TWI675526B - 無線充電系統、裝置、方法及待充電裝置 - Google Patents
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Abstract
提供一種無線充電系統、裝置、方法及待充電裝置。該無線充電系統包括無線充電裝置和待充電裝置,無線充電裝置包括無線發射電路和第一通訊控制電路;待充電裝置包括電池、無線接收電路、第一充電通道、檢測電路和第二通訊控制電路;第二通訊控制電路,用於根據檢測電路檢測到的無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與第一通訊控制電路進行無線通訊,以便第一通訊控制電路調整無線發射電路的發射功率,使得無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與電池當前所處的充電階段相匹配。
Description
本申請涉及無線充電領域,更為具體地,涉及一種無線充電系統、裝置、方法及待充電裝置。
目前,在充電技術領域,待充電裝置主要採用有線充電方式進行充電。
以手機為例,目前,手機的充電方式仍以有線充電方式為主。具體地,當需要為手機充電時,可以通過充電線纜(如通用序列匯流排(universal serial bus,USB)線纜)將手機與電源提供裝置相連,並通過該充電線纜將電源提供裝置的輸出功率傳輸至手機,為手機內的電池充電。對待充電裝置而言,有線充電方式需要使用充電線纜,導致充電準備階段的操作繁瑣。因此,無線充電方式越來越受到人們的青睞。但傳統的無線充電方式效果較差,亟待改善。
另外,終端的外設介面一般為USB介面。如果終端要與其他裝置傳輸通用序列匯流排(universal serial bus,USB)協定格式的資料,使用者首先需要借助USB線將終端與其他裝置相連,然後通過該USB線進行資料傳輸。如果終端要與其他裝置傳輸行動高畫質連結(mobile high-definition link MHL)協定格式的資料(如語音資料或影像資料),使用者首先需要借助USB轉接線將USB介面轉換成MHL介面,然後通過MHL線將終端與其他裝置相連,再利用MHL線進行資料傳輸。
由此可見,為了實現終端與其他裝置的資料分享,終端的使用者需要攜帶一種或多種類型的資料線,如果使用者希望傳輸不同協定格式的資料,使用者還需要攜帶介面轉接線,給使用者的操作帶來不便。
本申請提供一種無線充電系統、裝置、方法及待充電裝置,以對無線充電程序進行改善。
第一方面,提供一種無線充電系統,該無線充電系統包括無線充電裝置和待充電裝置,該無線充電裝置包括:無線發射電路,用於發射電磁訊號,以對該待充電裝置進行無線充電;第一通訊控制電路,用於在該無線充電的程序中,與該待充電裝置進行無線通訊;該待充電裝置包括:電池;無線接收電路,用於接收該電磁訊號,並將該電磁訊號轉換成該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流;第一充電通道,用於接收該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流,並基於該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流對該電池進行充電;檢測電路,用於檢測該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流;第二通訊控制電路,用於根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該第一通訊控制電路進行無線通訊,以便該第一通訊控制電路調整該無線發射電路的發射功率,使得該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與該電池當前所處的充電階段相匹配。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該無線充電裝置還包括:充電介面;該無線發射電路還用於通過該充電介面接收電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流,並根據該電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流,產生該電磁訊號。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該第一通訊控制電路還用於與該電源提供裝置進行通訊,以協商該電源提供裝置的輸出功率。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該第一通訊控制電路與該電源提供裝置進行通訊,以協商該電源提供裝置的輸出功率,包括:該第一通訊控制電路與該電源提供裝置進行通訊,以協商該電源提供裝置的最大輸出功率;
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該第一通訊控制電路調整該無線發射電路的發射功率,包括:在該無線發射電路根據該電源提供裝置的最大輸出功率對該待充電裝置進行無線充電的程序中,該第一通訊控制電路調整該無線發射電路從該最大輸出功率中抽取的功率量,以調整該無線發射電路的發射功率。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該第一通訊控制電路調整該無線發射電路的發射功率,包括:該第一通訊控制電路與該電源提供裝置進行通訊,以調整該電源提供裝置的輸出電壓和/或輸出電流,從而調整該無線發射電路的發射功率。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該第二通訊控制電路根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該第一通訊控制電路進行無線通訊,以便該第一通訊控制電路調整該無線發射電路的發射功率,包括:該第二通訊控制電路向該第一通訊控制電路發送調整資訊,該調整資訊用於指示該第一通訊控制電路對該電源提供裝置的輸出電壓和/或輸出電流進行調整。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該第一通訊控制電路與該電源提供裝置之間的通訊為雙向通訊。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該充電介面為通用序列匯流排USB介面或lightning介面。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該充電介面為USB介面,該第一通訊控制電路與該電源提供裝置基於該USB介面中的資料線進行通訊。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該充電介面為支援功率傳輸PD通訊協定的USB介面,該第一通訊控制電路與該電源提供裝置基於該PD通訊協定進行通訊。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該電源提供裝置的輸出電流為恆定直流電、脈動直流電或交流電。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該電源提供裝置為適配器、行動電源或電腦。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該無線充電系統還包括該電源提供裝置。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該電池當前所處的充電階段包括涓流充電階段、恆壓充電階段、恆流充電階段中的至少一個。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該第二通訊控制電路根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該第一通訊控制電路進行無線通訊,以便該第一通訊控制電路根據該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,調整該無線發射電路的發射功率,包括:在該電池的恆壓充電階段,該第二通訊控制電路根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該第一通訊控制電路進行無線通訊,以便該第一通訊控制電路調整該無線發射電路的發射功率,使得該無線接收電路的輸出電壓與該恆壓充電階段對應的充電電壓相匹配。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該第二通訊控制電路根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該第一通訊控制電路進行無線通訊,以便該第一通訊控制電路根據該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,調整該無線發射電路的發射功率,包括:在該電池的恆流充電階段,該第二通訊控制電路根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該第一通訊控制電路進行無線通訊,以便該第一通訊控制電路調整該無線發射電路的發射功率,使得該無線接收電路的輸出電流與該恆流充電階段對應的充電電流相匹配。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該無線發射電路還用於接收外部輸入的交流電,根據該交流電產生該電磁訊號。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該交流電為220V的交流電。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該第二通訊控制電路還用於向該第一通訊控制電路發送電池狀態資訊,以便該第一通訊控制電路根據該電池狀態資訊調整該無線發射電路的發射功率,其中該電池狀態資訊包括該待充電裝置中的電池的當前電量和/或當前電壓。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該第二通訊控制電路與該第一通訊控制電路之間的無線通訊為無線的雙向通訊。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該第一通訊控制電路和該第二通訊控制電路基於藍牙、無線保真或反向散射調製方式進行無線通訊。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該第一通訊控制電路和該第二通訊控制電路之間的通訊資訊包括以下資訊的至少一種:該電池的溫度資訊;指示該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流的峰值或均值的資訊;進入過壓保護或過流保護的指示資訊;功率傳輸效率資訊,用於指示該無線發射電路和該無線接收電路之間的功率傳輸效率。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該通訊資訊包括該功率傳輸效率資訊,該第一通訊控制電路還用於根據該功率傳輸效率資訊確定該無線發射電路的發射功率的調整幅度。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該待充電裝置還包括:第二充電通道,該第二充電通道上設置有變換電路,該變換電路用於接收該無線接收電路的輸出電流,對該無線接收電路的輸出電流進行變換,並基於變換後的電流對該電池進行充電;該第二通訊控制電路還用於控制該第一充電通道和該第二充電通道之間的切換。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該第二通訊控制電路還用於與該第一通訊控制電路進行握手通訊,在該握手通訊成功的情況下,控制該第一充電通道工作,在該握手通訊失敗的情況下,控制該第二充電通道工作。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該第二通訊控制電路還用於根據該電池的溫度,控制該第一充電通道和該第二充電通道之間的切換。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該無線接收電路的輸出電流為恆定直流電、脈動直流電或交流電。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該無線接收電路的輸出電流為脈動直流電,該檢測電路包括:取樣保持電路,當該取樣保持電路處於取樣狀態時,該取樣保持電路用於對該脈動直流電進行取樣,當該取樣保持電路處於保持狀態時,該取樣保持電路用於保持該脈動直流電的電流的峰值;該第二通訊控制電路還用於判斷該取樣保持電路是否處於保持狀態,並在判斷出該取樣保持電路處於該保持狀態的情況下,採集該取樣保持電路保持的該脈動直流電的電流的峰值。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該第二通訊控制電路還用於在採集到該脈動直流電的電流的峰值之後,控制該取樣保持電路從保持狀態轉換至取樣狀態。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該取樣保持電路包括電容,該取樣保持電路基於該取樣保持電路中的電容保持該脈動直流電的電流的峰值,該檢測電路還包括放電電路,該第二通訊控制電路還用於通過該放電電路釋放該取樣保持電路中的電容兩端的電荷,從而使得該取樣保持電路從保持狀態轉換至取樣狀態。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該無線充電裝置支援第一無線充電模式和第二無線充電模式,其中該無線充電裝置在該第一無線充電模式下對該待充電裝置的充電速度快於該無線充電裝置在該第二無線充電模式下對該待充電裝置的充電速度。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該第一通訊控制電路和該第二通訊控制電路進行通訊,以協商使用該第一無線充電模式或該第二無線充電模式進行無線充電。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該第一通訊控制電路和該第二通訊控制電路進行通訊,以協商使用該第一無線充電模式或該第二無線充電模式進行無線充電,包括:該第一通訊控制電路與該第二通訊控制電路進行握手通訊,在該握手通訊成功的情況下,控制該無線充電裝置使用該第一無線充電模式為該待充電裝置進行充電,在該握手通訊失敗的情況下,控制該無線充電裝置使用該第二無線充電模式為該待充電裝置進行充電。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該第一通訊控制電路還用於根據該電池的溫度,控制該無線充電裝置使用該第一無線充電模式或第二無線充電模式為該電池充電。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,該無線充電裝置為無線充電底座。
第二方面,提供一種無線充電裝置,包括:無線發射電路,用於發射電磁訊號,以對待充電裝置進行無線充電;通訊控制電路(對應於上述無線充電系統中的第一通訊控制電路),用於在該無線充電的程序中,與該待充電裝置進行無線通訊,以調整該無線發射電路的發射功率,使得該待充電裝置中的無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與該待充電裝置中的電池當前所處的充電階段相匹配。
第三方面,提供一種無線充電裝置,包括:外部介面;無線充電控制電路,用於在該外部介面與具有資料處理和傳輸功能的電子裝置連接的程序中,根據該電子裝置的輸出功率對待充電裝置進行無線充電;無線資料傳輸電路,用於在該無線充電控制電路根據該電子裝置的輸出功率對該待充電裝置進行無線充電的程序中,通過無線鏈路將該電子裝置中儲存的資料傳輸至該待充電裝置,或者通過無線鏈路將該待充電裝置中儲存的資料傳輸至該電子裝置。
結合第三方面,在第三方面的某些實現方式中,該無線充電控制電路還用於接收交流電;將該交流電的輸入功率轉換成該無線充電裝置的輸出功率;根據該無線充電裝置的輸出功率對該待充電裝置進行無線充電。
結合第三方面,在第三方面的某些實現方式中,該無線充電控制電路還用於與該待充電裝置進行雙向通訊,以控制該無線充電裝置的輸出功率。
結合第三方面,在第三方面的某些實現方式中,該無線充電裝置支援第一充電模式和第二充電模式,且該無線充電裝置在該第二充電模式下對該待充電裝置的充電速度快於該無線充電裝置在該第一充電模式下對該待充電裝置的充電速度,該與該待充電裝置進行雙向通訊,以控制該無線充電裝置的輸出功率,包括:與該待充電裝置進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該無線充電裝置的輸出功率。
結合第三方面,在第三方面的某些實現方式中,該與該待充電裝置進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該無線充電裝置的輸出功率,包括:與該待充電裝置進行雙向通訊,以協商該無線充電裝置的充電模式。
結合第三方面,在第三方面的某些實現方式中,該與該待充電裝置進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該無線充電裝置的輸出功率,包括:與該待充電裝置進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該無線充電裝置的輸出電壓。
結合第三方面,在第三方面的某些實現方式中,該與該待充電裝置進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該無線充電裝置的輸出功率,包括:與該待充電裝置進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該無線充電裝置的輸出電流。
結合第三方面,在第三方面的某些實現方式中,該無線充電控制電路還用於在該外部介面與適配器連接的程序中,與該適配器進行雙向通訊,以控制該適配器的輸出功率;根據該適配器的輸出功率對待充電裝置進行無線充電。
結合第三方面,在第三方面的某些實現方式中,該適配器支援第一充電模式和第二充電模式,且該適配器在該第二充電模式下對該待充電裝置的充電速度快於該適配器在該第一充電模式下對該待充電裝置的充電速度,該與該適配器進行雙向通訊,以控制該適配器的輸出功率,包括:與該適配器進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該適配器的輸出功率。
結合第三方面,在第三方面的某些實現方式中,該與該適配器進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該適配器的輸出功率,包括:與該適配器進行雙向通訊,以協商該適配器的充電模式。
結合第三方面,在第三方面的某些實現方式中,該與該適配器進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該適配器的輸出功率,包括:與該適配器進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該適配器的輸出電壓。
結合第三方面,在第三方面的某些實現方式中,該與該適配器進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該適配器的輸出功率,包括:與該適配器進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該適配器的輸出電流。
