CN219643631U - 无线充电装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种无线充电装置及电子设备，该装置包括：无线收发芯片、第一升压开关、第二升压开关和电源管理芯片，所述无线收发芯片用于连接线圈，以及向所述线圈发送功率，所述第一升压开关串接于所述无线收发芯片和所述电源管理芯片之间，用于向所述无线收发芯片提供第一充电电压，所述第二升压开关串接于所述无线收发芯片和所述电源管理芯片之间，用于向所述无线收发芯片提供第二充电电压，所述电源管理芯片用于连接电池，以及控制所述第一升压开关和/或所述第二升压开关向所述无线收发芯片供电。本公开实施例提高了现有电子产品在进行反向无线充电时的充电效率，减少了无线反向充电的时间，提高了用户体验。

Description

无线充电装置及电子设备

技术领域

本公开涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种无线充电装置及电子设备。

背景技术

随着无线充电技术的发展，越来越多的电子设备具备了无线充电功能。比如手机，平板，智能手表，蓝牙耳机等等，一些电子产品不仅支持无线正向充电功能，还支持反向充电的功能，即可以通过无线线圈发出电磁波给其他支持无线充电的设备充电，然而现有电子产品在进行反向无线充电时往往效率不高，充电时间较长。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种无线充电装置及电子设备，能够解决现有电子产品在进行反向无线充电时效率不高，充电时间较长的问题。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种无线充电装置，包括：无线收发芯片、第一升压开关、第二升压开关和电源管理芯片；

所述无线收发芯片用于连接线圈，以及向所述线圈发送功率；

所述第一升压开关串接于所述无线收发芯片和所述电源管理芯片之间，用于向所述无线收发芯片提供第一充电电压；

所述第二升压开关串接于所述无线收发芯片和所述电源管理芯片之间，用于向所述无线收发芯片提供第二充电电压；

所述电源管理芯片用于连接电池，以及控制所述第一升压开关和/或所述第二升压开关向所述无线收发芯片供电。

可选地，所述装置还包括电压变换器，所述电压变换器连接所述无线收发芯片、所述电池以及所述电源管理芯片，用于向所述电池提供第三充电电压；

所述无线收发芯片用于从所述线圈接收功率；

所述电源管理芯片用于控制所述电压变换器处于工作状态或非工作状态。

可选地，所述第一升压开关包括：相互串联的第一升压器和第一开关。

可选地，所述第一升压器包括BOOST或电荷泵。

可选地，所述第一开关包括：相互串联的两个MOS管，所述MOS管包括NMOS管，所述NMOS管包括第一NMOS管、第二NMOS管，其中：

所述第一NMOS管的漏极连接所述第二NMOS管的漏极，所述第一NMOS管的源极连接所述第一升压器，所述第二NMOS管的源极连接所述电源管理芯片。

可选地，所述第二升压开关包括：相互串联的第二升压器和第二开关。

可选地，所述第二升压器包括BOOST或电荷泵。

可选地，所述第二开关包括：相互串联的两个MOS管，所述MOS管包括NMOS管，所述NMOS管包括第三NMOS管、第四NMOS管，其中：

所述第三NMOS管的源极连接所述第四NMOS管的源极，所述第三NMOS管的漏极连接所述第二升压器，所述第四NMOS管的漏极连接所述电源管理芯片。

可选地，所述电压变换器包括BUCK或电荷泵。

可选地，所述第一升压开关和/或第二升压开关处于接通状态时，所述电压变换器处于非工作状态；

所述电压变换器处于工作状态时，所述第一升压开关、第二升压开关皆处于关断状态。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种电子设备，包括如第一方面中任一项所述的无线充电装置。

综上所述，本公开实施例提供一种无线充电装置，包括：无线收发芯片、第一升压开关、第二升压开关和电源管理芯片，所述无线收发芯片用于连接线圈，以及向所述线圈发送功率，所述第一升压开关串接于所述无线收发芯片和所述电源管理芯片之间，用于向所述无线收发芯片提供第一充电电压，所述第二升压开关串接于所述无线收发芯片和所述电源管理芯片之间，用于向所述无线收发芯片提供第二充电电压，所述电源管理芯片用于连接电池，以及控制所述第一升压开关和/或所述第二升压开关向所述无线收发芯片供电。由于采用了两路充电电压进行反向无线充电，因此提高了现有电子产品在进行反向无线充电时的充电效率，减少了无线反向充电的时间，提高了用户体验。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种无线充电装置的示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种无线充电装置的示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种第一升压开关的示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种第二升压开关的示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

