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无线充电装置及无线充电方法与流程

2022-04-30 02:34:40 来源:中国专利 TAG:


1.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无线充电方法。


背景技术:

2.随着无线充电技术的普及,越来越多的电子设备都支持无线充电或者无线传输等功能,使得电子设备可以摆脱充电线缆的限制,为用户提供了更加便捷的充电方式。
3.但目前的无线充电技术,由于电子设备发热的限制,导致充电电流无法进一步增大,限制了无线充电的应用体验。
4.需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素:

5.本公开的目的在于提供一种无线充电装置及无线充电方法。
6.本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本公开的实践而习得。
7.根据本公开的一个方面,提供一种无线充电装置,包括:充电接口;控制模块,与充电接口连接;逆整流模块,与控制模块及充电接口连接,用于基于控制模块的控制,将通过充电接口接收的直流电逆转换为交流电;可调压变压器,分别与逆整流模块和控制模块连接,用于基于控制模块的控制,将交流电的第一电压变换为与第一电压具有不同电压值的第二电压;以及发射线圈,与可调压变压器连接,用于将可调压变压器输出的交流电转换成电磁信号进行发射,以为电子设备充电;其中,第二电压的电压值大于第一电压的电压值。
8.根据本公开的一实施方式,控制模块还用于接收电子设备提供的第一充电反馈信息,并根据第一充电反馈信息控制可调压变压器将交流电的第一电压变换为具有不同电压值的第二电压。
9.根据本公开的一实施方式,第一充电反馈信息包括下述信息中的至少一种:电子设备中的无线接收电路的输出电压和/或输出电流、电子设备的充电阶段信息、电子设备的充电模式信息、电子设备中电池的状态信息、电子设备的温度信息。
10.根据本公开的一实施方式,第一充电反馈信息包括:指示无线充电装置调整第二电压的电压值的调整指令。
11.根据本公开的一实施方式,控制模块还用于接收与无线充电装置连接的电源提供装置提供的第二充电反馈信息,并根据第二充电反馈信息和/或第一充电反馈信息控制可调压变压器将交流电的第一电压变换为具有不同电压值的第二电压。
12.根据本公开的一实施方式,第二充电反馈信息包括下述信息中的至少一种:电源提供装置的输出功率和/或输出电压、电源提供装置的类型信息。
13.根据本公开的一实施方式,可调压变压器包括:变压器和开关选择单元;其中,变压器分别与逆整流模块、开关选择单元和发射线圈连接;开关选择单元与控制模块连接,用
于基于控制模块的控制,为变压器选择不同的初级侧线圈与次级侧线圈的匝数比,来将交流电的第一电压变换为具有不同电压值的第二电压。
14.根据本公开的一实施方式,开关选择单元与变压器的初级侧线圈连接,通过选择不同的初级侧线圈数量来调整初级侧线圈与次级侧线圈的匝数比;或者,开关选择单元与变压器的次级侧线圈连接,通过选择不同的次级侧线圈数量来调整初级侧线圈与次级侧线圈的匝数比。
15.根据本公开的一实施方式,无线充电装置还包括:电压转换模块,连接于充电接口与逆变模块之间,并与控制模块连接,用于基于控制模块的控制,对通过充电接口接收的直流电的电压进行转换,来调整直流电的电压大小。
16.根据本公开的另一方面,提供一种无线充电方法,应用于无线充电装置,包括:控制无线充电装置的逆整流模块,将通过无线充电装置的充电接口接收的直流电逆转换为交流电;控制无线充电装置的可调压变压器,将交流电的第一电压变换为与第一电压具有不同电压值的第二电压;以及通过无线充电装置的发射线圈,将可调压变压器输出的交流电转换成电磁信号进行发射,以为电子设备充电;其中,第二电压的电压值大于第一电压的电压值。
17.根据本公开的一实施方式,方法还包括:接收电子设备提供的第一充电反馈信息;控制无线充电装置的可调压变压器,将交流电的第一电压变换为具有不同电压值的第二电压,包括:根据第一充电反馈信息,控制可调压变压器将交流电的第一电压变换为具有不同电压值的第二电压。
