应晶体管Q4、第二场效应晶体管Q2和第三场效应晶体管Q3导通，B+到VBUS的电源通路接通(第二开关模块40接通)，此时，电池模块10与全桥场效应晶体管53的电源通路接通。相应地，无线充电模块50每隔500毫秒(第一预定时间间隔)进行一次Q值检测。

若当前Q值大于0.85倍空载Q值(第一Q值阈值)，判定没有无线充电接收设备200接入，返回没有无线充电接收设备200接入的状态(第一控制步骤)，并相应地间隔500毫秒(第一预定时间间隔)进行一次Q值检测再次进行判定。若当前Q值小于0.2倍空载Q值(第二Q值阈值)，判定有异物接入，返回没有无线充电接收设备200接入的状态(第一控制步骤)，并相应地间隔500毫秒(第一预定时间间隔)进行一次Q值检测再次进行判定。若当前Q值处于0.2倍空载Q值(第二Q值阈值)与0.85倍空载Q值(第一Q值阈值)之间，判定可能有无线充电接收设备200接入，无线充电模块50对无线充电接收设备发送数字包(digital ping)以进行通信连接。若进行通信连接时无线充电模块50成功接收到无线充电接收设备200发送的信号强度包，则通信连接建立成功，判定有无线充电接收设备200接入，进入有无线充电接收设备200接入的状态(第二控制步骤)，即无线充电控制单元51将POR_CTRL信号拉低，第四场效应晶体管Q4、第二场效应晶体管Q2和第三场效应晶体管Q3截止，B+到VBUS的电源通路关闭(第二开关模块40关闭)，此时，电池模块10与全桥场效应晶体管53的电源通路关闭。

延时10毫秒后无线充电控制单元51通知移动电源模块20将GATE信号拉高，第一场效应晶体管Q1导通，VOUT到VBUS的电源通路接通(第一开关模块30接通)，此时，移动电源模块20与全桥场效应晶体管53的电源通路接通。无线充电模块50再次进行一次Q值检测，若当前Q值小于0.2倍空载Q值(第二Q值阈值)，判定有异物接入，在32秒(第二时间间隔)后无线充电控制单元51通知移动电源模块20将GATE信号拉低，第一场效应晶体管Q1截止，VOUT到VBUS的电源通路关闭(第一开关模块30关闭)，返回没有无线充电接收设备200接入的状态(第一控制步骤)，并相应地间隔500毫秒(第一预定时间间隔)进行一次Q值检测再次进行判定。若当前Q值大于0.85倍空载Q值(第二Q值阈值)，判定没有无线充电接收设备200接入，在32秒(第二时间间隔)后无线充电控制单元51通知移动电源模块20将GATE信号拉低，第一场效应晶体管Q1截止，VOUT到VBUS的电源通路关闭(第一开关模块30关闭)，返回没有无线充电接收设备200接入的状态(第一控制步骤)，并相应地间隔500毫秒(第一预定时间间隔)进行一次Q值检测再次进行判定。若当前Q值处于0.85倍空载Q值(第二Q值阈值)与0.2倍空载Q值(第一Q值阈值)之间时，判定有无线充电接收设备200接入，通过无线充电模块50建立与无线充电接收设备200之间的通信连接，进入正常的通信流程。

如果建立通信连接失败或在正常通信过程中收到结束功率传输的数据包，即在32秒(第二时间间隔)后无线充电控制单元51通知移动电源模块20将GATE信号拉低，第一场效应晶体管Q1截止，VOUT到VBUS的电源通路关闭(第一开关模块30关闭)，返回没有无线充电接收设备200接入的状态(第一控制步骤)，并相应地间隔500毫秒(第一预定时间间隔)进行一次Q值检测再次进行判定。

场景二：当进入正常通信流程后，将无线充电接收设备200移出，在32秒(第二时间间隔)后无线充电控制单元51通知移动电源模块20将GATE信号拉低，第一场效应晶体管Q1截止，VOUT到VBUS的电源通路关闭(第一开关模块30关闭)，返回没有无线充电接收设备200接入的状态(第一控制步骤)，并相应地间隔500毫秒(第一预定时间间隔)进行一次Q值检测再次进行判定。

