CN112542876B - 电子设备及无线充电方法 - Google Patents
电子设备及无线充电方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112542876B CN112542876B CN201910897899.4A CN201910897899A CN112542876B CN 112542876 B CN112542876 B CN 112542876B CN 201910897899 A CN201910897899 A CN 201910897899A CN 112542876 B CN112542876 B CN 112542876B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wireless
- charged
- circuit
- signal
- charging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 56
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 20
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 17
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 50
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 5
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 239000003571 electronic cigarette Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
- H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本申请公开一种电子设备及无线充电方法。该电子设备包括：电池单元；无线收发电路，包括：电感线圈与电容组成的振荡电路；控制模块，用于控制无线收发电路周期地使用激励源对振荡电路充电，并在充电完成后，控制无线收发电路将振荡电路存储的电能转换为电磁信号，产生自谐振振荡；以及信号处理模块，用于对从振荡电路接收的振荡信号进行处理，得到处理后的信号，并将处理后的信号发送给控制模块；其中，控制模块还用于确定处理后的信号的谐振参数，并根据谐振参数确定感应电磁信号的设备是否为待充电设备；其中，谐振参数用于反映振荡电路的品质因数。该电子设备可以提高反向无线充电的安全性，避免设备的损坏。
Description
技术领域
本公开涉及无线充电技术，具体而言，涉及一种电子设备及无线充电方法。
背景技术
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功能。
在无线充电技术中，无线接收方(如待充电设备A)也可以实现反向无线充电功能，即在其反向充电功能被开启后，作为无线发射方，将其电池单元中存储的电能提供给其他无线接收方(如待充电设备B)。
通常，当待充电设备A开启反向无线充电功能前，会先检测周边是否有其他待充电设备；如果检测到有其他待充电设备，则与其他待充电设备进行连接后，将其电池单元中存储的电能，通过发射线圈发射出去；作为无线接收方的其他待充电设备通过接收线圈接收能量，对其电池单元进行充电。
在相关技术中，待充电设备A通过周期性地发送谐振波，来检测周边是否存在其他待充电设备。但当待充电设备A周边还存在其他无线发射方(如无线充电底座)时，因无线充电底座也在通过发送周期的谐振波来检测无线接收方，如果两个谐振波能量叠加，就会导致待充电设备A或者无线充电底座感应到的能量叠加，进而出现高压损坏待充电设备A或无线充电底座的现象。因而，如何检测出待充电设备A周边的设备为无线充电底座还是其他待充电设备成为亟待解决的问题。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它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。
发明内容
本公开提供一种电子设备及无线充电方法，可以提高反向无线充电的安全性，避免设备的损坏。
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。
根据本公开的第一方面，提供一种电子设备，包括：电池单元；无线收发电路，包括：电感线圈与电容组成的振荡电路；控制模块，用于控制所述无线收发电路周期地使用激励源对所述振荡电路充电，并在充电完成后，控制所述无线收发电路将所述振荡电路存储的电能转换为电磁信号，产生自谐振振荡；以及信号处理模块，用于对从所述振荡电路接收的振荡信号进行处理，得到处理后的信号，并将所述处理后的信号发送给所述控制模块；其中，所述控制模块还用于确定所述处理后的信号的谐振参数，并根据所述谐振参数确定感应所述电磁信号的设备是否为待充电设备；其中，所述谐振参数用于反映所述振荡电路的品质因数。
根据本发明的一实施方式，所述谐振参数为所述处理后的信号的衰减时间。
根据本发明的一实施方式，所述信号处理模块包括：放大器和滤波器；所述放大器用于对所述振荡信号进行放大，所述滤波器用于对放大后的所述振荡信号进行滤波，以提取放大后的所述振荡信号波形的包络信号，所述包络信号为所述处理后的信号。
根据本发明的一实施方式，所述激励源为阶跃激励源。
根据本发明的一实施方式，所述控制模块还用于当确定为所述待充电设备时，与所述待充电设备建立连接，并控制所述无线收发电路将所述电池单元输出的电能转换为电磁信号进行发射。
