CN112803600A - 无线充电的接收端设备、发射端设备和无线充电*** - Google Patents

无线充电的接收端设备、发射端设备和无线充电*** Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种无线充电的接收端设备、发射端设备和无线充电***，属于无线充电技术领域。该接收端设备包括至少两个接收电路，每个该接收电路均与该接收端设备的电池连接，每个该接收电路均包括接收线圈；该接收线圈用于接收无线充电的发射端设备发射的交变磁场，并在交变磁场的驱动下输出电能，以为该电池充电；该接收端设备在通过该发射端设备进行无线充电时，该接收端设备包括的至少两个该接收线圈能够与该发射端设备的至少两个发射线圈一一对齐。本申请实施例提供的技术方案能够在一定程度上提高无线充电的充电功率。

Description

无线充电的接收端设备、发射端设备和无线充电***
技术领域
本申请涉及无线充电技术领域，特别是涉及一种无线充电的接收端设备、发射端设备和无线充电***。
背景技术
无线充电是一种充电设备和用电设备之间以磁场传送电能，二者之间不需要电线连接，即可实现为用电设备进行充电的技术。无线充电在诸如手机、电动汽车以及可穿戴设备等用电设备中得到了应用。
无线充电的充电功率是制约无线充电的一大瓶颈问题，如何提高无线充电的充电功率已经成为了一个亟待解决的问题。
发明内容
基于此，有必要为了提高无线充电的充电功率，提供一种无线充电的接收端设备、发射端设备和无线充电***。
第一方面，提供了一种无线充电的接收端设备，所述接收端设备包括至少两个接收电路，每个所述接收电路均与所述接收端设备的电池连接，每个所述接收电路均包括接收线圈；
所述接收线圈用于接收无线充电的发射端设备发射的交变磁场，并在交变磁场的驱动下输出电能，以为所述电池充电；
所述接收端设备在通过所述发射端设备进行无线充电时，所述接收端设备包括的至少两个所述接收线圈能够与所述发射端设备的至少两个发射线圈一一对齐。
第二方面，提供了一种无线充电的发射端设备，所述发射端设备包括至少两个发射电路，每个所述发射电路包括均发射线圈，所述发射线圈用于在交流电的驱动下发射交变磁场；
所述发射端设备在为所述接收端设备进行无线充电时，所述发射端设备包括的至少两个所述发射线圈能够与所述接收端设备的至少两个接收线圈一一对齐。
第三方面，提供了一种无线充电***，所述无线充电***包括接收端设备和发射端设备；
所述接收端设备包括至少两个接收电路，每个所述接收电路均与所述接收端设备的电池连接，每个所述接收电路均包括接收线圈，所述接收线圈用于接收所述发射端设备发射的交变磁场，并在交变磁场的驱动下输出电能，以为所述电池充电；
所述发射端设备包括至少两个发射电路，每个所述发射电路包括均发射线圈，所述发射线圈用于在交流电的驱动下发射交变磁场；
所述接收端设备在通过所述发射端设备进行无线充电时，所述接收端设备包括的至少两个所述接收线圈能够与所述发射端设备包括的至少两个所述发射线圈一一对齐。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
通过在无线充电的接收端设备中设置至少两个接收电路，其中，每个接收电路均与接收端设备的电池连接，每个接收电路均包括接收线圈，该接收线圈用于在交变磁场的驱动下输出交流电，该交直流转换电路用于接收无线充电的发射端设备发射的交变磁场，并在交变磁场的驱动下输出电能，以为接收端设备的电池充电，此外，接收端设备在通过发射端设备进行无线充电时，该接收端设备包括的至少两个接收线圈能够与发射端设备的至少两个发射线圈一一对齐，这样，接收端设备就可以利用该至少两个接收电路同时为电池进行充电，从而在单个接收电路的充电功率没有显著变化的情况下，实现充电功率整体的显著提升。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种接收端设备的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种线圈中心轴线的示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种接收端设备的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种接收端设备的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的另一种接收端设备的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的另一种接收端设备的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种接收端设备的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的另一种接收端设备的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的另一种接收端设备的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的另一种接收端设备的结构示意图；
图11为本申请实施例提供的另一种接收端设备的结构示意图；
图12为本申请实施例提供的另一种接收端设备的结构示意图；
图13为本申请实施例提供的另一种接收端设备的结构示意图；
图14为本申请实施例提供的另一种接收端设备的结构示意图；
图15为本申请实施例提供的另一种接收端设备的结构示意图；
图16为本申请实施例提供的一种发射端设备的结构示意图；