結合第三方面,在第三方面的某些實現方式中,該適配器支援第一充電模式和第二充電模式,且該適配器在該第二充電模式下對該待充電裝置的充電速度快於該適配器在該第一充電模式下對該待充電裝置的充電速度,該根據該適配器的輸出功率對待充電裝置進行無線充電,包括:與該待充電裝置進行雙向通訊,以詢問該待充電裝置是否同意開啟該第二充電模式;在該待充電裝置同意開啟該第二充電模式的情況下,根據在該第二充電模式下的該適配器的輸出功率,對該待充電裝置進行無線充電。
結合第三方面,在第三方面的某些實現方式中,該無線充電控制電路還用於在該無線充電控制電路根據該適配器的輸出功率對待充電裝置進行無線充電的程序中,與該待充電裝置進行雙向通訊,以調整該無線充電控制電路的輸出功率。
結合第三方面,在第三方面的某些實現方式中,該無線資料傳輸電路用於傳輸以下資料中的至少一種:通用序列匯流排USB協定格式的資料、顯示介面DP協定格式的資料、行動高畫質連結MHL協定格式的資料。
結合第三方面,在第三方面的某些實現方式中,該無線充電控制電路基於以下標準中的一種進行無線充電:QI標準、無線電源聯盟A4WP標準以及電源事物聯盟PMA標準。
結合第三方面,在第三方面的某些實現方式中,該無線充電裝置的外部介面包括以下介面中的至少一種:USB 2.0介面、USB 3.0介面和TYPE-C介面。
第四方面,提供一種待充電裝置,該待充電裝置包括:電池;無線接收電路,用於接收無線充電裝置發射的電磁訊號,並將該電磁訊號轉換成該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流;第一充電通道,用於接收該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流,並基於該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流對該電池進行充電;檢測電路,用於檢測該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流;通訊控制電路(對應於上述無線充電系統中的第二通訊控制電路),用於根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該無線充電裝置進行無線通訊,以調整該無線充電裝置的發射功率,使得該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與該電池當前所處的充電階段相匹配。
第五方面,提供一種無線充電方法,該無線充電方法應用於無線充電系統,該無線充電系統包括無線充電裝置和待充電裝置,該無線充電裝置包括:無線發射電路,用於發射電磁訊號,以對該待充電裝置進行無線充電;該待充電裝置包括:電池;無線接收電路,用於接收該電磁訊號,並將該電磁訊號轉換成該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流;第一充電通道,用於接收該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流,並基於該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流對該電池進行充電;檢測電路,用於檢測該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流;該無線充電方法包括:該待充電裝置根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該無線充電裝置進行無線通訊,以便該無線充電裝置調整該無線發射電路的發射功率,使得該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與該電池當前所處的充電階段相匹配。
第六方面,提供一種無線充電方法,該無線充電方法應用於無線充電裝置,該無線充電裝置包括:無線發射電路,用於發射電磁訊號,以對待充電裝置進行無線充電;該無線充電方法包括:在該無線充電的程序中,與該待充電裝置進行無線通訊,以調整該無線發射電路的發射功率,使得該待充電裝置中的無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與該待充電裝置中的電池當前所處的充電階段相匹配。
第七方面,提供一種無線充電方法,該方法應用於具有外部介面的無線充電裝置,該方法包括:在該外部介面與具有資料處理和傳輸功能的電子裝置連接的程序中,根據該電子裝置的輸出功率對待充電裝置進行無線充電;在根據該電子裝置的輸出功率對該待充電裝置進行無線充電的程序中,通過無線鏈路將該電子裝置中儲存的資料傳輸至該待充電裝置,或者通過無線鏈路將該待充電裝置中儲存的資料傳輸至該電子裝置。
第八方面,提供一種無線充電方法,該無線充電方法應用於待充電裝置,該待充電裝置包括:電池;無線接收電路,用於接收無線充電裝置發射的電磁訊號,並將該電磁訊號轉換成該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流;第一充電通道,用於接收該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流,並基於該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流對該電池進行充電;檢測電路,用於檢測該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流;該無線充電方法包括:根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該無線充電裝置進行無線通訊,以調整該無線充電裝置的發射功率,使得該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與該電池當前所處的充電階段相匹配。
本申請實施例基於無線充電技術對待充電裝置進行充電,無線充電技術不需要電纜即可完成功率的傳輸,能夠簡化充電準備階段的操作。
傳統的無線充電技術一般將電源提供裝置(如適配器)與無線充電裝置(如無線充電底座)相連,並通過該無線充電裝置將電源提供裝置的輸出功率以無線的方式(如電磁訊號或電磁波)傳輸至待充電裝置,對待充電裝置進行無線充電。
按照無線充電原理不同,無線充電方式主要分為磁耦合(或電磁感應)、磁共振以及無線電波三種方式。目前,主流的無線充電標準包括QI標準、電源實物聯盟(power matters alliance,PMA)標準、無線電源聯盟(alliance for wireless power,A4WP)。QI標準和PMA標準均採用磁耦合方式進行無線充電。A4WP標準採用磁共振方式進行無線充電。
下面結合第1圖,對傳統的無線充電方式進行介紹。
如第1圖所示,無線充電系統包括電源提供裝置110、無線充電裝置120以及待充電裝置130,其中無線充電裝置120例如可以是無線充電底座,待充電裝置130例如可以是終端。
電源提供裝置110與無線充電裝置120連接之後,會將電源提供裝置110的輸出電流傳輸至無線充電裝置120。無線充電裝置120可以通過內部的無線發射電路121將電源提供裝置110的輸出電流轉換成電磁訊號(或電磁波)進行發射。例如,該無線發射電路121可以將電源提供裝置110的輸出電流轉換成交流電,並通過發射線圈或發射天線(圖中未示出)將該交流電轉換成電磁訊號。
待充電裝置130可以通過無線接收電路131接收無線發射電路121發射的電磁訊號,並將該電磁訊號轉換成無線接收電路131的輸出電流。例如,該無線接收電路131可以通過接收線圈或接收天線(圖中未示出)將無線發射電路121發射的電磁訊號轉換成交流電,並對該交流電進行整流和/或濾波等操作,將該交流電轉換成無線接收電路131的輸出電壓和輸出電流。
對於傳統無線充電技術,在無線充電之前,無線充電裝置120與待充電裝置130會預先協商無線發射電路121的發射功率。假設無線充電裝置120與待充電裝置130之間協商的功率為5W,則無線接收電路131的輸出電壓和輸出電流一般為5V和1A。假設無線充電裝置120與待充電裝置130之間協商的功率為10.8W,則無線接收電路131的輸出電壓和輸出電流一般為9V和1.2A。
無線接收電路131的輸出電壓並不適合直接載入到電池133兩端,而是需要先經過待充電裝置130內的變換電路132進行變換,以得到待充電裝置130內的電池133所預期的充電電壓和/或充電電流。
變換電路132可用於對無線接收電路131的輸出電壓進行變換,以滿足電池133所預期的充電電壓和/或充電電流的需求。
作為一種範例,該變換電路132可指充電管理模組,例如充電積體電路(integrated circuit,IC)。在電池133的充電程序中,變換電路132可用於對電池133的充電電壓和/或充電電流進行管理。該變換電路132可以包含電壓回饋功能,和/或,電流回饋功能,以實現對電池133的充電電壓和/或充電電流的管理。
舉例來說,電池的充電程序可包括涓流充電階段,恆流充電階段和恆壓充電階段中的一個或者多個。在涓流充電階段,變換電路132可利用電流回饋功能使得在涓流充電階段進入到電池133的電流滿足電池133所預期的充電電流大小(譬如第一充電電流)。在恆流充電階段,變換電路132可利用電流回饋功能使得在恆流充電階段進入電池133的電流滿足電池133所預期的充電電流大小(譬如第二充電電流,該第二充電電流可大於第一充電電流)。在恆壓充電階段,變換電路132可利用電壓回饋功能使得在恆壓充電階段載入到電池133兩端的電壓的大小滿足電池133所預期的充電電壓大小。
作為一種範例,當無線接收電路131的輸出電壓大於電池133所預期的充電電壓時,變換電路132可用於對無線接收電路131的輸出電壓進行降壓處理,以使降壓轉換後得到的充電電壓滿足電池133所預期的充電電壓需求。作為又一種範例,當無線接收電路131的輸出電壓小於電池133所預期的充電電壓時,變換電路132可用於對無線接收電路131的輸出電壓進行升壓處理,以使升壓轉換後得到的充電電壓滿足電池133所預期的充電電壓需求。
作為又一範例,以無線接收電路131輸出5V恆定電壓為例,當電池133包括單個電芯(以鋰電池電芯為例,單個電芯的充電截止電壓一般為4.2V)時,變換電路132(例如Buck降壓電路)可對無線接收電路131的輸出電壓進行降壓處理,以使得降壓後得到的充電電壓滿足電池133所預期的充電電壓需求。
作為又一範例,以無線接收電路131輸出5V恆定電壓為例,當電池133包括相互串聯的兩節或兩節以上電芯(以鋰電池電芯為例,單個電芯的充電截止電壓一般為4.2V)時,變換電路132(例如Boost升壓電路)可對無線接收電路131的輸出電壓進行升壓處理,以使得升壓後得到的充電電壓滿足電池133所預期的充電電壓需求。
變換電路132受限於電路轉換效率低下的原因,致使未被轉換部分的電能以熱量的形式散失。這部分熱量會聚焦在待充電裝置130的內部。待充電裝置130的設計空間和散熱空間都很小(例如,使用者使用的行動終端實體尺寸越來越輕薄,同時行動終端內密集排布了大量的電子元器件以提升行動終端的性能),這不但提升了變換電路132的設計難度,還會導致聚焦在待充電裝置130內的熱量很難及時移除,進而引發待充電裝置130的異常。
例如,變換電路132上聚集的熱量可能會對變換電路132附近的電子元器件造成熱干擾,引發電子元器件的工作異常。又如,變換電路132上聚集的熱量,可能會縮短變換電路132及附近電子元件的使用壽命。又如,變換電路132上聚集的熱量,可能會對電池133造成熱干擾,進而導致電池133充放電異常。又如變換電路132上聚集的熱量,可能會導致待充電裝置130的溫度升高,影響使用者在充電時的使用體驗。又如,變換電路132上聚集的熱量,可能會導致變換電路132自身的短路,使得無線接收電路131的輸出電壓直接載入在電池133兩端而引起充電異常,如果電池133長時間處於過壓充電狀態,甚至會引發電池133的爆炸,危及使用者安全。
為了解決上述問題,本申請實施例提供一種無線充電系統。該無線充電系統中的無線充電裝置與待充電裝置能夠進行無線通訊,且該無線充電裝置的發射功率可以基於待充電裝置的回饋資訊進行調節,使得待充電裝置內部的無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與電池當前所處的充電階段相匹配。換句話說,該無線充電系統中的無線充電裝置與待充電裝置能夠進行無線通訊,且該無線充電裝置的發射功率可以基於待充電裝置的回饋資訊進行調節,使得待充電裝置內部的無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流可以滿足電池當前的充電需求(包括電池當前對充電電壓和/或充電電流的需求)。這樣一來,在待充電裝置中,無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流就可以直接載入在電池的兩端,為電池進行充電(下文將這種充電方式稱為直充),從而可以避免上文描述的變換電路對無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流進行變換而引發的能量損失、發熱等問題。
下面結合第2圖,對本申請實施例提供的無線充電系統200進行詳細介紹。
如第2圖所示,本申請實施提供的無線充電系統200可以包括無線充電裝置220和待充電裝置230。
無線充電裝置220可以包括:無線發射電路221和第一通訊控制電路222。第一通訊控制電路222中的控制功能例如可以通過微控制單元(micro control unit,MCU)實現。
無線發射電路221可用於發射電磁訊號,以對待充電裝置230進行無線充電。在一些實施例中,無線發射電路221可包括無線發射驅動電路和發射線圈或發射天線(圖中未示出)。無線發射驅動電路可用於產生較高頻率的交流電,發射線圈或發射天線可用於將該較高頻率的交流電轉換成電磁訊號發射出去。
第一通訊控制電路222可用於在無線充電的程序中與待充電裝置230進行無線通訊。具體地,第一通訊控制電路222可以與待充電裝置230中的第二通訊控制電路235進行通訊。本申請實施例對第一通訊控制電路222和第二通訊控制電路235之間的通訊方式,以及第一通訊控制電路222和第二通訊控制電路235交互的通訊資訊不做具體限定,下文會結合具體的實施例進行詳細描述。
待充電裝置230可以包括:無線接收電路231、電池232、第一充電通道233、檢測電路234以及第二通訊控制電路235。第二通訊控制電路235中的控制功能例如可以通過微控制單元(micro control unit,MCU)實現,或者可以通過MCU與待充電裝置內部的應用處理器(application processor,AP)共同實現。
無線接收電路231可用於接收電磁訊號,並將電磁訊號轉換成無線接收電路231的輸出電壓和輸出電流。具體地,無線接收電路231可包括接收線圈或接收天線(圖中未示出),以及與該接收線圈和接收天線相連的整流電路和/或濾波電路等整形電路。接收天線或接收線圈可用於將電磁訊號轉換成交流電,整形電路可用於將交流電轉換成無線接收電路231的輸出電壓和輸出電流。需要說明的是,本申請實施例對整形電路的具體形式以及整形電路整形之後得到的無線接收電路231的輸出電壓和輸出電流的形式不做具體限定。在一些實施例中,整形電路可以包括整流電路和濾波電路,無線接收電路231的輸出電壓可以為濾波之後得到的穩定的電壓。在另一些實施例中,整形電路可以包括整流電路,無線接收電路231的輸出電壓可以為整流之後得到的脈動波形的電壓,該脈動波形的電壓直接載入到待充電裝置230的電池232兩端以對電池232進行充電。可以理解是,無線接收電路231的輸出電流可以以間歇的方式為電池232充電,該無線接收電路231的輸出電流的週期可以跟隨輸入無線充電系統200的交流電例如交流電網的頻率進行變化,例如,無線接收電路231的輸出電流的週期所對應的頻率為電網頻率的整數倍或倒數倍。並且,無線接收電路231的輸出電流可以以間歇的方式為電池232充電時,無線接收電路231的輸出電流對應的電流波形可以是與電網同步的一個或一組脈衝組成。脈動形式的電壓/電流的大小週期性變換,與傳統的恆定直流電相比,能夠降低鋰電池的析鋰現象,提高電池的使用壽命,並且有利於降低電池的極化效應、提高充電速度、減少電池的發熱,從而保證待充電裝置充電時的安全可靠。
第一充電通道233可用於接收無線接收電路231的輸出電壓和輸出電流,並基於無線接收電路231的輸出電壓和輸出電流對電池232進行充電。本申請實施例提供的第一充電通道233可基於無線接收電路231的輸出電壓和輸出電流對電池232進行直充。例如,第一充電通道233可以是導線。又如,在待充電裝置232包含多個充電通道的情況下,第一充電通道233上可以設置開關等裝置(參見第6圖中的開關238),用於在不同充電通道之間進行切換。
檢測電路234可用於檢測無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流。在一些實施例中,檢測電路234可以包括電壓檢測電路和電流檢測電路。
電壓檢測電路可用於對無線接收電路231的輸出電壓進行取樣,並將取樣後的電壓值傳輸至第二通訊控制電路235。在一些實施例中,電壓檢測電路可以通過串聯分壓的方式對無線接收電路231的輸出電壓進行取樣。
電流檢測電路可用於對無線接收電路231的輸出電流進行取樣,並將取樣後的電流值傳輸至第二通訊控制電路235。在一些實施例中,電流檢測電路可以通過檢流電阻和檢流計對無線接收電路231的輸出電流進行取樣。
第二通訊控制電路235可用於根據檢測電路234檢測到的無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流,與第一通訊控制電路222進行無線通訊,以便第一通訊控制電路222調整無線發射電路221的發射功率,使得無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流與電池232當前所處的充電階段相匹配。
換句話說,第二通訊控制電路235可用於根據檢測電路234檢測到的無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流,與第一通訊控制電路222進行無線通訊,以便第一通訊控制電路222調整無線發射電路221的發射功率,使得無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流滿足電池232的充電需求(包括電池232對充電電壓和/或充電電流的需求)。
換句話說,第二通訊控制電路235可用於根據檢測電路234檢測到的無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流,與第一通訊控制電路222進行無線通訊,以便第一通訊控制電路222調整無線發射電路221的發射功率,使得無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流滿足電池232在涓流充電階段、恆壓充電階段、恆流充電階段中的至少一個階段的充電需求。
換句話說,第二通訊控制電路235可用於根據檢測電路234檢測到的無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流,與第一通訊控制電路222進行無線通訊,以便第一通訊控制電路222通過調整無線發射電路221的發射功率,對電池232的充電程序進行恆壓和/或恆流控制。
電池的充電程序可包括涓流充電階段、恆流充電階段和恆壓充電階段中的至少一個。