18.根据本公开的一实施方式,第一充电反馈信息包括下述信息中的至少一种:电子设备中的无线接收电路的输出电压和/或输出电流、电子设备的充电阶段信息、电子设备的充电模式信息、电子设备中电池的状态信息、电子设备的温度信息。
19.根据本公开的一实施方式,第一充电反馈信息包括:指示无线充电装置调整第二电压的电压值的调整指令。
20.根据本公开的一实施方式,方法还包括:接收与无线充电装置连接的电源提供装置提供的第二充电反馈信息;控制无线充电装置的可调压变压器,将交流电的第一电压变换为具有不同电压值的第二电压,包括:根据第二充电反馈信息和/或第一充电反馈信息,控制可调压变压器将交流电的第一电压变换为具有不同电压值的第二电压。
21.根据本公开的一实施方式,第二充电反馈信息包括下述信息中的至少一种:电源提供装置的输出功率和/或输出电压、电源提供装置的类型信息。
22.根据本公开的一实施方式,控制无线充电装置的可调压变压器,将交流电的第一电压变换为具有不同电压值的第二电压,包括:
23.控制可调压变压器中的开关选择单元,为变压器选择不同的初级侧线圈与次级侧线圈的匝数比,来将交流电的第一电压变换为具有不同电压值的第二电压。
24.根据本公开的一实施方式,控制可调压变压器中的开关选择单元,为变压器选择不同的初级侧线圈与次级侧线圈的匝数比,来将交流电的第一电压变换为具有不同电压值的第二电压,包括:控制开关选择单元,通过选择不同的初级侧线圈数量来调整初级侧线圈与次级侧线圈的匝数比;或者,控制开关选择单元,通过选择不同的次级侧线圈数量来调整初级侧线圈与次级侧线圈的匝数比。
25.根据本公开的一实施方式,方法还包括:控制电源提供装置的电压转换模块,对通过充电接口接收的直流电的电压进行转换,来调整直流电的电压大小。
26.本公开实施例提供的无线充电装置,通过在逆整流模块与发射线圈之间设置可调压变压器,提升发射线圈上的电压,从而可以加大无线充电功率,加快电子设备13的充电速度,提升用户的感受。此外,相比于在充电接口与逆整流模块之间设置电压转换模块的升压方式,该实施例提供的无线充电装置可以在高电压、大功率下实现更高的效率。
27.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
28.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。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是根据一示例性实施方式示出的一种无线充电系统的结构示意图。
30.图2是根据一示例性实施方式示出的一种无线充电装置的结构示意图。
31.图3是根据一示例性实施例示出的另一种无线充电装置的结构示意图。
32.图4是根据一示例性实施例示出的再一种无线充电装置的结构示意图。
33.图5是本公开一个示例性实施例提供的一种无线充电方法的流程图。
具体实施方式
34.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
35.此外,附图仅为本公开的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体,不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
36.在本公开中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是电连接,也可以通信连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
37.此外,在本公开的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
38.无线充电过程中,一般将电源提供装置(如电源适配器)与无线充电装置(如无线充电底座)相连,并通过该无线充电装置将电源提供装置的输出功率以无线的方式(如电磁