图17为本申请实施例提供的一种发射端设备和接收端设备的结构示意图；
图18为本申请实施例提供的另一种发射端设备的结构示意图；
图19为本申请实施例提供的另一种发射端设备的结构示意图；
图20为本申请实施例提供的另一种发射端设备的结构示意图；
图21为本申请实施例提供的另一种发射端设备的结构示意图；
图22为本申请实施例提供的另一种发射端设备的结构示意图；
图23为本申请实施例提供的另一种发射端设备的结构示意图；
图24为本申请实施例提供的另一种发射端设备的结构示意图；
图25为本申请实施例提供的另一种发射端设备的结构示意图；
图26为本申请实施例提供的另一种发射端设备的结构示意图
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
无线充电是一种不需要电线连接就可以为用电设备进行充电的技术。当前，无线充电主要有以下四种实现方式：电磁感应、磁场共振、电场耦合以及电波，其中，电磁感应这种实现方式技术更为成熟，是当前主流的一种无线充电的实现方式。
在电磁感应的这种无线充电的实现方式中，充电设备中可以设置有线圈，该线圈在交流电的驱动下会发射交变磁场，同时，用电设备中也可以设置有线圈，该线圈在交变磁场的驱动下可以感应出电流，利用感应出的电流即可为用电设备的电池充电。
目前，无线充电的充电功率已经成为了制约无线充电的一大瓶颈问题，这是因为：一方面，出于控制线圈发热的考虑，线圈上的电流不能过大，另一方面，出于集成电路工艺和成本的限制，电压不能过大。在电流不能继续增大，同时电压也不能继续增大的情况下，无线充电的充电功率难以进一步提高。
有鉴于此，本申请实施例提供了一种无线充电的接收端设备、发射端设备和无线充电***，能够在电流不能继续增大，同时电压也不能继续增大的情况下，提高无线充电的充电功率。
请参考图1，其示出了本申请实施例提供的一种无线充电的接收端设备的示意图，其中，无线充电的接收端设备指的是用电设备，在实际应用中，该接收端设备可以为手机、平板电脑、可穿戴设备以及电子书阅读器等需要为电池充电的电子设备。
如图1所示，该接收端设备可以包括至少两个接收电路S(本文的所有图示中仅示例性的示出两个接收电路S)，该至少两个接收电路S均与接收端设备的电池D连接。
其中，每个接收电路S均包括接收线圈101，其中，接收线圈101用于接收无线充电的发射端设备发射的交变磁场，并在交变磁场的驱动下输出电能，以为接收端设备的电池充电。
需要指出的是，无线充电的发射端设备指的是充电设备，也即是，在无线充电过程中为用电设备(接收端设备)提供电能的设备，例如，该发射端设备可以是无线充电底座。
此外，该接收端设备在通过发射端设备进行无线充电时，该接收端设备包括的至少两个接收线圈能够与发射端设备的至少两个发射线圈一一对齐。
在本申请实施例中，与接收端设备相匹配的发射端设备可以包括至少两个发射线圈，该至少两个发射线圈与接收端设备包括的至少两个接收线圈101一一对应。由于在无线充电的过程中，接收端设备包括的至少两个接收线圈与发射端设备包括的至少两个发射线圈能够一一对齐，也即是，在无线充电过程中，相互对应的接收线圈和发射线圈能够彼此对齐(也可以称为彼此对位)，因此，接收端设备能够利用相互对应的接收线圈和发射线圈同时进行无线充电，换句话说，接收端设备能够利用自身中设置的至少两个接收电路同时为自身的电池进行充电。
通过在无线充电的接收端设备中设置至少两个接收电路，其中，每个接收电路均与接收端设备的电池连接，每个接收电路均包括接收线圈，该接收线圈用于在交变磁场的驱动下输出交流电，该交直流转换电路用于接收无线充电的发射端设备发射的交变磁场，并在交变磁场的驱动下输出电能，以为接收端设备的电池充电，此外，接收端设备在通过发射端设备进行无线充电时，该接收端设备包括的至少两个接收线圈能够与发射端设备的至少两个发射线圈一一对齐，这样，接收端设备就可以利用该至少两个接收电路同时为电池进行充电，从而在单个接收电路的充电功率没有显著变化的情况下，实现充电功率整体的显著提升。
可选的，在本申请的一个实施例中，对于接收端设备中的每两个接收线圈而言，该两个接收线圈的中心轴线之间的距离等于该两个接收线圈所分别对应的发射线圈的中心轴线之间的距离。
需要说明的是，线圈通常指的是呈环形的导线绕组，线圈的中心轴线指的是该导线绕组的对称轴线，且，线圈的中心轴线与该导线绕组所呈的环形所在的平面垂直。请参考图2，其示出了线圈AA的中心轴线yy，如图2所示，该中心轴线yy是该线圈AA的对称轴，且，该中心轴线yy垂直于线圈AA所呈的环形所在的平面。
请参考图3，其示例性地示出了接收端设备包括的两个接收线圈，该两个接收线圈分别为接收线圈A1和接收线圈B1，图3还示例性地示出了发射端设备包括的两个发射线圈，该两个发射线圈分别为发射线圈A2和发射线圈B2。其中，接收线圈A1与发射线圈A2相对应，接收线圈B1和发射线圈B2相对应，接收线圈A1的中心轴线与接收线圈B1的中心轴线之间的距离L1等于发射线圈A2的中心轴线与发射线圈B2的中心轴线之间的距离L2。
由于对于接收端设备中的每两个接收线圈而言，该两个接收线圈的中心轴线之间的距离等于该两个接收线圈所分别对应的发射线圈的中心轴线之间的距离，因此，在无线充电的过程中，相互对应的接收线圈和发射线圈的中心轴线能够实现彼此重合，这样，可以增加发射端设备和接收端设备之间电能的传输效率，并且降低发射线圈和接收线圈的发热。