根据本发明的一实施方式，所述电子设备还包括：电压转换模块，分别与所述控制模块、所述电池单元及所述无线收发电路连接，用于将所述电池单元输出的电能提供给所述无线收发电路之前，对所述电池单元输出的电压和/或电流进行转换。
根据本发明的一实施方式，所述控制模块还用于接收所述待充电设备反馈的充电电流和/或充电电压信息，并根据所述充电电流和/或充电电压信息，控制所述电压转换模块对所述电池单元输出的电压和/或电流进行转换。
根据本发明的一实施方式，所述无线收发电路还用于接收电磁信号，将所述电磁信号转换成输出电流，以为所述电池单元充电。
根据本发明的第二方面，提供一种无线充电方法，应用于电子设备，包括：控制所述电子设备的无线收发电路周期地使用激励源对所述无线收发电路中的振荡电路充电，其中所述振荡电路由电感线圈与电容组成；在充电完成后，控制所述无线收发电路将所述振荡电路存储的电能转换为电磁信号，并产生自谐振振荡；对从所述振荡电路接收的振荡信号进行处理，得到处理后的信号；确定所述处理后的信号的谐振参数；以及根据所述谐振参数确定感应所述电磁信号的设备是否为待充电设备；其中，所述谐振参数用于反映所述振荡电路的品质因数。
根据本发明的一实施方式，所述谐振参数为所述处理后的信号的衰减时间。
根据本发明的一实施方式，对从所述振荡电路接收的振荡信号进行处理，得到处理后的信号包括：对所述振荡信号进行放大；以及对放大后的所述振荡信号进行滤波，以提取放大后的所述振荡信号波形的包络信号，所述包络信号为所述处理后的信号。
根据本发明的一实施方式，所述激励源为阶跃激励源。
根据本发明的一实施方式，所述方法还包括：当确定为所述待充电设备时，与所述待充电设备建立连接；及控制所述无线收发电路将所述电子设备的电池单元输出的电能转换为电磁信号进行发射。
根据本发明的一实施方式，在将所述电子设备的电池单元输出的电能转换为电磁信号进行发射之前，所述方法还包括：对所述电池单元输出的电压和/或电流进行转换。
根据本发明的一实施方式，在对所述电池单元输出的电压和/或电流进行转换之前，所述方法还包括：接收所述待充电设备反馈的充电电流和/或充电电压信息；以及根据所述充电电流和/或充电电压信息，对所述电池单元输出的电压和/或电流进行转换。
根据本公开提供的电子设备，可以提供反向充电功能，在进行反向充电之前，先对周边的对端设备进行识别，确定是否为可进行无线充电的待充电设备；在确定为待充电设备后，再与待充电设备进行连接，以对该待充电设备进行无线充电，提高了无线充电的安全性，避免了对设备的损坏。
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的，并不能限制本公开。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。
图1是根据一示例性实施方式示出的一种待充电设备的框图。
图2是根据一示例示出的一种无线充电***的结构示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的无线收发电路的示意图。
图4是根据一示例性实施方式示出的一种无线充电方法的流程图。
图5是根据一示例性实施方式示出的另一种无线充电方法的流程图。
具体实施方式
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。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。
此外，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。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
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，或还可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，或还可以是通信连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。
无线充电过程中，一般将电源提供装置(如适配器)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)传输至待充电设备，对待充电设备进行无线充电。
按照无线充电原理不同，无线充电方式主要分为磁耦合(或电磁感应)、磁共振以及无线电波三种方式。目前，主流的无线充电标准包括QI标准、电源事务联盟(PowerMatters Alliance,PMA)标准、无线电源联盟(Alliance for Wireless Power,A4WP)。QI标准和PMA标准均采用磁耦合方式进行无线充电。A4WP标准采用磁共振方式进行无线充电。
图1是根据一示例性实施方式示出的一种待充电设备的框图。