信号或电磁波)传输至电子设备,对电子设备进行无线充电。
39.在相关技术中,对于诸如充电功率为30w、40w等大功率无线充电方案中,无线充电底座中的发射线圈的最大输出电压约为20v,对应电子设备中的接收线圈通过的电流有效值分别为1.5a、2a。如果需要进一步提高无线充电功率,而不断提高接收线圈中通过的电流,则会导致接收线圈的发热显著增加。
40.因此,本公开实施例提供一种无线充电装置和无线充电方法,可进一步提升电子设备的无线充电功率,并避免电子设备发热情况的增加。
41.下面,具体通过如下实施例说明本公开实施例提供的无线充电装置和无线充电方法。
42.图1是根据一示例性实施方式示出的一种无线充电系统的结构示意图。
43.如图1所示,无线充电系统1包括:电源提供装置11、无线充电装置12及电子设备13。
44.无线充电装置12例如可以为无线充电底座。无线充电装置12通过充电接口121与电源提供装置11连接。
45.无线充电装置12包括:充电接口121、电压转换模块122、逆整流模块123、发射线圈124和控制模块125。
46.充电接口121例如可以为满足usb 2.0规范、usb3.0规范及usb3.1规范的usb(universal serial bus,通用串行总线)接口,包括:micro usb接口或usb type-c接口。在一些实施例中,充电接口123还可以为lightning(闪电)接口,或者其他任意类型的能够用于充电的并口或串口。
47.无线充电装置12可以通过充电接口121与电源提供装置11通信,而无需设置额外的通信接口或其他无线通信模块,这样可以简化无线充电装置12的实现。如充电接口121为usb接口,无线充电装置12与电源提供装置11可以基于该usb接口中的数据线(如d 和/或d-线)进行通信。又如充电接口121为支持功率传输(power delivery,pd)通信协议的usb接口(如usb type-c接口),无线充电装置12与电源提供装置11可以基于pd通信协议进行通信。
48.此外,无线充电装置12还可以通过除充电接口121之外的其他通信方式与电源提供装置11通信连接。例如,无线充电装置12可以以无线的方式与电源提供装置11进行通信,如近场通讯(near field communication,nfc)、蓝牙通信。
49.逆整流模块123可以基于控制模块125的控制,将电源提供装置11输出的直流电转换成交流电,并通过发射线圈124将该高频交流电转换成电磁信号发射出去,来为电子设备13中的电池133充电。
50.电子设备13例如可以是例如可以是终端设备,该终端设备可以是手机、游戏主机、平板电脑、电子书阅读器、智能穿戴设备、mp4(movingpicture experts group audio layer iv,动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、智能家居设备、ar(augmented reality,增强现实)设备、vr(virtual reality,虚拟现实)设备等移动终端,也可以是移动电源(如充电宝、旅充)、电子烟、无线鼠标、无线键盘、无线耳机、蓝牙音箱等具有充电功能的可充电电子设备,或者,电子设备13还可以是个人计算机(personal computer,pc),比如膝上型便携计算机和台式计算机等。
51.电子设备13包括:无线接收电路131、电压转换电路132、电池133、充电通道134、控
制模块135及检测电路136。
52.其中,无线接收电路131用于接收发射线圈124发射的电磁信号,并将该电磁信号转换成无线接收电路131输出的直流电。例如,无线接收电路131可以包括:接收线圈及与该接收线圈相连的整流电路和/或滤波电路等整形电路。无线接收电路131通过接收线圈将发射线圈124发射的电磁信号转换成交流电,通过整形电路对该交流电进行整流和/或滤波等操作,从而将该交流电转换成稳定的直流电,以为电池133充电。
53.需要说明的是,本公开实施例对整形电路的具体形式以及整形电路整形之后得到的无线接收电路131的输出电压和输出电流的形式不做具体限定。