可选的，在本申请的一个实施例中，接收端设备包括的至少两个接收线圈中存在居中接收线圈，其中，该居中接收线圈设置于接收端设备的中心位置。在本申请实施例中，所谓“居中接收线圈设置于接收端设备的中心位置”指的是居中接收线圈的中心轴线穿过该接收端设备的背壳的中心点。实际应用中，在具有显示屏的接收端设备中，背壳可以是接收端设备中与该显示屏相对的外壳面，在不具有显示屏的接收端设备中，背壳可以是该接收端设备的任一外壳面。此外，在本申请实施例中，接收线圈所呈的环形所在的平面可以平行于背壳所在的平面。设置居中接收线圈有助于接收端设备与目前常见的单线圈的发射端设备相兼容。
可选的，在本申请的一个实施例中，该居中接收线圈所在的接收电路支持Qi协议。其中，Qi协议是全球首个推动无线充电技术的标准化组织—无线充电联盟(WirelessPower Consortium；WPC)推出的无线充电标准，具备便捷性和通用性两大特征。
可选的，在本申请的一个实施例中，接收端设备包括的至少两个接收线圈中还存在侧位接收线圈，该侧位接收线圈的中心轴线上的任一点均与接收端设备的背壳的中心点不重合，换句话说，该侧位接收线圈并不设置于接收端设备的中心位置，而是设置于接收端设备的侧边位置。
请参考图4，在本申请的一个可选的实施例中，接收端设备中的每个接收电路S还包括交直流转换电路102，其中，每个接收电路S包括的交直流转换电路102与该接收电路S包括的接收线圈101连接。
其中，本申请实施例前文所述的“接收线圈101用于在交变磁场的驱动下输出电能”指的可以是：接收线圈101用于在交变磁场的驱动下输出交流电；而交直流转换电路102用于将与自身连接的接收线圈101输出的交流电转换为直流电，以利用直流电为接收端设备的电池D充电。
请参考图5，在本申请的一个可选的实施例中，每个接收电路S还可以包括电容器C1，每个接收电路S的电容器C1可以连接于该接收电路S所包括的接收线圈101和交直流转换电路102之间。接收电路S中的电容器C1和接收线圈101可以组成谐振电路。
可选的，对于每个接收电路S而言，该接收电路S中的接收线圈101分别与该接收电路S中的电容器C1的一端和该接收电路S中的交直流转换电路102的输入端连接，该接收电路S中的电容器C1的另一端与该接收电路S中的交直流转换电路102的输入端连接。
在本申请实施例中，接收端设备可以设置有电压转换模块，该电压转换模块可以连接于电池和接收电路S之间，可选的，该电压转换模块可以与接收电路S包括的交直流转换电路102连接，并设置于交直流转换电路102和电池D之间，则交直流转换电路102可以将与自身连接的接收线圈101输出的交流电转换为直流电，并将该直流电输入至与该交直流转换电路102连接的电压转换模块中，以通过该电压转换模块为电池D充电。其中，该电压转换模块用于对接收电路S输出的充电电压和/或充电电流进行转换，并利用转换后的充电电压和/或充电电流为电池D充电。
在本申请的一个可选的实施例中，上文所述的电压转换模块可以包括第一电压转换模块和第二电压转换模块。
其中，第一电压转换模块连接于电池D和接收端设备的所有接收电路S之间，该第一电压转换模块用于对与该第一电压转换模块连接的接收电路输出的充电电压和/或充电电流进行转换，并利用转换后的充电电压和/或充电电流为电池D充电。
可选的，该第一电压转换模块可以为DCDC电压转换模块，该DCDC电压转换模块可以为buck(降压)型电压转换模块，也可以为chargepump(可降压可升压)型电压转换模块，还可以为boost(升压)型电压转换模块。
第二电压转换模块连接于电池D和接收端设备的部分接收电路S之间，例如，该第二电压转换模块可以连接于电池D和接收端设备的一条接收电路S之间。该第二电压转换模块用于对与该第二电压转换模块连接的接收电路输出的充电电压和/或充电电流进行转换，并利用转换后的充电电压和/或充电电流为电池D充电。
可选的，在本申请实施例中，第二电压转换模块可以为主充电控制模块(maincharger IC)。
需要指出的是，本申请实施例提供了两种设置第一电压转换模块的方式，下面，将对这两种设置第一电压转换模块的方式进行一一说明。
请参考图6，在第一种设置第一电压转换模块的方式中，接收端设备中可以设置有至少两个第一电压转换模块T1，该至少两个第一电压转换模块T1可以与接收端设备包括的至少两个接收电路S一一对应，其中，每个第一电压转换模块T1均连接于对应的接收电路S和电池D之间。
可选的，如图6所示，该接收端设备还可以包括第一处理模块W1，该第一处理模块W1与接收端设备包括的每个第一转换器T1均连接，该第一处理模块W1用于控制每个第一电压转换模块T1对与该第一电压转换模块T1连接的接收电路输出的充电电压和/或充电电流进行转换。其中，该第一处理模块W1可以为微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，也可以为接收端设备的应用处理模块(Application Processor；AP)。
请参考图7，在第二种设置第一电压转换模块的方式中，接收端设备中可以设置有一个第一电压转换模块T2，该第一电压转换模块T2连接于接收端设备的电池D和每个接收电路S之间。
可选的，如图7所示，该接收端设备还可以包括第二处理模块W2，该第二处理模块W2与第二电压转换模块T2连接，该第二处理模块W2用于控制第二电压转换模块T2对与该第二电压转换模块T2连接的接收电路输出的充电电压和/或充电电流进行转换。与第一处理模块W1类似地，该第二处理模块W2可以为MCU或者AP。
与第一电压转换模块的两种设置方式类似地，第二电压转换模块的设置方式也有两种，其中，在第一种设置第二电压转换模块的方式中，对于上文所述的部分接收电路中的每一接收电路都可以设置有单独的第二电压转换模块，该单独的第二电压转换模块可以设置于部分接收电路中的一条接收电路和电池D之间，在第二种设置第二电压转换模块的方式中，接收端设备可以设置有一个第二电压转换模块，该一个第二电压转换模块可以设置于该部分接收电路和电池D之间。