如图1所示的待充电设备10例如可以是终端或通信终端，该终端或通信终端包括但不限于被设置成经由有线线路连接，如经由公共交换电话网络(public switchedtelephone network，PSTN)、数字用户线路(digital subscriber line，DSL)、数字电缆、直接电缆连接，以及/或另一数据连接/网络和/或经由例如，针对蜂窝网络、无线局域网(wireless local area network，WLAN)、诸如手持数字视频广播(digital videobroadcasting handheld，DVB-H)网络的数字电视网络、卫星网络、调幅-调频(amplitudemodulation-frequency modulation,AM-FM)广播发送器，以及/或另一通信终端的无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的通信终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”以及/或“移动终端”。移动终端的示例包括，但不限于卫星或蜂窝电话；可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信***(personal communication system，PCS)终端；可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位***(global positioning system，GPS)接收器的个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)；以及常规膝上型和/或掌上型接收器或包括无线电电话收发器的其它电子装置。此外，该终端还可以包括但不限于诸如电子书阅读器、智能穿戴设备、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。
参考图1，待充电设备10包括：无线收发电路102、控制模块104及电池单元108。
图2是根据一示例示出的一种无线充电***的结构示意图。如图2所示，无线充电***1包括：电源提供装置11、无线充电装置12及待充电设备10。需要说明的是，为简化附图，图2中的待充电设备10未示出具体结构。关于待充电设备10的具体结构可以参见图1所示。
下面联合参考图1和图2，首先说明待充电设备10的正向无线充电过程，即待充电设备10如何通过无线充电装置12进行无线充电的过程。后续再进一步说明待充电设备10在开启反向充电功能前，如何对周边的对端设备进行识别。
电源提供装置11例如可以是电源适配器、移动电源(Power Bank)等设备。无线充电装置12例如可以是无线充电底座。
电源提供装置11与无线充电装置12连接后，将其输出的电流传输至无线充电装置12。
无线充电装置12包括：无线发射电路121及第一控制模块122。
其中，无线发射电路121用于将电源提供装置11输出的电能转换成电磁信号(或电磁波)进行发射，以为待充电设备10进行无线充电。例如，无线发射电路121可以包括：无线发射驱动电路和发射线圈(或发射天线)。无线发射驱动电路用于将电源提供装置11输出的直流电转换成高频的交流电，并通过发射线圈或发射天线将该高频交流电转换成电磁信号(或电磁波)发射出去。
第一控制模块122例如可以通过微控制单元(Micro Control Unit，MCU)实现。第一控制模块122可用于在无线充电装置12对待充电设备10进行无线充电的过程中与待充电设备10进行无线通信。具体地，第一控制模块122可以与待充电设备10中的控制模块104进行无线通信。
此外，无线充电装置12还可以包括：充电接口123。无线发射电路121还可用于通过充电接口123接收电源提供装置11输出的电能，并根据电压提供装置11输出的电能，生成电磁信号(或电磁波)。
充电接口123例如可以为USB 2.0接口、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接口，或者其他任意类型的能够用于充电的并口或串口。
无线充电装置12可以与电源提供装置11之间进行通信，例如可以通过充电接口123进行通信，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123为USB接口，无线充电装置12(或无线发射电路121)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123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(或无线发射电路121)与电源提供装置11可以基于PD通信协议进行通信。
此外，无线充电装置12还可以通过除充电接口123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)。
待充电设备10中的无线收发电路102用于接收无线发射电路121发射的电磁信号(或电磁波)，并将该电磁信号(或电磁波)转换成无线收发电路102输出的直流电。例如，无线收发电路102可以包括：接收线圈或接收天线及与该接收线圈或接收天线相连的整流电路和/或滤波电路等整形电路。无线收发电路102通过接收线圈或接收天线将无线发射电路121发射的电磁信号(或电磁波)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，以为电池单元108充电。
需要说明的是，本发明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收发电路102的输出电压和输出电流的形式不做具体限定。
如图1所示，待充电设备10还可以包括：电压转换模块110。
当无线收发电路102的输出电压不能满足电池单元108所预期的充电电压的要求，和/或无线收发电路102的输出电流不能满足电池单元108所预期的充电电流的要求时，可以先通过电压转换模块110进行变换，以得到电池单元108所预期的充电电压和/或充电电流。例如，将无线收发电路102的输出电压和输出电流输入至电压转换模块110内；电压转换模块110对输入的电压进行转换后，输出的电压与电流加载在电池单元108的两端，以满足电池单元108所预期的充电电压和/或充电电流的要求。
电池单元108可包括单电芯或多电芯。电池单元108包括多电芯时，该多个电芯之间可为串联关系。由此，电池单元108可承受的充电电压为多个电芯可承受的充电电压之和，可提高充电速度，减少充电发热。