54.电池133例如可以为单个电池或电芯,或者为包含多个相互串联的电芯的锂电池。或者,电池133也可以包括多个串联的电池单元,每个电池单元为包含单个电芯或包含多个电芯的锂电池。当电池133包含多个电芯或多个电池单元时,可以分别地为每个电池单元或电芯充电,也可以将多个电池单元或多个电芯作为一个整体进行充电。
55.下面以电池133包括两个串联的电池单元,且每个电池单元包含单电芯为例,说明采用多个串联的电池单元如何在大电流充电时,即可以提升充电速度,又可以降低电子设备的发热量。
56.对于包含单个电池单元的电子设备,当使用较大的充电电流为单个电池单元充电时,电子设备的发热现象会比较严重。为了保证电子设备的充电速度,并缓解电子设备在充电过程中的发热现象,可对电池结构进行改造,使用相互串联的多个电池单元,并对该多个电池单元进行直充,即直接将适配器输出的电压加载到多个电池单元中每个电池单元的两端。与单个电池单元方案相比(即认为改进前的单个电池单元的容量与改进后串联多个电池单元的总容量相同),如果要达到相同的充电速度,施加至多个电池单元中的每个电池单元的充电电流约为单个电池单元所需的充电电流的1/n(n为串联的电池单元的数目),换句话说,在保证同等充电速度的前提下,多个电池单元串联可以大幅降低充电电流的大小,从而进一步减小电子设备在充电过程中的发热量。因此,为了提升充电速度并降低电子设备在充电过程中的发热量,电子设备可以采用多个串联的电池单元。
57.此外,电池133例如还可以为包含多个相互并联的电芯的锂电池,或者,可以包括多个并联的电池单元,每个电池单元为包含单个或多个电芯的锂电池。
58.检测电路136用于检测充电通道134上的电压值和/或电流值。充电通道134上的电压值和/或电流值可以指电压转换电路132与电池133之间电压值和/或电流值,即电压转换电路132的输出电压和/或输出电流,该输出电压和/或输出电流直接加载到电池133,以为电池133进行充电。或者,充电通道134上的电压值和/或电流值也可以指无线接收电路131与电压转换电路132之间的电压值和/或电流值,即无线接收电路131的输出电压值和/或电流值。
59.因此可以通过上述的检测电路136检测无线接收电路131的输出电压,也即无线接收电路131与电压转换电路132之间的电压值。
60.控制模块135例如可以通过独立的mcu(微控制单元,micro controller units)实现,或者还可以通过电子设备13内部的应用处理器(application processor,ap)实现。控制模块135用于与无线充电装置12中的控制模块125进行通信,将电子设备13的充电信息(如检测到的电压和/或电流信息)反馈给无线充电装置12中的控制模块125。
61.控制模块135可以与电子设备13之间通过无线方式进行通信,本公开对无线充电装置12与电子设备13之间的通信方式和通信顺序不做限定。例如,可以为单向的无线通信,也可以为双向的无线通信。可以为由电子设备13发起的通信,也可以是由无线充电装置12发起的通信。在该无线通信过程中,电子设备13可将待发送信息耦合到无线接收电路131的接收线圈上,从而发送至发射线圈124上,再将解耦下来的信息发送给控制模块125。相反地,在双向通信中,无线充电装置12可将待发送信息耦合到发射线圈124上,以发送至电子设备13的无线接收电路131的接收线圈上,再由电子设备13的无线接收电路131的接收线圈进行解耦。
62.或者,无线充电装置12还可以通过蓝牙、wifi、移动蜂窝网络通信(如2g、3g、4g或5g)、无线通信(如leee 802.11、802.15(wpans)、802.16(wimax)、802.20等)、基于高频天线(如60ghz)的近距离无线通信、光通信(如红外线通信)、超声波通信、超宽带(umb)通信等通信方式中的至少一种与电子设备13进行通信。可以理解的是,通过上述的通信方式进行通信时,电子设备13及无线充电装置12还包括相应的通信模块,如蓝牙通信模块、wifi通信模块、2g/3g/4g/5g移动通信模块、高频天线、光通信模块。