上述第二通訊控制電路235根據檢測電路檢測到的無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流,與第一通訊控制電路222進行無線通訊,以便第一通訊控制電路222根據無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流,調整無線發射電路221的發射功率可以包括:在電池232的涓流充電階段,第二通訊控制電路235根據檢測電路234檢測到的無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流,與第一通訊控制電路222進行無線通訊,以便第一通訊控制電路222調整無線發射電路221的發射功率,使得無線接收電路231的輸出電流與涓流充電階段對應的充電電流相匹配(或者,使得無線接收電路231的輸出電流滿足電池232在涓流充電階段對充電電流的需求)。
以涓流充電階段對應的充電電流等於1A為例進行說明。當電池232處於涓流充電階段時,可以通過檢測電路234即時檢測無線接收電路231的輸出電流。當無線接收電路231的輸出電流大於1A時,第二通訊控制電路235可以與第一通訊控制電路222進行通訊,以便第一通訊控制電路222調整無線發射電路221的發射功率,使得無線接收電路231的輸出電流重新回到1A。
上述第二通訊控制電路235根據檢測電路234檢測到的無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流,與第一通訊控制電路222進行無線通訊,以便第一通訊控制電路222根據無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流,調整無線發射電路221的發射功率可以包括:在電池232的恆壓充電階段,第二通訊控制電路235根據檢測電路234檢測到的無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流,與第一通訊控制電路222進行無線通訊,以便第一通訊控制電路222調整無線發射電路221的發射功率,使得無線接收電路231的輸出電壓與恆壓充電階段對應的充電電壓相匹配(或者,使得無線接收電路231的輸出電壓滿足電池232在恆壓充電階段對充電電壓的需求)。
以恆壓充電階段對應的充電電壓等於5V為例進行說明。當電池232處於恆壓充電階段時,可以通過檢測電路即時檢測無線接收電路231的輸出電壓。當無線接收電路231的輸出電壓低於5V時,第二通訊控制電路235可以與第一通訊控制電路222進行通訊,以便第一通訊控制電路222調整無線發射電路221的發射功率,使得無線接收電路231的輸出電壓重新回到5V。無線接收電路231的輸出電壓變化的原因可能有多種,本申請實施例對此不做具體限定。例如,無線發射電路221與無線接收電路231之間的電磁訊號的傳輸受到干擾,導致能量轉換效率降低,從而導致無線接收電路231的輸出電壓不足5V。
上述第二通訊控制電路235根據檢測電路檢測到的無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流,與第一通訊控制電路222進行無線通訊,以便第一通訊控制電路222根據無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流,調整無線發射電路221的發射功率可以包括:在電池232的恆流充電階段,第二通訊控制電路235根據檢測電路234檢測到的無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流,與第一通訊控制電路222進行無線通訊,以便第一通訊控制電路222調整無線發射電路221的發射功率,使得無線接收電路231的輸出電流與恆流充電階段對應的充電電流相匹配(或者,使得無線接收電路231的輸出電流滿足電池232在恆流充電階段對充電電流的需求)。
以恆流充電階段對應的充電電流等於2A為例進行說明。當電池232處於恆流充電階段時,可以通過檢測電路即時檢測無線接收電路231的輸出電流。當無線接收電路231的輸出電流低於2A時,第二通訊控制電路235可以與第一通訊控制電路222進行通訊,以便第一通訊控制電路222調整無線發射電路221的發射功率,使得無線接收電路231的輸出電流重新回到2A。無線接收電路231的輸出電流變化的原因可能有多種,本申請實施例對此不做具體限定。例如,無線發射電路221與無線接收電路231之間的電磁訊號的傳輸受到干擾,導致能量轉換效率降低,從而導致無線接收電路231的輸出電流不足2A。
需要說明的是,本申請實施例中提及的恆流充電階段或恆流階段並非要求充電電流保持完全恆定不變,例如可以是泛指充電電流的峰值或均值在一段時間內保持不變。實際中,恆流充電階段通常採用分段恆流的方式進行充電。
分段恆流充電(Multi-stage constant current charging)可具有N個恆流階段(N為一個不小於2的整數),分段恆流充電以預定的充電電流開始第一階段充電,該分段恆流充電的N個恆流階段從第一階段到第(N-1)個階段依次被執行,當恆流階段中的前一個恆流階段轉到下一個恆流階段後,脈動波形的電流峰值或平均值可變小;當電池電壓到達充電終止電壓臨界值時,恆流階段中的前一個恆流階段會轉到下一個恆流階段。相鄰二恆流階段之間的電流轉換程序可以是漸變的,或,也可以是臺階式的跳躍變化。
本申請實施例中所使用到的待充電裝置可以是指終端,該“終端”可包括,但不限於被設置成經由有線線路連接(如經由公共交換電話網路(public switched telephone network,PSTN)、數位用戶迴路(digital subscriber line,DSL)、數位電纜、直接電纜連線,以及/或另一資料連接/網路) 和/或經由(例如,針對蜂巢網路、無線區域網路(wireless local area network,WLAN)、諸如手持數位視訊廣播(digital video broadcasting handheld,DVB-H)網路的數位電視網路、衛星網路、調幅-調頻(amplitude modulation-frequency modulation,AM-FM)廣播發送器,以及/或另一通訊終端的)無線介面接收/發送通訊訊號的裝置。被設置成通過無線介面通訊的終端可以被稱為“無線通訊終端”、“無線終端”以及/或“行動終端”。行動終端的範例包括,但不限於衛星或蜂巢電話;可以組合蜂巢無線電電話與資料處理、傳真以及資料通訊能力的個人通訊系統(personal communication system,PCS)終端;可以包括無線電電話、呼叫器、網際網路/內部網路存取、Web瀏覽器、記事簿、日曆以及/或全球定位系統(global positioning system, GPS)接收器的個人數位助理(personal digital assistant,PDA);以及常規膝上型和/或掌上型接收器或包括無線電電話收發器的其它電子裝置。另外,本申請實施例中所使用到的待充電裝置或終端還可包括行動電源(power bank),該行動電源能夠接受適配器的充電,從而將能量儲存起來,以為其他電子裝置提供能量。
本申請實施例對無線充電裝置220與待充電裝置230之間的通訊方式和通訊順序不做具體限定。
可選地,在一些實施例中,無線充電裝置220與待充電裝置230(或第二通訊控制電路235與第一通訊控制電路222)之間的無線通訊可以為單向的無線通訊。舉例說明,在電池232的無線充電程序中,可以規定待充電裝置230為通訊的發起方,無線充電裝置220為通訊的接收方。比如,在電池的恆流充電階段,待充電裝置230可以通過檢測電路234即時檢測電池232的充電電流(即無線接收電路231的輸出電流),當電池232的充電電流與電池當前輸出的充電階段不匹配時,待充電裝置230向無線充電裝置220發送調整資訊,指示無線充電裝置220調整無線發射電路221的發射功率。
可選地,在一些實施例中,無線充電裝置220與待充電裝置230(或第二通訊控制電路235與第一通訊控制電路222)之間的無線通訊可以為雙向的無線通訊。雙向的無線通訊一般要求接收方在接收到發起方發起的通訊請求之後,向發起方發送回應資訊,雙向通訊機制能夠使得通訊程序更加安全。
本申請實施例的上述描述並不會對無線充電裝置220(無線充電裝置220中的第一通訊控制電路222)與待充電裝置230(待充電裝置230中的第一通訊控制電路235)的主從性進行限定。換句話說,無線充電裝置220與待充電裝置230中的任何一方均可作為主裝置方發起雙向通訊會話,相應地另外一方可以作為從裝置方對主裝置方發起的通訊做出第一回應或第一回覆。作為一種可行的方式,可以在通訊程序中,通過比較無線充電裝置220與待充電裝置230之間的鏈路狀況確定主、從裝置的身份。例如,假設無線充電裝置220向待充電裝置230發送資訊的無線鏈路為上鏈,待充電裝置230向無線充電裝置220發送資訊的無線鏈路為下鏈路,如果上鏈的鏈路品質較好,可以將無線充電裝置220設置為通訊的主裝置;如果下鏈路的鏈路品質較好,可以將待充電裝置230設置為通訊的從裝置。
本申請實施例並未對無線充電裝置220與待充電裝置230之間雙向通訊的具體實現方式作出限制,即言,無線充電裝置220與待充電裝置230中的任何一方作為主裝置方發起通訊會話,相應地另外一方作為從裝置方對主裝置方發起的通訊會話做出第一回應或第一回覆,同時主裝置方能夠針對該從裝置方的第一回應或第一回覆做出第二回應,即可認為主、從裝置之間完成了一次通訊協商程序。
作為主裝置方能夠根據該從裝置方針對通訊會話的第一回應或第一回覆做出第二回應的一種方式可以是:主裝置方能夠接收到該從裝置方針對通訊會話所做出的第一回應或第一回覆,並根據接收到的該從裝置的第一回應或第一回覆做出針對性的第二回應。
作為主裝置方能夠根據該從裝置方針對通訊會話的第一回應或第一回覆做出進一步的第二回應的一種方式還可以是:主裝置方在預設的時間內沒有接收到該從裝置方針對通訊會話的第一回應或第一回覆,主裝置方也會對該從裝置的第一回應或第一回覆做出針對性的第二回應。
可選地,在一些實施例中,當待充電裝置230作為主裝置發起通訊會話,無線充電裝置220作為從裝置對主裝置方發起的通訊會話做出第一回應或第一回覆後,無需要待充電裝置230對無線充電裝置220的第一回應或第一回覆做出針對性的第二回應,即可認為無線充電裝置220與待充電裝置230之間完成了一次通訊協商程序。
本申請實施例對無線充電裝置220中的第一通訊控制電路222與待充電裝置230中的第二通訊控制電路235之間的無線通訊方式不做具體限定。舉例說明,第一通訊控制電路和第二通訊控制電路可以基於藍牙(bluetooth)、無線保真(wireless fidelity,Wi-Fi)或反向散射(backscatter)調製方式(或功率負載調製方式)進行無線通訊。
上文指出,在無線充電程序中,第二通訊控制電路235可以根據檢測電路234檢測到的無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流,與第一通訊控制電路222進行無線通訊,以便第一通訊控制電路222調整無線發射電路221的發射功率。但是,本申請實施例對第二通訊控制電路235與第一通訊控制電路222之間的通訊內容不做具體限定。
作為一個範例,第二通訊控制電路235可以向第一通訊控制電路222發送檢測電路234檢測到的無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流。進一步地,第二通訊控制電路235還可以向第一通訊控制電路222發送電池狀態資訊,其中電池狀態資訊包括待充電裝置230中的電池232的當前電量和/或當前電壓。第一通訊控制電路222首先可以根據電池232狀態資訊,確定電池232當前所處的充電階段,進而確定與電池232當前所處的充電階段相匹配的目標充電電壓和/或目標充電電流;然後,第一通訊控制電路222可以將第二通訊控制電路235發送來的無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流與上述目標充電電壓和/或目標充電電流相比較,以確定無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流與電池232當前所處的充電階段是否匹配,並在無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流與電池232當前所處的充電階段不匹配的情況下,調整無線發射電路221的發射功率,直到無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流與電池232當前所處的充電階段相匹配。
作為另一個範例,第二通訊控制電路235可以向第一通訊控制電路222發送調整資訊,以指示第一通訊控制電路222調整無線發射電路221的發射功率。例如,第二通訊控制電路235可以指示第一通訊控制電路222增大無線發射電路221的發射功率;又如,第二通訊控制電路235可以指示第一通訊控制電路222減小無線發射電路221的發射功率。更為具體地,無線充電裝置220可以為無線發射電路221設置發射功率的多個檔位元,第一通訊控制電路222每接收到一次調整資訊,就將無線發射電路221的發射功率的檔位調整一格,直到無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流與電池232當前所處的充電階段相匹配。
除了上述通訊內容之外,第一通訊控制電路222和第二通訊控制電路235之間還可以交互許多其他通訊資訊。在一些實施例中,第一通訊控制電路222和第二通訊控制電路235之間可以交互用於安全保護、異常檢測或故障處理的資訊,如電池232的溫度資訊,進入過壓保護或過流保護的指示資訊等資訊,功率傳輸效率資訊(該功率傳輸效率資訊可用於指示無線發射電路221和無線接收電路231之間的功率傳輸效率)。
例如,當電池232的溫度過高時,第一通訊控制電路222和/或第二通訊控制電路235可以控制充電迴路進入保護狀態,如控制充電迴路停止無線充電。又如,第一通訊控制電路222接收到第二通訊控制電路235發送的過壓保護或過流保護的指示資訊之後,第一通訊控制電路222可以降低發射功率,或控制無線發射電路221停止工作。又如第一通訊控制電路222接收到第二通訊控制電路235發送的功率傳輸效率資訊之後,如果功率傳輸效率低於預設臨界值,可以控制無線發射電路221停止工作,並向使用者通知這一事件,如通過顯示幕顯示功率傳輸效率過低,或者可以通過指示燈指示功率傳輸效率過低,以便使用者調整無線充電的環境。
在一些實施例中,第一通訊控制電路222和第二通訊控制電路235之間可以交互能夠用於調整無線發射電路221的發射功率調整的其他資訊,如電池232的溫度資訊,指示無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流的峰值或均值的資訊,功率傳輸效率資訊(該功率傳輸效率資訊可用於指示無線發射電路221和無線接收電路231之間的功率傳輸效率)等。
例如,第二通訊控制電路235可以向第一通訊控制電路222發送功率傳輸效率資訊,第一通訊控制電路222還用於根據功率傳輸效率資訊確定無線發射電路221的發射功率的調整幅度。具體地,如果功率傳輸效率資訊指示無線發射電路221與無線接收電路231之間的功率傳輸效率低,則第一通訊控制電路222可以增大無線發射電路221的發射功率的調整幅度,使得無線發射電路221的發射功率快速達到目標功率。
又如,如果無線接收電路231輸出的是脈動波形的電壓和/或電流,第二通訊控制電路235可以向第一通訊控制電路222發送指示無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流的峰值或均值的資訊,第一通訊控制電路222可以判斷無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流的峰值或均值是否與電池當前所處的充電階段相匹配,如果不匹配,則可以調整無線發射電路221的發射功率。
又如,第二通訊控制電路235可以向第一通訊控制電路222發送電池232的溫度資訊,如果電池232的溫度過高,第一通訊控制電路222可以降低無線發射電路221的發射功率,以降低無線接收電路231的輸出電流,從而降低電池232的溫度。
如第3圖所示,本申請實施例提供的無線充電裝置220還可包括充電介面223。無線發射電路221還可用於通過充電介面223接收電源提供裝置210的輸出電壓和輸出電流,並根據電源提供裝置210的輸出電壓和輸出電流,產生電磁訊號。
本申請實施例對電源提供裝置210的類型不做具體限定。例如,電源提供裝置210可以為適配器、行動電源(power bank)或電腦等裝置。
本申請實施例對充電介面223的類型不做具體限定。可選地,在一些實施例中,該充電介面223可以為USB介面。該USB介面例如可以是USB 2.0介面,micro USB介面,或USB TYPE-C介面。可選地,在另一些實施例中,該充電介面223還可以lightning介面,或者其他任意類型的能夠用於充電的並口和/或串口。
本申請實施例對第一通訊控制電路222與電源提供裝置210之間的通訊方式不做具體限定。作為一個範例,第一通訊控制電路222可以通過除充電介面之外的其他通訊介面與電源提供裝置210相連,並通過該通訊介面與電源提供裝置210通訊。作為另一個範例,第一通訊控制電路222可以以無線的方式與電源提供裝置210進行通訊。例如,第一通訊控制電路222可以與電源提供裝置210進行近場通訊(near field communication,NFC)。作為又一個範例,第一通訊控制電路222可以通過充電介面223與電源提供裝置210進行通訊,而無需設置額外的通訊介面或其他無線通訊模組,這樣可以簡化無線充電裝置220的實現。例如,充電介面223為USB介面,第一通訊控制電路222可以與電源提供裝置210基於該USB介面中的資料線(如D+和/或D-線)進行通訊。又如,充電介面223可以為支援功率傳輸(power delivery,PD)通訊協定的USB介面(如USB TYPE-C介面),第一通訊控制電路222與電源提供裝置210可以基於PD通訊協定進行通訊。
應理解,電源提供裝置210可以是輸出功率固定不變的普通的電源提供裝置,也可以是本申請實施例提供的輸出功率可調的電源提供裝置。輸出功率可調的電源提供裝置內部可以設置電壓回饋環和電流回饋環,從而能夠根據實際需要對其輸出電壓和/或輸出電流的調節(下文主要以電源提供裝置210為輸出功率可調的電源提供裝置為例進行說明)。進一步地,該電源提供裝置210還可以具有通訊功能,第一通訊控制電路221還可用於與電源提供裝置210進行通訊,以協商電源提供裝置210的輸出功率。
上文已經指出,本申請實施例提供的無線充電裝置220能夠在充電程序中不斷調整無線發射電路221的發射功率,使得無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流與電池232當前所處的充電階段相匹配。本申請實施例對無線發射電路221的發射功率的調整方式不做具體限定。例如,第一通訊控制電路222可以與電源提供裝置210進行通訊,以調整電源提供裝置210的輸出電壓和/或輸出電流,從而調整無線發射電路221的發射功率。又如,第一通訊控制電路222可以調整無線發射電路221從電源提供裝置210提供的最大輸出功率中抽取的功率量,從而調整無線發射電路221的發射功率。下面結合第4圖和第5圖,對無線發射電路221的發射功率的調整方式進行詳細說明。
請參見第4圖,可選地,作為一個實施例,第一通訊控制電路221可以與電源提供裝置210進行通訊,以協商電源提供裝置210的最大輸出功率。在無線發射電路221根據電源提供裝置210的最大輸出功率對待充電裝置230進行無線充電的程序中,第一通訊控制電路222可以調整無線發射電路221從最大輸出功率中抽取的功率量,以調整無線發射電路221的發射功率。
本申請實施例中,第一通訊控制電路222與輸出功率可調的電源提供裝置210進行通訊,以協商該電源提供裝置210的最大輸出功率。在協商完成之後,電源提供裝置210就可以按照該最大輸出功率向無線充電裝置220提供輸出電壓和輸出電流。在充電程序中,第一通訊控制電路222可以根據實際需要從該最大輸出功率中抽取一定的功率量用於無線充電。也就是說,本申請實施例將無線發射電路221的發射功率調整的控制權分配給第一通訊控制電路222,第一通訊控制電路222能夠在接收到待充電裝置230的回饋資訊之後立刻對無線發射電路221的發射功率進行調整,具有調節速度快、效率高的優點。