请参考图8，其示出了在第一种设置第一电压转换模块的方式下，接收端设备中第一电压转换模块以及第二电压转换模块设置的一种示例性的示意图，如图8所示，该第二电压转换模块T3可以连接于一条接收电路S(部分接收电路)和电池D之间。
接收端设备的充电阶段通常可以包括涓流充电阶段、恒流充电阶段和恒压充电阶段中的一个或多个充电阶段。其中，所谓涓流充电阶段指的是在电池的电压小于开机电压时，对电池进行的保护性预充电阶段，当电池的电压充至开机电压时，涓流充电阶段可以结束，通常情况下，涓流充电阶段的充电电流较小；恒流充电阶段一般是在涓流充电阶段之后的充电阶段，在恒流充电阶段，通常可以利用恒定的充电电流为电池充电，一般情况下，恒流充电阶段的充电电流较大，在电池的电压充至截止电压时，恒流充电阶段可以结束；在恒流充电阶段结束后，可以进入恒压充电阶段，在这一充电阶段，通常可以利用恒定的充电电压为电池充电，在恒压充电阶段，充电电流会随着充电时长的增加而逐步减少，当充电电流减少至截止电流时，恒压充电阶段结束。
由于各个充电阶段对充电电压和充电电流的需求不同，因此，为了保证接收端设备在各个充电阶段都能正常充电，在本申请的一个可选的实施例中，接收端设备还可以包括控制电路(并未在图示中示出)，其中，该控制电路用于在接收端设备的恒流充电阶段，控制接收端设备的所有接收电路S为接收端设备的电池D充电，而在涓流充电阶段和/或恒压充电阶段，控制接收端设备的部分接收电路S为电池D充电。
可选的，该控制电路用于在恒流充电阶段，控制第一电压转换模块对与该第一电压转换模块连接的接收电路输出的充电电压和/或充电电流进行转换，并利用转换后的充电电压和/或充电电流为电池D充电。
该控制电路还用于在涓流充电阶段和/或恒压充电阶段，控制第二电压转换模块对与该第二电压转换模块连接的接收电路输出的充电电压和/或充电电流进行转换，并利用转换后的充电电压和/或充电电流为电池D充电。
实际应用中，DCDC电压转换模块(本申请实施例中的第一电压转换模块)仅能按照固定比例电压和/或电流进行转换，其灵活性不高，而在电池充电的涓流充电阶段和恒压充电阶段中，对充电所使用的充电电流和充电电压有着较为灵活的要求，而DCDC电压转换模块难以满足此要求，因此，本申请实施例中，可以在接收端设备中设置第二电压转换模块(也即是主充电控制模块)，以在电池D的涓流充电阶段和恒压充电阶段中利用该第二电压转换模F对充电电压和/或充电电流进行转换，并利用转换后的充电电压和/或充电电流为电池D充电。
在本申请实施例中，接收端设备可以设置有接收端通讯电路，该接收端通讯电路用于将充电控制数据发送至发射端设备，可选的，该接收端通讯电路用于对充电控制数据进行调制和编码，并利用接收线圈101将调制和编码后的充电控制数据发送至发射端设备，其中，该充电控制数据可以包括接收电路的输出电压和输出电流中的至少一个；或者，该充电控制数据可以包括升压控制数据和降压控制数据中的一个，该充电控制数据用于指示发射端设备根据该充电控制数据对充电输出功率进行调节。其中，本申请实施例提供了两种示例性的在接收端设备中设置接收端通讯电路的方式。
其中，第一种设置接收端通讯电路的方式：
请参考图9，该接收端设备中的至少两个接收电路S中可以存在至少一个通讯接收电路U(图9中仅示例性地示出了一个通讯接收电路U)，在本申请实施例中，可以在该通讯接收电路U中设置接收端通讯电路K，该接收端通讯电路K与该通讯接收电路U中的接收线圈101连接，可选的，如图7所示，该接收端通讯电路K通过该通讯接收电路U中的交直流转换电路102与该通讯接收电路U中的接收线圈101连接，接收端通讯电路K用于对充电控制数据进行调制和编码，并利用通讯接收电路U中的接收线圈101将调制和编码后的充电控制数据发送至发射端设备。
如图9所示，可选的，在本申请的一个实施例中，接收端设备还包括第三处理模块W3，该第三处理模块用于将充电控制数据发送至接收端通讯电路K。
与第一处理模块W1和第二处理模块W2类似地，该第三处理模块W3可以为MCU或者AP。在实际实现中，该第三处理模块W3与第一处理模块W1可以为同一处理模块，或者，该第三处理模块W3与第二处理模块W2可以为同一处理模块。
其中，第二种设置接收端通讯电路的方式：
请参考图10，该接收端设备可以设置有接收端通讯电路H，该接收端通讯电路H与至少两个接收电路S中的至少一个接收电路S中的接收线圈101连接(图10中示例性地示出了该接收端通讯电路H与至少两个接收电路S中每一个接收电路S中的接收线圈101均连接)，可选的，如图10所示，该接收端通讯电路H可以通过交直流转换电路102与接收线圈101连接，该接收端通讯电路H用于对充电控制数据进行调制和编码，并利用与该接收端通讯电路H连接的接收线圈101将调制和编码后的充电控制数据发送至发射端设备。
如图10所示，可选的，在本申请的一个实施例中，接收端设备还包括第四处理模块W4，该第四处理模块用于将充电控制数据发送至接收端通讯电路H。
与第一处理模块W1、第二处理模块W2和第三处理模块W3类似地，该第四处理模块W4可以为MCU或者AP。在实际实现中，该第四处理模块W4与第一处理模块W1可以为同一处理模块，或者，该第四处理模块W4与第二处理模块W2可以为同一处理模块。
在本申请实施例中，接收端设备可以设置有转换电路控制电路，该转换电路控制电路用于对交直流转换电路102进行控制，例如，该转换电路控制电路用于对交直流转换电路102中的开关管进行控制。其中，本申请实施例提供了两种示例性的在接收端设备中设置转换电路控制电路的方式。
其中，第一种设置转换电路控制电路的方式：
