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无线充电发射器、无线充电接收器及无线充 电系统

2022-7-1 11:29| 发布者: 闪电| 查看: 54| 评论: 0|原作者: 华为技术有限公司(裴昌盛 许兴平 洪良)|来自: 专利网

摘要: 本申请实施例提供一种无线充电发射器、无 线充电接收器及无线充电系统,涉及充电技术领 域,用于改善无线充电速度较慢的问题。无线充 电发射器包括第一电压转换电路、第一逆变电 路、第一发射线圈、第二逆变电路以及 ...


 [0149] 上述是以第一充电支路31和第二充电支路32中的线圈均处于在位状态为例,对无 线充电系统01的充电过程进行的说明。在本申请的一些实施例中,当作为手机的无线充电 接收器20放置于作为充电底座的无线充电发射器10上,且无线充电发射器10中的第一发射 线圈121和无线充电接收器20中的第一接收线圈221的位置对准,第一发射线圈121处于在 位状态,第一发射线圈121和第一接收线圈221所在的第一充电支路31可以工作。此外,无线 充电发射器10中的第二发射线圈122和无线充电接收器20中的第二接收线圈222的位置未 对准,第二发射线圈122处于非在位状态,第二发射线圈122和第二接收线圈222所在的第二 充电支路32无法工作。示例的,例如当手机横向放置于充电底座时,第二发射线圈122和第 二接收线圈222的位置无法对准。在此情况下,可以执行如图9所示的S104和S105。 [0150] S104、第一充电支路31单独工作。无线充电系统01执行上述S104的方法,具体可以 包括如图14所示的S401~S404。 [0151] S401、发送第一发射线圈121的第一在位指令。该第一在位指令的作用同上所述, 此处不再赘述。 [0152] S402、发送第一功率请求。 [0153] 同理,当电池200可以进行大功率快速充电时,无线充电接收器20在执行上述S402 的过程中,该充电管理器73可以生成第一功率请求,并通过第二无线收发器72向无线充电 发射器10发送该第一功率请求。该第一功率请求用于指示无线充电发射器10中的第一充电 支路31向电池200提供的充电功率为该电池200的最大充电功率Pmax。 [0154] S403、根据第一功率请求,产生第一充电功率P1。 [0155] 同理,无线充电发射器10在执行上述S203的过程中,该第一发射控制器61可以通 过第一无线发射器71接收上述第一功率请求,控制第一PWM信号的占空比,可以控制第一电 压转换电路102输出电压的大小。 [0156] 由上述可知,当第一发射线圈121和第一接收线圈221为圆形线圈时,第一充电支 路31的频率偏移为50KHz,频率偏移量较大。因此可以对第一发射线圈121的工作频率进行 调节,以达到增大输出功率的目的。在此情况下,第一发射控制器61还可以根据第一功率请 求通过控制第二PWM信号的频率可以控制第一逆变电路111输出的第一方波信号Vhb1的频 率,使得第一逆变电路111能够输出第一充电功率P1。 [0157] S404、传输第一充电功率P1。 说 明 书 19/23 页 23 CN 114123537 A 23 [0158] 无线充电发射器10在执行上述S204的过程中,第一发射线圈121可以通过发射第 一交变磁场向第一接收线圈211传输第一充电功率P1。 [0159] S105、以第一充电功率P1对电池进行充电。其中,P1=Pmax。 [0160] 无线充电接收器20在执行上述S105的过程中,第一接收控制器201可以将第一接 收线圈221输出的交流电转换成直流电,并向电池200输出第一输出电压Vo1和第一输出电流 I1,以采用第一充电功率P1(P1=Vo1×I1 )向电池200进行充电。由于P1=Pmax,可以使得无线 充电发射器10向电池200提供的充电功率为该电池200的最大充电功率Pmax。 [0161] 同理,当对电池200进行大功率快速充电的上述条件不满足,例如,第一接收线圈 221的温度过高时,上述充电管理器73可以生成第二功率请求,使得无线充电发射器10减小 输出的第一充电功率P1,从而使得无线充电发射器10向电池200提供的充电功率小于该电 池200的最大充电功率Pmax (即,P1<Pmax ),以实现小功率充电。 [0162] 或者,在本申请的另一些实施例中,当作为手机的无线充电接收器20放置于作为 充电底座的无线充电发射器10上,且无线充电发射器10中的第一发射线圈121和无线充电 接收器20中的第一接收线圈221的位置未对准,第一发射线圈121处于非在位状态(例如,第 一发射线圈121发生松动安装位置偏移),第一发射线圈121和第一接收线圈221所在的第一 充电支路31无法工作。此外,无线充电发射器10中的第二发射线圈122和无线充电接收器20 中的第二接收线圈222的位置对准,第二发射线圈122处于在位状态,第二发射线圈122和第 二接收线圈222所在的第二充电支路32可以工作。在此情况下,可以执行如图9所示的S106 和S107。 [0163] S106、第二充电支路32单独工作。 [0164] 第二充电支路32单独的过程与第一充电支路31单独工作的过程同理可得,此处不 再赘述。 [0165] S107、采用第二充电功率P2对电池200进行充电。其中,P2=Pmax。 [0166] 第二充电支路32向电池200提供的充电功率为该电池200的最大充电功率Pmax。