本申請實施例對第一通訊控制電路222對無線發射電路221的發射功率的調整方式不做具體限定。例如,可以在第一通訊控制電路222內部、無線發射電路221內部或第一通訊控制電路222與無線發射電路221之間設置功率調整電路,該功率調整電路可以與發射線圈或發射天線相連,用於調整發射線圈或發射天線接收到的功率。該功率調整電路例如可以包括脈衝寬度調製(pulse width modulation,PWM)控制器和開關單元。第一通訊控制電路222可以通過調整PWM控制器發出的控制訊號的占空比,和/或通過控制開關單元的開關頻率調整無線發射電路221的發射功率。
需要說明的是,在第4圖的實施例中,作為一種替換方式,電源提供裝置210也可以直接是一個輸出功率固定,且輸出功率較大(如40W)的電源提供裝置。這樣一來,第一通訊控制電路222可以無需與電源提供裝置210協商其最大輸出功率,直接調整無線發射電路221從電源提供裝置210提供的固定功率中抽取的功率量即可。
請參見第5圖,可選地,在另一些實施例中,第一通訊控制電路221可以與電源提供裝置210進行通訊,以調整電源提供裝置210的輸出電壓和/或輸出電流,從而調整無線發射電路221的發射功率。進一步地,在一些實施例中,第一通訊控制電路222可以與無線發射電路221相連,從而可以控制無線發射電路221開始工作,或者在無線充電程序發生異常時,控制無線發射電路221停止工作。或者,在一些實施例中,第一通訊控制電路222可以不與無線發射電路221相連。
與第4圖的實施例不同,第5圖的實施例將無線發射電路221的發射功率調整的控制權分配給電源提供裝置210,由電源提供裝置210通過改變輸出電壓和/或輸出電流的方式對無線發射電路221的發射功率進行調整。這種調整方式的優點在於無線充電裝置220需要多少功率,電源提供裝置210就提供多少功率,不存在功率的浪費。
在第5圖的實施例中,無線充電裝置220可以主動確定是否需要調整電源提供裝置210的輸出電壓和/或輸出電流。在另一些實施例中,無線充電裝置220可以作為電源提供裝置210和待充電裝置230之間通訊的橋樑,主要負責在二者之間轉發資訊。
例如,在無線充電的程序中,第一通訊控制電路222與待充電裝置230進行通訊,以確定是否需要調整電源提供裝置210的輸出電壓和/或輸出電流;在需要調整電源提供裝置210的輸出電壓和/或輸出電流的情況下,第一通訊控制電路222與電源提供裝置210進行通訊,以指示電源提供裝置210調整電源提供裝置210的輸出電壓和/或輸出電流。
又如,在無線充電的程序中,無線充電裝置220內部的通訊控制電路222與待充電裝置230進行無線通訊,獲取調整資訊,調整資訊用於指示對電源提供裝置210的輸出電壓和/或輸出電流進行調整;第一通訊控制電路222與電源提供裝置210進行通訊,將調整資訊發送至電源提供裝置210,以便電源提供裝置210根據調整資訊調整電源提供裝置的輸出電壓和/或輸出電流。
應理解,與無線充電裝置220與待充電裝置230之間的通訊方式類似,無線充電裝置220(或第一通訊控制電路222)與電源提供裝置210之間的通訊可以為單向通訊,也可以為雙向通訊,本申請實施例對此不做具體限定。
還應理解,電源提供裝置的輸出電流可以為恆定直流電、脈動直流電或交流電,本申請實施例對此不做具體限定。
上文是以無線充電裝置220與電源提供裝置210連接,從電源提供裝置210獲取電能為例進行舉例說明的,但本申請實施例不限於此,無線充電裝置220也可以將類似適配器的功能整合在其內部,從而能夠直接將外部輸入的交流電(如市電)轉換成上述電磁訊號。舉例說明,可以將適配器的功能整合在無線充電裝置220的無線發射電路221中,例如,可以在無線發射電路221中整合整流電路、初級濾波電路和/或變壓器等。這樣一來,無線發射電路221可用於接收外部輸入的交流電(如220V的交流電,或稱市電),根據該交流電產生電磁訊號。
本申請實施例在無線充電裝置220內部整合了類似適配器的功能,使得該無線充電裝置220無需從外部的電源提供裝置獲取功率,提高了無線充電裝置220的整合度,並減少了實現無線充電程序所需的裝置的數量。
可選地,在一些實施例中,無線充電裝置220可以支援第一無線充電模式和第二無線充電模式,無線充電裝置220在第一無線充電模式下對待充電裝置230的充電速度快於無線充電裝置220在第二無線充電模式下對待充電裝置230的充電速度。換句話說,相較於工作在第二無線充電模式下的無線充電裝置220來說,工作在第一無線充電模式下的無線充電裝置220充滿相同容量的待充電裝置230中的電池的耗時更短。
第二無線充電模式可為稱為普通無線充電模式,例如可以是傳統的基於QI標準、PMA標準或A4WP標準的無線充電模式。第一無線充電模式可為快速無線充電模式。該普通無線充電模式可以指無線充電裝置220的發射功率較小(通常小於15W,常用的發射功率為5W或10W)的無線充電模式,在普通無線充電模式下想要完全充滿一較大容量電池(如3000毫安培時容量的電池),通常需要花費數個小時的時間;而在快速無線充電模式下,無線充電裝置220的發射功率相對較大(通常大於或等於15W)。相較於普通無線充電模式而言,無線充電裝置220在快速無線充電模式下完全充滿相同容量電池所需要的充電時間能夠明顯縮短、充電速度更快。
可選地,在一些實施例中,第一通訊控制電路222與第二通訊控制電路235進行雙向通訊,以控制在第一無線充電模式下的無線充電裝置220的發射功率。
進一步地,在一些實施例中,第一通訊控制電路222與第二通訊控制電路235可以進行雙向通訊,以控制在第一無線充電模式下的無線充電裝置220的發射功率的程序可包括:第一通訊控制電路222與第二通訊控制電路235進行雙向通訊,以協商無線充電裝置220與待充電裝置230之間的無線充電模式。
具體地,第一通訊控制電路222可以與第二通訊控制電路235進行握手通訊,在握手通訊成功的情況下,控制無線充電裝置220使用第一無線充電模式為待充電裝置230進行充電,在握手通訊失敗的情況下,控制無線充電裝置220使用第二無線充電模式為待充電裝置230進行充電。
握手通訊可以指通訊雙方對彼此身份的識別。握手通訊成功可以表示無線充電裝置220和待充電裝置230均支援本申請實施例提供的發射功率可調的無線充電方式。握手通訊失敗可以表示無線充電裝置220和待充電裝置230中的至少一方不支援本申請實施例提供的發射功率可調的無線充電方式。
本申請實施例中,無線充電裝置220並非盲目地採用第一無線充電模式對待充電裝置230進行快速無線充電,而是與待充電裝置230進行雙向通訊,協商無線充電裝置220是否可以採用第一無線充電模式對待充電裝置230進行快速無線充電,這樣能夠提升充電程序的安全性。
具體地,第一通訊控制電路222與第二通訊控制電路235進行雙向通訊,以協商無線充電裝置220與待充電裝置230之間的無線充電模式可包括:第一通訊控制電路222向第二通訊控制電路235發送第一指令,第一指令用於詢問待充電裝置230是否開啟第一無線充電模式;第一通訊控制電路222接收第二通訊控制電路235發送的針對該第一指令的回覆指令,回覆指令用於指示待充電裝置230是否同意開啟第一無線充電模式;在待充電裝置230同意開啟第一無線充電模式的情況下,第一通訊控制電路222控制無線充電裝置220使用第一無線充電模式為待充電裝置230充電。
除了基於通訊協商的方式確定無線充電模式之外,第一通訊控制電路222還可以根據一些其他因素選取或切換無線充電模式,如第一通訊控制電路222還可用於根據電池232的溫度,控制無線充電裝置220使用第一無線充電模式或第二無線充電模式為電池232充電。
例如,當溫度低於預設的第一臨界值(如5℃或10℃)時,第一通訊控制電路222可以控制無線充電裝置220使用第二無線充電模式進行普通充電,當溫度大於或等於第一臨界值時,第一通訊控制電路222可以控制無線充電裝置220使用第一無線充電模式進行快速充電。進一步地,當溫度高於高溫臨界值(如50℃)時,第一通訊控制電路222可以控制無線充電裝置220停止充電。
需要說明的是,本申請實施例提供的發射功率可調的無線充電方式可用於控制電池232的充電階段中的一個或多個充電階段。舉例來說,本申請實施例提供的發射功率可調的無線充電方式可主要用於控制電池232的恆流充電階段。在其他實施例中,待充電裝置230可保留變換電路,當電池處於涓流充電階段和恆壓充電階段時,可以採用類似第1圖所示的傳統無線充電方式進行充電。具體地,當電池232處於涓流充電階段和恆壓充電階段時,待充電裝置230內的變換電路可以對無線接收電路231的輸出電壓和輸出電流進行變換,使其滿足涓流充電階段和恆壓充電階段的充電需求。相較於恆流充電階段,電池232在涓流充電階段和恆壓充電階段接受的充電功率較小,待充電裝置230內部的變換電路的效率轉換損失和熱量累積是可以接受的。下面結合第6圖進行詳細說明。
如第6圖所示,待充電裝置230還可包括:第二充電通道236。第二充電通道236上可以設置變換電路237。變換電路237可用於接收無線接收電路231的輸出電流,對無線接收電路231的輸出電流進行變換,並基於變換後的電流對電池232進行充電。第二通訊控制電路235還可用於控制第一充電通道233和第二充電通道236之間的切換。例如,如第6圖所示,第一充電通道233上可以設置開關238,第二通訊控制電路235可以通過控制該開關238的導通與關段控制第一充電通道233和第二充電通道236之間的切換。
舉例說明,當電池232處於涓流充電階段和/或恆壓充電階段時,第二通訊控制電路235可以控制使用第二充電通道236對電池232進行充電,電池的恆壓恆流程序可以由變換電路237(如充電IC)進行控制。當電池232處於恆流充電階段時,可以控制使用第一充電通道233對電池232進行充電,電池的恆流控制可以基於無線充電裝置對發射功率的調整實現。保留變換電路237可以更好地相容傳統無線充電方式。
需要說明的是,第一充電通道233和第二充電通道236的選取方式可以有多種,不限於基於電池232當前所處的充電階段進行選取。
可選地,在一些實施例中,第二通訊控制電路235還可用於與第一通訊控制電路222進行握手通訊,在握手通訊成功的情況下,控制第一充電通道233工作,在握手通訊失敗的情況下,控制第二充電通道236工作。
握手通訊可以指通訊雙方對彼此身份的識別。握手通訊成功可以表示無線充電裝置220和待充電裝置230均支援本申請實施例提供的發射功率可調的無線充電方式。握手通訊失敗可以表示無線充電裝置220和待充電裝置230中的至少一方不支援本申請實施例提供的發射功率可調的無線充電方式。在握手通訊失敗的情況下,可以通過第二充電通道236,採用傳統的無線充電方式進行充電,如基於QI標準的無線充電方式。
可選地,在另一些實施例中,第二通訊控制電路235還可用於根據電池232的溫度,控制第一充電通道233和第二充電通道236之間的切換。
例如,當溫度低於預設的第一臨界值(如5℃或10℃)時,第二通訊控制電路235可以控制使用第二充電通道236進行普通的無線充電,當溫度大於或等於第一臨界值時,第二通訊控制電路235可以控制使用第一充電通道233進行快速的無線充電。進一步地,當溫度高於高溫臨界值(如50℃)時,第二通訊控制電路235可以控制停止無線充電。
上文指出,無線接收電路231的輸出電流可以是脈動直流電,這樣可以降低電池232的析鋰現象,提高電池的使用壽命。當無線接收電路231輸出的是脈動直流電時,第二通訊控制電路235可以通過檢測電路234檢測脈動直流電的峰值或均值,從而基於脈動直流電的峰值或均值進行後續通訊或控制。
以檢測電路234檢測脈動直流電的峰值為例,如第7圖所示,檢測電路234可包括:取樣保持電路2341,當取樣保持電路2341處於取樣狀態時,取樣保持電路2341用於對脈動直流電進行取樣,當取樣保持電路2341處於保持狀態時,取樣保持電路2341用於保持脈動直流電的電流的峰值;第二通訊控制電路235還用於判斷取樣保持電路2341是否處於保持狀態,並在判斷出取樣保持電路2341處於保持狀態的情況下,採集取樣保持電路2341保持的脈動直流電的電流的峰值。
可選地,在一些實施例中,取樣保持電路2341可包括電容,取樣保持電路2341可以基於取樣保持電路2341中的電容保持脈動直流電的電流的峰值,檢測電路234還可包括放電電路2342,第二通訊控制電路235可以通過放電電路2342釋放取樣保持電路2341中的電容兩端的電荷,從而使得取樣保持電路2341從保持狀態轉換至取樣狀態。
可選地,在一些實施例中,如第8圖所示,無線充電裝置220還可以包括外部介面224和無線資料傳輸電路225,該外部介面224可用於與具有資料處理和傳輸功能的電子裝置240連接,該外部介面224與上述充電介面可以是同一介面,也可以是不同介面;無線充電裝置220還可用於在該外部介面224與具有資料處理和傳輸功能的電子裝置240連接的程序中,根據該電子裝置240的輸出功率對待充電裝置230進行無線充電。具體地,可以由無線充電裝置220中的第一通訊控制電路222根據電子裝置240的輸出功率,通過無線發射電路221對待充電裝置230進行無線充電。該第一通訊控制電路222例如可以包含MCU,該MCU可以總體控制無線充電裝置220的無線充電程序,無線資料傳輸程序,以及通訊程序。
無線資料傳輸電路225可用於在該無線充電裝置220根據該電子裝置240的輸出功率對該待充電裝置230進行無線充電的程序中,通過無線鏈路將該電子裝置240中儲存的資料(例如可以是資料內容,或資料檔案)傳輸至該待充電裝置230,或者通過無線鏈路將該待充電裝置230中儲存的資料(例如可以是資料內容,或資料檔案)傳輸至該電子裝置240。
本申請實施例提供的無線充電裝置220不但能夠基於電子裝置提供的輸出功率對待充電裝置進行無線充電,而且能夠在無線充電程序中實現電子裝置與待充電裝置之間的無線資料傳輸,從而無需準備額外的資料線,簡化了使用者的操作。
本申請實施例對無線資料傳輸電路225與待充電裝置230之間的資料傳輸方式不做具體限定。作為一個範例,無線資料傳輸電路225與待充電裝置230可以基於藍牙技術進行無線資料的傳輸,則無線資料傳輸電路225可以是藍牙發射器,待充電裝置230可以包含藍牙接收器(第8圖中未示出)。作為另一個範例,無線資料傳輸電路225與待充電裝置230可以基於進行無線保真(wireless fidelity,WiFi)技術無線資料的傳輸,則無線資料傳輸電路225可以是基帶處理器、射頻電路、發射天線等電路或裝置組成的無線訊號發射電路,待充電裝置230可以包含接收天線、射頻電路、基帶處理器等電路或裝置組成的無線訊號接收電路(第8圖中未示出)。
本申請實施對無線充電裝置220根據該電子裝置240的輸出功率對該待充電裝置230進行無線充電的方式不做具體限定。作為一個範例,無線充電裝置220可以採用本申請實施例提供的發射功率可調的無線充電對待充電裝置230進行無線充電,使得無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流與電池232當前所處的充電階段相匹配。
作為另一個範例,無線充電裝置220與電子裝置240連接的程序中,無線充電裝置220可以採用傳統的發射功率調整方式,如預先協商無線發射電路221的發射功率,並在無線充電程序中控制無線發射電路221的發射功率保持不變。無線充電裝置220與專門的電源提供裝置(如適配器)連接的程序中,可以採用本申請實施例提供的發射功率可調的無線充電對待充電裝置230進行無線充電,使得無線接收電路231的輸出電壓和/或輸出電流與電池232當前所處的充電階段相匹配。
以電子裝置240是主機裝置,無線充電裝置220是無線充電底座為例,當主機裝置通過無線充電底座的外部介面與無線充電底座相連時,無線充電裝置220識別主機裝置能夠提供的功率以及主機裝置支援的資料交互的類型(如USB 2.0格式的資料、USB3.0格式的資料、影像資料、音視訊資料等)。接著,無線充電裝置220可以根據主機裝置能夠提供的輸出功率,按照傳統的無線充電標準(如QI或A4WP等)定義的規則,為待充電裝置230提供多個功率等級,如低功率等級(如5W)和中功率等級(如10W和/或15W)。當然,如果主機裝置能夠提供更大的功率,本申請實施例還可以對傳統的無線充電標準(如QI或A4WP等)進行擴展,從而向待充電裝置230提供更高的功率等級。
該無線資料傳輸電路225可用於傳輸以下資料中的至少一種:USB協定格式的資料、顯示介面(display port,DP)協定格式的資料、傳輸行動高畫質連結(mobile high-definition link MHL)協定格式的資料。進一步地,在一些實施例中,該無線資料傳輸電路225可用於傳輸多種協定格式的資料。例如,該無線資料傳輸電路225可以同時支援USB協定格式和MHL協定格式的資料的傳輸。
本申請實施例對電子裝置240的類型不做具體限定。在一些實施例中,電子裝置240主機裝置。在另一些實施例中,電子裝置240可以是電腦或智慧電視。
下面結合具體例子,更加詳細地描述本申請實施例。第9圖是以無線充電裝置是無線充電底座,電源提供裝置為適配器,待充電裝置是手機為例進行說明的。應注意,第9圖的例子僅僅是為了幫助本領域技術人員理解本申請實施例,而非要將本申請實施例限於所例示的具體數值或具體場景。本領域技術人員根據所給出的第9圖的例子,顯然可以進行各種等價的修改或變化,這樣的修改或變化也落入本申請實施例的範圍內。
步驟一、手機與無線充電底座進行無線通訊。
具體地,手機與無線充電底座之間雙向通訊的通訊協定可以由廠家自訂。此外,手機與無線充電底座可以通過藍牙、WiFi、反向散射調製方式進行通訊。
步驟二、無線充電底座與適配器進行有線的雙向通訊。
具體地,無線充電底座與適配器之間雙向通訊的通訊協定可以由廠家自訂。此外,無線充電底座與適配器可以通過USB線進行通訊(如通過USB線中的D+和D-資料線進行通訊)。
步驟三、無線充電底座與適配器連接,並與適配器進行通訊握手。
具體地,無線充電底座與適配器連接之後,可以與適配器進行通訊握手,以確定適配器的類型和適配器可以提供的功率等級。
步驟四、無線充電底座與手機連接,並與手機進行通訊握手。
具體地,無線充電底座與手機連接之後,可以與手機進行通訊握手,以確定手機的類型,並可以確定手機能夠支援的功率等級。
步驟五、當無線充電底座與手機和適配器握手成功後,開始進行無線充電。
手機內部的無線接收電路可以對電池進行直充。為了能夠根據電池當前所處的充電階段實施調整無線接收電路的輸出電流或輸出電壓,手機內部的通訊控制電路可以在無線充電的程序中與無線充電底座保持通訊,指示無線充電底座即時調整無線發射電路的發射功率。例如,手機內部的通訊控制電路可以即時獲取電池的當前狀態,並基於電池的當前狀態向無線充電裝置發送調整資訊,該調整資訊用於調整適配器的輸出電壓或輸出電流。無線充電裝置在接收到該調整資訊之後,可以與適配器進行雙向通訊,以指示適配器調整其輸出電壓和/或輸出電流。
需要說明的是,如果無線充電底座與手機和適配器任何一方握手不成功,無線充電底座可以採用傳統的無線充電方式進行充電。例如,無線充電底座可以基於QI標準,採用5W的功率(5W對應於QI標準中的低功率等級)對待充電裝置進行無線充電。
上文結合第2圖至第9圖,詳細描述了本申請的裝置實施例,下面結合第10圖至第12圖,詳細描述本申請的方法實施例,方法實施例與裝置實施例相互對應,因此未詳細描述的部分可以參見前面各裝置實施例。
第10圖是本申請一個實施例提供的無線充電方法的示意性流程圖。第10圖的方法可以由無線充電系統(如上文中的無線充電系統200)執行。該無線充電系統包括無線充電裝置和待充電裝置,
該無線充電裝置包括: 無線發射電路,用於發射電磁訊號,以對該待充電裝置進行無線充電; 外部介面,在該外部介面與具有資料處理和傳輸功能的電子裝置連接的程序中,該無線充電裝置根據該電子裝置的輸出功率對該待充電裝置進行無線充電; 無線資料傳輸電路,用於在該無線充電裝置根據該電子裝置的輸出功率對該待充電裝置進行無線充電的程序中,通過無線鏈路將該電子裝置中儲存的資料傳輸至該待充電裝置,或者通過無線鏈路將該待充電裝置中儲存的資料傳輸至該電子裝置;