请参考图11，每个接收电路S中可以设置有第一转换电路控制电路M1，对于每个接收电路S而言，该接收电路S中的交直流转换电路102与该接收电路S中的第一转换电路控制电路M1连接，该接收电路S中的第一转换电路控制电路M1用于对该接收电路S中的交直流转换电路102进行控制。
其中，第二种设置转换电路控制电路的方式：
请参考图12，该接收端设备中可以设置有第二转换电路控制电路M2，每个接收电路S的交直流转换电路102均与该第二转换电路控制电路M2连接。该第二转换电路控制电路M2用于对每个接收电路S的交直流转换电路102进行控制。
请参考图13，在本申请的一个可选的实施例中，该接收端设备的电池D可以由至少两个并联的第一电池单元d1组成(图13仅示例性地示出了两个并联的第一电池单元d1)，每个接收电路S与接收端设备的至少一个第一电池单元d1连接(图13仅示例性地示出了每个接收电路S与接收端设备的一个第一电池单元d1连接)。
请参考图14，该接收端设备的电池D由至少两个串联的第二电池单元d2组成(图14仅示例性地示出了两个串联的第二电池单元d2)，每个接收电路S均与该至少两个串联的第二电池单元d2连接。
需要指出的是，上述图1至图14中示出的电路结构可以任意组合，以形成本申请实施例所保护的其他的接收电路或者接收端设备。
请参考图15，其示出了图1至图14中某些电路结构组合起来所形成的一种示例性的接收端设备的示意图。
如图15所示，该接收端设备包括接收线圈101、电容器C1、接收芯片103、处理模块104、第一电压转换模块T1、第二电压转换模块T3以及电池D。
其中，该接收芯片103中包括上文所述的交直流转换电路、接收端通讯电路以及转换电路控制电路，该处理模块104用于控制第一电压转换模块对与该第一电压转换模块连接的接收电路输出的充电电压和/或充电电流进行转换，同时，该处理模块104还用于将充电控制数据发送至接收芯片103包括的接收端通讯电路中，此外，该处理模块104还用于控制接收芯片103中的转换电路控制电路对接收芯片103中的交直流转换电路进行控制。
需要指出的是，尽管图15中未示出，该接收端设备还可以包括上文所述的控制电路，其中，可选的，该控制电路可以集成于处理模块104中。
请参考图16，其示出了本申请实施例提供的一种无线充电的发射端设备的示意图，如图15所示，该发射端设备可以包括至少两个发射电路G(本文的所有图示中仅示例性的示出两个发射电路G)，每个发射电路G均包括发射线圈201，该发射线圈201用于在交流电的驱动下发射交变磁场。
此外，发射端设备在为接收端设备进行无线充电时，该发射端设备包括的至少两个发射线圈201能够与接收端设备的至少两个接收线圈一一对齐。
在本申请实施例中，与发射端设备相匹配的接收端设备包括至少两个接收线圈，该至少两个接收线圈与发射端设备包括的至少两个发射线圈201一一对应。由于发射端设备在为接收端设备进行无线充电时，该发射端设备包括的至少两个发射线圈201能够与接收端设备的至少两个接收线圈一一对齐，因此，在无线充电的过程中，相互对应的接收线圈和发射线圈能够实现彼此对位，从而使发射端设备能够利用相互对应的接收线圈和发射线圈对接收端设备进行无线充电。
通过在无线充电的发射端设备中设置至少两个发射电路，其中，每个发射电路均包括发射线圈，该发射线圈用于在交流电的驱动下发射交变磁场，此外，发射端设备在为接收端设备进行无线充电时，该发射端设备包括的至少两个发射线圈能够与接收端设备的至少两个接收线圈一一对齐，这样，发射端设备就可以利用该至少两个发射电路同时为接收端设备进行充电，从而在单个发射电路的充电功率没有显著变化的情况下，实现充电功率整体的显著提升。
可选的，在本申请的一个实施例中，对于发射端设备中的每两个发射线圈而言，该两个发射线圈的中心轴线之间的距离等于该两个发射线圈所分别对应的接收线圈的中心轴线之间的距离。
由于对于发射端设备中的每两个发射线圈而言，该两个发射线圈的中心轴线之间的距离等于该两个发射线圈所分别对应的接收线圈的中心轴线之间的距离，因此，在无线充电的过程中，相互对应的接收线圈和发射线圈的中心轴线能够实现彼此重合，这样，可以增加发射端设备和接收端设备之间电能的传输效率，并且降低发射线圈和接收线圈的发热。
可选的，在本申请的一个实施例中，该发射端设备包括卡接部，该卡接部用于卡接接收端设备，在该接收端设备通过该卡接部卡接于发射端设备上时，该发射端设备中的每一发射线圈的中心轴线与该接收端设备中与每一发射线圈对应的接收线圈的中心轴线相重合。
可选的，在本申请的一个实施例中，该卡接部可以为槽状结构或者用于限位的凸起状结构。
请参考图17，其示出了发射端设备的卡接部为槽状结构时的示意图，如图17所示，在无线充电的过程中，该发射端设备RR中的槽状结构CC恰好能够容纳接收端设备J。
此外，对于该槽状结构CC的任意一个侧向的槽面以及任意一个发射线圈201而言，该侧向的槽面与该发射线圈201的中心轴线之间的距离，与接收端设备J中与该侧向的槽面对应的侧向的外壳面和接收端设备J中与该发射线圈201对应的接收线圈102的中心轴线之间的距离相等。
这样，在接收端设备J容纳于槽状结构CC中时，该发射端设备RR中的每一发射线圈201的中心轴线与该接收端设备J中与每一发射线圈201对应的接收线圈102的中心轴线相重合。
请参考图18，在本申请的一个可选的实施例中，每个发射电路G还包括直交流转换电路202，其中，每个发射电路G包括的直交流转换电路202与该发射电路G包括的发射线圈201连接。
该直交流转换电路202用于将直流电源输出的直流电转换为交流电，并将交流电输入至与该直交流转换电路202连接的发射线圈201。