超声波通信模块、超宽带通信模块等中的至少一个。应理解,上述的无线通信可采用的标准包括以往的和现有的标准,在不背离本公开范围的前提下,还包括采用这些标准的未来版本和未来标准。通过上述的无线通信方式进行通信,可提高通信的可靠性,由此提高充电安全性。相比于相关技术(例如,qi标准)中通过信号调制的方式将反馈信息耦合到无线接收电路131的接收线圈进行通信的方式,可提高通信的可靠性,且可避免采用信号耦合方式通信带来的电压纹波,影响电子设备13的第一电压转换电路132的电压处理过程。此外,对于无线接收线圈输出时的电压纹波,如果不对纹波进行有效处理则可能导致无线充电安全问题,存在一定的安全隐患。通过上述的无线通信方式进行通信,则可消除电压纹波,从而可省去用于处理电压纹波的电路,降低电子设备13的充电电路的复杂性,提高充电效率,节省电路设置空间,降低成本。
63.为了增加电子设备的无线充电功率,如前所述,不断加大通过电子设备中接收线圈的充电电流,会导致电子设备发热严重。因此,本公开实施例采用提高发射线圈的输出电压的方式,来提升电子设备的无线充电功率。
64.如图1所示,可以通过在充电接口121与逆整流模块123之间设置电压转换模块122,来提升输入至逆整流模块123的直流电的电压,从而提升发射线圈的电压,并进一步提升电子设备的无线充电功率。
65.电压转换模块122例如可以为boost升压电路,将电源提供装置11提供的电压升压至预设电压值后,再提供给逆整流模块123。例如,可将电源适配器通常的输出电压5v、9v、10v等升压至12v~20v。
66.图1所示的无线充电装置12通过在充电接口121和逆整流模块123之间设置电压转换模块122,来对电源提供装置11输出的电压进行升压,可以提升发射线圈124的电压,从而可以加大无线充电功率,加快电子设备13的充电速度,提升用户的感受。
67.但如果需要进一步提高发射线圈124上的电压时(例如,提高到30v),由于电压转换模块122的输入电压和输出电压之间压差过大,电压转换效率会严重下降。
68.图2是根据一示例性实施方式示出的另一种无线充电装置的结构示意图。与图1中所示的无线充电装置12不同的是,图2所示的无线充电装置20包括:充电接口201、逆整流模
块203、发射线圈204、控制模块205及可调压变压器206。
69.其中,无线充电装置20通过充电接口201与电源提供装置(如图1中的电源提供装置11)连接,接收电源提供装置提供的电能。
70.逆整流模块203与控制模块205及充电接口201连接,用于基于控制模块205的控制,将充电接口接收的直流电逆转换为交流电。
71.可调压变压器206分别与逆整流模块203和控制模块205连接,用于基于控制模块205的控制,将逆整流模块203输出的交流电的第一电压变换为与第一电压具有不同电压值的第二电压。
72.其中,第二电压的电压值大于第一电压的电压值。
73.本公开实施例提供的无线充电装置,通过在逆整流模块与发射线圈之间设置可调压变压器,提升发射线圈上的电压,从而可以加大无线充电功率,加快电子设备13的充电速度,提升用户的感受。此外,相比于在充电接口与逆整流模块之间设置电压转换模块的升压方式,该实施例提供的无线充电装置可以在高电压、大功率下实现更高的效率。
74.在一些实施例中,控制模块205还可以用于接收电子设备(例如图1中所示的电子设备13)提供的第一充电反馈信息。如上述,控制模块205可以与电子设备之间进行通信,电子设备将第一充电反馈信息发送给控制模块205,控制模块205根据该第一反馈信息控制可调压变压器206将逆整流模块203输出的交流电的第一电压转换为具有不同电压值的第二电压。
75.第一充电反馈信息例如可以包括下述信息中的至少一种;电子设备的充电阶段信息、电子设备的充电模式信息、电子设备中无线接收电路的输出电压和/或输出电流、电子设备中电池的状态信息、电子设备的温度信息等。
76.充电阶段信息包括电子设备当前所处的充电阶段,如涓流充电阶段、恒流充电阶段及恒压充电阶段等。