該待充電裝置包括: 電池; 無線接收電路,用於接收該電磁訊號,並將該電磁訊號轉換成該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流; 第一充電通道,用於接收該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流,並基於該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流對該電池進行充電; 檢測電路,用於檢測該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流; 第10圖的方法包括:
1010、該待充電裝置根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該無線充電裝置進行無線通訊,以便該無線充電裝置調整該無線發射電路的發射功率,使得該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與該電池當前所處的充電階段相匹配。
可選地,在一些實施例中,該無線充電裝置還包括:充電介面;該無線發射電路還用於通過該充電介面接收電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流,並根據該電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流,產生該電磁訊號。
可選地,在一些實施例中,第10圖的方法還可包括:該無線充電裝置與該電源提供裝置進行通訊,以協商該電源提供裝置的輸出功率。
可選地,在一些實施例中,該無線充電裝置與該電源提供裝置進行通訊,以協商該電源提供裝置的輸出功率可包括:該無線充電裝置與該電源提供裝置進行通訊,以協商該電源提供裝置的最大輸出功率;該無線充電裝置調整該無線發射電路的發射功率可包括:在該無線發射電路根據該電源提供裝置的最大輸出功率對該待充電裝置進行無線充電的程序中,該無線充電裝置調整該無線發射電路從該最大輸出功率中抽取的功率量,以調整該無線發射電路的發射功率。
可選地,在一些實施例中,該無線充電裝置調整該無線發射電路的發射功率可包括:該無線充電裝置與該電源提供裝置進行通訊,以調整該電源提供裝置的輸出電壓和/或輸出電流,從而調整該無線發射電路的發射功率。
可選地,在一些實施例中,該待充電裝置根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該無線充電裝置進行無線通訊,以便該無線充電裝置調整該無線發射電路的發射功率可包括:該待充電裝置向該無線充電裝置發送調整資訊,該調整資訊用於指示該無線充電裝置對該電源提供裝置的輸出電壓和/或輸出電流進行調整。
可選地,在一些實施例中,該電池當前所處的充電階段包括涓流充電階段、恆壓充電階段、恆流充電階段中的至少一個。
可選地,在一些實施例中,該待充電裝置根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該無線充電裝置進行無線通訊,以便該無線充電裝置根據該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,調整該無線發射電路的發射功率可包括:在該電池的恆壓充電階段,該待充電裝置根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該無線充電裝置進行無線通訊,以便該無線充電裝置調整該無線發射電路的發射功率,使得該無線接收電路的輸出電壓與該恆壓充電階段對應的充電電壓相匹配。
可選地,在一些實施例中,該待充電裝置根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該無線充電裝置進行無線通訊,以便該無線充電裝置根據該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,調整該無線發射電路的發射功率可包括:在該電池的恆流充電階段,該待充電裝置根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該無線充電裝置進行無線通訊,以便該無線充電裝置調整該無線發射電路的發射功率,使得該無線接收電路的輸出電流與該恆流充電階段對應的充電電流相匹配。
可選地,在一些實施例中,第10圖的方法還可包括:該待充電裝置向該無線充電裝置發送電池狀態資訊,以便該無線充電裝置根據該電池狀態資訊調整該無線發射電路的發射功率,其中該電池狀態資訊包括該待充電裝置中的電池的當前電量和/或當前電壓。
可選地,在一些實施例中,該無線充電裝置和該待充電裝置之間的通訊資訊包括以下資訊的至少一種:該電池的溫度資訊;指示該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流的峰值或均值的資訊;進入過壓保護或過流保護的指示資訊;功率傳輸效率資訊,用於指示該無線發射電路和該無線接收電路之間的功率傳輸效率。
可選地,在一些實施例中,該通訊資訊包括該功率傳輸效率資訊,第10圖的方法還可包括:該無線充電裝置根據該功率傳輸效率資訊確定該無線發射電路的發射功率的調整幅度。
可選地,在一些實施例中,該待充電裝置還包括:第二充電通道,該第二充電通道上設置有變換電路,該變換電路用於接收該無線接收電路的輸出電流,對該無線接收電路的輸出電流進行變換,並基於變換後的電流對該電池進行充電;第10圖的方法還可包括:該待充電裝置控制該第一充電通道和該第二充電通道之間的切換。
可選地,在一些實施例中,第10圖的方法還可包括:該待充電裝置與該無線充電裝置進行握手通訊,在該握手通訊成功的情況下,控制該第一充電通道工作,在該握手通訊失敗的情況下,控制該第二充電通道工作。
可選地,在一些實施例中,第10圖的方法還可包括:該待充電裝置根據該電池的溫度,控制該第一充電通道和該第二充電通道之間的切換。
可選地,在一些實施例中,該無線充電裝置支援第一無線充電模式和第二無線充電模式,其中該無線充電裝置在該第一無線充電模式下對該待充電裝置的充電速度快於該無線充電裝置在該第二無線充電模式下對該待充電裝置的充電速度。
可選地,在一些實施例中,第10圖的方法還可包括:該無線充電裝置和該待充電裝置進行通訊,以協商使用該第一無線充電模式或該第二無線充電模式進行無線充電。
可選地,在一些實施例中,該無線充電裝置和該待充電裝置進行通訊,以協商使用該第一無線充電模式或該第二無線充電模式進行無線充電可包括:該無線充電裝置與該待充電裝置進行握手通訊,在該握手通訊成功的情況下,控制該無線充電裝置使用該第一無線充電模式為該待充電裝置進行充電,在該握手通訊失敗的情況下,控制該無線充電裝置使用該第二無線充電模式為該待充電裝置進行充電。
可選地,在一些實施例中,第10圖的方法還可包括:該無線充電裝置根據該電池的溫度,控制該無線充電裝置使用該第一無線充電模式或第二無線充電模式為該電池充電。
第11圖是本申請另一實施例提供的無線充電方法的示意性流程圖。第11圖的方法可以由無線充電裝置(如上文中的無線充電裝置220)執行。該無線充電裝置包括:無線發射電路,用於發射電磁訊號,以對待充電裝置進行無線充電;外部介面,在該外部介面與具有資料處理和傳輸功能的電子裝置連接的程序中,該無線充電裝置根據該電子裝置的輸出功率對該待充電裝置進行無線充電;無線資料傳輸電路,用於在該無線充電裝置根據該電子裝置的輸出功率對該待充電裝置進行無線充電的程序中,通過無線鏈路將該電子裝置中儲存的資料傳輸至該待充電裝置,或者通過無線鏈路將該待充電裝置中儲存的資料傳輸至該電子裝置; 第11圖的方法包括:
1110、在該無線充電的程序中,與該待充電裝置進行無線通訊,以調整該無線發射電路的發射功率,使得該待充電裝置中的無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與該待充電裝置中的電池當前所處的充電階段相匹配。
可選地,在一些實施例中,該無線充電裝置還包括:充電介面;該無線發射電路還用於通過該充電介面接收電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流,並根據該電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流,產生該電磁訊號。
可選地,在一些實施例中,第11圖的方法還可包括:與該電源提供裝置進行通訊,以協商該電源提供裝置的輸出功率。
可選地,在一些實施例中,該與該電源提供裝置進行通訊,以協商該電源提供裝置的輸出功率可包括:與該電源提供裝置進行通訊,以協商該電源提供裝置的最大輸出功率;該調整該無線發射電路的發射功率可包括:在該無線發射電路根據該電源提供裝置的最大輸出功率對該待充電裝置進行無線充電的程序中,調整該無線發射電路從該最大輸出功率中抽取的功率量,以調整該無線發射電路的發射功率。
可選地,在一些實施例中,該調整該無線發射電路的發射功率可包括:與該電源提供裝置進行通訊,以調整該電源提供裝置的輸出電壓和/或輸出電流,從而調整該無線發射電路的發射功率。
可選地,在一些實施例中,該在該無線充電的程序中,與該待充電裝置進行無線通訊,以調整該無線發射電路的發射功率可包括:接收該待充電裝置發送的調整資訊,該調整資訊用於指示該無線充電裝置對該電源提供裝置的輸出電壓和/或輸出電流進行調整。
可選地,在一些實施例中,該電池當前所處的充電階段包括涓流充電階段、恆壓充電階段、恆流充電階段中的至少一個。
可選地,在一些實施例中,該在該無線充電的程序中,與該待充電裝置進行無線通訊,以調整該無線發射電路的發射功率,使得該待充電裝置中的無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與該電池當前所處的充電階段相匹配可包括:在該電池的恆壓充電階段,與該待充電裝置進行無線通訊,以調整該無線發射電路的發射功率,使得該無線接收電路的輸出電壓與該恆壓充電階段對應的充電電壓相匹配。
可選地,在一些實施例中,該在該無線充電的程序中,與該待充電裝置進行無線通訊,以調整該無線發射電路的發射功率,使得該待充電裝置中的無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與該電池當前所處的充電階段相匹配可包括:在該電池的恆流充電階段,與該待充電裝置進行無線通訊,以調整該無線發射電路的發射功率,使得該無線接收電路的輸出電流與該恆流充電階段對應的充電電流相匹配。
可選地,在一些實施例中,第11圖的方法還可包括:接收該待充電裝置發送的電池狀態資訊,根據該電池狀態資訊調整該無線發射電路的發射功率,其中該電池狀態資訊包括該電池的當前電量和/或當前電壓。
可選地,在一些實施例中,該無線充電裝置和該待充電裝置之間的通訊資訊包括以下資訊的至少一種:該電池的溫度資訊;指示該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流的峰值或均值的資訊;進入過壓保護或過流保護的指示資訊;功率傳輸效率資訊,用於指示該無線發射電路和該無線接收電路之間的功率傳輸效率。
可選地,在一些實施例中,該通訊資訊包括該功率傳輸效率資訊,第11圖的方法還可包括:根據該功率傳輸效率資訊確定該無線發射電路的發射功率的調整幅度。
可選地,在一些實施例中,該無線充電裝置支援第一無線充電模式和第二無線充電模式,其中該無線充電裝置在該第一無線充電模式下對該待充電裝置的充電速度快於該無線充電裝置在該第二無線充電模式下對該待充電裝置的充電速度。
可選地,在一些實施例中,第11圖的方法還可包括:與該待充電裝置進行通訊,以協商使用該第一無線充電模式或該第二無線充電模式進行無線充電。
可選地,在一些實施例中,該與該待充電裝置進行通訊,以協商使用該第一無線充電模式或該第二無線充電模式進行無線充電可包括:與該待充電裝置進行握手通訊,在該握手通訊成功的情況下,控制該無線充電裝置使用該第一無線充電模式為該待充電裝置進行充電,在該握手通訊失敗的情況下,控制該無線充電裝置使用該第二無線充電模式為該待充電裝置進行充電。
可選地,在一些實施例中,第11圖的方法還可包括:根據該電池的溫度,控制該無線充電裝置使用該第一無線充電模式或第二無線充電模式為該待充電裝置充電。
第12圖是本申請又一實施例提供的無線充電方法的示意性流程圖。第12圖的方法可以由待充電裝置(如上文中的待充電裝置230)執行。該待充電裝置包括:電池;無線接收電路,用於接收無線充電裝置發射的電磁訊號,並將該電磁訊號轉換成該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流;第一充電通道,用於接收該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流,並基於該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流對該電池進行充電;檢測電路,用於檢測該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流; 第12圖的方法包括:
1210、根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該無線充電裝置進行無線通訊,以調整該無線充電裝置的發射功率,使得該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與該電池當前所處的充電階段相匹配。
可選地,在一些實施例中,該根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該無線充電裝置進行無線通訊,以調整該無線充電裝置的發射功率,包括: 向該無線充電裝置發送調整資訊,該調整資訊用於指示該無線充電裝置對電源提供裝置的輸出電壓和/或輸出電流進行調整。
可選地,在一些實施例中,該電池當前所處的充電階段包括涓流充電階段、恆壓充電階段、恆流充電階段中的至少一個。
可選地,在一些實施例中,該根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該無線充電裝置進行無線通訊,以調整該無線充電裝置的發射功率,使得該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與該電池當前所處的充電階段相匹配可包括:在該電池的恆壓充電階段,根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該無線充電裝置進行無線通訊,以調整該無線充電裝置的發射功率,使得該無線接收電路的輸出電壓與該恆壓充電階段對應的充電電壓相匹配。
可選地,在一些實施例中,該根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該無線充電裝置進行無線通訊,以調整該無線充電裝置的發射功率,使得該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與該電池當前所處的充電階段相匹配可包括:在該電池的恆流充電階段,根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該無線充電裝置進行無線通訊,以調整該無線充電裝置的發射功率,使得該無線接收電路的輸出電流與該恆流充電階段對應的充電電流相匹配。
可選地,在一些實施例中,第12圖的方法還可包括:向該無線充電裝置發送電池狀態資訊,以便該無線充電裝置根據該電池狀態資訊調整該無線發射電路的發射功率,其中該電池狀態資訊包括該待充電裝置中的電池的當前電量和/或當前電壓。
可選地,在一些實施例中,該待充電裝置和該無線充電裝置之間的通訊資訊包括以下資訊的至少一種:該電池的溫度資訊;指示該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流的峰值或均值的資訊;進入過壓保護或過流保護的指示資訊;功率傳輸效率資訊,用於指示該無線充電裝置和該無線接收電路之間的功率傳輸效率。
可選地,在一些實施例中,該待充電裝置還可包括:第二充電通道,該第二充電通道上設置有變換電路,該變換電路用於接收該無線接收電路的輸出電流,對該無線接收電路的輸出電流進行變換,並基於變換後的電流對該電池進行充電;第12圖的方法還可包括:控制該第一充電通道和該第二充電通道之間的切換。
可選地,在一些實施例中,第12圖的方法還可包括:與該無線充電裝置進行握手通訊,在該握手通訊成功的情況下,控制該第一充電通道工作,在該握手通訊失敗的情況下,控制該第二充電通道工作。
可選地,在一些實施例中,第12圖的方法還可包括:根據該電池的溫度,控制該第一充電通道和該第二充電通道之間的切換。
可選地,在一些實施例中,該無線充電裝置支援第一無線充電模式和第二無線充電模式,其中該無線充電裝置在該第一無線充電模式下對該待充電裝置的充電速度快於該無線充電裝置在該第二無線充電模式下對該待充電裝置的充電速度,第12圖的方法還可包括:與該無線充電裝置進行通訊,以協商使用該第一無線充電模式或該第二無線充電模式進行無線充電。
本申請實施例對無線充電裝置的功能進行擴展,使得該無線充電裝置不但能夠進行無線充電,而且能夠在無線充電程序中進行無線資料傳輸。無線資料傳輸方式無需準備各種類型的資料線,從而可以簡化使用者的操作。
下面結合附圖,詳細描述本申請實施例提供的無線充電系統和無線充電裝置。第13圖是本申請實施例提供的無線充電系統的示意性結構圖。第13圖中的無線充電系統包括無線充電裝置10、具有資料處理和傳輸功能的電子裝置20以及待充電裝置30。
無線充電裝置10包括外部介面11,無線充電控制電路12以及無線資料傳輸電路13。無線充電控制電路12可用於在外部介面11與電子裝置20連接的程序中,根據電子裝置20的輸出功率對待充電裝置30進行無線充電。無線資料傳輸電路13可用於在無線充電控制電路12根據電子裝置20的輸出功率對待充電裝置30進行無線充電的程序中,通過無線鏈路將電子裝置20中儲存的資料(例如可以是資料內容,或資料檔案)傳輸至待充電裝置30,或者通過無線鏈路將待充電裝置30中儲存的資料(例如可以是資料內容,或資料檔案)傳輸至電子裝置20。
本申請實施例提供的無線充電裝置10不但能夠基於電子裝置提供的輸出功率對待充電裝置進行無線充電,而且能夠在無線充電程序中實現電子裝置與待充電裝置之間的無線資料傳輸,從而無需準備額外的資料線,簡化了使用者的操作。
本申請實施例中所使用到的待充電裝置可以是指終端,該“終端”可包括,但不限於被設置成經由有線線路連接(如經由公共交換電話網路(public switched telephone network,PSTN)、數位用戶迴路(digital subscriber line,DSL)、數位電纜、直接電纜連線,以及/或另一資料連接/網路) 和/或經由(例如,針對蜂巢網路、無線區域網路(wireless local area network,WLAN)、諸如手持數位視訊廣播(digital video broadcasting handheld,DVB-H)網路的數位電視網路、衛星網路、調幅-調頻(amplitude modulation-frequency modulation,AM-FM)廣播發送器,以及/或另一通訊終端的)無線介面接收/發送通訊訊號的裝置。被設置成通過無線介面通訊的終端可以被稱為“無線通訊終端”、“無線終端”以及/或“行動終端”。行動終端的範例包括,但不限於衛星或蜂巢電話;可以組合蜂巢無線電電話與資料處理、傳真以及資料通訊能力的個人通訊系統(personal communication system,PCS)終端;可以包括無線電電話、呼叫器、網際網路/內部網路存取、Web瀏覽器、記事簿、日曆以及/或全球定位系統(global positioning system, GPS)接收器的個人數位助理(personal digital assistant,PDA);以及常規膝上型和/或掌上型接收器或包括無線電電話收發器的其它電子裝置。另外,本申請實施例中所使用到的待充電裝置或終端還可包括行動電源(power bank),該行動電源能夠接受適配器的充電,從而將能量儲存起來,以為其他電子裝置提供能量。