请参阅图13，本申请实施方式提供一种移动电源设备1000，包括上述任一实施方式的电源控制系统100。可以理解，移动电源设备1000与无线充电接收设备200之间为无线的通信连接。无线充电接收设备200可以通过放置在移动电源设备1000上，与移动电源设备1000进行通信连接以进行自动无线充电。

综上，本申请实施方式的电源控制系统100、电源控制方法和移动电源设备1000，在没有无线充电接收设备200接入时，控制第二开关模块40以第一预定时间间隔接通，并控制第一开关模块30关闭，以使得电池模块10通过第二开关模块40为无线充电模块50提供工作电源，无线充电模块50相应地以第一预定时间间隔进行Q值检测以判断是否有无线充电接收设备200接入；在有无线充电接收设备200接入时，控制第二开关模块40关闭，并控制第一开关模块30接通，以使得移动电源模块20通过第一开关模块30为无线充电模块50提供工作电源。如此，可以通过控制第一开关模块30和第二开关模块40实现自动无线充电，同时降低系统功耗。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读存储介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，计算机可读存储介质可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读存储介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)、便携式计算机盘盒(磁装置)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤装置、以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读存储介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电源控制系统，其特征在于，包括电池模块、移动电源模块、第一开关模块、第二开关模块和无线充电模块；

所述电池模块通过所述第二开关模块与所述无线充电模块连接；

所述电池模块还与所述移动电源模块连接，所述移动电源模块通过所述第一开关模块与所述无线充电模块连接；

其中，所述第二开关模块用于在没有无线充电接收设备接入时，以第一预定时间间隔接通，在有无线充电接收设备接入时关闭；所述第一开关模块用于在没有无线充电接收设备接入时关闭，在有无线充电接收设备接入时接通；

当所述第二开关模块以所述第一预定时间间隔接通时，所述无线充电模块以所述第一预定时间间隔进行Q值检测以判断是否有无线充电接收设备接入。

2.根据权利要求1所述的电源控制系统，其特征在于，当由所述第二开关模块切换为所述第一开关模块接通时，所述无线充电模块再次进行Q值检测以判断无线充电接收设备是否移出，或者在无线充电接收设备移出后是否存在异物接入。

3.根据权利要求1所述的电源控制系统，其特征在于，所述无线充电模块包括依次相连的无线充电控制单元、无线充电驱动单元、全桥场效应晶体管、线圈及谐振电容；

所述电池模块通过所述第二开关模块与所述全桥场效应晶体管连接，所述电池模块还与所述无线充电控制单元及所述无线充电驱动单元连接；

所述移动电源模块通过所述第一开关模块与所述全桥场效应晶体管连接，所述移动电源模块还与所述无线充电控制单元及所述无线充电驱动单元连接。

4.根据权利要求3所述的电源控制系统，其特征在于，所述第一开关模块包括第一场效应晶体管和第一电容；

所述第一场效应晶体管的漏极与所述移动电源模块的输出端连接，所述第一场效应晶体管的源极与所述全桥场效应晶体管的输入端连接，所述第一场效应晶体管的栅极与所述移动电源模块的控制端连接；所述第一电容的一端与所述全桥场效应晶体管的输入端连接，所述第一电容的另一端接地；和/或

所述第二开关模块包括第二场效应晶体管、第三场效应晶体管、第四场效应晶体管、第一电阻、第二电阻和第三电阻；

所述第二场效应晶体管的漏极与所述电池模块的正端连接，所述第二场效应晶体管的源极与所述第三场效应晶体管的源极及所述第二电阻的一端连接，所述第二场效应晶体管的栅极与所述第二电阻的另一端及所述第三电阻的一端连接，所述第三场效应晶体管的漏极与所述第一电阻的一端连接，所述第三场效应晶体管的栅极与所述第二电阻的另一端及所述第三电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述全桥场效应晶体管的输入端连接；所述第四场效应晶体管的漏极与所述第三电阻的另一端连接，所述第四场效应晶体管的栅极与所述无线充电控制单元连接，所述第四场效应晶体管的源极接地。