77.其中,在涓流充电阶段,先对放电至预设电压阈值的电池进行预充电(即恢复性充电),涓流充电电流通常是恒流充电电流的十分之一,当电池电压上升到涓流充电电压阈值以上时,提高充电电流进入恒流充电阶段。
78.在恒流充电阶段,以恒定电流对电池进行充电,电池电压快速上升,当电池电压达到电池所预期的电压阈值(或截止电压)时转入恒压充电阶段。
79.在恒压充电阶段,以恒定电压对电池进行充电,充电电流逐渐减小,当充电电流降低至设定的电流阈值时(该电流阈值通常为恒流充电阶段充电电流数值的数十分之一或者更低,可选地,该电流阈值可为数十毫安或更低),电池被充满电。
80.此外,电池被充满电后,由于电池自放电的影响,会产生部分电流损耗,此时转入补充充电阶段。在补充充电阶段,充电电流很小,仅仅为了保证电池在满电量状态。
81.需要说明的是,本公开实施例中提及的恒流充电阶段并非要求充电电流保持完全恒定不变,例如可以是泛指充电电流的峰值或均值在一段时间内保持不变。
82.实际中,恒流充电阶段还可以采用分段恒流充电(multi-stage constant current charging)的方式进行充电。
83.分段恒流充电可具有m个恒流阶段(m为一个不小于2的整数),分段恒流充电以预定的充电电流开始第一阶段充电,所述分段恒流充电的m个恒流阶段从第一阶段到第m阶段
依次被执行。当恒流阶段中的前一个恒流阶段转到下一个恒流阶段后,电流大小可变小;当电池电压达到本恒流阶段对应的充电电压阈值时,会转到下一个恒流阶段。相邻两个恒流阶段之间的电流转换过程可以是渐变的,也可以是台阶式的跳跃变化。
84.电子设备如可以支持第一充电模式和第二充电模式。在第一充电模式下,为电池提供的充电功率高于在第二充电模式下为电池提供的充电功率。
85.第一充电模式可为快速充电模式。该快速充电模式可以指无线充电装置12a的发射功率相对较大(通常大于或等于15w)的充电模式。
86.第二充电模式可以为普通充电模式。该普通充电模式可以指无线充电装置12的发射功率较小(通常小于15w,常用的发射功率为5w或10w)的充电模式,例如可以是传统的基于qi标准、pma标准或a4wp标准的无线充电模式。
87.在普通充电模式下想要完全充满一较大容量电池(如3000毫安时容量的电池),通常需要花费数个小时的时间。而相较于普通充电模式而言,在快速充电模式下完全充满相同容量电池所需要的充电时间能够明显缩短、充电速度更快。
88.在第一充电模式下,充电电流最大,使得电池电压快速增长。为了进一步加快电池的充电速度,控制模块205如可以控制可调压变压器206输出具有更大电压值的第二电压。
89.如上述,电子设备可通过其中的检测模块检测其无线接收电路的输出电压和/或输出电流,电子设备将其检测出的无线接收电路的输出电压和/或输出电流反馈给无线充电装置20中的控制模块205,控制模块205基于该信息,调整变压器输出的第二电压的电压值,以提供符合电子设备期望的充电电压和/或充电电流。
90.控制模块205接收到电子设备的无线接收电路的输出电压和/或输出电流,调整可调压变压器206输出的第二电压的电压值,以使电子设备中的无线接收电路的输出电压和/或输出电流,与电子设备中电池所需的充电电压和/或充电电流相匹配。
91.应理解的是,上述的“相匹配”包括:无线接收电路的输出电压和/或输出电流与电池所需的充电电压和/或充电电流在预设范围内浮动。
92.或者,控制模块205可以基于收到的电子设备的无线接收电路的输出电压和/或输出电流,调整可调压变压器206输出的第二电压的电压值,以使得电子设备的无线接收电路的输出电压和/或电流,满足电池在涓流充电阶段、恒流充电阶段及恒压充电阶段中的至少一个充电阶段的充电需求(电池的充电阶段将具体在下文中说明)。
93.电池状态信息包括:电池的当前电量和/或当前电压。控制模块205接收到电池的状态信息后,首先可以根据该电池当前所处的充电阶段,确定与电池当前所处的充电阶段相匹配的目标输出电压值和/或目标充电电流;然后,控制模块205可以将电子设备发送来的无线接收电路的输出电压和/或输出电流与电池当前所处的充电阶段的目标输出电压值和/或目标充电电流相比较,以确定无线接收电路的输出电压和/或输出电流与电池当前所处的充电阶段是否匹配。如果不匹配,则调整可调压变压器206输出的第二电压的电压值,直到反馈的无线接收电路的输出电压和/或输出电流与电池当前所处的充电阶段相匹配。