本申請實施例對電子裝置20的類型不做具體限定。在一些實施例中,電子裝置20主機裝置。在另一些實施例中,電子裝置20可以是電腦或智慧電視。
本申請實施例對無線充電裝置10的具體類型不做限定,例如,可以是無線充電底座,也可以是其他類型的能夠將電訊號轉換成電磁波,從而實現無線充電的裝置。
本申請實施例對無線充電裝置10的外部介面11的個數和類型不做具體限定。在一些實施例中,無線充電裝置10可以包括一個外部介面11,該外部介面11既可以用於接收外部裝置提供的充電功率,又可以用於傳輸外部裝置提供的資料。在另一些實施例中,無線充電裝置10可以包括多個外部介面11,例如,無線充電裝置包括二外部介面11,其中一個外部介面用於與電子裝置相連,另一個外部介面用於與適配器相連。無線充電裝置10的外部介面11例如可以包括串口、通用序列匯流排(universal serial bus,USB)等介面中的至少一個。該USB介面例如可以是USB 2.0介面、USB 3.0介面或TYPE-C介面。
本申請實施例對無線充電控制電路12的無線充電方式不做具體限定。例如,無線充電控制電路12可以基於磁耦合、磁共振和無線電波中的至少一種進行無線充電。
在一些實施中,無線充電控制電路12可以基於傳統的無線充電標準進行無線充電。例如,無線充電控制電路12可以基於以下標準中的一種進行無線充電:QI標準、A4WP標準以及PMA標準。
本申請實施例對無線資料傳輸電路13上傳輸的資料類型不做具體限定。例如,無線資料傳輸電路13可以傳輸以下資料中的至少一種:USB協定格式的資料、DP協定格式的資料、MHL協定格式的資料。進一步地,在一些實施例中,無線資料傳輸電路13可用於傳輸多種協定格式的資料。例如,無線資料傳輸電路13可以同時支援USB協定格式和MHL協定格式的資料的傳輸。
本申請實施例對無線充電裝置10的具體結構不做限定,能夠實現無線充電裝置10的功能的任意電路結構均可用於本申請實施例。以第14圖為例,無線充電裝置10可以包括:控制單元123(例如可以是MCU)、無線充電電路122和無線資料傳輸電路13,其中控制單元123和無線充電電路122可共同實現無線充電控制電路12對應的功能。此外,無線資料傳輸電路13的無線資料傳輸功能也可以在控制單元123的控制下實現。進一步地,控制單元123還可以通過外部介面11與外接裝置進行通訊和/或控制資訊的交互。換句話說,無線充電裝置10內部的控制相關的功能均可整合在控制單元123中,由控制單元123進行統一控制,但本申請實施例不限於此,也可以在無線充電裝置10中佈置多個控制單元,分別用於實現不同的控制功能。
具體地,控制單元123可以與待充電裝置30進行通訊,以識別待充電裝置30的類型,並確定與待充電裝置30匹配的功率等級。以外部介面11的輸入功率是直流電功率為例,無線充電電路122可以包括轉換電路和線圈等裝置,轉換電路可用於將外部介面11輸入的直流電轉換成交流電,線圈可用於將交流電轉換成電磁波發射至接收端。
以電子裝置20是主機裝置,控制單元123是MCU,無線充電裝置10是無線充電底座為例,當主機裝置通過無線充電底座的外部介面與無線充電底座相連時,MCU識別主機裝置能夠提供的功率以及主機裝置支援的資料交互的類型(如USB 2.0格式的資料、USB3.0格式的資料、影像資料、音視訊資料等)。接著,無線充電裝置10可以根據主機裝置能夠提供的功率,按照傳統的無線充電標準(如QI或A4WP等)定義的規則,為待充電裝置提供多個功率等級,如低功率等級(如5W)和中功率等級(如10W和/或15W)。當然,如果主機裝置能夠提供更大的功率,本申請實施例還可以對傳統的無線充電標準(如QI或A4WP等)進行擴展,從而向待充電裝置提供更高的功率等級。
需要說明的是,上文是以無線充電裝置10基於傳統無線充電標準進行無線充電為例進行舉例說明的,但本申請實施例不限於此,無線充電裝置10還可以基於自訂的私有標準或協定進行無線充電,如根據自訂的私有標準或協定識別待充電裝置的類型,匹配待充電裝置的功率等級等。
在一些實現方式中,無線充電裝置10可以通過外部介面11與適配器相連,並根據適配器的輸出功率對待充電裝置30進行無線充電。在另一些實現方式中,無線充電裝置10可以用來充當適配器,即將適配器的功能整合在無線充電裝置10內部。上述適配器可以是相關技術中的普通的適配器,也可以是本申請實施例提供的輸出功率的可控的適配器。
為了便於理解,先以有線充電程序為例(即適配器與待充電裝置通過線纜直接連接),對相關技術中的普通的適配器,以及本申請實施例提供的輸出功率可控的適配器進行介紹。
相關技術中提到了用於為待充電裝置(如終端)進行充電的一適配器(或稱普通的適配器)。該適配器工作在恆壓模式下。在恆壓模式下,該適配器輸出的電壓基本維持恆定,比如5V、9V、12V或20V等。
該適配器輸出的電壓並不適合直接載入到電池兩端,而是需要先經過待充電裝置(如終端)內的變換電路進行變換,以得到待充電裝置(如終端)內的電池所預期的充電電壓和/或充電電流。
變換電路用於對適配器輸出的電壓進行變換,以滿足電池所預期的充電電壓和/或充電電流的需求。
作為一種範例,該變換電路可指充電管理模組,例如充電積體電路(integrated circuit,IC)。在電池的充電程序中,用於對電池的充電電壓和/或充電電流進行管理。該變換電路具有電壓回饋模組的功能,和/或,具有電流回饋模組的功能,以實現對電池的充電電壓和/或充電電流的管理。
舉例來說,電池的充電程序可包括涓流充電階段,恆流充電階段和恆壓充電階段中的一個或者多個。在涓流充電階段,變換電路可利用電流回饋環使得在涓流充電階段進入到電池的電流滿足電池所預期的充電電流大小(譬如第一充電電流)。在恆流充電階段,變換電路可利用電流回饋環使得在恆流充電階段進入電池的電流滿足電池所預期的充電電流大小(譬如第二充電電流,該第二充電電流可大於第一充電電流)。在恆壓充電階段,變換電路可利用電壓回饋環使得在恆壓充電階段載入到電池兩端的電壓的大小滿足電池所預期的充電電壓大小。
作為一種範例,當適配器輸出的電壓大於電池所預期的充電電壓時,變換電路可用於對適配器輸出的電壓進行降壓處理,以使降壓轉換後得到的充電電壓滿足電池所預期的充電電壓需求。作為又一種範例,當適配器輸出的電壓小於電池所預期的充電電壓時,變換電路可用於對適配器輸出的電壓進行升壓處理,以使升壓轉換後得到的充電電壓滿足電池所預期的充電電壓需求。
作為又一範例,以適配器輸出5V恆定電壓為例,當電池包括單個電芯(以鋰電池電芯為例,單個電芯的充電截止電壓為4.2V)時,變換電路(例如Buck降壓電路)可對適配器輸出的電壓進行降壓處理,以使得降壓後得到的充電電壓滿足電池所預期的充電電壓需求。
作為又一範例,以適配器輸出5V恆定電壓為例,當適配器為串聯有二及二以上單電芯的電池(以鋰電池電芯為例,單個電芯的充電截止電壓為4.2V)充電時,變換電路(例如Boost升壓電路)可對適配器輸出的電壓進行升壓處理,以使得升壓後得到的充電電壓滿足電池所預期的充電電壓需求。
變換電路受限於電路轉換效率低下的原因,致使未被轉換部分的電能以熱量的形式散失。這部分熱量會聚焦在待充電裝置(如終端)內部。待充電裝置(如終端)的設計空間和散熱空間都很小(例如,使用者使用的行動終端實體尺寸越來越輕薄,同時行動終端內密集排布了大量的電子元器件以提升行動終端的性能),這不但提升了變換電路的設計難度,還會導致聚焦在待充電裝置(如終端)內的熱量很難及時移除,進而引發待充電裝置(如終端)的異常。
例如,變換電路上聚集的熱量可能會對變換電路附近的電子元器件造成熱干擾,引發電子元器件的工作異常。又如,變換電路上聚集的熱量,可能會縮短變換電路及附近電子元件的使用壽命。又如,變換電路上聚集的熱量,可能會對電池造成熱干擾,進而導致電池充放電異常。又如變換電路上聚集的熱量,可能會導致待充電裝置(如終端)的溫度升高,影響使用者在充電時的使用體驗。又如,變換電路上聚集的熱量,可能會導致變換電路自身的短路,使得適配器輸出的電壓直接載入在電池兩端而引起充電異常,如果電池長時間處於過壓充電狀態,甚至會引發電池的爆炸,危及使用者安全。
本申請實施例提供一種輸出功率(如輸出電壓和/或輸出電流)可調的適配器。以電壓調節為例,該適配器能夠獲取電池的狀態資訊。電池的狀態資訊可以包括電池當前的電量資訊和/或電壓資訊。該適配器可以根據獲取到的電池的狀態資訊來調節適配器自身的輸出電壓,以滿足電池所預期的充電電壓和/或充電電流的需求,適配器調節後輸出的電壓可直接載入到電池兩端為電池充電(下稱“直充”)。進一步地,在電池充電程序的恆流充電階段,適配器調節後輸出的電壓可直接載入在電池的兩端為電池充電。
該適配器可以具有電壓回饋模組的功能和電流回饋模組的功能,以實現對電池的充電電壓和/或充電電流的管理。
該適配器根據獲取到的電池的狀態資訊來調節適配器自身的輸出電壓可以指:該適配器能夠即時獲取到電池的狀態資訊,並根據每次所獲取到的電池的即時狀態資訊來調節適配器自身輸出的電壓,以滿足電池所預期的充電電壓和/或充電電流。
該適配器根據即時獲取到的電池的狀態資訊來調節適配器自身的輸出電壓可以指:隨著充電程序中電池電壓的不斷上升,適配器能夠獲取到充電程序中不同時刻電池的當前狀態資訊,並根據電池的當前狀態資訊來即時調節適配器自身的輸出電壓,以滿足電池所預期的充電電壓和/或充電電流的需求。
舉例來說,電池的充電程序可包括涓流充電階段、恆流充電階段和恆壓充電階段中的至少一個。在涓流充電階段,適配器可在涓流充電階段輸出一第一充電電流對電池進行充電以滿足電池所預期的充電電流的需求(第一充電電流可為恆定直流電流)。在恆流充電階段,適配器可利用電流回饋環使得在恆流充電階段由適配器輸出且進入到電池的電流滿足電池所預期的充電電流的需求(譬如第二充電電流,可為脈動波形的電流,該第二充電電流可大於第一充電電流,可以是恆流充電階段的脈動波形的電流峰值大於涓流充電階段的恆定直流電流大小,而恆流充電階段的恆流可以指的是脈動波形的電流峰值或平均值保持基本不變)。在恆壓充電階段,適配器可利用電壓回饋環使得在恆壓充電階段由適配器輸出到待充電裝置(如終端)的電壓(即恆定直流電壓)保持恆定。
舉例來說,本申請實施例中提及的適配器可主要用於控制待充電裝置(如終端)內電池的恆流充電階段。在其他實施例中,待充電裝置(如終端)內電池的涓流充電階段和恆壓充電階段的控制功能也可由本申請實施例提及的適配器和待充電裝置(如終端)內額外的充電晶片來協同完成;相較於恆流充電階段,電池在涓流充電階段和恆壓充電階段接受的充電功率較小,待充電裝置(如終端)內部充電晶片的效率轉換損失和熱量累積是可以接受的。需要說明的是,本申請實施例中提及的恆流充電階段或恆流階段可以是指對適配器的輸出電流進行控制的充電模式,並非要求適配器的輸出電流保持完全恆定不變,例如可以是泛指適配器輸出的脈動波形的電流峰值或平均值保持基本不變,或者是一個時間段保持基本不變。例如,實際中,適配器在恆流充電階段通常採用分段恆流的方式進行充電。
分段恆流充電(Multi-stage constant current charging)可具有N個恆流階段(N為一個不小於2的整數),分段恆流充電以預定的充電電流開始第一階段充電,該分段恆流充電的N個恆流階段從第一階段到第(N-1)個階段依次被執行,當恆流階段中的前一個恆流階段轉到下一個恆流階段後,脈動波形的電流峰值或平均值可變小;當電池電壓到達充電終止電壓臨界值時,恆流階段中的前一個恆流階段會轉到下一個恆流階段。相鄰二恆流階段之間的電流轉換程序可以是漸變的,或,也可以是臺階式的跳躍變化。
進一步地,在適配器的輸出電流為脈動直流電的情況下,恆流模式可以指對脈動直流電的峰值或均值進行控制的充電模式,即控制適配器的輸出電流的峰值不超過恆流模式對應的電流。此外,適配器的輸出電流為交流電的情況下,恆流模式可以指對交流電的峰值進行控制的充電模式。
可選地,在一些實施例中,適配器可以支援第一充電模式和第二充電模式,適配器在第二充電模式下對待充電裝置(如終端)的充電速度快於適配器在第一充電模式下對待充電裝置(如終端)的充電速度。換句話說,相較於工作在第一充電模式下的適配器來說,工作在第二充電模式下的適配器充滿相同容量的待充電裝置(如終端)中的電池的耗時更短。
第一充電模式可為普通充電模式,第二充電模式可為快速充電模式。該普通充電模式是指適配器輸出相對較小的電流值(通常小於2.5A)或者以相對較小的功率(通常小於15W)來對待充電裝置(如終端)中的電池進行充電,在普通充電模式下想要完全充滿一較大容量電池(如3000毫安培時容量的電池),通常需要花費數個小時的時間;而在快速充電模式下,適配器能夠輸出相對較大的電流(通常大於2.5A,比如4.5A、5A甚至更高)或者以相對較大的功率(通常大於等於15W)來對待充電裝置(如終端)中的電池進行充電,相較於普通充電模式而言,適配器在快速充電模式下完全充滿相同容量電池所需要的充電時間能夠明顯縮短、充電速度更快。
本申請實施例的適配器包括控制單元,本申請實施例對適配器的控制單元與待充電裝置(如終端)的通訊內容,以及控制單元對適配器在第二充電模式下的輸出的控制方式不作具體限定,例如,控制單元可以與待充電裝置(如終端)通訊,交互待充電裝置(如終端)中的電池的當前電壓或當前電量,並基於電池的當前電壓或當前電量調整適配器的輸出電壓或輸出電流。下面結合具體的實施例對控制單元與待充電裝置(如終端)之間的通訊內容,以及控制單元對在第二充電模式下的適配器的輸出的控制方式進行詳細描述。
可選地,在一些實施例中,控制單元與待充電裝置(如終端)進行雙向通訊,以控制在第二充電模式下的適配器的輸出的程序可包括:控制單元與待充電裝置(如終端)進行雙向通訊,以協商適配器與待充電裝置(如終端)之間的充電模式。
本申請實施例中,適配器並非盲目地採用第二充電模式對待充電裝置(如終端)進行快速充電,而是與待充電裝置(如終端)進行雙向通訊,協商適配器是否可以採用第二充電模式對待充電裝置(如終端)進行快速充電,這樣能夠提升充電程序的安全性。
具體地,控制單元與待充電裝置(如終端)進行雙向通訊,以協商適配器與待充電裝置(如終端)之間的充電模式可包括:控制單元向待充電裝置(如終端)發送第一指令,第一指令用於詢問待充電裝置(如終端)是否開啟第二充電模式;控制單元接收待充電裝置(如終端)發送的針對該第一指令的回覆指令,回覆指令用於指示待充電裝置(如終端)是否同意開啟第二充電模式;在待充電裝置(如終端)同意開啟第二充電模式的情況下,控制單元使用第二充電模式為待充電裝置(如終端)充電。
本申請實施例的上述描述並不會對適配器(或者適配器的控制單元)與待充電裝置(如終端)的主從性進行限定,換句話說,控制單元與待充電裝置(如終端)中的任何一方均可作為主裝置方發起雙向通訊會話,相應地另外一方可以作為從裝置方對主裝置方發起的通訊做出第一回應或第一回覆。作為一種可行的方式,可以在通訊程序中,通過比較適配器側和待充電裝置(如終端)側相對於大地的電平高低來確認主、從裝置的身份。
本申請實施例並未對適配器(或者適配器的控制單元)與待充電裝置(如終端)之間雙向通訊的具體實現方式作出限制,即言,適配器(或者適配器的控制單元)與待充電裝置(如終端)中的任何一方作為主裝置方發起通訊會話,相應地另外一方作為從裝置方對主裝置方發起的通訊會話做出第一回應或第一回覆,同時主裝置方能夠針對該從裝置方的第一回應或第一回覆做出第二回應,即可認為主、從裝置之間完成了一次充電模式的協商程序。作為一種可行的實施方式,主、從裝置方之間可以在完成多次充電模式的協商後,再執行主、從裝置方之間的充電操作,以確保協商後的充電程序安全、可靠的被執行。
作為主裝置方能夠根據該從裝置方針對通訊會話的第一回應或第一回覆做出第二回應的一種方式可以是:主裝置方能夠接收到該從裝置方針對通訊會話所做出的第一回應或第一回覆,並根據接收到的該從裝置的第一回應或第一回覆做出針對性的第二回應。作為舉例,當主裝置方在預設的時間內接收到該從裝置方針對通訊會話的第一回應或第一回覆,主裝置方會對該從裝置的第一回應或第一回覆做出針對性的第二回應具體為:主裝置方與從裝置方完成了一次充電模式的協商,主裝置方與從裝置方之間根據協商結果按照第一充電模式或者第二充電模式執行充電操作,即適配器根據協商結果工作在第一充電模式或者第二充電模式下為待充電裝置(如終端)充電。
作為主裝置方能夠根據該從裝置方針對通訊會話的第一回應或第一回覆做出進一步的第二回應的一種方式還可以是:主裝置方在預設的時間內沒有接收到該從裝置方針對通訊會話的第一回應或第一回覆,主裝置方也會對該從裝置的第一回應或第一回覆做出針對性的第二回應。作為舉例,當主裝置方在預設的時間內沒有接收到該從裝置方針對通訊會話的第一回應或第一回覆,主裝置方也會對該從裝置的第一回應或第一回覆做出針對性的第二回應具體為:主裝置方與從裝置方完成了一次充電模式的協商,主裝置方與從裝置方之間按照第一充電模式執行充電操作,即適配器工作在第一充電模式下為待充電裝置(如終端)充電。
可選地,在一些實施例中,當待充電裝置(如終端)作為主裝置發起通訊會話,適配器(或者適配器的控制單元)作為從裝置對主裝置方發起的通訊會話做出第一回應或第一回覆後,無需要待充電裝置(如終端)對適配器的第一回應或第一回覆做出針對性的第二回應,即可認為適配器(或者適配器的控制單元)與待充電裝置(如終端)之間完成了一次充電模式的協商程序,進而適配器能夠根據協商結果確定以第一充電模式或者第二充電模式為待充電裝置(如終端)進行充電。
可選地,在一些實施例中,該適配器支援第一充電模式和第二充電模式。該適配器在該第二充電模式下對待充電裝置的充電速度快於該適配器在該第一充電模式下對該待充電裝置的充電速度。在該適配器與待充電裝置連接的程序中,與該待充電裝置進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該適配器的輸出。
可選地,在一些實施例中,該適配器與該待充電裝置進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該適配器的輸出的程序可包括:與該待充電裝置進行雙向通訊,以協商該適配器與該待充電裝置之間的充電模式。
可選地,在一些實施例中,該適配器與該待充電裝置進行雙向通訊,以協商該適配器與該待充電裝置之間的充電模式可包括:向該待充電裝置發送第一指令,該第一指令用於詢問該待充電裝置是否開啟該第二充電模式;接收該待充電裝置發送的該第一指令的回覆指令,該第一指令的回覆指令用於指示該待充電裝置是否同意開啟該第二充電模式;在該待充電裝置同意開啟該第二充電模式的情況下,使用該第二充電模式為該待充電裝置充電。
可選地,在一些實施例中,控制單元與待充電裝置(如終端)進行雙向通訊,以控制適配器在第二充電模式下的輸出的程序可包括:控制單元與待充電裝置(如終端)進行雙向通訊,以確定在第二充電模式下的適配器輸出的用於對待充電裝置(如終端)進行充電的充電電壓;控制單元對目標電壓的電壓值進行調整,使目標電壓的電壓值等於在第二充電模式下的適配器輸出的用於對待充電裝置(如終端)進行充電的充電電壓。
可選地,在一些實施例中,控制單元與待充電裝置(如終端)進行雙向通訊,以控制在第二充電模式下的適配器輸出的程序可包括:控制單元與待充電裝置(如終端)進行雙向通訊,以確定在第二充電模式下的適配器輸出的用於對待充電裝置(如終端)進行充電的充電電流;控制單元對目標電流的電流值進行調整,使目標電流的電流值等於在第二充電模式下的適配器輸出的用於對待充電裝置(如終端)進行充電的充電電流。