需要说明的是，本申请中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下，并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。

应当理解，本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或多于两个，其它量词与之类似；“和/或”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，其中A，B可以是单数或者复数。

下面结合具体实施例对本公开进行说明。

首先，对本公开的应用场景进行说明。本申请以下实施例提供的无线充电装置不仅可以用于对电子设备内部的电池进行充电，还可以将电池作为电源向外部供电，即反向无线充电。所谓反向无线充电，指的是电子设备(例如手机、平板电脑等)可以通过无线方式，利用自身电池中存储的电能，为另一个电子设备(例如另一台手机)充电(例如通过无线方式提供电能)。当采用无线方式反向充电时，可以通过线圈发射无线充电信号，以实现无线反向充电。

本申请实施例提供的无线充电装置可以应用于各种包括电池的电子设备，包括但不限于手机、平板电脑、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality，VR)终端、增强现实(augmented reality，AR)终端、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程医疗(remote medical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等。

图1是根据一示例性实施例示出的一种无线充电装置的示意图，如图1所示，本公开实施例提供一种无线充电装置，包括：无线收发芯片20、第一升压开关30、第二升压开关40和电源管理芯片50，无线收发芯片20用于连接线圈10，以及向线圈10发送功率，第一升压开关30串接于无线收发芯片20和电源管理芯片50之间，用于向无线收发芯片20提供第一充电电压，第二升压开关40串接于无线收发芯片20和电源管理芯片50之间，用于向无线收发芯片20提供第二充电电压，电源管理芯片50用于连接电池60，以及控制第一升压开关30和/或第二升压开关40向无线收发芯片20供电。

示例性的，在进行反向无线充电时，电源管理芯片50将电池60提供的电能，通过第一升压开关30和/或第二升压开关40提供给无线收发芯片20，无线收发芯片20通过线圈10向其他电子设备充电。在反向无线充电的过程中，可以根据需要仅采用第一升压开关30提供的第一充电电压或者仅采用第二升压开关40提供的第二充电电压通过无线收发芯片20和线圈10对外部电子设备进行反向无线充电，此时第一升压开关30和第二升压开关40中只有一个开关处于接通状态，其中，第一充电电压、第二充电电压均大于外部电子设备的电池的额定电压。如果需要加快反向无线充电速度，提高反向无线充电效率，也可以同时采用第一升压开关30提供的第一充电电压和第二升压开关40提供的第二充电电压通过无线收发芯片20和线圈10对外部电子设备进行反向无线充电，此时，第一充电电压等于第二充电电压，且二者均大于外部电子设备的电池的额定电压。

综上所述，本公开实施例提供一种无线充电装置，包括：无线收发芯片、第一升压开关、第二升压开关和电源管理芯片，所述无线收发芯片用于连接线圈，以及向所述线圈发送功率，所述第一升压开关串接于所述无线收发芯片和所述电源管理芯片之间，用于向所述无线收发芯片提供第一充电电压，所述第二升压开关串接于所述无线收发芯片和所述电源管理芯片之间，用于向所述无线收发芯片提供第二充电电压，所述电源管理芯片用于连接电池，以及控制所述第一升压开关和/或所述第二升压开关向所述无线收发芯片供电。由于采用了两路充电电压进行反向无线充电，因此提高了现有电子产品在进行反向无线充电时的充电效率，减少了无线反向充电的时间，提高了用户体验。

图2是根据一示例性实施例示出的一种无线充电装置的示意图，如图2所示，无线充电装置还包括电压变换器70，电压变换器70连接无线收发芯片20、电池60以及电源管理芯片50，用于向电池60提供第三充电电压，无线收发芯片20用于从线圈10接收功率，电源管理芯片50用于控制电压变换器70处于工作状态或非工作状态。

示例性的，电压变换器70用于向电池60提供第三充电电压，该第三充电电压略高于电池60的额定电压，用于向电池60进行正向充电，此时无线收发芯片20从线圈10接收功率，电源管理芯片50控制电压变换器70处于工作状态，电压变换器70输出第三充电电压对电池60进行正向无线充电。

在一些实施例中，电压变换器70包括BUCK或电荷泵，起到降压器的作用，用于将无线收发芯片20输出的较高的电压降为适合电池60的充电电压，例如比电池60的额定电压高0.5V的电压。

在一些实施例中，当第一升压开关30和/或第二升压开关40处于接通状态时，电压变换器70处于非工作状态，即当无线充电装置处于反向无线充电的状态时，电压变换器70处于断开状态，切断正向无线充电通路。