例如，以待充电设备10为手机为例，当待充电设备10的电池单元108包括单电芯时，内部的单节电芯的电压一般在3.0V～4.45V之间。而当待充电设备10的电池单元108包括两节串联的电芯时，串联的两节电芯的总电压为6.0V-8.9V。由此，相比于单电芯，采用多节电芯串联时，无线收发电路102的输出电压可以提高。与单节电芯相比，达到同等的充电速度，多节电芯所需的充电电流约为单节电芯所需的充电电流的1/N(N为待充电设备10内的相互串联的电芯的数目)。换句话说，在保证同等充电速度(充电功率相同)的前提下，采用多节电芯的方案，可以降低充电电流的大小，从而减少待充电设备10在充电过程的发热量。另一方面，与单电芯方案相比，在充电电流保持相同的情况下，采用多电芯串联方案，可提高充电电压，从而提高充电速度。
控制模块104例如可以通过独立的MCU实现，或者还可以通过待充电设备13内部的应用处理器(Application Processor，AP)实现。控制模块104用于与无线充电装置12中的第一控制模块122通信。
控制模块104与无线充电装置12之间通过无线方式进行通信，本发明对无线充电装置12与待充电设备10(控制模块104)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。可以为由待充电设备10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，待充电设备10可将待发送信息耦合到无线收发电路102的接收线圈上，从而发送至无线发射电路121的发射线圈上，再由无线发射电路121将解耦下来的信息发送给第一控制模块122。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无线发射电路121的发射线圈上，以发送至待充电设备10的无线收发电路102的接收线圈上，再由待充电设备10的无线收发电路102的接收线圈进行解耦。
或者，待充电设备10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无线充电装置12进行通信。可以理解的是，通过上述的通信方式进行通信时，待充电设备10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收发电路102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，影响待充电设备10的电压转换模块110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，降低待充电设备10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。
控制模块104例如可以将将检测到的充电通道114上的电压值和/或电流值、电池单元108的剩余电量或预设充满时间等信息反馈给无线充电装置12，此外还可以向第一控制模块122反馈误差信息和终止传输信息等；此外，反馈信息还可以包括待充电设备10根据检测到的充电通道114上的电压值和/或电流值、剩余电量或预设充满时间等信息确定的电压和/或电流的调整指令。
参考图1，待充电设备10还可以包括：检测电路112。检测电路112用于检测充电通道114上的电压值和/或电流值。充电通道114上的电压值和/或电流值可以指电压转换模块110与电池单元108之间电压值和/或电流值，即电压转换模块110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单元108，以为电池单元108进行充电。或者，充电通道114上的电压值和/或电流值也可以指无线收发电路102与电压转换模块110之间的电压值和/或电流值，即无线收发电路102的输出电压值和/或电流值。
在一些实施例中，检测电路112可以包括：电压检测电路和电流检测电路。电压检测电路用于对上述充电通道114上的电压进行采样，电压检测电路例如可以通过串联分压的方式对无线收发电路102的输出电压进行采样。电流检测电路用于对上述充电通道114上的电流进行采样，电流检测电路例如可以通过检流电阻和检流计对充电通道114上的电流进行采样。
下面联合参考图1和图2，说明待充电设备10在实施反向充电时，也即作为无线发射方时，如何为其他待充电设备进行无线充电。本领域技术人员应理解的是，在反向充电时，待充电设备10需要利用无线收发电路102作为无线发射方为其他待充电设备充电，并且待充电设备10的电池单元108在反向充电时作为电能提供方需要执行放电操作，因此待充电设备10的正向充电功能和反向充电功能无法同时进行。例如可以在待充电设备通过向用户提供相应的充电用户界面，由用户来选择是否开启反向充电功能。
图3是根据一示例性实施例示出的另一待充电设备的示意图。如图3所示，待充电设备10中的无线收发电路102进一步包括由电感线圈L1与电容C1组成的振荡电路1022及电流变换电路1024。
其中，电流变换电路1024例如可以包括整流电路。在待充电设备10作为无线接收方时，无线收发电路102通过电感线圈L1将接收到的电磁信号转换为交流电后，通过电流变化电路1024对该交流电进行整流和/或滤波操作，从而将该交流电转换成稳定的直流电，以为电池单元108充电。
电流变换电路1024还可以包括逆整流电路。在待充电设备10作为无线发射方时，电流变换电路1024将电池单元108提供的直流电转换为交流电，无线收发电路102再通过电感线圈L1将该交流电转换为电磁信号发射出去。