具體地,控制單元與待充電裝置(如終端)進行雙向通訊,以確定在第二充電模式下的適配器輸出的用於對待充電裝置(如終端)進行充電的充電電流可包括:控制單元向待充電裝置(如終端)發送第三指令,第三指令用於詢問待充電裝置(如終端)當前支援的最大充電電流;控制單元接收待充電裝置(如終端)發送的第三指令的回覆指令,第三指令的回覆指令用於指示待充電裝置(如終端)當前支援的最大充電電流;控制單元根據待充電裝置(如終端)當前支援的最大充電電流確定在第二充電模式下的適配器輸出的用於對待充電裝置(如終端)進行充電的充電電流。應理解,控制單元根據待充電裝置(如終端)當前支援的最大充電電流確定在第二充電模式下的適配器輸出的用於對待充電裝置(如終端)進行充電的充電電流的方式有多種,例如,適配器可以將待充電裝置(如終端)當前支援的最大充電電流確定為在第二充電模式下的適配器輸出的用於對待充電裝置(如終端)進行充電的充電電流,也可以綜合考慮待充電裝置(如終端)當前支援的最大充電電流以及自身的電流輸出能力等因素之後,確定在第二充電模式下的適配器輸出的用於對待充電裝置(如終端)進行充電的充電電流。
可選地,在一些實施例中,控制單元與待充電裝置(如終端)進行雙向通訊,以控制在第二充電模式下的適配器的輸出的程序可包括:在適配器使用第二充電模式為待充電裝置(如終端)進行充電的程序中,控制單元與待充電裝置(如終端)進行雙向通訊,以調整在第二充電模式下適配器的輸出電流。
具體地,控制單元與待充電裝置(如終端)進行雙向通訊,以調整適配器的輸出電流可包括:控制單元向待充電裝置(如終端)發送第四指令,第四指令用於詢問待充電裝置(如終端)的電池的當前電壓;控制單元接收適配器發送的第四指令的回覆指令,第四指令的回覆指令用於指示電池的當前電壓;控制單元根據電池的當前電壓,調整適配器的輸出電流。
可選地,在一些實施例中,控制單元與待充電裝置(如終端)進行雙向通訊,以控制在第二充電模式下適配器的輸出的程序可包括:控制單元與待充電裝置(如終端)進行雙向通訊,以確定充電介面是否接觸不良。
具體地,控制單元與待充電裝置(如終端)進行雙向通訊,以便確定充電介面是否接觸不良可包括:控制單元向待充電裝置(如終端)發送第四指令,第四指令用於詢問待充電裝置(如終端)的電池的當前電壓;控制單元接收待充電裝置(如終端)發送的第四指令的回覆指令,第四指令的回覆指令用於指示待充電裝置(如終端)的電池的當前電壓;控制單元根據適配器的輸出電壓和待充電裝置(如終端)電池的當前電壓,確定充電介面是否接觸不良。例如,控制單元確定適配器的輸出電壓和待充電裝置(如終端)的當前電壓的壓差大於預設的電壓臨界值,則表明此時壓差除以適配器輸出的當前電流值所得到的阻抗大於預設的阻抗臨界值,即可確定充電介面接觸不良。
可選地,在一些實施例中,充電介面接觸不良也可由待充電裝置(如終端)進行確定。例如,待充電裝置(如終端)向控制單元發送第六指令,第六指令用於詢問適配器的輸出電壓;待充電裝置(如終端)接收控制單元發送的第六指令的回覆指令,第六指令的回覆指令用於指示適配器的輸出電壓;待充電裝置(如終端)根據待充電裝置(如終端)電池的當前電壓和適配器的輸出電壓,確定充電介面是否接觸不良。在待充電裝置(如終端)確定充電介面接觸不良後,待充電裝置(如終端)可以向控制單元發送第五指令,第五指令用於指示充電介面接觸不良。控制單元在接收到第五指令之後,可以控制適配器退出第二充電模式。
可選地,在一些實施例中,該適配器包括充電介面。該適配器通過該充電介面中的資料線與該待充電裝置進行雙向通訊。
可選地,在一些實施例中,該適配器支援第二充電模式。該第二充電模式為恆流模式,且在該第二充電模式下,該適配器的輸出電流為脈動直流電。
可選地,在一些實施例中,該適配器支援第一充電模式。該第一充電模式為恆壓模式。該適配器包括次級濾波單元,在該第一充電模式下,控制該次級濾波單元工作,使得該適配器的輸出電壓的電壓值恆定(直流電);在該第二充電模式下,控制該次級濾波單元停止工作,使得該適配器的輸出電流為脈動直流電。
可選地,在一些實施例中,該適配器支援第二充電模式。該第二充電模式為恆流模式,且在該第二充電模式下,該適配器的輸出電流為交流電。
可選地,在一些實施例中,該適配器支援第二充電模式。在該第二充電模式下,該適配器的輸出電壓和輸出電流直接輸入到該待充電裝置的電池,為該電池進行直充。
可選地,在一些實施例中,該適配器是用於為待充電裝置充電的適配器。
可選地,在一些實施例中,該適配器包括用於對充電程序進行控制的控制單元,該控制單元為MCU。
可選地,在一些實施例中,該適配器包括充電介面,該充電介面為USB介面。
上文以有線充電為例,對相關技術中的普通的適配器與本申請實施例提供的輸出功率可控的適配器進行了詳細描述。上文指出,為了能夠將適配器運用至無線充電領域,第一種可能的實現方式是將適配器與無線充電裝置相連,從而基於適配器的輸出功率對待充電裝置進行無線充電。在這種實現方式中,無線充電裝置主要的功能是將適配器的輸出功率轉換成無線功率訊號,然後將該無線功率訊號傳輸至待充電裝置。第二種可能的實現方式是直接將無線充電裝置作為適配器(即將適配器的功能整合在無線充電裝置內部),利用無線充電裝置自身的輸出功率對待充電裝置進行充電。在這種實現方式中,無線充電裝置不但需要負責通過變壓、整流等操作對交流電進行轉換,還要負責將轉換後的電壓和電流以無線的方式發射至待充電裝置,從而對待充電裝置進行無線充電。下面結合具體的實施例,對以上兩種實現方式分別進行詳細介紹。
以第一種實現方式為例,如第15圖所示,外部介面11可以與適配器40相連。當外部介面11與適配器40連接時,無線充電裝置10可主要用於無線充電,無線資料傳輸電路13可以處於空閒狀態,或者傳輸無線充電相關的一些參數資訊。
本申請實施例對適配器40的類型不做具體限定。例如,適配器40可以是相關現有技術提供的普通的適配器。又如,適配器40可以是本申請實施例提供的能夠對自身的輸出功率進行控制的適配器,這類適配器通常需要與外界進行雙向通訊,以協商或控制該適配器的輸出功率。
以適配器40為普通適配器為例,當無線充電裝置10識別到外部介面11連接到該普通的適配器時,無線充電控制電路12可以基於無線充電標準(如QI,A4WP等)定義的規則,為待充電裝置提供一個或多個功率等級,如低功率等級(如5W)和中功率等級(如10W和/或15W)。當無線充電裝置10檢測到待充電裝置時,可以基於無線充電標準提供的無線充電協定進行通訊,以識別待充電裝置的類型,並匹配待充電裝置的功率等級。然後,無線充電底座可以基於匹配出的功率等級對待充電裝置進行無線充電。
以適配器40為本申請實施例提供的輸出功率可調的適配器為例,無線充電裝置10中的無線充電控制電路12可以與適配器進行雙向通訊,以控制(或協商)該適配器的輸出功率,並根據該適配器的輸出功率對待充電裝置30進行無線充電。由上文可知,與相關技術提供的普通的適配器相比,本申請實施例提供的輸出功率可控的適配器能夠提供更大的輸出功率,從而為無線充電領域的快速充電提供了基礎。
當無線充電裝置10檢測到外部介面11與適配器相連時,無線充電裝置10可以與適配器進行雙向通訊。如果該適配器能夠支持雙向通訊,表明該適配器為上文描述的輸出功率可控的適配器。此時,無線充電裝置10中的無線充電控制電路12可以基於無線充電標準(如QI、A4WP等)定義的規則,為待充電裝置提供一個或多個標準的功率等級,如低功率等級(如5W)和中功率等級(如10W和/或15W)。或者,無線充電控制電路12可以擴展傳統的無線充電標準(如QI、A4WP等),使其能夠支援更高的功率等級。這樣一來,當無線充電裝置10檢測到外部介面11與輸出功率可控的適配器相連時,可以為待充電裝置提供更高的功率等級。
可選地,在一些實施例中,無線充電裝置10可以按照本申請實施例提供的雙向通訊協定(詳見上文描述的適配器與待充電裝置之間的雙向通訊程序和指令集合)與待充電裝置進行雙向通訊,以提供中功率等級,甚至提供更高的功率等級。
以無線充電裝置10為無線充電底座為例,當待充電裝置與無線充電底座相連時,無線充電底座可以按照本申請實施例提供的雙向通訊協定與待充電裝置進行雙向通訊,以識別待充電設別的類型,並對待充電裝置進行功率匹配。然後,無線充電底座可以基於匹配出的功率對待充電裝置進行無線充電。需要說明的是,功率的匹配程序可以包括電流大小的匹配和電壓大小的匹配,以匹配功率等於10W為例,電壓和電流可以分別為5V和2A,或者電壓和電流可以分別為10V和1A。
需要說明的是,本申請實施例對是無線充電控制電路12與適配器之間的通訊內容不做具體限定,只要能夠實現控制或協商適配器的輸出功率的目的即可。下面結合具體的實施例,對適配器與無線充電控制電路12之間的通訊內容進行舉例說明。
可選地,在一些實施例中,適配器40是支援第一充電模式和第二充電模式的適配器,且適配器40在第二充電模式下對待充電裝置30的充電速度快於適配器40在第一充電模式下對待充電裝置30的充電速度,上述與適配器40進行雙向通訊,以控制適配器40的輸出功率可包括:與適配器40進行雙向通訊,以控制在第二充電模式下的適配器40的輸出功率。
需要說明的是,第二充電模式下的適配器40的輸出功率可以由無線充電裝置10主動確定;或者,可以由無線充電裝置10在參考待充電終端的狀態或能力的情況下確定;或者,可以由待充電裝置30確定,在這種情況下,無線充電裝置10主要負責適配器40和待充電裝置30之間的資訊或指令的傳遞。
可選地,在一些實施例中,無線充電控制電路12可以直接與適配器40進行雙向通訊,以協商或控制第二充電模式下的適配器的輸出功率。例如,無線充電控制電路12可以本申請實施例提供的雙向通訊協定(參見上文描述的適配器與待充電裝置之間的雙向通訊程序和指令集合)與適配器40進行雙向通訊。
可選地,在一些實施例中,上述與適配器40進行雙向通訊,以控制在第二充電模式下的適配器40的輸出功率可包括:與適配器40進行雙向通訊,以協商適配器40的充電模式。
例如,適配器40可以向無線充電控制電路12發送第一指令,詢問無線充電控制電路12是否開啟第二充電模式;無線充電控制電路12向適配器發送第一指令的回覆指令,第一指令的回覆指令用於指示無線充電控制電路12是否同意開啟第二充電模式。在第一指令的回覆指令指示無線充電控制電路12同意開啟第二充電模式的情況下,適配器開啟第二充電模式。
本申請實施例對無線充電控制電路12確定是否開啟第二充電模式的方式不做具體限定。例如,無線充電控制電路12可以直接同意開啟第二充電模式;又如,無線充電控制電路12可以將第一指令發送至待充電裝置30,由待充電裝置30決定是否開啟第二充電模式;又如,無線充電控制電路12可以根據待充電裝置30的狀態(如待充電裝置是否支援第二充電模式,和/或待充電裝置的當前電量等)確定是否開啟第二充電模式。
可選地,在一些實施例中,上述與適配器40進行雙向通訊,以控制在第二充電模式下的適配器40的輸出功率可包括:與適配器40進行雙向通訊,以控制在第二充電模式下的適配器的輸出電壓。
例如,適配器40可以向無線充電控制電路12發送第二指令,詢問無線充電控制電路12當前的輸出電壓是否合適;無線充電控制電路12可以向適配器40發送第二指令的回覆指令,第二指令的回覆指令用於適配器40當前的輸出電壓合適、偏高或偏低,以便適配器40根據第二指令的回覆指令調整自身的輸出電壓。
本申請實施例對無線充電控制電路12確定在第二充電模式下的適配器的輸出電壓的方式不做具體限定。可選地,在一些實施例中,無線充電控制電路12可以主動確定在第二充電模式下的適配器的輸出電壓。例如,無線充電控制電路12識別出該適配器為輸出功率可控的適配器之後,直接將該適配器40的輸出電壓調整到預設的較高檔位。可選地,在另一些實施例中,無線充電控制電路12可以與待充電裝置30進行通訊,並基於待充電裝置30的回饋資訊控制在第二充電模式下的適配器的輸出電壓。
可選地,在一些實施例中,上述與適配器進行雙向通訊,以控制在第二充電模式下的適配器的輸出功率可包括:與適配器進行雙向通訊,以控制在第二充電模式下的適配器的輸出電流。
例如,適配器40可以向無線充電控制電路12發送第三指令,詢問無線充電控制電路12適配器的輸出電流的電流值,或無線充電裝置支援的最大充電電流;無線充電控制電路12可以向適配器40發送第三指令的回覆指令,第三指令的回覆指令用於指示適配器的輸出電流的電流值,或者無線充電裝置支援的最大充電電流,以便適配器40根據第三指令的回覆指令調整自身的輸出電流。
本申請實施例對無線充電控制電路12確定在第二充電模式下的適配器的輸出電流的方式不做具體限定。可選地,在一些實施例中,無線充電控制電路12可以主動控制在第二充電模式下的適配器的輸出電流。例如,無線充電控制電路12識別出該適配器為輸出功率可控的適配器之後,直接將該適配器的輸出電流調整到預設的較高檔位。可選地,在另一些實施例中,無線充電控制電路12可以與待充電裝置30進行通訊,並基於待充電裝置30的回饋資訊控制在第二充電模式下的適配器的輸出電流。
需要說明的是,本申請實施例對無線充電控制電路12根據適配器40的輸出功率對待充電裝置30進行無線充電的程序不做具體限定。在一些實施例中,可以沿用傳統的無線充電標準(如QI或A4WP)所提供的無線充電協定對待充電裝置30進行無線充電。在另一些實施中,可以採用本申請實施例提供的雙向通訊協定(參見上文描述的適配器與待充電裝置之間的雙向通訊程序和指令集合)對待充電裝置30進行無線充電。
具體地,上述根據適配器40的輸出功率對待充電裝置30進行無線充電可包括:與待充電裝置30進行雙向通訊,以詢問待充電裝置30是否同意開啟第二充電模式;在待充電裝置30同意開啟第二充電模式的情況下,根據在第二充電模式下的適配器40的輸出功率,對待充電裝置30進行無線充電。
傳統的無線充電程序的通訊程序僅包括待充電裝置的識別和功率等級確認程序,本申請實施例基於自訂的雙向通訊協定,首先識別待充電裝置的類型(即待充電裝置是否為支援第二充電模式的適配器),從而將本申請實施例提供的雙向通訊協定應用到無線充電領域,為無線充電領域的快速充電提供了基礎。
可選地,在一些實施例中,無線充電控制電路12還可用於在無線充電控制電路12根據適配器40的輸出功率對待充電裝置30進行無線充電的程序中,與待充電裝置30進行雙向通訊,以調整無線充電控制電路12的輸出功率。
傳統的無線充電程序在完成待充電裝置的功率匹配之後,則無法調整無線充電控制的輸出功率,本申請實施例修改無線充電控制電路12與待充電裝置30之間的通訊協定,在無線充電控制中,保持無線充電控制電路12與待充電裝置30之間的雙向通訊,從而可以根據實際需要即時調整無線充電控制電路12的輸出功率,提高了無線充電程序的靈活性。
以第二種實現方式(即無線充電裝置10直接作為適配器的實現方式)為例,無線充電控制電路12還可用於接收交流電;將交流電的輸入功率轉換成無線充電裝置10的輸出功率;根據無線充電裝置10的輸出功率對待充電裝置30進行無線充電。
將適配器的功能整合在無線充電裝置中,可以減少無線充電程序中需要連接的設備或裝置的數量,簡化實現。
應理解,可以在無線充電裝置10中整合普通適配器的功能,也可以在無線充電裝置10中整合本申請實施例提供的輸出功率可調的適配器的功能。以在無線充電裝置10中整合本申請實施例提供的輸出功率可調的適配器的功能為例,無線充電裝置10可與待充電裝置進行雙向通訊,從而控制無線充電裝置10的輸出功率。無線充電裝置10與待充電裝置之間的雙向通訊機制可以採用與有線充電程序中的輸出功率可調的適配器與待充電裝置之間的雙向通訊機制(具體參見上文)類似的通訊機制,不同之處在於無線充電裝置10與待充電裝置之間的充電功率是以無線方式傳輸的。下面結合具體的實施例對無線充電裝置10與待充電裝置之間的通訊機制和充電控制方式進行詳細描述。
可選地,在一些實施例中,無線充電裝置10可支援第一充電模式和第二充電模式,且無線充電裝置10在第二充電模式下對待充電裝置30的充電速度快於無線充電裝置10在第一充電模式下對待充電裝置30的充電速度,與待充電裝置30進行雙向通訊,以控制無線充電裝置10的輸出功率可包括:與待充電裝置30進行雙向通訊,以控制在第二充電模式下的無線充電裝置10的輸出功率。
可選地,在一些實施例中,與待充電裝置30進行雙向通訊,以控制在第二充電模式下的無線充電裝置10的輸出功率可包括:與待充電裝置30進行雙向通訊,以協商無線充電裝置10的充電模式。
可選地,在一些實施例中,與待充電裝置30進行雙向通訊,以控制在第二充電模式下的無線充電裝置10的輸出功率可包括:與待充電裝置30進行雙向通訊,以控制在第二充電模式下的無線充電裝置10的輸出電壓。
可選地,在一些實施例中,與待充電裝置30進行雙向通訊,以控制在第二充電模式下的無線充電裝置10的輸出功率可包括:與待充電裝置30進行雙向通訊,以控制在第二充電模式下的無線充電裝置10的輸出電流。
上文結合不同實施例對無線充電裝置10的功能進行了詳細描述,但本申請各個實施例之間相互獨立,例如,無線充電裝置10可以僅實現第13圖實施例描述的功能,或者,無線充電裝置10可以僅實現第15圖實施例描述的功能,或者,無線充電裝置10可以同時實現第13圖實施例和第15圖實施例描述的功能。
上文結合第13圖至第15圖,詳細描述了本申請的裝置實施例,下文結合第16圖,詳細描述本申請實施例的方法實施例,應理解,方法側的描述與裝置側的描述相互對應,為了簡潔,適當省略重複的描述。
第16圖是本申請實施例提供的無線充電方法的示意性流程圖。第16圖的方法可應用於具有外部介面的無線充電裝置(如上文描述的無線充電裝置10),第16圖的方法可包括:
1610、在該外部介面與具有資料處理和傳輸功能的電子裝置連接的程序中,根據該電子裝置的輸出功率對待充電裝置進行無線充電;
1620、在該無線充電控制電路根據該電子裝置的輸出功率對該待充電裝置進行無線充電的程序中,通過無線鏈路將該電子裝置中儲存的資料傳輸至該待充電裝置,或者通過無線鏈路將該待充電裝置中儲存的資料傳輸至該電子裝置。
本申請實施例提供的無線充電裝置不但能夠基於電子裝置提供的輸出功率對待充電裝置進行無線充電,而且能夠在無線充電程序中實現電子裝置與待充電裝置之間的無線資料傳輸,從而無需準備額外的資料線,簡化了使用者的操作。
可選地,在一些實施例中,第16圖的方法還可包括:接收交流電;將該交流電的輸入功率轉換成該無線充電裝置的輸出功率;根據該無線充電裝置的輸出功率對該待充電裝置進行無線充電。
可選地,在一些實施例中,第16圖的方法還可包括:與該待充電裝置進行雙向通訊,以控制該無線充電裝置的輸出功率。
可選地,在一些實施例中,該無線充電裝置支援第一充電模式和第二充電模式,且該無線充電裝置在該第二充電模式下對該待充電裝置的充電速度快於該無線充電裝置在該第一充電模式下對該待充電裝置的充電速度,該與該待充電裝置進行雙向通訊,以控制該無線充電裝置的輸出功率,包括:
與該待充電裝置進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該無線充電裝置的輸出功率。
可選地,在一些實施例中,該與該待充電裝置進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該無線充電裝置的輸出功率可包括:與該待充電裝置進行雙向通訊,以協商該無線充電裝置的充電模式。
可選地,在一些實施例中,該與該待充電裝置進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該無線充電裝置的輸出功率可包括:與該待充電裝置進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該無線充電裝置的輸出電壓。
可選地,在一些實施例中,該與該待充電裝置進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該無線充電裝置的輸出功率可包括:與該待充電裝置進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該無線充電裝置的輸出電流。
可選地,在一些實施例中,第16圖的方法還可包括:在該外部介面與適配器連接的程序中,與該適配器進行雙向通訊,以控制該適配器的輸出功率;根據該適配器的輸出功率對待充電裝置進行無線充電。
可選地,在一些實施例中,該適配器支援第一充電模式和第二充電模式,且該適配器在該第二充電模式下對該待充電裝置的充電速度快於該適配器在該第一充電模式下對該待充電裝置的充電速度,該與該適配器進行雙向通訊,以控制該適配器的輸出功率可包括:與該適配器進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該適配器的輸出功率。