94.此外,充电信息可以包括:直接反馈检测到的无线接收电路的输出电压和/或输出电流,也可以包括:根据检测到的无线接收电路的输出电压和/或输出电流确定的调整指令。该调整指令例如可以为增大或减小发射线圈204的电压的指令。或者,无线充电装置20还可以为可调压变压器206设置多个电压值档位,则控制模块205每接收到一次该调整指
令,就将可调压变压器206的输出电压调整一个档位,直到反馈的无线接收电路的输出电压和/或输出电流与电池当前所处的充电阶段相匹配。或者,该调整指令还可以用于在充电发生异常时,指示无线充电装置停止充电,充电异常例如包括充电电流过流、过压、发热异常等。
95.此外,充电信息还可以包括:温度信息。该温度信息如可以包括下述信息中的至少其中之一:电池的温度、电子设备中的背部壳体的最高温度(如可检测背部壳体多个位置的温度,取其最高温度)及电子设备中不同预设位置的温度。
96.在一些实施例中,控制模块205还可以用于接收连接的电源提供装置(例如图1中的电源提供装置11)提供的第二充电反馈信息;并根据第二充电反馈信息和/或第一充电反馈信息控制可调压变压器206将逆整流模块203输出的交流电的第一电源变换为具有不同电压值的第二电压。
97.第二充电反馈信息如可以包括下述信息中的至少一种:电源提供装置的输出功率和/或输出电压、电源提供装置的类型信息等。
98.在一些实施例中,电源提供装置的类型包括:第一类型、第二类型及第三类型,其中第一类型的电源提供装置的最大输出功率大于第二类型的电源提供装置的最大输出功率,第二类型的电源提供装置的最大输出功率大于第三类型的电源提供装置的最大输出功率。
99.第一类型的电源提供装置与第二类型的电源提供装置的充电模式如可以包括上述的第一充电模式与第二充电模式,其中第一类型的电源提供装置与第二类型的电源提供装置在第一充电模式下的输出功率分别大于第一类型的电源提供装置与第二类型的电源提供装置在第二充电模式下的输出功率。第三类型的电源提供装置的充电模式包括:上述的第二充电模式。
100.控制模块205如可以仅根据第一充电反馈信息,控制可调压变压器206;也可以仅根据第二充电反馈信息,控制可调压变压器206;还可以联合第一充电反馈信息和第二充电反馈信息,控制可调变压器206。
101.图3是根据一示例性实施例示出的另一种无线充电装置的结构示意图。如图3所示,与图2所示的无线充电装置20不同的是,在图3所示的无线充电装置30中,可调压变压器306包括变压器3061和与变压器3061连接的开关选择单元3062。其中,变压器3061与逆整流模块203和发射线圈204连接,用于基于控制模块205的控制,为变压器选择不同的初级侧线圈与次级侧线圈的匝数比,来将逆整流模块203输出的交流电的第一电压变换为具有不同电压值的第二电压。
102.开关选择单元3062例如可以如图3中所示,与变压器3061的次级侧线圈连接,通过选择不同的次级侧线圈数量,来调整初级侧线圈与次级侧线圈的匝数比。或者,开关选择单元3062也可以与变压器3061的初级侧线圈连接,通过选择不同的初级侧线圈数量,来调整初级侧线圈与次级侧线圈的匝数比。
103.例如,匝数比可以被预设为1:1、1:1.5、1:2等,从而可以将输入至逆整流模块203的输出电压从5~20v提升至10~40v,由此提高发射线圈上的电压,进而提升电子设备的无线充电功率。
104.此外,如图3所示,控制模块305可以包括:第一控制单元3051和第二控制单元
3052。其中,第一控制单元3051例如为mcu,第二控制单元3052如可以为发射驱动芯片。
105.第一控制单元3051用于通过充电接口201与电源提供装置通信,第二控制单元3052用于基于第一控制单元3051的控制,向逆整流模块203提供驱动信号,以控制逆整流模块203将通过充电接口201接收的直流电逆转换为交流电。
106.可以通过第一控制单元3051控制开关选择单元3062来选择不同的匝数比,或者也可以通过第二控制单元3052控制开关选择单元3062来选择不同的匝数比,本公开不以此为限。