当电压变换器70处于工作状态时，即当无线充电装置处于正向无线充电的状态时，第一升压开关30、第二升压开关40皆处于关断状态，切断反向无线充电通路。

综上所述，本公开实施例提供一种无线充电装置，还包括电压变换器，电压变换器连接无线收发芯片、电池以及电源管理芯片，用于向电池提供第三充电电压，无线收发芯片用于从线圈接收功率，电源管理芯片用于控制电压变换器处于工作状态或非工作状态，这样该无线充电装置除了具备无线反向充电能力外还具备了无线正向充电能力，且通过对通路开关的控制使得该无线充电装置同一时刻只能处于一种充电方式，要么反向无线充电要么正向无线充电，这样可以使无线反向充电和无线正向充电互不影响。

图3是根据一示例性实施例示出的一种第一升压开关的示意图，如图3所示，第一升压开关30包括：相互串联的第一升压器301和第一开关302，起到升压和开关电路的作用。

在一些实施例中，第一升压器301包括BOOST或电荷泵，起到升压器的作用，将电源管理芯片50输出的电压提高到适合外部电子设备的电池的第一充电电压。

在一些实施例中，第一开关302包括：相互串联的两个MOS管，MOS管包括NMOS管，NMOS管包括第一NMOS管3021、第二NMOS管3022，其中，第一NMOS管3021的漏极连接第二NMOS管3022的漏极，第一NMOS管3021的源极连接第一升压器301，第二NMOS管3022的源极连接电源管理芯片50。其中，第一NMOS管3021的栅极连接第二NMOS管3022的栅极共同形成第一开关302的控制端，当第一开关302的控制端输入高电平时，第一NMOS管3021和第二NMOS管3022会同时导通，第一开关302处于接通状态；当第一开关302的控制端输入低电平时，第一NMOS管3021和第二NMOS管3022会同时截止，第一开关302处于断开状态。

当然第一开关302包括的相互串联的两个MOS管也可以是两个PMOS管，在此本公开不做限制。

图4是根据一示例性实施例示出的一种第二升压开关的示意图，如图4所示，第二升压开关40包括：相互串联的第二升压器401和第二开关402，起到升压和开关电路的作用。

在一些实施例中，第二升压器401包括BOOST或电荷泵，起到升压器的作用，将电源管理芯片50输出的电压提高到适合外部电子设备的电池的第二充电电压。

在一些实施例中，第二开关402包括：相互串联的两个MOS管，MOS管包括NMOS管，NMOS管包括第三NMOS管4021、第四NMOS管4022，其中，第三NMOS管4021的源极连接第四NMOS管4022的源极，第三NMOS管4021的漏极连接第二升压器401，第四NMOS管4022的漏极连接电源管理芯片50。其中，第三NMOS管4021的栅极连接第四NMOS管4022的栅极共同形成第二开关402的控制端，当第二开关402的控制端输入高电平时，第三NMOS管4021和第四NMOS管4022会同时导通，第二开关402处于接通状态；当第二开关402的控制端输入低电平时，第三NMOS管4021和第四NMOS管4022会同时截止，第二开关402处于断开状态。

当然第二开关402包括的相互串联的两个MOS管也可以是两个PMOS管，在此，本公开不做限制。

综上所述，本公开实施例提供一种无线充电装置，包括：无线收发芯片、第一升压开关、第二升压开关和电源管理芯片，所述无线收发芯片用于连接线圈，以及向所述线圈发送功率，所述第一升压开关串接于所述无线收发芯片和所述电源管理芯片之间，用于向所述无线收发芯片提供第一充电电压，所述第二升压开关串接于所述无线收发芯片和所述电源管理芯片之间，用于向所述无线收发芯片提供第二充电电压，所述电源管理芯片用于连接电池，以及控制所述第一升压开关和/或所述第二升压开关向所述无线收发芯片供电。由于采用了两路充电电压进行反向无线充电，因此提高了现有电子产品在进行反向无线充电时的充电效率，减少了无线反向充电的时间，提高了用户体验。

在一些实施例中，本公开实施例提供一种电子设备，包括如上所述的无线充电装置。

图5是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。例如，电子设备500可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图5，电子设备500可以包括以下一个或多个组件：处理组件502，存储器504，电源组件506，多媒体组件508，音频组件510，输入/输出接口512，传感器组件514，以及通信组件516。

处理组件502通常控制电子设备500的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件502可以包括一个或多个处理器520来执行指令。此外，处理组件502可以包括一个或多个模块，便于处理组件502和其他组件之间的交互。例如，处理组件502可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件508和处理组件502之间的交互。