在待充电设备10作为无线发射方时，控制模块104还可以用于控制无线收发电路102周期地使用一激励源对振荡电路1022充电。在充电完成后，控制无线收发电路102将振荡电路1022存储的电能转换为电磁信号，进而产生自谐振振荡。
在振荡电路1022中，电容C1被充电后，控制模块104控制无线收发电路102使电容C1通过电感线圈L1构成放电回路。电容C1在放电过程中将其储存的电能变成电感线圈L1的磁场能。然后，电感线圈L1又向电容C1充电，把磁场能转换为电能，周而复始。但由于在回路中存在损耗，在每一次充放电过程中都使一部分电能转换成热能消耗掉，电容上的电压每经一次振荡，都将减小，最后停止振荡。
在一些实施例中，该激励源例如为阶跃激励源，为振荡电路1022提供短暂的直流电平。
如图1所示，待充电设备10还包括：信号处理模块106。信号处理模块106用于在振荡电路1022进行自谐振振荡时，从振荡电路1022接收振荡信号，对该振荡信号进行处理，并将处理后的信号发送给控制模块104。
控制模块104还用于确定该处理后的信号的谐振参数，并根据该谐振参数确定感应无线收发电路102发送的电磁信号的设备是否为待充电设备。其中，该谐振参数用于反映振荡电路1022的品质因数Q。
品质因数Q是一个无量纲参数，用于表示振荡电路阻尼性质的物理量，品质因数Q越高，表示振荡电路中能量损失的速率较慢，也即振荡衰减的较慢，振荡可持续较长的时间。
在电感-电容组成的振荡电路中，品质因数Q的计算公式如下：
其中，L为电感线圈L1的电感值，C为电容C1的电容值，RS为振荡电路1022中的寄生电阻值。
由于上述的无线充电装置12的电感线圈的电感值与待充电设备中的电感线圈的电感值不同，所以无线充电装置12的电感线圈与作为无线发射方的待充电设备10的电感线圈L1耦合，在待充电设备10上形成的互感值，与其他待充电设备作为无线接收方与待充电设备10互感而形成的互感值不同，也即上述品质因数计算公式中的电感值L不同。上述的谐振参数用于反映振荡电路1022的品质因数Q，因此控制模块104可以根据该谐振参数来确定感应待充电设备10作为无线发射方发送的电磁信号的设备是否为其他待充电设备。
在一些实施例中，谐振参数例如可以为该处理后的信号的衰减时间，用来反映振荡电路1022的品质因数Q。
在一些实施例中，信号处理模块106可以包括：放大器1062和滤波器1064。放大器1062用于对振荡信号进行放大处理。滤波器1064用于对放大后的振荡信号进行滤波，提取放大后的振荡信号波形的包络信号。该包络信号即为上述处理后的信号。
在一些实施例中，电压转换模块110还可以用于在将电池单元108输出的电能提供给无线收发电路102之前，对电池单元108输出的电压和/或电流进行转换。电压转换模块110例如为一升压电路，用于在对电池单元108提供的直流电进行逆变之前，先按照需求进行升压。
在一些实施例中，如上述，控制模块104还可以用于与其他待充电设备的控制模块进行通信，接收其他待充电设备反馈的充电电流和/或充电电压信息、电池单元的剩余电量或预设充满时间等信息，并根据接收到的反馈信息，控制电压转换模块110对电池单元108输出的电压和/或电流进行转换。
如上述，其他待充电设备的反馈信息还可以包括其他待充电设备根据检测到的电压值和/或电流值、电池单元的剩余电量或预设充满时间等信息确定的电压和/或电流的调整指令。
根据本公开提供的电子设备，可以提供反向充电功能，在进行反向充电之前，先对周边的对端设备进行识别，确定是否为可进行无线充电的待充电设备；在确定为待充电设备后，再与待充电设备进行连接，以对该待充电设备进行无线充电，提高了无线充电的安全性，避免了对设备的损坏。
应清楚地理解，本公开描述了如何形成和使用特定示例，但本公开的原理不限于这些示例的任何细节。相反，基于本公开公开的内容的教导，这些原理能够应用于许多其它实施方式。
需要注意的是，上述附图中所示的框图是功能实体，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。
下述为本公开方法实施例，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。
图4是根据一示例性实施方式示出的一种无线充电方法的流程图。
参考图4，无线充电方法20包括：
在步骤S202中，控制电子设备的无线收发电路周期地使用激励源对无线收发电路中的振荡电路充电。
例如，电子设备例如可以为上述的待充电设备10，在其作为无线发送方进行无线充电之前，通过其控制模块104来控制无线收发电路102周期性地使用激励源对无线收发电路102中的、由电感线圈L1和电容C1组成的振荡电路1022充电。
在一些实施例中，激励源例如为阶跃激励源。
在步骤S204中，在充电完成后，控制无线收发电路将振荡电路存储的电能转换为电磁信号，产生自谐振振荡。
在步骤S206中，对从振荡电路接收的振荡信号进行处理，得到处理后的信号。
在一些实施例中，对从振荡电路接收的振荡信号进行处理包括：对振荡信号进行放大；对放大后的振荡信号进行滤波，以提取放大后的振荡信号波形的包络信号，该包络信号即为处理后的信号。
在步骤S208中，确定处理后的信号的谐振参数。
该谐振参数用于反映振荡电路的品质因数。
在一些实施例中，该谐振参数为处理后的信号的衰减时间。
在步骤S210中，根据谐振参数确定感应电磁信号的设备是否为待充电设备。
如上述，由于无线充电装置12的电感线圈的电感值与待充电设备中的电感线圈的电感值不同，所以无线充电装置12的电感线圈与作为无线发射方的待充电设备10的电感线圈L1耦合，在待充电设备10上形成的互感值，与其他待充电设备作为无线接收方与待充电设备10互感而形成的互感值不同，也即上述品质因数计算公式中的电感值L不同。上述的谐振参数用于反映振荡电路1022的品质因数Q，因此控制模块104可以根据该谐振参数来确定感应待充电设备10作为无线发射方发送的电磁信号的设备是否为其他待充电设备。