可选的，该直交流转换电路202的输入端可以与电源适配器(也即是直流电源)连接，该电源适配器可以将交流电转换为直流电，该直交流转换电路202的输出端可以与发射线圈201连接。可选的，在实际实现时，该直交流转换电路202可以包括逆整流桥。
请参考图19，在本申请的一个可选的实施例中，每个发射电路G还可以包括电容器C2，每个发射电路G包括的电容器C2可以连接于该发射电路G包括的发射线圈201和直交流转换电路202之间。发射电路G中的电容器C2和发射线圈201可以组成谐振电路。
可选的，对于每个发射电路G而言，该发射电路G中的发射线圈201分别与该发射电路G中的电容器C2的一端和该发射电路G中的直交流转换电路202的输出端连接，该发射电路G中的电容器C2的另一端与该发射电路G中的直交流转换电路202的输出端连接。
在本申请实施例中，发射端设备可以设置有电压转换模块，该电压转换模块用于对直流电源输出的直流电的电压进行转换，并将电压转换后的直流电输入至直交流转换电路202。本申请实施例提供了两种示例性的在发射端设备中设置电压转换模块的方式。
其中，第一种设置电压转换模块的方式：
请参考图20，该发射端设备中可以设置有第三电压转换模块T4，该第三电压转换模块T4分别与每个发射电路G的直交流转换电路202连接，该第三电压转换模块T4用于对直流电源输出的直流电的电压进行转换，并将电压转换后的直流电输入至每个发射电路G的直交流转换电路202。
可选的，该第三电压转换模块T4分别与每个发射电路G中的直交流转换电路202的输入端连接。
其中，第三电压转换模块T4为DCDC电压转换模块，该DCDC电压转换模块可以为boost(升压)型电压转换模块。
可选的，如图20所示，该发射端设备还包括第五处理模块W5，该第五处理模块W5分别与第三电压转换模块T4以及每个发射电路G的直交流转换电路202连接，该第五处理模块W5可以为MCU。该第五处理模块W5用于根据接收端设备发送的充电控制数据控制第三电压转换模块T4的输出电压、直交流转换电路202的占空比以及发射线圈201的振荡频率中的至少一个。
通过控制第三电压转换模块T4的输出电压、直交流转换电路202的占空比以及发射线圈201的振荡频率，可以实现对发射端设备的充电输出功率的控制。
第二种设置电压转换模块的方式：
请参考图21，每个发射电路G中可以设置有第四电压转换模块T5，每个发射电路G包括的第四电压转换模块T5与该发射电路G包括的直交流转换电路202连接。
其中，第四电压转换模块T5用于对直流电源输出的直流电的电压进行转换，并将电压转换后的直流电输入至与该第四电压转换模块T5连接的直交流转换电路202。
可选的，对于每个发射电路G而言，该发射电路G的第四电压转换模块T5与该发射电路G的直交流转换电路202的输入端连接。
其中，第四电压转换模块T5可以为DCDC电压转换模块，该DCDC电压转换模块可以为boost(升压)型电压转换模块。
可选的，如图21所示，发射端设备还包括第六处理模块W6，该第六处理模块分别与每个第四电压转换模块T5以及每个发射电路G的直交流转换电路202连接，该第六处理模块W6可以为MCU。该第六处理模块W6用于根据接收端设备发送的充电控制数据控制第四电压转换模块T5的输出电压、直交流转换电路202的占空比以及发射线圈201的振荡频率中的至少一个，以此来控制发射端设备的输出功率。
在本申请实施例中，发射端设备可以设置有发射端通讯电路，该发射端通讯电路用于接收接收端设备发送的充电控制数据，可选的，该发射端通讯电路用于对发射线圈接收到的接收端设备所发送的充电控制数据进行解调制和解码，其中，该充电控制数据可以包括接收电路的输出电压和输出电流中的至少一个；或者，该充电控制数据可以包括升压控制数据和降压控制数据中的一个。本申请实施例提供了两种示例性的在发射端设备中设置发射端通讯电路的方式。
第一种设置发射端通讯电路的方式：
请参考图22，该发射端设备中可以设置有发射端通讯电路R，该发射端通讯电路R与每个发射电路G中的发射线圈201连接，可选的，如图20所示，该发射端通讯电路R可以通过每个发射电路G中的直交流转换电路202与每个发射电路G中的发射线圈201连接。该发射端通讯电路R用于获取发射线圈201接收到的充电控制数据，并对该充电控制数据进行解调制和解码。
在本申请实施例中，该发射端通讯电路R可以与第五处理模块W5或者第六处理模块W6连接，并将充电控制数据发送至第五处理模块W5或者第六处理模块W6。
第二种设置发射端通讯电路的方式：
请参考图23，发射端设备的至少两个发射电路G中的至少一个发射电路G设置有发射端通讯电路X(图21中仅示出了一个发射电路G中设置有发射端通讯电路X的情形)，对于设置有发射端通讯电路X的发射电路G而言，该发射电路G中的发射端通讯电路X与该发射电路G中的发射线圈201连接，可选的，如图21所示，该发射电路G中的发射端通讯电路X可以通过该发射电路G中的直交流转换电路202与该发射电路G中的发射线圈201连接。该发射端通讯电路X用于获取与自身连接的发射线圈接收到的充电控制数据，并对该充电控制数据进行解调制和解码。
在本申请实施例中，该发射端通讯电路X可以与第五处理模块W5或者第六处理模块W6连接，并将充电控制数据发送至第五处理模块W5或者第六处理模块W6。
在本申请实施例中，发射端设备可以设置有发射端控制电路，该发射端控制电路用于在第五处理模块W5或者第六处理模块W6的指示下对直交流转换电路202的占空比以及发射线圈201的振荡频率进行控制。其中，本申请实施例提供了两种示例性的在发射端设备中设置发射端控制电路的方式。
其中，第一种设置发射端控制电路的方式：