107.图4是根据一示例性实施例示出的再一种无线充电装置的结构示意图。与图3所示的无线充电装置30不同的是,图4所示的无线充电装置40还进一步包括:电压转换模块402,连接于充电接口201与逆整流模块203之间,并与控制模块305连接(如可以如图中所示,与第一控制单元3051连接)。电压转换模块402用于基于控制模块305的控制,对通过充电接口接收的直流电的电压进行转换,来调整直流电的电压大小。
108.电压转换模块402例如可以为boost升压电路或者为buck-boost电路。
109.电压转换模块402还可以为电荷泵(chargepump)电路。需要说明的是,本公开不限制电荷泵的转换比例,在实际应用中,根据实际的需求而设定,例如,可以被设置为1:2,1:3等,以进行升压操作。
110.再或者,电压转换模块402还可以包括:cuk电路。cuk电路也可以实现升压操作。
111.与图1所示的无线充电装置12不同的是,由于在无线充电装置40中还设置有可调压变压器306,来提升发射线圈204上的电压,因此电压转换模块402的输入电压与输出电压之间的电压差无需过大,避免了电压转换模块402转换效率低的问题。
112.下面进一步描述本公开的方法实施例,可以应用于本公开装置实施例中。对于本公开方法实施例中未披露的细节,请参照本公开装置实施例。
113.图5是本公开一个示例性实施例提供的一种无线充电方法的流程图。该方法例如可以由上述的各实施例提供的无线充电装置执行。
114.参考图5,无线充电方法50包括:
115.在步骤s501中,控制无线充电装置的逆整流模块,将通过无线充电装置的充电接口接收的直流电逆转换为交流电。
116.在步骤s502中,控制无线充电装置的可调压变压器,将交流电的第一电压变换为与第一电压具有不同电压值的第二电压。
117.其中,第二电压的电压值大于第一电压的电压值。
118.在一些实施例中,无线充电方法50还可以包括:接收电子设备提供的第一充电反馈信息。步骤s502可以包括:根据第一充电反馈信息,控制可调压变压器将交流电的第一电压变换为具有不同电压值的第二电压。其中,第一充电反馈信息包括下述信息中的至少一种:电子设备中的无线接收电路的输出电压和/或输出电流、电子设备的充电阶段信息、电子设备的充电模式信息、电子设备中电池的状态信息、电子设备的温度信息。或者,第一充电反馈信息包括:指示无线充电装置调整第二电压的电压值的调整指令。
119.在一些实施例中,无线充电方法50还可以包括:接收与无线充电装置连接的电源提供装置提供的第二充电反馈信息;步骤s502可以包括:根据第二充电反馈信息和/或第一充电反馈信息,控制可调压变压器将交流电的第一电压变换为具有不同电压值的第二电
压。其中,第二充电反馈信息包括下述信息中的至少一种:电源提供装置的输出功率和/或输出电压、电源提供装置的类型信息。
120.在一些实施例中,步骤s502还可以包括:控制可调压变压器中的开关选择单元,为变压器选择不同的初级侧线圈与次级侧线圈的匝数比,来将交流电的第一电压变换为具有不同电压值的第二电压。例如,控制开关选择单元,通过选择不同的初级侧线圈数量来调整初级侧线圈与次级侧线圈的匝数比;或者,控制开关选择单元,通过选择不同的次级侧线圈数量来调整初级侧线圈与次级侧线圈的匝数比。
121.在步骤s503中,通过无线充电装置的发射线圈,将可调压变压器输出的交流电转换成电磁信号进行发射,以为电子设备充电。
122.在一些实施例中,无线充电方法30还包括:控制电源提供装置的电压转换模块,对通过充电接口接收的直流电的电压进行转换,来调整直流电的电压大小。
123.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本公开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所附的权利要求指出。
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