同 理,当对电池200进行大功率快速充电的上述条件不满足,例如,第二接收线圈222的温度过 高时,上述充电管理器73可以生成第二功率请求,使得无线充电发射器10减小输出的第二 充电功率P2,从而使得无线充电发射器10向电池200提供的充电功率小于该电池200的最大 充电功率Pmax (即,P2<Pmax ),以实现小功率充电。 [0167] 此外,当第一充电支路31或第二充电支路32单独工作时,为了避免另一个充电支 路由于误操作而开始工作,无线充电接收器20还可以包括如图10所示的第一隔离开关231 和第二隔离开关232。 [0168] 该第一隔离开关231与第一接收控制器201和第二电压转换电路210电连接,第一 接收控制器201用于控制第一隔离开关231的开启和断开。第二隔离开关232与第二接收控 制器202和第二电压转换电路210电连接。第二接收控制器202用于控制第二隔离开关232的 开启和断开。当第一充电支路31单独工作时,第一接收控制器201控制第一隔离开关231开 启,第一接收控制器201与第二电压转换电路210之间可以进行信号传输。第二接收控制器 202控制第二隔离开关232断开,第二接收控制器202与第二电压转换电路210断开。反之,当 第二充电支路32单独工作时,第二接收控制器202控制第二隔离开关232开启,第二接收控 制器202与第二电压转换电路210之间可以进行信号传输。第一接收控制器201控制第一隔 说 明 书 20/23 页 24 CN 114123537 A 24 离开关231断开,第一接收控制器201与第二电压转换电路210断开。 [0169] 综上所述,无线充电系统01在工作过程中,可以根据充电底座的支持情况以及充 电支路的温度限定措施,单独控制第一充电支路31或者第二充电支路32单独工作。此外,还 可以控制第一充电支路31和第二充电支路32同时工作,使得充点电方式更加的灵活。当无 线充电系统01采用上述任意一种方式实现充电后,可以以结束充电过程。例如,通过无线充 电接收器20发出充电完毕的警示信息。该警示信息可以采用灯光警示,或者声音警示,或者 显示警示图像等方式提醒用户充电过程已经结束。 [0170] 示例二 [0171] 与示例一不同之处在于,本示例中,图14所示的第一充电支路31中的第一发射线 圈121和第一接收线圈221为上述磁棒线圈50(如图4D所示),第二充电支路32中的第二发射 线圈122和第二接收线圈222为上述圆形线圈40(如图4D所示)。在此情况下,第一充电支路 31中的第一发射线圈121和第一接收线圈221的工作频率(例如,330KHz~350KHz范围内), 高于第二充电支路32中的第二发射线圈122和第二接收线圈222的工作频率(例如,210KHz 以下)。 [0172] 此外,图14中的第一电压转换电路102为升压电路,第一充电支路31的第一电压传 输增益k1小于第二充电支路32的第二电压传输增益k2,即k1<k2。在此情况下,第一接收线 圈221的匝数Nb1、第一发射线圈121的匝数Na1、第二接收线圈222的匝数Nb2以及第二发射 线圈122的匝数Na2的设置方式同上所述,此处不再赘述。 [0173] 第一充电支路31的第一电压传输增益k1满足k1<1,第二充电支路32的第二电压 传输增益k2满足k2≥1的设置过程同上所述,此处不再赘述。此外,根据充电支路的温度限 定措施,使得第一充电支路31输出的第一输出电流I1和第二充电支路32输出的第二输出电 流I2满足不同需要时,对作为第一充电支路31的发送端的第一发射线圈121输出的电压的 调节方式,以及对作为第二充电支路32的发送端的第二发射线圈122输出的电压的调节方 式同理可得,此处不再赘述。 [0174] 其中,不同之处在于,由于本示例中第二充电支路32中的第二发射线圈122和第二 接收线圈222为上述圆形线圈40,此时第二发射线圈122和第二接收线圈222所在的第二充 电支路32的频率偏移量可能较大,例如为50KHz。所以第二发射线圈122可以无需工作于固 定频率,因此在对第二充电支路32输出的第二输出电流I2进行调节的过程中,可以对第二 发射线圈122的工作频率进行调节。在此情况下,第二发射控制器62可以根据充电管理器73 发出的功率请求向第一逆变电路111输入第二PWM信号,并通过控制第二PWM信号的频率,达 到调节第一逆变电路111的输出电流的目的。 [0175] 上述示例一和示例二均是以无线充电发射器10中的第一电压转换电路102为升压 电路为例进行的说明。在本申请的另一些实施例中,该第一电压转换电路102为降压(buck) 电路。 [0176] 示例三 [0177] 本示例与示例一的相同之处在于,图14中的第一充电支路31中的第一发射线圈 121和第一接收线圈221为上述圆形线圈40(如图4D所示),第二充电支路32中的第二发射线 圈122和第二接收线圈222为上述磁棒线圈50(如图4D所示)。在此情况下,第二充电支路32 中第二发射线圈122和第二接收线圈222的工作频率(例如,330KHz~350KHz范围内),高于 说 明 书 21/23 页 25 CN 114123537 A 25 第一充电支路31中的第一发射线圈121和第一接收线圈221的工作频率(例如,210KHz以 下)。


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