5.根据权利要求3所述的电源控制系统，其特征在于，所述无线充电驱动单元与所述全桥场效应晶体管集成为无线充电功率芯片；或者

所述无线充电控制单元与所述无线充电驱动单元集成为无线充电系统芯片；或者

所述无线充电控制单元、所述无线充电驱动单元及所述全桥场效应晶体管集成为全集成无线充电系统芯片。

6.一种电源控制方法，应用于电源控制系统，其特征在于，所述电源控制系统包括电池模块、移动电源模块、第一开关模块、第二开关模块和无线充电模块；所述电池模块通过所述第二开关模块与所述无线充电模块连接；所述电池模块还与所述移动电源模块连接，所述移动电源模块通过所述第一开关模块与所述无线充电模块连接；所述电源控制方法包括：

第一控制步骤，在没有无线充电接收设备接入时，控制所述第二开关模块以第一预定时间间隔接通，并控制所述第一开关模块关闭，以使得所述电池模块通过所述第二开关模块为所述无线充电模块提供工作电源；

第二控制步骤，在有无线充电接收设备接入时，控制所述第二开关模块关闭，并控制所述第一开关模块接通，以使得所述移动电源模块通过所述第一开关模块为所述无线充电模块提供工作电源。

7.根据权利要求6所述的电源控制方法，其特征在于，所述电源控制方法在所述第一控制步骤之后，还包括：

第一检测步骤，通过所述无线充电模块以所述第一预定时间间隔检测当前Q值；

第一判定步骤，在所述当前Q值大于第一Q值阈值时，判定没有无线充电接收设备接入，并返回所述第一控制步骤；

第二判定步骤，在所述当前Q值小于第二Q值阈值时，判定有异物接入，并返回所述第一控制步骤；

第一通信步骤，在所述当前Q值处于所述第二Q值阈值与所述第一Q值阈值之间时，通过所述无线充电模块建立与无线充电接收设备之间的通信连接；

第三判定步骤，在所述通信连接建立失败时，判定没有无线充电接收设备接入，并返回所述第一控制步骤；

第四判定步骤，在所述通信连接建立成功时，判定有无线充电接收设备接入，并进入所述第二控制步骤。

8.根据权利要求7所述的电源控制方法，其特征在于，所述电源控制方法在所述第二控制步骤之后，还包括：

第二检测步骤，通过所述无线充电模块检测所述当前Q值；

第五判定步骤，在所述当前Q值大于第一Q值阈值时，判定没有无线充电接收设备接入，并在第二预定时间间隔后返回所述第一控制步骤；

第六判定步骤，在所述当前Q值小于第二Q值阈值时，判定有异物接入，并在所述第二预定时间间隔后返回所述第一控制步骤；

第二通信步骤，在所述当前Q值处于所述第二Q值阈值与所述第一Q值阈值之间时，通过所述无线充电模块建立与无线充电接收设备之间的通信连接；

第七判定步骤，在所述通信连接建立失败时，判定没有无线充电接收设备接入，并在所述第二预定时间间隔后返回所述第一控制步骤；

第三通信步骤，在所述通信连接建立成功时，判定有无线充电接收设备接入，并通过所述无线充电模块与所述无线充电接收设备进行通信。

9.根据权利要求8所述的电源控制方法，其特征在于，所述电源控制方法在所述第三通信步骤之后，还包括：

第三控制步骤，在所述无线充电模块在通信过程中在第三预定时间内未接收到通信数据包时，判定无线充电接收设备移出，并在所述第二预定时间间隔后返回所述第一控制步骤。

10.一种移动电源设备，其特征在于，包括权利要求1-5任意一项所述的电源控制系统。