可選地,在一些實施例中,該與該適配器進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該適配器的輸出功率可包括:與該適配器進行雙向通訊,以協商該適配器的充電模式。
可選地,在一些實施例中,該與該適配器進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該適配器的輸出功率可包括:與該適配器進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該適配器的輸出電壓。
可選地,在一些實施例中,該與該適配器進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該適配器的輸出功率可包括:與該適配器進行雙向通訊,以控制在該第二充電模式下的該適配器的輸出電流。
可選地,在一些實施例中,該適配器支援第一充電模式和第二充電模式,且該適配器在該第二充電模式下對該待充電裝置的充電速度快於該適配器在該第一充電模式下對該待充電裝置的充電速度,該根據該適配器的輸出功率對待充電裝置進行無線充電可包括:與該待充電裝置進行雙向通訊,以詢問該待充電裝置是否同意開啟該第二充電模式;在該待充電裝置同意開啟該第二充電模式的情況下,根據在該第二充電模式下的該適配器的輸出功率,對該待充電裝置進行無線充電。
可選地,在一些實施例中,該方法還包括:在根據該適配器的輸出功率對待充電裝置進行無線充電的程序中,與該待充電裝置進行雙向通訊,以調整該無線充電控制電路的輸出功率。
可選地,在一些實施例中,該無線充電裝置為無線充電底座。
可選地,在一些實施例中,該無線資料傳輸電路用於傳輸以下資料中的至少一種:USB協定格式的資料、DP協定格式的資料、MHL協定格式的資料。
可選地,在一些實施例中,該無線充電控制電路基於以下標準中的一種進行無線充電:QI標準、A4WP標準以及PMA標準。
可選地,在一些實施例中,該無線充電裝置的外部介面包括以下介面中的至少一種:USB 2.0介面、USB 3.0介面和TYPE-C介面。
在上述實施例中,可以全部或部分地通過軟體、硬體、韌體或者其他任意組合來實現。當使用軟體實現時,可以全部或部分地以電腦程式產品的形式實現。該電腦程式產品包括一個或多個電腦指令。在電腦上載入和執行該電腦程式指令時,全部或部分地產生按照本申請實施例該的流程或功能。該電腦可以是通用電腦、專用電腦、電腦網路,或者其他可程式裝置。該電腦指令可以儲存在電腦可讀儲存媒體中,或者從一個電腦可讀儲存媒體向另一個電腦可讀儲存媒體傳輸,例如,該電腦指令可以從一個網站網站、電腦、伺服器或資料中心通過有線(例如同軸電纜、光纖、數位用戶迴路(digital subscriber line,DSL))或無線(例如紅外、無線、微波等)方式向另一個網站網站、電腦、伺服器或資料中心進行傳輸。該電腦可讀儲存媒體可以是電腦能夠存取的任何可用媒體或者是包含一個或多個可用媒體整合的伺服器、資料中心等資料存放裝置。該可用媒體可以是磁性媒體(例如,軟碟、硬碟、磁帶)、光媒體(例如數位視訊光碟(digital video disc,DVD))、或者半導體媒體(例如固態硬碟(solid state disk,SSD))等。
本領域普通技術人員可以意識到,結合本文中所揭露的實施例描述的各範例的單元及演算法步驟,能夠以電子硬體,或者電腦軟體和電子硬體的結合來實現。這些功能究竟以硬體還是軟體方式來執行,取決於技術方案的特定應用和設計約束條件。專業技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能,但是這種實現不應認為超出本申請的範圍。
在本申請所提供的幾個實施例中,應該理解到,所揭露的系統、裝置和方法,可以通過其它的方式實現。例如,以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的,例如,該單元的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實際實現時可以有另外的劃分方式,例如多個單元或元件可以結合或者可以整合到另一個系統,或一些特徵可以忽略,或不執行。另一點,所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通訊連接可以是通過一些介面,裝置或單元的間接耦合或通訊連接,可以是電性、機械或其它的形式。
該作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是實體上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是實體單元,即可以位於一個地方,或者也可以分佈到多個網路單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。
另外,在本申請各個實施例中的各功能單元可以整合在一個處理單元中,也可以是各個單元單獨實體存在,也可以二或二以上單元整合在一個單元中。
以上該,僅為本申請的具體實施方式,但本申請的保護範圍並不侷限於此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本申請揭露的技術範圍內,可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本申請的保護範圍之內。因此,本申請的保護範圍應以該申請專利範圍的保護範圍為準。
10、120、220‧‧‧無線充電裝置
11、224‧‧‧外部介面
12‧‧‧無線充電控制電路
13、225‧‧‧無線資料傳輸電路
20‧‧‧電子裝置
30、130、230‧‧‧待充電裝置
40‧‧‧適配器
110‧‧‧電源提供裝置
121、221‧‧‧無線發射電路
122‧‧‧無線充電電路
123‧‧‧控制單元
131、231‧‧‧無線接收電路
132、237‧‧‧變換電路
133、232‧‧‧電池
200‧‧‧無線充電系統
210‧‧‧電源提供裝置
222‧‧‧第一通訊控制電路
223‧‧‧充電介面
233‧‧‧第一充電通道
234‧‧‧檢測電路
235‧‧‧第二通訊控制電路
236‧‧‧第二充電通道
238‧‧‧開關
240‧‧‧電子裝置
2341‧‧‧取樣保持電路
2342‧‧‧放電電路
第1圖是傳統無線充電系統的結構範例圖。 第2圖是本申請一個實施例提供的無線充電系統的結構示意圖。 第3圖是本申請另一實施例提供的無線充電系統的結構示意圖。 第4圖是本申請又一實施例提供的無線充電系統的結構示意圖。 第5圖是本申請又一實施例提供的無線充電系統的結構示意圖。 第6圖是本申請一個實施例提供的待充電裝置的結構示意圖。 第7圖是本申請另一實施例提供的待充電裝置的結構示意圖。 第8圖是本申請又一實施例提供的無線充電系統的結構示意圖。 第9圖是本申請又一實施例提供的無線充電系統的結構示意圖。 第10圖是本申請一個實施例提供的無線充電方法的示意性流程圖。 第11圖是本申請另一實施例提供的無線充電方法的示意性流程圖。 第12圖是本申請又一實施例提供的無線充電方法的示意性流程圖。 第13圖是本申請再一個實施例提供的無線充電系統的示意性結構圖。 第14圖是本申請實施例提供的無線充電裝置的示意性結構圖。 第15圖是本申請又另一實施例提供的無線充電系統的示意性結構圖。 第16圖是本申請實施例提供的無線充電方法的示意性流程圖。
Claims (15)
- 一種無線充電系統,其中,該無線充電系統包括一無線充電裝置、一待充電裝置和一電源提供裝置,該無線充電裝置包括:一無線發射電路,用於發射一電磁訊號,以對該待充電裝置進行無線充電;一第一通訊控制電路,用於在該無線充電的程序中,與該待充電裝置進行無線通訊;該待充電裝置包括:一電池;一無線接收電路,用於接收該電磁訊號,並將該電磁訊號轉換成該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流;一第一充電通道,用於接收該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流,並基於該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流對該電池進行充電;一檢測電路,用於檢測該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流;一第二通訊控制電路,用於根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該第一通訊控制電路進行無線通訊,以便該第一通訊控制電路調整該無線發射電路的發射功率,使得該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與該電池當前所處的充電階段相匹配;該電源提供裝置用於向該無線發射電路提供輸出電壓和輸出電流,以使該無線發射電路根據該電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流,產生該電磁訊號;其中,該第一通訊控制電路還用於與該電源提供裝置進行通訊,以協商該電源提供裝置的輸出功率。
- 如申請專利範圍第1項所述之無線充電系統,其中,該無線充電裝置支援一第一無線充電模式和一第二無線充電模式,其中該無線充電裝置在該第一無線充電模式下對該待充電裝置的充電速度快於該無線充電裝置在該第二無線充電模式下對該待充電裝置的充電速度;該第一通訊控制電路和該第二通訊控制電路進行通訊,以協商使用該第一無線充電模式或該第二無線充電模式進行無線充電。
- 一種無線充電裝置,其中,該無線充電裝置包括:一無線發射電路,用於接收一電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流,並根據該電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流,產生一電磁訊號,且發射該電磁訊號,以對一待充電裝置進行一無線充電;一通訊控制電路,用於在該無線充電的程序中,與該待充電裝置進行無線通訊,以調整該無線發射電路的發射功率,使得該待充電裝置中的無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與該待充電裝置中的電池當前所處的充電階段相匹配。
- 如申請專利範圍第3項所述之無線充電裝置,其中,該無線充電裝置還包括:一外部介面,在該外部介面與具有資料處理和傳輸功能的一電子裝置連接的程序中,該無線充電裝置根據該電子裝置的輸出功率對該待充電裝置進行無線充電;一無線資料傳輸電路,用於在該無線充電裝置根據該電子裝置的輸出功率對該待充電裝置進行無線充電的程序中,通過無線鏈路將該電子裝置中儲存的資料傳輸至該待充電裝置,或者通過無線鏈路將該待充電裝置中儲存的資料傳輸至該電子裝置;一充電介面;該無線發射電路還用於通過該充電介面接收一電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流,並根據該電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流,產生該電磁訊號;其中,該通訊控制電路還用於與該電源提供裝置進行通訊,以協商該電源提供裝置的輸出功率;其中,該通訊控制電路與該電源提供裝置進行通訊,以協商該電源提供裝置的輸出功率,包括:該通訊控制電路與該電源提供裝置進行通訊,以協商該電源提供裝置的一最大輸出功率;該通訊控制電路調整該無線發射電路的發射功率,包括:在該無線發射電路根據該電源提供裝置的最大輸出功率對該待充電裝置進行無線充電的程序中,該通訊控制電路調整該無線發射電路從該最大輸出功率中抽取的功率量,以調整該無線發射電路的發射功率;或者,該通訊控制電路調整該無線發射電路的發射功率,包括:該通訊控制電路與該電源提供裝置進行通訊,以調整該電源提供裝置的輸出電壓和/或輸出電流,從而調整該無線發射電路的發射功率。
- 如申請專利範圍第3項或第4項所述之無線充電裝置,其中,該無線發射電路還用於接收外部輸入的一交流電,根據該交流電產生該電磁訊號;該通訊控制電路和該待充電裝置基於藍牙、無線保真或反向散射調製方式進行無線通訊。
- 一種無線充電裝置,其中,該無線充電裝置包括:一外部介面;一無線充電控制電路,用於在該外部介面與具有資料處理和傳輸功能的一電子裝置連接的程序中,根據該電子裝置的輸出功率對一待充電裝置進行無線充電;一無線資料傳輸電路,用於在該無線充電控制電路根據該電子裝置的輸出功率對該待充電裝置進行無線充電的程序中,通過無線鏈路將該電子裝置中儲存的資料傳輸至該待充電裝置,或者通過無線鏈路將該待充電裝置中儲存的資料傳輸至該電子裝置。
- 如申請專利範圍第6項所述之無線充電裝置,其中,該無線充電控制電路還用於接收一交流電,並將該交流電的輸入功率轉換成該無線充電裝置的輸出功率,並根據該無線充電裝置的輸出功率對該待充電裝置進行無線充電;或者,該無線充電控制電路還用於在該外部介面與一適配器連接的程序中,與該適配器進行雙向通訊,以控制該適配器的輸出功率;根據該適配器的輸出功率對一待充電裝置進行無線充電;該無線充電控制電路還用於在該無線充電控制電路根據該適配器的輸出功率對待充電裝置進行無線充電的程序中,與該待充電裝置進行雙向通訊,以調整該無線充電控制電路的輸出功率。
- 一種待充電裝置,其中,該待充電裝置包括:一電池;一無線接收電路,用於接收一無線充電裝置發射的一電磁訊號,並將該電磁訊號轉換成該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流;一第一充電通道,用於接收該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流,並基於該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流對該電池進行充電;一檢測電路,用於檢測該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流;一通訊控制電路,用於根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該無線充電裝置進行無線通訊,以調整該無線充電裝置的發射功率,使得該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與該電池當前所處的充電階段相匹配;以及一第二充電通道,該第二充電通道上設置有一變換電路,該變換電路用於接收該無線接收電路的輸出電流,對該無線接收電路的輸出電流進行變換,並基於該變換後的電流對該電池進行充電,其中,該通訊控制電路還用於控制該第一充電通道和該第二充電通道之間的切換。
- 如申請專利範圍第8項所述之待充電裝置,其中,該通訊控制電路根據該檢測電路檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該無線充電裝置進行無線通訊,以調整該無線充電裝置的發射功率,包括:該通訊控制電路向該無線充電裝置發送一調整資訊,該調整資訊用於指示該無線充電裝置對電源提供裝置的輸出電壓和/或輸出電流進行調整;其中,該通訊控制電路還用於向該無線充電裝置發送一電池狀態資訊,以便該無線充電裝置根據該電池狀態資訊調整該無線發射電路的發射功率,其中該電池狀態資訊包括該待充電裝置中的電池的當前電量和/或當前電壓;其中,該通訊控制電路和該無線充電裝置基於藍牙、無線保真或反向散射調製方式進行無線通訊。
- 如申請專利範圍第8項所述之待充電裝置,其中,該通訊控制電路和該無線充電裝置之間的通訊資訊包括以下資訊的至少一種:該電池的溫度資訊;指示該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流的峰值或均值的資訊;進入過壓保護或過流保護的指示資訊;功率傳輸效率資訊,用於指示該無線充電裝置和該無線接收電路之間的功率傳輸效率。
- 如申請專利範圍第10項所述之待充電裝置,其中,該通訊控制電路還用於與該無線充電裝置進行一握手通訊,在該握手通訊成功的情況下,控制該第一充電通道工作,在該握手通訊失敗的情況下,控制該第二充電通道工作;該通訊控制電路還用於根據該電池的溫度,控制該第一充電通道和該第二充電通道之間的切換。
- 一種無線充電方法,其中,該無線充電方法應用於一無線充電系統,該無線充電系統包括一無線充電裝置、一待充電裝置和一電源提供裝置,該無線充電方法包括:通過該無線充電裝置中的一無線發射電路發射一電磁訊號;通過該待充電裝置中的一無線接收電路接收該電磁訊號,並將該電磁訊號轉換成該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流;通過該待充電裝置中的第一充電通道接收該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流,並基於該無線接收電路的輸出電壓和輸出電流對一電池進行充電;在充電程序中,該待充電裝置檢測該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流;該待充電裝置根據檢測到的該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流,與該無線充電裝置進行無線通訊,以便該無線充電裝置調整該無線發射電路的發射功率,使得該無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與該電池當前所處的充電階段相匹配;其中,該電源提供裝置向該無線發射電路提供輸出電壓和輸出電流,以使該無線發射電路根據該電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流,產生該電磁訊號;其中,該無線充電裝置與該電源提供裝置進行通訊,以協商該電源提供裝置的輸出功率。
- 一種無線充電方法,其中,該無線充電方法應用於一無線充電裝置,該無線充電方法包括:接收一電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流,並根據該電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流,產生一電磁訊號,且發射該電磁訊號,以對一待充電裝置進行一無線充電;在該無線充電的程序中,與該待充電裝置進行無線通訊,以調整該無線發射電路的發射功率,使得該待充電裝置中的無線接收電路的輸出電壓和/或輸出電流與該待充電裝置中的電池當前所處的充電階段相匹配。
- 一種無線充電方法,其中,該方法應用於具有一外部介面的無線充電裝置,該方法包括:在該外部介面與具有資料處理和傳輸功能的一電子裝置連接的程序中,根據該電子裝置的輸出功率對一待充電裝置進行無線充電;在根據該電子裝置的輸出功率對該待充電裝置進行無線充電的程序中,通過無線鏈路將該電子裝置中儲存的資料傳輸至該待充電裝置,或者通過無線鏈路將該待充電裝置中儲存的資料傳輸至該電子裝置。
- 一種無線充電方法,其中,該無線充電方法應用於一待充電裝置,該無線充電方法包括:接收一無線充電裝置發射的一電磁訊號,並將該電磁訊號轉換成該待充電裝置中一無線接收電路的一輸出電壓和一輸出電流;藉由該待充電裝置中的一第一充電通道接收該輸出電壓和該輸出電流,並基於該輸出電壓和輸出電流對該待充電裝置的一電池進行充電;在充電程序中,檢測該無線接收電路的一輸出電壓和/或輸出電流;根據檢測到的該輸出電壓和/或輸出電流,與該無線充電裝置進行無線通訊,以調整該無線充電裝置的發射功率,使得該輸出電壓和/或輸出電流與該電池當前所處的充電階段相匹配;藉由該待充電裝置中的一第二充電通道接收該無線接收電路的該輸出電流,對該無線接收電路的該輸出電流進行變換,並基於該變換後的電流對該電池進行充電;以及控制該第一充電通道和該第二充電通道之間的切換。
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