请参考图24，每个发射电路G中可以设置有第一发射端控制电路N1，对于每个发射电路G而言，该发射电路G中的直交流转换电路202与该发射电路G中的第一发射端控制电路N1连接，该发射电路G中的第一发射端控制电路N1用于对该发射电路G中的直交流转换电路202的占空比以及发射线圈201的振荡频率进行控制。
其中，第二种设置发射端控制电路的方式：
请参考图25，该发射端设备中可以设置有第二发射端控制电路N2，每个发射电路G的直交流转换电路202均与该第二发射端控制电路N2连接。该第二发射端控制电路N2用于对每个发射电路G的直交流转换电路202的占空比以及发射线圈201的振荡频率进行控制。
需要指出的是，上述图16至图25中示出的电路结构可以任意组合，以形成本申请实施例所保护的其他的发射电路或者发射端设备。
请参考图26，其示出了图16至图25中某些电路结构组合起来所形成的一种示例性的发射端设备的示意图。
如图26所示，该发射端设备包括发射线圈201、电容器C2、直交流转换电路202、发射控制模块203、处理模块204和第三电压转换模块T4。
其中，该发射控制模块203中包括上文所述的发射端通讯电路以及发射端控制电路，该处理模块204用于根据接收端设备发送的充电控制数据控制第三电压转换模块T4的输出电压、直交流转换电路202的占空比以及发射线圈201的振荡频率中的至少一个，以此来控制发射端设备的输出功率。
本申请实施例还提供了一种无线充电***，该无线充电***包括上述实施例中任一所述的接收端设备和上述实施例中任一所述的发射端设备。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (32)

1.一种无线充电的接收端设备，其特征在于，所述接收端设备包括至少两个接收电路，每个所述接收电路均与所述接收端设备的电池连接，每个所述接收电路均包括接收线圈；
所述接收线圈用于接收无线充电的发射端设备发射的交变磁场，并在交变磁场的驱动下输出电能，以为所述电池充电；
所述接收端设备在通过所述发射端设备进行无线充电时，所述接收端设备包括的至少两个所述接收线圈能够与所述发射端设备的至少两个发射线圈一一对齐。
2.根据权利要求1所述的接收端设备，其特征在于，对于所述接收端设备中的每两个接收线圈，所述两个接收线圈的中心轴线之间的距离等于所述两个接收线圈所分别对应的发射线圈的中心轴线之间的距离。
3.根据权利要求1所述的接收端设备，其特征在于，所述接收端设备包括背壳；
所述接收线圈中存在居中接收线圈，所述居中接收线圈的中心轴线穿过所述背壳的中心点。
4.根据权利要求1所述的接收端设备，其特征在于，所述接收端设备包括背壳；
所述接收线圈中存在侧位接收线圈，所述侧位接收线圈的中心轴线上的任一点均与所述背壳的中心点不重合。
5.根据权利要求1所述的接收端设备，其特征在于，所述接收端设备还包括控制电路；
所述接收端设备的充电阶段包括恒流充电阶段；所述控制电路用于在所述恒流充电阶段，控制所述接收端设备的所有接收电路为所述电池充电；
所述接收端设备的充电阶段还包括涓流充电阶段和/或恒压充电阶段；所述控制电路还用于在所述涓流充电阶段和/或所述恒压充电阶段，控制所述接收端设备的部分接收电路为所述电池充电。
6.根据权利要求5所述的接收端设备，其特征在于，所述接收端设备包括第一电压转换模块和第二电压转换模块；
所述第一电压转换模块连接于所述电池和所述接收端设备的所有接收电路之间，所述第一电压转换模块用于对与所述第一电压转换模块连接的接收电路输出的充电电压和/或充电电流进行转换，并利用转换后的充电电压和/或充电电流为所述电池充电；
所述第二电压转换模块连接于所述电池和所述接收端设备的部分接收电路之间，所述第二电压转换模块用于对与所述第二电压转换模块连接的接收电路输出的充电电压和/或充电电流进行转换，并利用转换后的充电电压和/或充电电流为所述电池充电。
7.根据权利要求6所述的接收端设备，其特征在于，所述控制电路用于在所述恒流充电阶段，控制所述第一电压转换模块对与所述第一电压转换模块连接的接收电路输出的充电电压和/或充电电流进行转换，并利用转换后的充电电压和/或充电电流为所述电池充电；
所述控制电路还用于在所述涓流充电阶段和/或所述恒压充电阶段，控制所述第二电压转换模块对与所述第二电压转换模块连接的接收电路输出的充电电压和/或充电电流进行转换，并利用转换后的充电电压和/或充电电流为所述电池充电。
8.根据权利要求6所述的接收端设备，其特征在于，每个所述接收电路还包括交直流转换电路，每个所述接收电路包括的交直流转换电路与所述接收电路包括的接收线圈连接，且，每个所述接收电路包括的交直流转换电路与所述第一电压转换模块和所述第二电压转换模块中的至少一个连接；
所述接收线圈用于在交变磁场的驱动下输出交流电，所述交直流转换电路用于将与所述交直流转换电路连接的接收线圈输出的交流电转换为直流电，并将直流电输入至所述第一电压转换模块和所述第二电压转换模块中的一个。
9.根据权利要求1所述的接收端设备，其特征在于，所述至少两个接收电路中的至少一个接收电路包括接收端通讯电路，所述接收端通讯电路用于将充电控制数据发送至所述发射端设备。
10.根据权利要求9所述的接收端设备，其特征在于，所述接收端通讯电路与所在的接收电路中的接收线圈连接，所述接收端通讯电路用于对充电控制数据进行调制和编码，并利用所在的接收电路中的接收线圈将调制和编码后的充电控制数据发送至所述发射端设备。
11.根据权利要求9或10所述的接收端设备，其特征在于，所述充电控制数据包括接收电路的输出电压和输出电流中的至少一个；或者，所述充电控制数据包括升压控制数据和降压控制数据中的一个。
12.根据权利要求3所述的接收端设备，其特征在于，所述居中接收线圈所在的接收电路支持Qi协议。