根据本公开提供的无线充电方法，可以提供反向充电功能，在进行反向充电之前，先对周边的对端设备进行识别，确定是否为可进行无线充电的待充电设备；在确定为待充电设备后，再与待充电设备进行连接，以对该待充电设备进行无线充电，提高了无线充电的安全性，避免了对设备的损坏。
图5是根据一示例性实施方式示出的另一种无线充电方法的流程图。
与图4所示的方法20包括之处在于，图5所示的无线充电方法30还包括：
在步骤S302中，当确定感应电磁信号的设备为待充电设备时，与该待充电设备建立连接。
在步骤S304中，控制无线收发电路将电子设备的电池单元输出的电能转换为电磁信号进行发射。
在一些实施例中，在将电子设备的电池单元输出的电能转换为电磁信号进行发射之前，方法30还可以包括：对电池单元输出的电压和/或电流进行转换。
在一些实施例中，在对电池单元输出的电压和/或电流进行转换之前，方法30还可以包括：接收待充电设备反馈的充电电流和/或充电电压信息；及根据充电电流和/或充电电压信息，对电池单元输出的电压和/或电流进行转换。
需要注意的是，上述附图仅是根据本公开示例性实施方式的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。也即，并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。另外，这些处理还可以是在多个模块中同步或异步执行的。
以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施方式。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。
Claims (10)
1.一种电子设备，其特征在于，包括：
电池单元；
无线收发电路，包括：电感线圈与电容组成的振荡电路；
在开启反向充电功能前，控制模块，用于控制所述无线收发电路周期地使用激励源对所述振荡电路充电，并在充电完成后，控制所述无线收发电路将所述振荡电路存储的电能转换为电磁信号，产生自谐振振荡；以及
信号处理模块，用于在所述振荡电路进行自谐振振荡时，从所述振荡电路接收振荡信号，以及对从所述振荡电路接收的振荡信号进行处理，得到处理后的信号，并将所述处理后的信号发送给所述控制模块；
其中，所述控制模块还用于确定所述处理后的信号的谐振参数，并根据所述谐振参数确定感应所述电子设备作为无线发射方发送的所述电磁信号的设备是否为待充电设备或其他无线发射方；
其中，所述谐振参数用于反映所述振荡电路的品质因数；
所述激励源为阶跃激励源，所述谐振参数为所述处理后的信号的衰减时间；
所述无线收发电路还用于接收电磁信号，将所述电磁信号转换成输出电流，以为所述电池单元充电；
所述待充电设备与所述其他无线发射方感应所述电子设备作为无线发射方发送的所述电磁信号时所形成的电感值不同，所述电感值用于计算所述品质因数。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述信号处理模块包括：放大器和滤波器；所述放大器用于对所述振荡信号进行放大，所述滤波器用于对放大后的所述振荡信号进行滤波，以提取放大后的所述振荡信号波形的包络信号，所述包络信号为所述处理后的信号。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述控制模块还用于当确定为所述待充电设备时，与所述待充电设备建立连接，并控制所述无线收发电路将所述电池单元输出的电能转换为电磁信号进行发射。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，还包括：电压转换模块，分别与所述控制模块、所述电池单元及所述无线收发电路连接，用于将所述电池单元输出的电能提供给所述无线收发电路之前，对所述电池单元输出的电压和/或电流进行转换。
5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述控制模块还用于接收所述待充电设备反馈的充电电流和/或充电电压信息，并根据所述充电电流和/或充电电压信息，控制所述电压转换模块对所述电池单元输出的电压和/或电流进行转换。
6.一种无线充电方法，应用于电子设备，其特征在于，包括：
在开启反向充电功能前，控制所述电子设备的无线收发电路周期地使用激励源对所述无线收发电路中的振荡电路充电，其中所述振荡电路由电感线圈与电容组成；
在充电完成后，控制所述无线收发电路将所述振荡电路存储的电能转换为电磁信号，并产生自谐振振荡；
在所述振荡电路进行自谐振振荡时，从所述振荡电路接收振荡信号，以及对从所述振荡电路接收的振荡信号进行处理，得到处理后的信号；
确定所述处理后的信号的谐振参数；以及
根据所述谐振参数确定感应所述电子设备作为无线发射方发送的所述电磁信号的设备是否为待充电设备或其他无线发射方；
其中，所述谐振参数用于反映所述振荡电路的品质因数；
所述激励源为阶跃激励源；
所述谐振参数为所述处理后的信号的衰减时间；
所述无线收发电路还用于接收电磁信号，将所述电磁信号转换成输出电流，以为电池单元充电；
所述待充电设备与所述其他无线发射方感应所述电子设备作为无线发射方发送的所述电磁信号时所形成的电感值不同，所述电感值用于计算所述品质因数。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对从所述振荡电路接收的振荡信号进行处理，得到处理后的信号包括：
对所述振荡信号进行放大；以及