存储器504被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备500的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备500上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器504可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件506为电子设备500的各种组件提供电力。电源组件506可以包括无线充电装置，电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备500生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件508包括在所述电子设备500和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件508包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备500处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件510被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件510包括一个麦克风(MIC)，当电子设备500处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器504或经由通信组件516发送。在一些实施例中，音频组件510还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

输入/输出接口512为处理组件502和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件514包括一个或多个传感器，用于为电子设备500提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件514可以检测到电子设备500的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备500的显示器和小键盘，传感器组件514还可以检测电子设备500或电子设备500一个组件的位置改变，用户与电子设备500接触的存在或不存在，电子设备500方位或加速/减速和电子设备500的温度变化。传感器组件514可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件514还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件514还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件516被配置为便于电子设备500和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备500可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件516经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件516还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电子设备500可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器504，上述指令可由电子设备500的处理器520执行。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

上述电子设备除了可以是独立的电子设备外，也可是独立电子设备的一部分，例如在一种实施例中，该电子设备可以是集成电路(Integrated Circuit，IC)或芯片，其中该集成电路可以是一个IC，也可以是多个IC的集合；该芯片可以包括但不限于以下种类：GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)、CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、FPGA(Field Programmable Gate Array，可编程逻辑阵列)、DSP(Digital SignalProcessor，数字信号处理器)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)、SOC(System on Chip，SoC，片上系统或系统级芯片)等。上述的集成电路或芯片中可以用于执行可执行指令(或代码)。其中该可执行指令可以存储在该集成电路或芯片中，也可以从其他的电子设备或设备获取，例如该集成电路或芯片中包括处理器、存储器，以及用于与其他的电子设备通信的接口。该可执行指令可以存储于该存储器中；或者，该集成电路或芯片可以通过该接口接收可执行指令并传输给该处理器执行。

本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。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下面的权利要求指出。

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制。

Claims (11)

1.一种无线充电装置，其特征在于，包括：无线收发芯片、第一升压开关、第二升压开关和电源管理芯片；

所述无线收发芯片用于连接线圈，以及向所述线圈发送功率；

所述第一升压开关串接于所述无线收发芯片和所述电源管理芯片之间，用于向所述无线收发芯片提供第一充电电压；

所述第二升压开关串接于所述无线收发芯片和所述电源管理芯片之间，用于向所述无线收发芯片提供第二充电电压；

所述电源管理芯片用于连接电池，以及控制所述第一升压开关和/或所述第二升压开关向所述无线收发芯片供电。

2.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述装置还包括电压变换器，所述电压变换器连接所述无线收发芯片、所述电池以及所述电源管理芯片，用于向所述电池提供第三充电电压；

所述无线收发芯片用于从所述线圈接收功率；

所述电源管理芯片用于控制所述电压变换器处于工作状态或非工作状态。

3.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述第一升压开关包括：相互串联的第一升压器和第一开关。

4.根据权利要求3所述的无线充电装置，其特征在于，所述第一升压器包括BOOST或电荷泵。

5.根据权利要求3-4任一项所述的无线充电装置，其特征在于，所述第一开关包括：相互串联的两个MOS管，所述MOS管包括NMOS管，所述NMOS管包括第一NMOS管、第二NMOS管，其中：

所述第一NMOS管的漏极连接所述第二NMOS管的漏极，所述第一NMOS管的源极连接所述第一升压器，所述第二NMOS管的源极连接所述电源管理芯片。

6.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述第二升压开关包括：相互串联的第二升压器和第二开关。

7.根据权利要求6所述的无线充电装置，其特征在于，所述第二升压器包括BOOST或电荷泵。

8.根据权利要求6或7所述的无线充电装置，其特征在于，所述第二开关包括：相互串联的两个MOS管，所述MOS管包括NMOS管，所述NMOS管包括第三NMOS管、第四NMOS管，其中：

所述第三NMOS管的源极连接所述第四NMOS管的源极，所述第三NMOS管的漏极连接所述第二升压器，所述第四NMOS管的漏极连接所述电源管理芯片。

9.根据权利要求2所述的无线充电装置，其特征在于，所述电压变换器包括BUCK或电荷泵。

10.根据权利要求2所述的无线充电装置，其特征在于，所述第一升压开关和/或第二升压开关处于接通状态时，所述电压变换器处于非工作状态；

所述电压变换器处于工作状态时，所述第一升压开关、第二升压开关皆处于关断状态。

11.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-10中任一项所述的无线充电装置。