13.根据权利要求1所述的接收端设备，其特征在于，所述电池由至少两个并联的第一电池单元组成，每个所述接收电路与所述接收端设备的至少一个所述第一电池单元连接。
14.根据权利要求1所述的接收端设备，其特征在于，所述电池由至少两个串联的第二电池单元组成，每个所述接收电路均与所述至少两个串联的第二电池单元连接。
15.一种无线充电的发射端设备，其特征在于，所述发射端设备包括至少两个发射电路，每个所述发射电路包括均发射线圈，所述发射线圈用于在交流电的驱动下发射交变磁场；
所述发射端设备在为所述接收端设备进行无线充电时，所述发射端设备包括的至少两个所述发射线圈能够与所述接收端设备的至少两个接收线圈一一对齐。
16.根据权利要求15所述的发射端设备，其特征在于，对于所述发射端设备中的每两个发射线圈，所述两个发射线圈的中心轴线之间的距离等于所述两个发射线圈所分别对应的接收线圈的中心轴线之间的距离。
17.根据权利要求15所述的发射端设备，其特征在于，所述发射端设备包括卡接部，所述卡接部用于卡接所述接收端设备，在所述接收端设备通过所述卡接部卡接于所述发射端设备上时，所述发射端设备中的每一发射线圈的中心轴线与所述接收端设备中与每一发射线圈对应的接收线圈的中心轴线重合。
18.根据权利要求17所述的发射端设备，其特征在于，所述卡接部为槽状结构或者用于限位的凸起状结构。
19.根据权利要求15所述的发射端设备，其特征在于，每个所述发射电路还包括直交流转换电路，每个所述发射电路包括的直交流转换电路与所述发射电路包括的发射线圈连接；
所述直交流转换电路用于将直流电源输出的直流电转换为交流电，并将交流电输入至与所述直交流转换电路连接的发射线圈。
20.根据权利要求19所述的发射端设备，其特征在于，所述发射端设备还包括第三电压转换模块，所述第三电压转换模块分别与每个所述发射电路的直交流转换电路连接，所述第三电压转换模块用于对所述直流电源输出的直流电的电压进行转换，并将电压转换后的直流电输入至每个所述发射电路的直交流转换电路。
21.根据权利要求19所述的发射端设备，其特征在于，每个所述发射电路还包括第四电压转换模块，每个所述发射电路包括的第四电压转换模块与所述发射电路包括的直交流转换电路连接；
所述第四电压转换模块用于对所述直流电源输出的直流电的电压进行转换，并将电压转换后的直流电输入至与所述第二电压转换模块连接的直交流转换电路。
22.根据权利要求20所述的发射端设备，其特征在于，所述发射端设备还包括第一处理模块，所述第一处理模块分别与所述第三电压转换模块以及每个所述发射电路的直交流转换电路连接，所述第一处理模块用于根据所述接收端设备发送的充电控制数据控制所述第三电压转换模块的输出电压、所述直交流转换电路的占空比以及所述发射线圈的振荡频率中的至少一个。
23.根据权利要求21所述的发射端设备，其特征在于，所述发射端设备还包括第二处理模块，所述第二处理模块分别与每个所述第四电压转换模块以及每个所述发射电路的直交流转换电路连接，所述第四处理模块用于根据所述接收端设备发送的充电控制数据控制所述第二电压转换模块的输出电压、所述直交流转换电路的占空比以及所述发射线圈的振荡频率中的至少一个。
24.根据权利要求21或22所述的发射端设备，其特征在于，所述至少两个发射电路中的至少一个发射电路包括发射端通讯电路，所述发射端通讯电路用于接收所述接收端设备发送的所述充电控制数据。
25.根据权利要求24所述的发射端设备，其特征在于，所述发射端通讯电路与所在的发射电路中的发射线圈连接，所述发射线圈用于接收所述接收端设备发送的充电控制数据，所述发射端通讯电路用于对所在的发射电路中的发射线圈接收到的充电控制数据进行解调制和解码。
26.根据权利要求22至25任一所述的发射端设备，其特征在于，所述充电控制数据包括接收电路的输出电压和输出电流中的至少一个；或者，所述充电控制数据包括升压控制数据和降压控制数据中的一个。
27.一种无线充电***，其特征在于，所述无线充电***包括接收端设备和发射端设备；
所述接收端设备包括至少两个接收电路，每个所述接收电路均与所述接收端设备的电池连接，每个所述接收电路均包括接收线圈，所述接收线圈用于接收所述发射端设备发射的交变磁场，并在交变磁场的驱动下输出电能，以为所述电池充电；
所述发射端设备包括至少两个发射电路，每个所述发射电路包括均发射线圈，所述发射线圈用于在交流电的驱动下发射交变磁场；
所述接收端设备在通过所述发射端设备进行无线充电时，所述接收端设备包括的至少两个所述接收线圈能够与所述发射端设备包括的至少两个所述发射线圈一一对齐。
28.根据权利要求27所述的***，其特征在于，对于所述接收端设备中的每两个接收线圈，所述两个接收线圈的中心轴线之间的距离等于所述两个接收线圈所分别对应的发射线圈的中心轴线之间的距离。
29.根据权利要求27所述的***，其特征在于，所述接收端设备包括背壳；
所述接收线圈中存在居中接收线圈，所述居中接收线圈的中心轴线穿过所述背壳的中心点。
30.根据权利要求27所述的***，其特征在于，所述接收端设备包括背壳；
所述接收线圈中存在侧位接收线圈，所述侧位接收线圈的中心轴线上的任一点均与所述背壳的中心点不重合。
31.根据权利要求27所述的***，其特征在于，所述发射端设备包括卡接部，所述卡接部用于卡接所述接收端设备，在所述接收端设备通过所述卡接部卡接于所述发射端设备上时，所述发射端设备中的每一发射线圈的中心轴线与所述接收端设备中与每一发射线圈对应的接收线圈的中心轴线重合。
32.根据权利要求31所述的***，其特征在于，所述卡接部为槽状结构或者用于限位的凸起状结构。
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