对放大后的所述振荡信号进行滤波，以提取放大后的所述振荡信号波形的包络信号，所述包络信号为所述处理后的信号。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：当确定为所述待充电设备时，与所述待充电设备建立连接；及控制所述无线收发电路将所述电子设备的电池单元输出的电能转换为电磁信号进行发射。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在将所述电子设备的电池单元输出的电能转换为电磁信号进行发射之前，所述方法还包括：对所述电池单元输出的电压和/或电流进行转换。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在对所述电池单元输出的电压和/或电流进行转换之前，所述方法还包括：接收所述待充电设备反馈的充电电流和/或充电电压信息；以及根据所述充电电流和/或充电电压信息，对所述电池单元输出的电压和/或电流进行转换。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910897899.4A CN112542876B (zh) | 2019-09-23 | 2019-09-23 | 电子设备及无线充电方法 |
| PCT/CN2020/113075 WO2021057419A1 (zh) | 2019-09-23 | 2020-09-02 | 电子设备及无线充电方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910897899.4A CN112542876B (zh) | 2019-09-23 | 2019-09-23 | 电子设备及无线充电方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112542876A CN112542876A (zh) | 2021-03-23 |
| CN112542876B true CN112542876B (zh) | 2024-04-26 |
Family
ID=75013068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910897899.4A Active CN112542876B (zh) | 2019-09-23 | 2019-09-23 | 电子设备及无线充电方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112542876B (zh) |
| WO (1) | WO2021057419A1 (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104242405A (zh) * | 2014-09-29 | 2014-12-24 | 山东大学 | 一种电动汽车动力电池快速充电***及方法 |
| CN104253492A (zh) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于在感应充电装置中进行异物识别的方法 |
| CN105914899A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-08-31 | 河海大学常州校区 | 一种可双向工作的无线电能传输***及方法 |
| CN106716180A (zh) * | 2014-10-01 | 2017-05-24 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于感应充电设备的异物识别的方法以及感应充电设备 |
| CN107171423A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-09-15 | 深圳市海云图新能源有限公司 | 一种无线充电***及方法 |
| CN107612160A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-01-19 | 西北工业大学 | 一种磁耦合并联谐振式无线电能传输装置 |
| CN109742824A (zh) * | 2019-02-23 | 2019-05-10 | 华为技术有限公司 | 充电***和电子设备 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101330229A (zh) * | 2007-06-21 | 2008-12-24 | 北京市北邮信息科技发展有限责任公司 | 一种非接触式电能传输装置 |
| CN105978170B (zh) * | 2016-06-02 | 2018-08-17 | 东南大学 | 采用电压比控制的双向无线电能传输***效率提升方法 |
| CN106685029A (zh) * | 2017-01-11 | 2017-05-17 | 天地（常州）自动化股份有限公司 | 一种无线充电装置及其金属异物检测方法 |
| US10804750B2 (en) * | 2017-08-17 | 2020-10-13 | Integrated Device Technology, Inc. | Q-factor detection method |
| US10256661B1 (en) * | 2017-12-15 | 2019-04-09 | University Of Macau | Reconfigurable bidirectional wireless charging transceiver |
-
2019
- 2019-09-23 CN CN201910897899.4A patent/CN112542876B/zh active Active
-
2020
- 2020-09-02 WO PCT/CN2020/113075 patent/WO2021057419A1/zh active Application Filing
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104253492A (zh) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于在感应充电装置中进行异物识别的方法 |
| CN104242405A (zh) * | 2014-09-29 | 2014-12-24 | 山东大学 | 一种电动汽车动力电池快速充电***及方法 |
| CN106716180A (zh) * | 2014-10-01 | 2017-05-24 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于感应充电设备的异物识别的方法以及感应充电设备 |
| CN105914899A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-08-31 | 河海大学常州校区 | 一种可双向工作的无线电能传输***及方法 |
| CN107171423A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-09-15 | 深圳市海云图新能源有限公司 | 一种无线充电***及方法 |
| CN107612160A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-01-19 | 西北工业大学 | 一种磁耦合并联谐振式无线电能传输装置 |
| CN109742824A (zh) * | 2019-02-23 | 2019-05-10 | 华为技术有限公司 | 充电***和电子设备 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈抗生.《电磁场与电磁波》.《电磁场与电磁波》.高等教育出版社,2003, * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112542876A (zh) | 2021-03-23 |
| WO2021057419A1 (zh) | 2021-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110168844B (zh) | 无线充电装置、待充电设备及其控制方法 | |
| CN110168848B (zh) | 无线充电方法、装置、***和待充电设备 | |
| US9680335B2 (en) | Apparatus for transmitting and receiving wireless power | |
| CN111566894B (zh) | 无线充电接收装置及移动终端 | |
| US20220006312A1 (en) | Device to be charged, and charging and discharging control method | |
| CN111886775B (zh) | 充电方法和充电装置 | |
| US20220271571A1 (en) | To-be-charged device, wireless charging device, and wireless charging method | |
| MX2011003088A (es) | Una antena combinada y un dispsoitivo receptor de energia inductiva. | |
| CN112290652B (zh) | 待充电设备、无线充电方法及*** | |
| US11949275B2 (en) | Wireless power reception apparatus and mobile terminal | |
| WO2020147126A1 (zh) | 无线充电方法、待充电设备及无线充电*** | |
| CN113036827A (zh) | 电子设备 | |
| CN111769655B (zh) | 一种终端设备及其控制方法 | |
| CN110649716B (zh) | 一种无线充电方法、待充电设备及无线充电装置 | |
| CN112542876B (zh) | 电子设备及无线充电方法 | |
| WO2021012951A1 (zh) | 无线充电装置、方法及*** | |
| WO2021013259A1 (zh) | 待充电设备、无线充电方法及*** | |
| CN114498780A (zh) | 无线充电发射电路及无线充电底座、无线充电*** | |
| CN114498779A (zh) | 无线充电发射电路及无线充电底座、无线充电*** | |
| CN113169584B (zh) | 无线充电方法、待充电设备及无线充电*** | |
| CN113113941A (zh) | 电子设备 | |
| CN113412567A (zh) | 无线充电控制方法和充电控制装置 | |
| US20220029461A1 (en) | Power Matching Method and Apparatus for Wireless Charging, and Wireless Charging Apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |