CN114123537A - 无线充电发射器、无线充电接收器及无线充电*** - Google Patents

无线充电发射器、无线充电接收器及无线充电*** Download PDF

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Abstract

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***，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、第二逆变电路以及第二发射线圈。无线充电***中第一发射线圈所在的第一充电支路具有第一电压传输增益k1，第二发射线圈所在的第二充电支路具有第二电压传输增益k2，k1与k2不同。在无线充电发射器中只设置一个电压转换电路的情况下，第一充电支路的第一输出电压Vo1和第二充电支路的第二输出电压Vo2相同，可以对第一发射线圈所在的第一充电支路和第二发射线圈所在的第二充电支路分别向电池提供的输出电流进行精确控制。

Description

无线充电发射器、无线充电接收器及无线充电***
本申请要求于2020年08月26日提交国家知识产权局、申请号为202010873200.3、申请名称为“一种双线圈无线充电***”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及充电技术领域，尤其涉及一种无线充电发射器、无线充电接收器及无线充电***。
背景技术
无线充电技术(wireless charging technology，WCT)可以利用磁场作为传导介质来实现电能的无线传输。无线充电设备可以具有无充电线缆束缚、无插拔接口设置等优势，可以使得用户的使用环境更加的简洁舒适，且有利于实现移动终端的全封闭防水设计。然而，目前无线充电相对于有线充电而言，充电速度较慢。
发明内容
本申请输出一种无线充电发射器、无线充电接收器及无线充电***，用于改善无线充电速度较慢的问题。
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
本申请的一方面，提供一种无线充电发射器。该无线充电发射器用于向无线充电接收器输出交变磁场。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、第二逆变电路以及第二发射线圈。第一电压转换电路与适配器电连接，该第一电压转换电路用于将适配器输出的直流电转换成直流电。第一逆变电路与第一电压转换电路电连接，第一逆变电路用于将第一电压转换电路输出的直流电转换成第一方波信号。第一发射线圈与第一逆变电路电连接，第一发射线圈用于将第一方波信号转换成第一交变磁场。无线充电接收器中用于接收第一交变磁场的电路，向无线充电接收器中的电池输出的第一输出电压Vo1与第一逆变电路的输入电压Vin1的比值为第一电压传输增益k1。此外，第二逆变电路与适配器电连接，第二逆变电路用于将适配器输出的直流电转换成第二方波信号。第二发射线圈与第二逆变电路电连接，第二发射线圈用于将第二方波信号转换成第二交变磁场。无线充电接收器中用于接收第二交变磁场的电路，向电池输出的第二输出电压Vo2与第二逆变电路的输入电压Vin2的比值为第二电压传输增益k2。其中，第一电压传输增益k1与第二电压传输增益k2不同，第一输出电压Vo1和第二输出电压Vo2相同。
这样一来，一方面，由上述无线充电发射器中，第一电压转换电路、第一逆变电路、第一发射线圈可以构成该无线充电***的第一充电支路的发射端。此外，第二逆变电路以及第二发射线圈可以构成该无线充电***的第二充电支路的发射端。当上述两条充电支路同时对电池进行充电时，相对于只具有一条充电支路的无线充电***而言，本申请的方案在相同时间内向电池提供的电量更多，从而能够有效提高电池的充电效率，使得无线充电的充电速度与有线充电的速度相当。另一方面，无线充电发射器只在第一充电支路中设置第一电压转换电路，而第二充电支路中的第二逆变电路可以直接与适配器电连接，能够有效简化无线充电发射器的结构。又一方面，当电池即将充满或者上述第一充电支路或第二充电支路中的线圈出现发热现象，需要对上述两个充电支路的输出电流进行精确的控制，以减小第一充电支路或第二充电支路向电池输出的电流。由于第一充电支路和第二充电支路并联后向电池进行供电，所以为了避免并联的第一充电支路和第二充电支路的输出端不会产生冲击电流，导致第一充电支路或第二充电支路输出的电流跟随输出电压较高的一条充电支路而变化，第一充电支路向电池提供的第一输出电压Vo1和第二充电支路向电池提供的第二输出电压Vo2需要相同。在此情况下，在对上述充电支路输出的电流进行调节的过程中，由于第一发射线圈输出的电压，或者第二发射线圈输出的电压会存在差异，因此，可以设置第一电压传输增益k1与第二电压传输增益k2的数值不相同，从而在上述传输增益的分别作用下，使得第一输出电压Vo1和第二输出电压Vo2相同。进而能够对第一充电支路和第二充电支路分别向电池提供的输出电流进行精确的控制。
可选的，第一电压转换电路为升压电路，第一电压传输增益k1小于第二电压传输增益k2。这样一来，由于第一电压传输增益k1小于第二电压传输增益k2，因此第一充电支路中的第一发射线圈和第一接收线圈构成的变压器，可以具有降压的作用，能够对作为升压电路的第一电压转换电路输出的电压进行降压，使得第一输出电压Vo1和第二输出电压Vo2相同。
可选的，无线充电接收器中，用于接收第一交变磁场的第一接收线圈的匝数小于第一发射线圈的匝数。此时，第一接收线圈的电感小于第一发射线圈的电感，第一电压传输增益k1可以小于1。无线充电接收器中，用于接收第二交变磁场的第二接收线圈的匝数大于或等于第二发射线圈的匝数。此时，第二接收线圈的电感可以大于或等于第二发射线圈的电感，使得第二电压传输增益k2可以大于或等于1。
可选的，第一电压转换电路为降压电路，第一电压传输增益k1大于第二电压传输增益k2。这样一来，由于第一电压传输增益k1大于第二电压传输增益k2，因此第一充电支路中的第一发射线圈和第一接收线圈构成的变压器，可以具有升压的作用，能够对作为降压电路的第一电压转换电路输出的电压进行升压，使得第一输出电压Vo1和第二输出电压Vo2相同。
可选的，无线充电接收器中，用于接收第一交变磁场的第一接收线圈的匝数大于第一发射线圈的匝数。此时，第一接收线圈的电感大于第一发射线圈的电感，第一电压传输增益k1可以大于1。无线充电接收器中，用于接收第二交变磁场的第二接收线圈的匝数小于或等于第二发射线圈的匝数。此时，第二接收线圈的电感可以小于或等于第二发射线圈的电感，使得第二电压传输增益k2可以小于或等于1。
可选的，无线充电发射器还包括第一配电容和第二匹配电容。第一匹配电容与第一发射线圈串联，且与第一发射线圈构成第一串联谐振网络。在第一逆变电路对第一匹配电容和第一发射线圈进行充放电的过程中，可以使得第一发射线圈能够将第一方波信号转换成第一交变磁场。第二匹配电容与第二发射线圈串联，且与第二发射线圈构成第二串联谐振网络。在第二逆变电路对第二匹配电容和第二发射线圈进行充放电的过程中，可以使得第二发射线圈能够将第二方波信号转换成第二交变磁场。其中，第一串联谐振网络的工作频率与第二串联谐振网络的工作频率不同。
可选的，无线充电发射器还包括第一磁棒。当第一串联谐振网络的工作频率小于第二串联谐振网络的工作频率时，第一发射线圈为圆形线圈，第二发射线圈为绕制于第一磁棒上的磁棒线圈。当第一串联谐振网络的工作频率大于第二串联谐振网络的工作频率时，第一发射线圈为绕制于第一磁棒上的磁棒线圈，第二发射线圈为圆形线圈。磁棒线圈的尺寸小于圆形线圈，该磁棒线圈可以工作于较高的工作频率下，且磁棒线圈具有较高的能量密度，提供的充电功率较大，有利于提高无线充电的速度。
可选的，无线充电发射器还包括第一发射控制器、第二发射控制器以及第一无线收发器。第一发射控制器与第一电压转换电路和第一逆变电路电连接，第一发射控制器用于向第一电压转换电路输入第一脉宽调制PWM信号，以控制第一电压转换电路的输出电压，并用于向第一逆变电路输入第二PWM信号，以控制第一方波信号的频率。第二发射控制器与第二逆变电路电连接，第二发射控制器用于向第二逆变电路输入第三PWM信号，以控制第二方波信号的频率。
可选的，0＜|k1-k2|≤0.3。当|k1-k2|＞0.3时，第一电压传输增益k1与第二电压传输增益k2的差异较大，第一电压转换电路的输入端的电压和输出端的电压之间均在较大的差异，导致第一电压转换电路的转换效率降低。
本申请的另一方面，提供一种无线充电接收器。该无线充电接收器包括电池、第一接收线圈、第一接收控制器、第二接收线圈、第二接收控制器。第一接收线圈用于接收无线充电发射器中第一发射线圈输出的第一交变磁场，并将第一交变磁场转换成交流电。第一接收控制器与第一接收线圈和电池电连接，用于将第一接收线圈产生的交流电转换成直流电，并输出至电池。第一接收控制器向电池输出的第一输出电压Vo1，与无线充电发射器中第一发射线圈电连接的第一逆变电路的输入电压Vin1的比值为第一电压传输增益k1。第二接收线圈用于接收无线充电发射器中第二发射线圈输出的第二交变磁场，并将第二交变磁场转换成交流电。第二接收控制器，与第二接收线圈和电池电连接，用于将第二接收线圈产生的交流电转换成直流电，并输出至电池。第二接收控制器向电池输出的第二输出电压Vo2，与无线充电发射器中第二发射线圈电连接的第二逆变电路的输入电压Vin2的比值为第二电压传输增益k2。其中，第一电压传输增益k1与第二电压传输增益k2不同，第一输出电压Vo1和第二输出电压Vo2相同。
这样一来，一方面，由上述无线充电接收器中，第一接收线圈、第一接收控制器可以构成该无线充电***的第一充电支路的接收端。此外，第二接收线圈、第二接收控制器可以构成该无线充电***的第二充电支路的接收端。当上述两条充电支路同时对电池进行充电时，相对于只具有一条充电支路的无线充电***而言，本申请的方案在相同时间内向电池提供的电量更多，从而能够有效提高电池的充电效率，使得无线充电的充电速度与有线充电的速度相当。另一方面，当电池即将充满或者上述第一充电支路或第二充电支路中的线圈出现发热现象，需要对上述两个充电支路的输出电流进行精确的控制，以减小第一充电支路或第二充电支路向电池输出的电流。由于第一充电支路和第二充电支路并联后向电池进行供电，所以为了避免并联的第一充电支路和第二充电支路的输出端不会产生冲击电流，导致第一充电支路或第二充电支路输出的电流跟随输出电压较高的一条充电支路而变化，第一充电支路向电池提供的第一输出电压Vo1和第二充电支路向电池提供的第二输出电压Vo2需要相同。在此情况下，在对上述充电支路输出的电流进行调节的过程中，由于第一发射线圈输出的电压，或者第二发射线圈输出的电压会存在差异，因此，可以设置第一电压传输增益k1与第二电压传输增益k2的数值不相同，从而在上述传输增益的分别作用下，使得第一输出电压Vo1和第二输出电压Vo2相同，进而能够对第一充电支路和第二充电支路分别向电池提供的输出电流进行精确的控制。
可选的，第一电压传输增益k1小于第二电压传输增益k2。第一接收线圈的匝数小于第一发射线圈的匝数。第二接收线圈的匝数大于或等于第二发射线圈的匝数。第一接收线圈的匝数和第二接收线圈的匝数设置的技术效果同上所述，此处不再赘述。
可选的，第一电压传输增益k1大于第二电压传输增益k2。第一接收线圈的匝数大于第一发射线圈的匝数。第二接收线圈的匝数小于或等于第二发射线圈的匝数。第一接收线圈的匝数和第二接收线圈的匝数设置的技术效果同上所述，此处不再赘述。
可选的，无线充电接收器还包括第二磁棒。第一接收线圈为圆形线圈，第二接收线圈为绕制于第二磁棒上的磁棒线圈。或者，第一接收线圈为绕制于第二磁棒上的磁棒线圈，第二接收线圈为圆形线圈。磁棒线圈的技术效果同上所述，此处不再赘述。
可选的，无线充电接收器还包括第一热敏电阻、第二热敏电阻以及充电管理器。第一热敏电阻用于感测第一接收线圈的第一温度T1。第二热敏电阻用于感测第二接收线圈的第二温度T2。在无线充电接收器还包括充电管理器的情况下，该充电管理器可以与第一热敏电阻和第二热敏电阻电连接。充电管理器可以用于根据第一温度T1和第二温度T2生成功率请求。该功率请求用于调节无线充电发射器输出的充电功率。具体的，该充电管理器可以根据预设充电策略计算第一电流误差和第二电流误差。预设充电策略包括第一温度T1与第一目标电流IG1之间的第一映射关系，以及第二温度T2与第二目标电流IG2之间的第二映射关系。第一接收控制器用于根据预设充电策略计算第一电流误差、第二电流误差包括：第一接收控制器具体用于根据第一温度T1和第一映射关系，获取第一目标电流IG1，并计算第一输出电流I1与第一目标电流IG1之差的绝对值，得到第一电流误差；第一接收控制器还具体用于根据第二温度T2和第二映射关系，获取第二目标电流IG2，并计算第二输出电流I2与第二目标电流IG2之差的绝对值，得到第二电流误差。这样一来，当第一充电支路和第二充电支路中任意一个充电支路中接收端线圈的温度较高时，无线充电***可以按照上述预设充电策略，根据预计降温的温度目标值，获取与该温度目标值相匹配的目标电流并生成功率请求，然后通过向无线充电发射器发送该功率请求，可以使得无线充电发射器根据上述功率请求调解适配器、第一电压转换电路的输出电压，达到调节无线充电发射器输出的充电功率的目的。此外，还可以结合调节第一逆变电路和第二逆变电路中MOS管的开关频率，使得第一充电支路输出的第一输出电流I1与第一目标电流IG1相同或接近，第二充电支路输出的第二输出电流I2与第二目标电流IG2相同或接近。从而可以通过对第一输出电流I1和第二输出电流I2的大小进行合理的比例分配，使得输出电流占比较小的一路充电支路的温度降低至目标温度，最终达到降低接收端线圈温度的目的。
可选的，无线充电接收器还包括第二电压转换电路、第一隔离开关以及第二隔离开关。第二电压转换电路与电池、第一接收控制器以及第二接收控制器电连接，用于将第一接收控制器、第二接收控制器中的至少一个输出的电压转换成电池的充电电压。当第一接收控制器输出的直流电压太大，不能够直接提供至电池时，该第二电压转换电路能够将第一接收控制器输出的电压降低至成电池的充电电压。此外，第一隔离开关与第一接收控制器和第二电压转换电路电连接。第一接收控制器用于控制第一隔离开关的开启和断开。第二隔离开关与第二接收控制器和第二电压转换电路电连接。第二接收控制器用于控制第二隔离开关的开启和断开。通过控制第一隔离开关、第二隔离开关的开启和断开，可以使得第一充电支路和第二充电支路单独工作。
可选的，0＜|k1-k2|≤0.3。该范围的技术效果同上所述，此处不再赘述。
本申请的另一方面，提供一种无线充电***。该无线充电***包括适配器、如上所述的任意一种无线充电发射器以及如上所述的任意一种无线充电接收器。适配器与无线充电发射器中的第一电压转换电路和第二逆变电路电连接。无线充电***的技术效果与前述实施例提供的无线充电发射器和无线充电接收器的技术效果相同，此处不再赘述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种无线充电***的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种无线充电***的电路结构示意图；
图3为图2中第一发射线圈、第二发射线圈、第一接收线圈以及第二接收线圈的一种设置方式示意图；
图4A为图2中第一发射线圈以及第二发射线圈的另一种设置方式示意图；
图4B为图2中第一接收线圈以及第二接收线圈的另一种设置方式示意图；
图4C为图4A中第一磁棒和绕制于第一磁棒上的磁棒线圈的结构示意图；
图4D为图4B所示的无线接收器设置于图4A所示无线充电发射器上的一种结构示意图；
图5为本申请实施例提供的另一种无线充电***的电路结构示意图；
图6为相关技术提供的一种无线充电***的电路结构示意图；
图7A为本申请实施例提供的第一充电支路的一种工作频率与电压传输增益的曲线示意图；
图7B为本申请实施例提供的第一充电支路的另一种工作频率与电压传输增益的曲线示意图；
图8A为本申请实施例提供的第二充电支路的一种工作频率与电压传输增益的曲线示意图；
图8B为本申请实施例提供的第二充电支路的另一种工作频率与电压传输增益的曲线示意图；
图9为本申请实施例提供的一种无线充电***的充电方法流程图；
图10为本申请实施例提供的另一种无线充电***的电路结构示意图；
图11为图9中S102的一种方法流程图；
图12为图9中S102的另一种方法流程图；
图13为本申请实施例提供的另一种无线充电***的电路结构示意图；
图14为图9中S104的一种方法流程图。
附图标记：
01-无线充电***；10-无线充电发射器；20-无线充电接收器；101-适配器；102-第一电压转换电路；111-第一逆变电路；112-第二逆变电路；121-第一发射线圈；122-第二发射线圈；201-第一接收控制器；202-第二接收控制器；221-第一接收线圈；222-第二接收线圈；210-第二电压转换电路；200-电池；40-圆形线圈；41-第一磁棒；50-磁棒线圈；42-第二磁棒；51-凹槽；52-翘曲部；53-磁吸结构；31-第一充电支路；32-第二充电支路；61-第一发射控制器；62-第二发射控制器；71-第一无线收发器；72-第二无线收发器；73-充电管理器；231-第一隔离开关；232-第二隔离开关；81-第一热敏电阻；82-第二热敏电阻。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
以下，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
此外，本申请中，“上”、“下”等方位术语可以包括但不限于相对附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语可以是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中部件附图所放置的方位的变化而相应地发生变化。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。此外，术语“电连接”可以是直接的电性连接，也可以是通过中间媒介间接的电性连接。
本申请实施例提供一种无线充电***01，如图1所示，该无线充电***01可以包括无线充电发射(transmit，TX)器10和无线充电接收(receive，RX)器20。无线充电发射器10用于向无线充电接收器20输出交变磁场，以进行功率传输。
在本申请的一些实施例中，上述无线充电接收器20可以包括手机(mobilephone)、平板电脑(pad)、带无线收发功能的电脑、智能穿戴产品(例如，智能手表、智能手环)、虚拟现实(virtual reality，VR)终端设备、增强现实(augmented reality AR)终端设备等具有无线充电功能的设备。上述无线充电接收器20还可以是无线充电电动汽车、无线充电家用小型电器(例如豆浆机、扫地机器人)、无人机等电子产品。本申请实施例对上述无线充电接收器20的具体形式不做特殊限制。以下为了方便说明，是以无线充电接收器20为如图1所示的手机为例进行的说明。
在此情况下，上述无线充电发射器10可以为如图1所示的充电底座。该无线充电发射器10和无线充电接收器20之间可以通过带内通讯方式，例如，幅移键控(amplitudeshift keying，ASK)调制实现无线数据通信。或者，无线充电发射器10和无线充电接收器20之间可以通过带外通讯方式，例如蓝牙(bluetooth)、无线宽带(wireless-fidelity，WiFi)、紫蜂协议(Zigbee)、射频识别技术(radio frequency identification，RFID)、远程(long range，Lora)无线技术和近距离无线通信技术(near field communication，NFC)实现无线数据通信。
本申请提供的无线充电发射器10如图2所示，可以包括适配器101、第一电压转换电路102、第一逆变电路111、第一发射线圈121、第二逆变电路112以及第二发射线圈122。其中，该适配器101能够将220V的交流电根据充电功率的需要转换成直流电(例如5V或20V等)。在本申请的实施例中，该适配器101的输出电压可以根据需要在一定的电压范围内(例如，5V～20V)可调。
此外，第一电压转换电路102与适配器101电连接，该第一电压转换电路102用于将适配器101输出的直流电转换成直流电。在此情况下，该第一电压转换电路102可以为直流转直流(direct current to direct current，DC/DC)电压转换器。示例的，该第一电压转换电路102可以为升压电路，以将输入的直流电压升压后再输出。或者，该第一电压转换电路102可以为降压电路，以将输入的直流电压降压后再输出。
第一逆变电路111与第一电压转换电路102电连接。该第一逆变电路111用于将第一电压转换电路102输出的直流电转换成第一方波信号Vhb1。示例的，该第一逆变电路111可以为全桥电路或者半桥电路。第一逆变电路111中包括多个金属氧化物半导体(metaloxide semiconductor，MOS)晶体管。在此情况下，当控制第一逆变电路111中MOS管的导通和截止的时长(即，MOS管的开关频率)时，可以控制第一逆变电路111输出的第一方波信号Vhb1的频率和占空比。该第一方波信号Vhb1具有多个开关周期T，该开关周期T与第一逆变电路111中MOS管的开关频率F满足：F＝1/T。
此外，无线充电发射器10还包括与第一发射线圈121串联的第一匹配电容C1。该第一匹配电容C1可以与第一发射线圈121构成第一串联谐振网络。该第一发射线圈121通过上述第一匹配电容C1与第一逆变电路111电连接。在第一逆变电路111对第一匹配电容C1和第一发射线圈121进行充放电的过程中，可以使得第一发射线圈121能够将第一方波信号Vhb1转换成第一交变磁场。在此情况下，上述第一串联谐振网络的工作频率与上述第一逆变电路111中MOS管的开关频率F相同。
此外，无线充电发射器10中的第二逆变电路112与上述适配器101电连接，该第二逆变电路112用于将适配器101输出的直流电转换成第二方波信号Vhb2。第二逆变电路112与第一逆变电路111的工作原理相同，此处不再赘述。同理，无线充电发射器10还可以包括与第二发射线圈122串联的第二匹配电容C2。该第二匹配电容C2可以与第二发射线圈122构成第二串联谐振网络。该第二发射线圈122通过上述第二匹配电容C2与第二逆变电路112电连接。第二发射线圈122用于将第二方波信号Vhb2转换成第二交变磁场。上述第二串联谐振网络的工作频率与上述第二逆变电路112中MOS管的开关频率F相同。
在此基础上，如图2所示，无线充电接收器20可以包括电池200、第一接收线圈221、第二接收线圈222、第一接收控制器201、第二接收控制器202。其中，第一接收线圈221用于接收第一发射线圈121输出的第一交变磁场，并将第一交变磁场转换成交流电。同理，第一接收线圈221可以与匹配电容C3串联，构成串联谐振网络。第一接收控制器201与第一接收线圈221和电池200电连接。该第一接收控制器201用于将第一接收线圈221产生的交流电转换成直流电，并输出至电池200，以对电池200进行充电。
示例的，上述第一接收控制器201可以包括整流器。在本申请的一些实施例中，当第一接收控制器201输出的直流电压太大，不能够直接提供至电池200时，该无线充电接收器20可以包括第二电压转换电路210。该第二电压转换电路210与电池200以及第一接收控制器201电连接，从而使得第一接收控制器201能够通过第二电压转换电路210与电池200间接电连接。上述第二电压转换电路210用于将第一接收控制器201输出的电压(例如，10V左右)降低至成电池200的充电电压Vbat(例如，4V左右)。
示例的，该第二电压转换电路210可以为DC/DC电压转换器，例如降压(buck)电路，或者开关电容(switched capacitor，SC)电路。其中，buck电路的输入输出电压比值可以灵活调整。SC电路的输入输出电压比值为整数，但是SC电路可以承受较高的输入输出压差，且具有较高的电压转换效率。本申请对第二电压转换电路210的类型不做限定。
此外，第二接收控制器202与第二接收线圈222电连接，第二电压转换电路210还与第二接收控制器202和电池200电连接。因此，第二接收控制器202可以通过第二电压转换电路210与电池200间接电连接。第二接收控制器202用于将第二接收线圈222产生的交流电转换成直流电，并输出至电池200，以对电池200进行充电。同理，第二接收线圈222可以与匹配电容C4串联，构成串联谐振网络。此外，第二接收控制器202可以包括整流器。
上述第一发射线圈121和与其位置相对应的第一接收线圈221的类型相同，第二发射线圈122和与其位置相对应的第二接收线圈222的类型相同。示例的，上述第一发射线圈121和第一接收线圈221可以均为如图3所示的圆形线圈40，第二发射线圈122和第二接收线圈222可以均为如图3所示的圆形线圈40。在此情况下，具有第一发射线圈121的第一串联谐振网络、具有第一接收线圈221的串联谐振网络，以及具有第二发射线圈122的第二串联谐振网络、具有第二接收线圈222的串联谐振网络的工作频率可以在210KHz以下。此时，上述无线充电***01在充电过程中，上述圆形线圈40可以采用无线充电标准(Qi)协议。
或者，又示例的，图2所示的第一发射线圈121可以如图4A所示，为设置于无线充电发射器10中的圆形线圈40。此时，与该第一发射线圈121位置对应的第一接收线圈221可以如图4B所示，为设置于无线充电接收器20中的圆形线圈40。此外，如图4A所示，无线充电发射器10还可以包括第一磁棒41。此时，图2所示的第二发射线圈122可以如图4A所示，为绕制于第一磁棒41上的磁棒线圈50。
示例的，如图4C所示，第一磁棒41上设置有凹槽51，该磁棒线圈50可以绕制于在凹槽51所在的位置。通常第一磁棒41的尺寸较小，所以绕制于该第一磁棒41上的磁棒线圈50相对于圆形线圈40而言，线圈的长度较短，电阻小，磁通密度集中。因此，磁棒线圈50具有较高的能量密度，提供的充电功率较大，有利于提高无线充电的速度。
此外，如图4B所示，无线充电接收器20还可以包括第二磁棒42，与该第二发射线圈122位置对应的第二接收线圈222可以为绕制于第二磁棒42上的磁棒线圈50。这样一来，相对于将所有线圈均采用上述圆形线圈的方案而言，本申请将部分线圈采用尺寸较小的磁棒线圈50，有利于减小产品的尺寸。
在此情况下，具有第二发射线圈122的第二串联谐振网络与具有第一发射线圈121的第一串联谐振网络的工作频率不同，第二串联谐振网络中采用了尺寸较小的磁棒线圈，因此可以具有较高的工作频率，例如第二串联谐振网络的工作频率可以在330Khz～350Khz范围内。
或者，又示例的，第一发射线圈121可以如图4A所示，为绕制于第一磁棒41上的磁棒线圈50，第二发射线圈122可以设置于无线充电发射器10中的圆形线圈40。此时，与该第一发射线圈121位置对应的第一接收线圈221可以如图4B所示，为绕制于第二磁棒42上的磁棒线圈50，与该第二发射线圈122位置对应的第二接收线圈222可以为设置于无线充电接收器20中的圆形线圈40。在此情况下，具有第一发射线圈121的第一串联谐振网络与具有第二发射线圈122的第二串联谐振网络的工作频率不同，第一串联谐振网络中采用了尺寸较小的磁棒线圈，因此可以具有较高的工作频率，例如第一串联谐振网络的工作频率可以在330KHz～350KHz左右。
由上述可知，圆形线圈40的尺寸大于磁棒线圈50的尺寸，因此如图4D所示，当无线充电接收器20为手机时，手机的背面具有较大的布件空间，所以可以将无线充电接收器20中的圆形线圈40设置于该手机的背面(与显示面相对设置的一侧表面)，且与该手机的壳体相接触。此外，手机的下方具有较小的布件空间，所以可以将无线充电接收器20中的磁棒线圈50设置于手机的下方。
在此情况下，如图4D所示，当作为无线充电接收器20的手机位于作为无线充电发射器10的充电底座上时，无线充电发射器10上的圆形线圈40与无线充电接收器20中的圆形线圈40的位置相对应，从而可以使得无线充电发射器10与无线充电接收器20之间，可以通过圆形线圈40和圆形线圈40进行功率传输，以形成一条充电支路对无线充电接收器20进行充电。此外，无线充电发射器10上的磁棒线圈50和无线充电接收器20中的磁棒线圈50的位置相对应，从而可以使得无线充电发射器10与无线充电接收器20之间，通过磁棒线圈50和磁棒线圈50进行功率传输，以形成另一条充电支路对无线充电接收器20进行充电。
在本申请的一些实施例中，为了使得无线充电发射器10上的磁棒线圈50和无线充电接收器20中的磁棒线圈50的位置能够对位准确，该无线充电发射器10和无线充电接收器20中可以分别设置如图4B所示的磁吸结构53。例如，该磁吸结构53可以为采用磁性材料构成的磁棒结构。或者，在本申请的另一些实施例中，还可以在无线充电发射器10中设置一些用于辅助定位的结构。例如，无线充电发射器10中用于承载无线充电接收器20的部分可以向上翘曲，形成如图4B所示的翘曲部52。该翘曲部52可以对无线充电接收器20进行限位，避免无线充电接收器20滑落，而导致无线充电发射器10上的磁棒线圈50和无线充电接收器20中的磁棒线圈50无法准确对位。
由上述可知，无线充电发射器10与无线充电接收器20之间具有两条充电支路，以下对上述两条充电支路进行说明。具体的，由上述无线充电发射器10和无线充电接收器20构成的无线充电***01中，如图5所示，第一电压转换电路102、第一逆变电路111、第一发射线圈121、第一接收线圈221以及第一接收控制器201可以构成该无线充电***01的第一充电支路31。此外，第二逆变电路112、第二发射线圈122、第二接收线圈222以及第二接收控制器202可以构成该无线充电***01的第二充电支路32。
这样一来，本申请实施例提供的无线充电***01可以具有上述两条充电支路(第一充电支路31和第二充电支路32)，当上述两条充电支路同时对电池200进行充电时，相对于只具有一条充电支路的无线充电***01而言，本申请的方案在相同时间内向电池200提供的电量更多，从而能够有效提高电池200的充电效率，使得无线充电的充电速度与有线充电的速度相当。
为了使得第一充电支路31和第二充电支路32能够同时向电池200进行供电，第一充电支路31中的第一接收控制器201和第二充电支路32中的第二接收控制器202可以并联后向电池200进行供电。由于两个电压源不能够直接并联，因此第一接收控制器201、第二接收控制器202中的至少一个可以等效为电流源。在此情况下，并联的第一接收控制器201和第二接收控制器202各自输出的电流合并后形成的总的电流，向电池200进行充电。例如，当上述第一充电支路31和第二充电支路32同时向电池200进行充电时，该电池200接收到的充电电流I3为，第一接收控制器201输出的第一输出电流I1和第二接收控制器202输出的第二输出电流I2之和，即I3＝I1+I2。
基于此，在第一充电支路31和第二充电支路32向电池200充电的过程中，各个充电支路输出的电流大小需要根据用户的需求进行灵活精确地调整。例如，当电池200即将充满，需要对上述两个充电支路的输出电流进行精确的控制，以减小第一充电支路31和第二充电支路32向电池200输出的电流，从而在电池200即将充满时，能够减小向电池200提供的充电功率。或者为了避免各个充电支路中的充电线圈发热，导致产品性能受到影响，需要减小出现发热现象的充电支路的输出电流(第一输出电流I1或第二输出电流I2)，以达到降低充电支路温度，对充电支路的温度进行限定目的。
在此情况下，由于第一接收控制器201和第二接收控制器202并联向电池200进行供电，所以为了避免并联的第一充电支路31和第二充电支路32的输出端不会产生冲击电流，导致第一充电支路31和第二充电支路32输出的电流跟随输出电压较高的一条充电支路而变化。从而实现对第一输出电流I1和第二输出电流I2的大小进行精确的控制，第一接收控制器201输出的第一输出电压Vo1，与第二接收控制器202输出的第二输出电压Vo2相同。
需要说明的是，第一接收控制器201输出的第一输出电压Vo1，与第二接收控制器202输出的第二输出电压Vo2相同是指，在并联的第一充电支路31和第二充电支路32的输出端不会产生冲击电流的前提下，第一输出电压Vo1与第二输出电压Vo2相同或近似相同。
在此基础上，当第一充电支路31输出的第一输出电流I1，或第二充电支路32输出的第二输出电流I2需要调整时，需要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，或者作为第二充电支路32的发送端的第二发射线圈122输出的电压进行调节，以满足第一充电支路31输出第一输出电流I1或第二充电支路32输出的第二输出电流I2的需求。
此外，本申请实施例中，如图5所示，该无线充电发射器10可以只在第一充电支路31中设置第一电压转换电路102，而第二充电支路32中的第二逆变电路112可以直接与适配器101电连接。这样一来，相对于图6中所示的无线充电***01中，在第一充电支路31和第二充电支路32中均在逆变电路之前设置DC/DC电压转换器的方案而言，本申请能够有效简化无线充电发射器10的结构。
基于此，如图5所示，在对第一发射线圈121输出的电压，或者第二发射线圈122输出的电压进行调节的过程中，第一逆变电路111的输入电压Vin1与第二逆变电路112的输入电压Vin2之间会存在差异。此时，为了使得第一接收控制器201输出的第一输出电压Vo1，与第二接收控制器202输出的第二输出电压Vo2可以相同，需要第一充电支路31的第一电压传输增益k1可以与第二充电支路32的第二电压传输增益k2不同。
示例的，0＜|k1-k2|≤0.3。当|k1-k2|＞0.3时，第一电压传输增益k1与第二电压传输增益k2的差异较大，第一电压转换电路102的输入端的电压和输出端的电压之间均在较大的差异，导致第一电压转换电路102的转换效率降低。例如，|k1-k2|可以为0.1、0.2或者0.3。
其中，该第一充电支路31中，第一接收控制器201向电池200输出的第一输出电压Vo1，与第一逆变电路111的输入电压Vin1的比值为该第一充电支路31的第一电压传输增益k1。即，k1＝Vo1/Vin1。此外，该第二充电支路32中，第二接收控制器202向电池200输出的第二输出电压Vo2，与第二逆变电路112的输入电压Vin2的比值为第二充电支路32的第二电压传输增益k2。即，k2＝Vo2/Vin2。
以下结合图5所示的电路结构，对第一充电支路31的第一电压传输增益k1，以及第二充电支路32的第二电压传输增益k2的设置过程，以及无线充电***01中无线充电发射器10和无线充电接收器20的控制过程进行详细的举例说明。
示例一
本示例中，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)。
此外，本示例中，图5中的第一电压转换电路102可以为升压(boost)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可以小于第一发射线圈121的匝数Na1，即Nb1＜Na1。此时，作为圆形线圈的第一发射线圈121和第一接收线圈221构成的变压器，其输出电压与输入电压的比值小于1，使得k1＜1。另外，第二接收线圈222的匝数Nb2大于或等于第二发射线圈122的匝数Na2，即Nb2≥Na2。此时，作为磁棒线圈的第二发射线圈122和第二接收线圈222构成，其变压器的输出电压与输入电压的比值大于或等于1，使得k2≥1。
以下对第一充电支路31的第一电压传输增益k1可以满足k1＜1，以及为了使得第一充电支路31输出的第一输出电流I1满足需求，对作为第一充电支路31的发送端的第一发射线圈121输出电压的调节方式进行说明。
由上述可知，作为圆形线圈40(如图4D所示)的第一发射线圈121和第一接收线圈221的尺寸较大，因此，第一发射线圈121和第一接收线圈221可允许的位置偏移程度较大(例如，发送线圈和接收线圈可允许的中心偏移量的可以为±10mm左右)。所以，第一发射线圈121和第一接收线圈221之间的耦合系数变化范围较大，例如耦合系数可以设定在0.5～0.75之间。
需要说明的是，发送线圈和接收线圈之间的耦合系数是指，发送线圈和接收线圈之间耦合的紧密程度。该耦合系数与上述两个线圈的位置偏移程度有关，当发送线圈和接收线圈的偏移程度较小时，耦合系数较高，反之较低。当发送线圈和接收线圈的耦合系数越高时，发送线圈和接收线圈传输功率的效率越高。
示例的，当充电支路向电池200提供的输出电流不同时，该无线充电***01中，无线接收器20的负载阻抗不同。在第一发射线圈121和第一接收线圈221之间的耦合系数为0.75的情况下，无线充电接收器20的负载阻抗不同时，第一发射线圈121所在的第一串联谐振网络的工作频率与第一充电支路31的第一电压传输增益k1的关系曲线如图7A所示。其中，图7A中，曲线①对应的负载阻抗为2.5Ω，曲线②对应的负载阻抗为5Ω，曲线③对应的负载阻抗为10Ω。可以看出曲线①、曲线②以及曲线③在工作频率为1.5×105KHz附近时，第一充电支路31的第一电压传输增益k1均相同，此时k1位于0.8附近。
此外，在第一发射线圈121和第一接收线圈221之间的耦合系数为0.5的情况下，无线充电接收器20的负载阻抗不同时，第一发射线圈121所在的第一串联谐振网络的工作频率与第一充电支路31的第一电压传输增益k1的关系曲线如图7B所示。其中，图7B中，曲线①对应的负载阻抗为2.5Ω，曲线②对应的负载阻抗为5Ω，曲线③对应的负载阻抗为10Ω。可以看出曲线①、曲线②以及曲线③在工作频率为1.0×105KHz附近时，第一充电支路31的第一电压传输增益k1均相同，此时k1位于0.9附近。
在此情况下，由图7A和图7B可知，在第一发射线圈121和第一接收线圈221之间的耦合系数在0.5～0.75之间的范围内变动的情况下，当第一充电支路31的第一电压传输增益k1位于0.8～0.9的范围内时，无线充电接收器20的负载阻抗的变化，不会对第一充电支路31的第一电压传输增益k1和第一发射线圈121所在的第一串联谐振网络的工作频率产生影响。
因此，当充电支路向电池200提供的输出电流不同时，为了满足无线充电接收器20的负载阻抗的变化，第一充电支路31的第一电压传输增益k1可以选取为0.8或0.9，使得第一电压传输增益k1可以满足k＜1。示例的，可以使得第一接收线圈221的匝数小于第一发射线圈121的匝数，此时第一接收线圈221的电感小于第一发射线圈121的电感，从而使得第一电压传输增益k1小于1。
此外，由上述可知，当k1为0.8或0.9时，频率偏移为50KHz(由1.5×105KHz偏置至1.0×105KHz时)，频率偏移量较大。因此，本示例中，第一发射线圈121所在的第一串联谐振网络不适合采用固定的工作频率。
基于此，为了使得第一充电支路31输出的第一输出电流I1满足需求，在对作为第一充电支路31的发送端的第一发射线圈121输出电压进行调节的过程中，无线充电接收器20与无线充电发射器10之间可以通过SCP(Secure copy，based on SSH)通讯协议，对适配器101输出的电压进行调节。此外，还可以对第一发射线圈121所在的第一串联谐振网络的工作频率(即第一逆变电路111中MOS管的开关频率F)以及第一电压转换电路102的输出电压进行调节。
以下对第二充电支路32的第二电压传输增益k2可以满足k2≥1，以及为了使得第二充电支路32输出的第二输出电流I2满足需求，对作为第二充电支路32的发送端的第二发射线圈122输出电压的调节方式进行说明。
由上述可知，作为磁棒线圈50(如图4D所示)的第二发射线圈122和第二接收线圈222的尺寸较小，并且当采用磁吸结构53(如图4D所示)辅助定位时，第二发射线圈122和第二接收线圈222的偏移程度较小。因此，第二发射线圈122和第二接收线圈222之间的耦合系数变化范围较窄，例如耦合系数可以设定在0.55～0.6之间。
示例的，在第二发射线圈122和第二接收线圈222之间的耦合系数为0.55的情况下，无线充电接收器20的负载阻抗不同时，第二发射线圈122所在的第二串联谐振网络的工作频率与第二充电支路32的第二电压传输增益k2的关系曲线如图8A所示。其中，图8A中，曲线①对应的负载阻抗为2.5Ω，曲线②对应的负载阻抗为5Ω，曲线③对应的负载阻抗为10Ω。可以看出曲线①、曲线②以及曲线③在工作频率为3.4×105KHz附近时，第二充电支路32的第二电压传输增益k2均相同，此时k2位于1附近。
此外，在第二发射线圈122和第二接收线圈222之间的耦合系数为0.6的情况下，无线充电接收器20的负载阻抗不同时，第二发射线圈122所在的第二串联谐振网络的工作频率与第二充电支路32的第二电压传输增益k2的关系曲线如图8B所示。其中，图8B中，曲线①对应的负载阻抗为2.5Ω，曲线②对应的负载阻抗为5Ω，曲线③对应的负载阻抗为10Ω。可以看出曲线①、曲线②以及曲线③在工作频率为3.6×105KHz附近时，第二充电支路32的第二电压传输增益k2均相同，此时k2位于1附近。
在此情况下，由图8A和图8B可知，在第二发射线圈122和第二接收线圈222之间的耦合系数在0.55～0.6之间的范围内变动的情况下，当第二充电支路32的第二电压传输增益k2在1附近时，无线充电接收器20的负载阻抗的变化，不会对第二充电支路32的第二电压传输增益k2和第二发射线圈122所在的第二串联谐振网络采用的工作频率产生影响。
因此，当充电支路向电池200提供的输出电流不同时，为了满足无线充电接收器20的负载阻抗的变化，第二充电支路32的第二电压传输增益k2可以选取在1附近。示例的，可以使得第二接收线圈222的匝数与第二发射线圈122的匝数相等，此时k2＝1。此外，考虑到无线充电接收器20中的线路阻抗，k2可以选取略微大于1的数值，例如，k2＝1.05，使得第二充电支路32的第二电压传输增益k2可以满足k2＞1。示例的，可以使得第二接收线圈222的匝数略微大于第二发射线圈122的匝数，此时第二接收线圈222的电感略微大于第二发射线圈122的电感，从而使得第二电压传输增益k2略微大于1。
此外，由上述可知，当k2＝1.05时，频率偏移为20KHz(由3.6×105KHz偏置至3.4×105KHz时)，频率偏移量较小。因此，本示例中，第二发射线圈122所在的第二串联谐振网络适合采用固定的工作频率。并且，当第二发射线圈122和第二接收线圈222之间的耦合系数确定后，由图8A或图8B可以看出，第二充电支路32的增益曲线较为陡峭，当工作频率发生变化时，电压传输增益会发生较大的变化。因此如果为了满足第二充电支路32输出的第二输出电流I2的需求，在对第二发射线圈122输出的电压进行调节的过程中，单纯通过改变第二串联谐振网络的工作频率，很难得到较高的电流控制精度。此外，由于第二充电支路32的工作频率较高，例如，330KHz～650KHz范围内，当提高工作频率的开工至精度时，对无线充电发射器10的数字控制精度要求太高，不利于降低成本和产品可靠性。因此，第二串联谐振网络采用固定的工作频率，即第二逆变电路112中MOS管的开关频率F采用固定频率。
基于此，为了满足第二充电支路32输出的第二输出电流I2的需求，在对作为第二充电支路32的发送端的第二发射线圈122输出电压进行调节的过程中，无线充电接收器20与无线充电发射器10之间可以通过SCP通讯协议，对适配器101输出的电压进行调节。
综上所述，本示例中，第一充电支路31的第一电压传输增益k1满足k1＜1，例如k1为0.8或0.9，第二充电支路32的第二电压传输增益k2满足k2≥1，例如，k2为1.05。这样一来，如图5所示，在第一接收控制器201和第二接收控制器202并联的情况下，为了能够根据需要对上述第一输出电流I1和第二输出电流I2的大小进行精确的控制，避免第一接收控制器201和第二接收控制器202输出的电流跟随输出电压较高的一条充电支路变化，可以使得第一接收控制器201输出的第一输出电压Vo1，与第二接收控制器202输出的第二输出电压Vo2可以相同。
由上述可知，无线充电***01包括如图5所示的第一充电支路31和第二充电支路32，在此情况下，根据线圈的发热情况下以及充电底座的支持情况，上述无线充电***01的工作流程可以如图9所示，包括S101～S107。
S101、开始。
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，无线充电发射器10和无线充电接收器20构成的无线充电***01执行上述S101，以使得无线充电发射器10和无线充电接收器20之间通过上述带内或者带外通讯方式，建立通讯连接。
示例的，当无线充电发射器10和无线充电接收器20之间以带外的通讯方式建立通讯连接时，如图10所示，无线充电发射器10包括第一无线收发器71，无线充电接收器20包括第二无线收发器72。第一无线收发器71和第二无线收发器72之间可以采用带外通讯的方式进行无线通信。示例的，上述第一无线收发器71和第二无线收发器72可以为蓝牙控制器。
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，第一充电支路31和第二充电支路32可以同时工作时，无线充电***01执行图9中的S102和S103。
S102、第一充电支路31和第二充电支路32同时工作。在此情况下，无线充电***01执行上述S102的方法，具体可以包括如图11所示的S201～S204。
S201、发送第一发射线圈121的第一在位指令以及第二发射线圈122的第二在位指令。
无线充电发射器10可以执行上述S201。具体的，如图10所示的无线充电发射器10中的第一发射控制器61可以向第一无线收发器71发送上述第一在位指令。该第一在位指令用于指示无线充电接收器20中的第一接收线圈221与上述第一发射线圈121之间的中心偏移量满足正常充电允许的偏移量，例如±10mm左右。此时，作为充电底座的无线充电发射器10支持采用第一充电支路31对电池200进行充电。
此外，图10所示的无线充电发射器10中的第二发射控制器62可以向第一无线收发器71发送上述第二在位指令。该第二在位指令用于指示无线充电接收器20中的第二接收线圈222与上述第二发射线圈122之间的偏移量满足正常充电允许的偏移量。由上述可知，第二发射线圈122和第二接收线圈222为磁棒线圈50(如图4D所示)，其尺寸较小，并且在磁吸结构53(如图4D所示)的辅助定位作用下，第二发射线圈122和第二接收线圈222的偏移程度较小，对位精度高。此时，作为充电底座的无线充电发射器10支持采用第二充电支路32对电池200进行充电。接下来，无线充电发射器10中的第一无线收发器71接收第一在位指令和第二在位指令，并发送至无线充电接收器20。
S202、发送第一功率请求。
为了执行上述S202，该无线充电接收器20可以包括如图10所示的充电管理器(charger)73。该充电管理器73可以与电池200和第二无线收发器72电连接。在无线充电接收器20包括***级芯片(system on chip，SoC)的情况下，上述充电管理器73可以集成于该SoC内，或者独立于SoC设置，且与该SoC电连接。
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S202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向电池200提供的充电功率为该电池200的最大充电功率Pmax。
示例的，对电池200进行大功率快速充电的条件可以包括：电池200的电量低于预设电量，该预设电量接近并小于满电量。或者，电池200的温度处于常温状态。充电管理器73内部可以通过设置电量计以及热敏电阻，以分别对电池200的电量和温度进行采集。此外，电池200可以进行大功率快速充电的条件可以为第一接收线圈221的温度、第二接收线圈222的温度处于常温状态。
S203、根据第一功率请求，产生第一充电功率P1和第二充电功率P2。
具体的，无线充电发射器10在执行上述S203的过程中，如图10所示的第一发射控制器61可以通过第一无线发射器71接收上述第一功率请求，并根据该第一功率请求向第一电压转换电路102输入第一脉宽调制(pulse width modulation，PWM)信号。通过控制第一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。当该第一电压转换电路102为boost电路时，该第一PWM信号的占空比可以与该第一电压转换电路102输出电压成反比。所以可以减小第一PWM信号的占空比，以增大第一电压转换电路102的输出电压，以实现大功率充电。此外，当第一电压转换电路102为buck电路时，该第一PWM信号的占空比可以与该第一电压转换电路102输出电压成正比。
由上述可知，在第一发射线圈121和第一接收线圈221为圆形线圈，且第一充电支路31的第一电压传输增益k1可以选取为0.8或0.9的情况下，第一充电支路31的频率偏移为50KHz，频率偏移量较大。所以第一发射线圈121无需工作于固定频率。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向第一逆变电路111输入第二PWM信号，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。其中，第二PWM信号的频率与第一逆变电路111的输出电流成反比。因此，可以减小第二PWM信号的频率，增大第一逆变电路111的输出电流，以实现大功率充电。
此外，由上述可知，在第二发射线圈122和第二接收线圈222为磁棒线圈，且第二充电支路32的第二电压传输增益k2可以选取为1.05的情况下，第二充电支路32的频率偏移为20KHz，频率偏移量较小。所以第一发射线圈121适合工作于固定频率。因此第二发射控制器62可以向第二逆变电路112输入频率固定的第三PWM信号，使得第一逆变电路111能够输出第二充电功率P2。
在本申请的另一些实施例中，为了实现大功率充电，无线充电接收器20与适配器101之间可以通过SCP通讯协议，将充电管理器73生成的第一功率请求发送至适配器101，以使得适配器101可以根据该第一功率请求增大输出电压，从而使得第一电压转换电路102和第二逆变电路112接收到的电压均有所增大，进而使得无线充电发射器10能够输出上述第一充电功率P1和第二充电功率P2，以对电池进行大功率充电。
S204、传输第一充电功率P1和第二充电功率P2。
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。第二发射线圈122可以通过发射第二交变磁场向第二接收线圈222传输第二充电功率P2。
S103、以第三充电功率P3对电池200进行充电。其中，P3＝P1+P2；P3＝Pmax。
无线充电接收器20在执行上述S205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。第一接收控制器202可以将第二接收线圈222输出的交流电转换成直流电，并向电池200输出第二输出电压Vo2和第二输出电流I2，以采用第二充电功率P2(P1＝Vo2×I2)向电池200进行充电。此时，第一充电支路31和第二充电支路32向电池200提供的总的电流I3为第一输出电流I1和第二输出电流I之和。通过对第一输出电流I1和第二输出电流I2的大小进行合理的比例分配，例如，P1＝0.3×Pmax，P2＝0.7×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。
上述是以无线充电发射器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，以对电池200进行大功率快速充电为例进行的说明。在本申请的另一些实施例中，当不满足对电池200进行大功率快速充电的条件时，无线充电***01执行上述S102的方法，具体可以包括如图12所示的S301～S304。
S301、发送第一发射线圈121的第一在位指令以及第二发射线圈122的第二在位指令。S301与上述S201同理，在此不再详细赘述。
S302、发送第二功率请求。
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、第二接收线圈222的温度过高时，无线充电接收器20在执行上述S202的过程中，该充电管理器73可以生成第二功率请求，并通过第二无线收发器72向无线充电发射器10发送该第二功率请求。该第二功率请求用于指示无线充电发射器10向电池200进行小功率充电，因此，无线充电发射器10向电池200提供的充电功率小于上述最大充电功率Pmax。
在本申请的一些实施例中，为了对第一接收线圈221的温度、第二接收线圈222的温度进行检测，如图13所示，无线充电接收器20还可以包括设置于第一接收线圈221附近的第一热敏电阻81和设置于第二接收线圈222附近的第二热敏电阻82。在第一接收控制器201内部集成有微控制单元(micro controller unit，MCU)时，该第一热敏电阻81、第二热敏电阻82可以均与第一接收控制器201中的MCU电连接。或者，可以将第一热敏电阻81、第二热敏电阻82均与上述充电管理器73电连接。以下为了方便说明，是以第一热敏电阻81、第二热敏电阻82均与第一接收控制器201中的MCU电连接为例进行的说明。
在此情况下，在无线充电接收器20在执行上述S202之前，第一热敏电阻81感测第一接收线圈221的第一温度T1，并将第一温度T1发送至第一接收控制器201。此外，第二热敏电阻82感测第二接收线圈222的第二温度T2，并将第二温度T2发送至第一接收控制器201。第一接收控制器201还可以与充电管理器73电连接，第一接收控制器201可以将第一热敏电阻81和第二热敏电阻82感测到的温度进行比对，当超过预设温度时向充电管理器73发送控制指令，以使得充电管理器73能够生成上述第二功率请求。
示例的，为了对第一接收控制器201输出的第一输出电流I1和第二接收控制器202输出的第二输出电流I2进行闭环控制，集成于该第一接收控制器201中的MCU可以计算第一电流误差△I1和第二电流误差△I2。其中，第一电流误差△I1为第一接收控制器201向电池200输出的第一输出电流I1与第一目标电流IG1之差的绝对值，即△I1＝|I1-IG1|。第二电流误差△I2为第二输出电流I2与第二目标电流IG2之差的绝对值，即△I2＝|I2-IG2|。
示例的，第一接收控制器201可以根据预设充电策略计算第一电流误差△I1和第二电流误差△I2。例如，上述预设充电策略可以包括第一温度T1与第一目标电流IG1之间的第一映射关系，以及第二温度T2与第二目标电流IG2之间的第二映射关系。例如，第一映射关系中包括多个第一温度T1和多个第一目标电流IG1，每一个第一温度T1的数值与一个第一目标电流IG1的数值相匹配。同理，第二映射关系中包括多个第二温度T2和多个第二目标电流IG2，每一个第二温度T2的数值与一个第二目标电流IG2的数值相匹配。
在此情况下，第一接收控制器201可以根据第一温度T1和第一映射关系，获取与该第一温度T1的数值大小相匹配的第一目标电流IG1，并计算第一输出电流I1与第一目标电流IG1之差的绝对值|I1-IG1|，得到第一电流误差△I1(△I1＝|I1-IG1|)。此外，第一接收控制器201根据第二温度T2和第二映射关系，获取与该第二温度T2的数值大小相匹配的第二目标电流IG2，并计算第二输出电流I2与第二目标电流IG2之差的绝对值|I2-IG2|，得到第二电流误差△I2(△I2＝|I2-IG2|)。
需要说明的是，上述是以第一接收控制器201中集成有MCU时，该第一接收控制器201计算上述第一电流误差△I1和第二电流误差△I2为例进行的说明。在本申请的另一些实施例中，当上述MCU集成于第二接收控制器202中，此时第二无线收发器72可以计算上述第一电流误差△I1和第二电流误差△I2。或者，还可以通过第二无线发射器72将通过第一热敏电阻81、第二热敏电阻82采集到的温度，发送至无线充电发射器10中的第一发射控制器61或者第二发射控制器62，通过第一发射控制器61或者第二发射控制器62计算上述第一电流误差△I1和第二电流误差△I2。又或者，在第一热敏电阻81、第二热敏电阻82均与上述充电管理器73电连接的情况下，充电管理器73可以根据第一温度T1和第二温度T2，计算上述第一电流误差△I1和第二电流误差△I2。接下来，充电管理器73可以根据上述第一电流误差△I1和第二电流误差△I2生成功率请求，例如上述第二功率请求。
S303、根据第二功率请求，减小第一充电功率P1和第二充电功率P2中的至少一个。
具体的，无线充电发射器10在执行上述S303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接收上述第二功率请求，并根据该第二功率请求向第一电压转换电路102输入第一PWM信号。通过控制第一PWM信号的占空比，可以减小第一电压转换电路102输出电压。
由上述可知，在第一发射线圈121和第一接收线圈221为圆形线圈，且第一充电支路31的第一电压传输增益k1可以选取为0.8或0.9的情况下，第一充电支路31的频率偏移为50KHz，频率偏移量较大。所以第一发射线圈121无需工作于固定频率，因此可以对第一发射线圈121的工作频率进行调节，以达到减小输出功率的目的。在此情况下，第一发射控制器61还可以根据第二功率请求向第一逆变电路111输入第二PWM信号，通过控制第二PWM信号的频率减小第一逆变电路111的输出电流，达到减小第一充电功率P1的目的。
此外，由上述可知，在第二发射线圈122和第二接收线圈222为磁棒线圈，且第二充电支路32的第二电压传输增益k2可以选取为1.05的情况下，第二充电支路32的频率偏移为20KHz，频率偏移量较小。所以第一发射线圈121适合工作于固定频率。因此第二发射控制器62可以无需改变向第二逆变电路112输入第三PWM信号的频率，使得第一逆变电路111工作于固定的频率。
在此情况下，为了减小第一逆变电路111输出的第二充电功率P2，无线充电接收器20与适配器101之间可以通过SCP通讯协议，将充电管理器73生成的第二功率请求发送至适配器101，以使得适配器101可以根据该第二功率请求减小输出电压，从而使得第一电压转换电路102和第二逆变电路112接收到的电压均有所减小，从而达到减小无线充电发射器10输出的第一充电功率P1和第二充电功率P2的目的。
S304、传输第一充电功率P1和第二充电功率P2。上述S304与S204同理，此处不再详细赘述。
S103、以第三充电功率P3对电池200进行充电。其中，P3＝P1+P2；P3＜Pmax。
无线充电接收器20在执行上述S205的过程中，由于第一接收线圈221接收到的第一充电功率P1有所减小，所以第一接收控制器201输出的第一输出电流I1与第一目标电流IG1相同或接近，从而使得第一接收控制器201向电池200提供的第一充电功率P1有所减小。
或者，当第二接收线圈222接收到的第二充电功率P2有所减小时，第二接收控制器202输出的第二输出电流I2与第二目标电流IG2相同或接近，从而使得第二接收控制器202向电池200提供的第二充电功率P2有所减小。这样一来，上述第一充电支路31和第二充电支路32向电池200提供的第三充电功率P3小于上述电池200的最大充电功率Pmax，以对电池200进行小功率充电。
这样一来，当第一充电支路31和第二充电支路32中任意一个充电支路中接收端线圈的温度较高时，无线充电***01可以按照上述预设充电策略，根据预计降温的温度目标值，获取与该温度目标值相匹配的目标电流，然后通过调节无线充电发射使器10中适配器101、第一电压转换电路102的输出电压。或者，还可以结合调节第一逆变电路111的频率，使得第一充电支路31输出的第一输出电流I1与第一目标电流IG1相同或接近。从而可以通过对第一输出电流I1和第二输出电流I2的大小进行合理的比例分配。在此情况下，可以使得输出电流有所减小的一路充电支路的温度降低至目标温度，最终达到降低接收端线圈温度的目的。需要说明的是，本申请对上述预设充电策略中的上述温度与目标电流的映射关系不做限定。示例的，在第一接收线圈221和第二接收线圈222中任意一个接收线圈的温度小于或等于28℃的情况下，可以在设置上述映射关系时，使得小于或等于28℃的温度所对应的目标电流值均大于零。这样一来，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的数值均大于零。
或者，在本申请的另一些实施例中，当第一接收线圈221和第二接收线圈222中任意一个接收线圈的温度大于或等于42℃时，为了避免无线充电接收器20温度过热，导致电子元器件损伤，可以在设置上述映射关系时，将42℃对应的目标电流值为0，从而可以及时使得温度较高的一条充电支路停止工作，避免该充电支路向电池200提供输出电流，达到降低温度的目的。示例的，第一充电支路31的目标电流值为0时，第一发射控制器61可以停止向第一电压转换电路102输出上述第一PWM信号，且停止向第一逆变电路111输出上述第二PWM信号，从而使得第一电压转换电路102和第一逆变电路111停止工作。此时，第一充电支路31停止工作。同理，当第二充电支路32的目标电流值为0时，第二发射控制器62可以停止向第二逆变电路112输出上述第三PWM信号，从而使得第二逆变电路112停止工作。此时，第二充电支路32停止工作。
需要说明的是，上述是以第一接收线圈221的温度、第二接收线圈222的温度过高作为不满足对电池200进行大功率快速充电的条件为例，对减小第一充电支路31和第二充电支路32输出功率的举例说明。当电池200的电量接近满电量。或者，电池200的温度处于非常温状态作为不满足对电池200进行大功率快速充电的条件时，减小第一充电支路31和第二充电支路32输出功率的过程同理可得，此处不再赘述。由于无线充电***01中的无线充电发射器10和无线充电接收器20之间，通过ASK调制带内通讯的方式建立通讯连接时，带内通信会使得无线充电接收器20中，第一接收控制器201和第二接收控制器202向电池200输出的电压出现随机的跳动，而出现不稳定的现象。基于此，当第一充电支路31和第二充电支路32同时工作时，如果第一接收控制器201和第二接收控制器202输出的电压不稳定，将无法保证第一接收控制器201和第二接收控制器202输出的电压接近或相同，从而无法进一步对第一充电支路31和第二充电支路32输出的电流进行精确的控制。因此在第一充电支路31和第二充电支路32同时工作，需要采用带外通信(例如，蓝牙)的方式，建立通讯连接。
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***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。
S104、第一充电支路31单独工作。无线充电***01执行上述S104的方法，具体可以包括如图14所示的S401～S404。
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。
S402、发送第一功率请求。
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。
S403、根据第一功率请求，产生第一充电功率P1。
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。
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。
S404、传输第一充电功率P1。
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。
S105、以第一充电功率P1对电池进行充电。其中，P1＝Pmax。
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。
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。
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。
S106、第二充电支路32单独工作。
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。
S107、采用第二充电功率P2对电池200进行充电。其中，P2＝Pmax。
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。
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。
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。
综上所述，无线充电***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***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。
示例二
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)。
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。
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。
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。
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。
示例三
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)。
本示例与示例一的不同之处在于，图14中的第一电压转换电路102为降压电路。在此情况下，第一充电支路31的第一电压传输增益k1大于第二充电支路32的第二电压传输增益k2，即k1＞k2。基于此，第一接收线圈221的匝数Nb1可以大于第一发射线圈121的匝数Na1，即Nb1＞Na1。此时，作为圆形线圈的第一发射线圈121和第一接收线圈221构成的变压器，其输出电压与输入电压的比值＞1，使得k1＞1。另外，第二接收线圈222的匝数Nb2小于或等于第二发射线圈122的匝数Na2，即Nb2≤Na2。此时，作为磁棒线圈的第二发射线圈122和第二接收线圈222构成的变压器，输出电压与输入电压的比值小于或等于1，使得k2≤1。
同理，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上所述，此处不再赘述。
示例四
本示例与示例二的相同之处在于，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)。
本示例与示例二的不同之处在于，图14中的第一电压转换电路102为降压电路。在此情况下，第一充电支路31的第一电压传输增益k1大于第二充电支路32的第二电压传输增益k2，即k1＞k2。基于此，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。
同理，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上所述，此处不再赘述。
综上所述，无论无线充电发射器10中的第一电压转换电路102为升压电路还是降压电路，只要使得未设置第一电压转换电路102的充电支路的电压传输增益接近1，例如大于或等于1时，另一个充电支路的电压增益小于1。或者，未设置第一电压转换电路102的充电支路的电压传输增益小于等于1时，另一个充电支路的电压增益大于1。从而能够使得无线充电接收器20中并联的第一接收控制器201和第二接收控制器202输出的电压相近或相同，进而能够对第一充电支路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进行精确的控制。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种无线充电发射器，其特征在于，所述无线充电发射器用于向无线充电接收器输出交变磁场；所述无线充电发射器包括：
第一电压转换电路，与适配器电连接，用于将所述适配器输出的直流电转换成直流电；
第一逆变电路，与所述第一电压转换电路电连接，用于将所述第一电压转换电路输出的直流电转换成第一方波信号；
第一发射线圈，与所述第一逆变电路电连接，用于将所述第一方波信号转换成第一交变磁场；所述无线充电接收器中用于接收所述第一交变磁场的电路，向所述无线充电接收器中的电池输出的第一输出电压Vo1与第一逆变电路的输入电压Vin1的比值为第一电压传输增益k1；
第二逆变电路，与所述适配器电连接，用于将所述适配器输出的直流电转换成第二方波信号；
第二发射线圈，与所述第二逆变电路电连接，用于将所述第二方波信号转换成第二交变磁场；所述无线充电接收器中用于接收所述第二交变磁场的电路，向所述电池输出的第二输出电压Vo2与第二逆变电路的输入电压Vin2的比值为第二电压传输增益k2；
其中，所述第一电压传输增益k1与所述第二电压传输增益k2不同，所述第一输出电压Vo1和所述第二输出电压Vo2相同。
2.根据权利要求1所述的无线充电发射器，其特征在于，所述第一电压转换电路为升压电路，所述第一电压传输增益k1小于所述第二电压传输增益k2。
3.根据权利要求2所述的无线充电发射器，其特征在于，
所述无线充电接收器中，用于接收所述第一交变磁场的第一接收线圈的匝数小于所述第一发射线圈的匝数；
所述无线充电接收器中，用于接收所述第二交变磁场的第二接收线圈的匝数大于或等于所述第二发射线圈的匝数。
4.根据权利要求1所述的无线充电发射器，其特征在于，所述第一电压转换电路为降压电路，所述第一电压传输增益k1大于所述第二电压传输增益k2。
5.根据权利要求4所述的无线充电发射器，其特征在于，
所述无线充电接收器中，用于接收所述第一交变磁场的第一接收线圈的匝数大于所述第一发射线圈的匝数；
所述无线充电接收器中，用于接收所述第二交变磁场的第二接收线圈的匝数小于或等于所述第二发射线圈的匝数。
6.根据权利要求1-5任一项所述的无线充电发射器，其特征在于，
所述无线充电发射器还包括：
第一匹配电容，与所述第一发射线圈串联，且与所述第一发射线圈构成第一串联谐振网络；
第二匹配电容，与所述第二发射线圈串联，且与所述第二发射线圈构成第二串联谐振网络；其中，所述第一串联谐振网络的工作频率与所述第二串联谐振网络的工作频率不同。
7.根据权利要求6所述的无线充电发射器，其特征在于，
所述无线充电发射器还包括第一磁棒；
当所述第一串联谐振网络的工作频率小于所述第二串联谐振网络的工作频率时，所述第一发射线圈为圆形线圈；所述第二发射线圈为绕制于所述第一磁棒上的磁棒线圈；
或者，
当所述第一串联谐振网络的工作频率大于所述第二串联谐振网络的工作频率时，所述第一发射线圈为绕制于所述第一磁棒上的磁棒线圈；所述第二发射线圈为圆形线圈。
8.根据权利要求1-7任一项所述的无线充电发射器，其特征在于，
所述无线充电发射器还包括：
第一发射控制器，与所述第一电压转换电路和所述第一逆变电路电连接，所述第一发射控制器用于向所述第一电压转换电路输入第一脉宽调制PWM信号，以控制所述第一电压转换电路的输出电压，并用于向所述第一逆变电路输入第二PWM信号，以控制所述第一方波信号的频率；
第二发射控制器，与所述第二逆变电路电连接，所述第二发射控制器用于向所述第二逆变电路输入第三PWM信号，以控制所述第二方波信号的频率。
9.根据权利要求1-8任一项所述的无线充电发射器，其特征在于，0＜|k1-k2|≤0.3。
10.一种无线充电接收器，其特征在于；包括：
电池；
第一接收线圈，用于接收无线充电发射器中第一发射线圈输出的第一交变磁场，并将所述第一交变磁场转换成交流电；
第一接收控制器，与所述第一接收线圈和所述电池电连接，用于将所述第一接收线圈产生的交流电转换成直流电，并输出至所述电池；所述第一接收控制器向所述电池输出的第一输出电压Vo1，与所述无线充电发射器中所述第一发射线圈电连接的第一逆变电路的输入电压Vin1的比值为第一电压传输增益k1；
第二接收线圈，用于接收无线充电发射器中第二发射线圈输出的第二交变磁场，并将所述第二交变磁场转换成交流电；
第二接收控制器，与所述第二接收线圈和所述电池电连接，用于将所述第二接收线圈产生的交流电转换成直流电，并输出至所述电池；所述第二接收控制器向所述电池输出的第二输出电压Vo2，与所述无线充电发射器中所述第二发射线圈电连接的第二逆变电路的输入电压Vin2的比值为第二电压传输增益k2；
其中，所述第一电压传输增益k1与所述第二电压传输增益k2不同，所述第一输出电压Vo1和所述第二输出电压Vo2相同。
11.根据权利要求10所述的无线充电接收器，其特征在于，所述第一电压传输增益k1小于所述第二电压传输增益k2；
所述第一接收线圈的匝数小于所述第一发射线圈的匝数；
所述第二接收线圈的匝数大于或等于所述第二发射线圈的匝数。
12.根据权利要求10所述的无线充电接收器，其特征在于，所述第一电压传输增益k1大于所述第二电压传输增益k2；
所述第一接收线圈的匝数大于所述第一发射线圈的匝数；
所述第二接收线圈的匝数小于或等于所述第二发射线圈的匝数。
13.根据权利要求10-12任一项所述的无线充电接收器，其特征在于，
所述无线充电接收器还包括第二磁棒；
所述第一接收线圈为圆形线圈，所述第二接收线圈为绕制于所述第二磁棒上的磁棒线圈；或者，所述第一接收线圈为绕制于所述第二磁棒上的磁棒线圈，所述第二接收线圈为圆形线圈。
14.根据权利要求10-13任一项所述的无线充电接收器，其特征在于，所述无线充电接收器还包括：
第一热敏电阻，用于感测所述第一接收线圈的第一温度T1；
第二热敏电阻，用于感测所述第二接收线圈的第二温度T2；
充电管理器，与所述第一热敏电阻和第二热敏电阻电连接，所述充电管理器用于根据所述第一温度T1和所述第二温度T2生成功率请求，所述功率请求用于调节无线充电发射器输出的充电功率。
15.根据权利要求10-14任一项所述的无线充电接收器，其特征在于，所述无线充电接收器还包括：
第二电压转换电路，与所述电池、所述第一接收控制器以及所述第二接收控制器电连接，用于将所述第一接收控制器、所述第二接收控制器中的至少一个输出的电压转换成所述电池的充电电压；
第一隔离开关，与所述第一接收控制器和所述第二电压转换电路电连接；所述第一接收控制器用于控制第一隔离开关的开启和断开；
第二隔离开关，与所述第二接收控制器和所述第二电压转换电路电连接；所述第二接收控制器用于控制第二隔离开关的开启和断开。
16.根据权利要求10-15任一项所述的无线充电接收器，其特征在于，0＜|k1-k2|≤0.3。
17.一种无线充电***，其特征在于，包括适配器、如权利要求1-9任一项所述的无线充电发射器以及如权利要求10-16任一项所述的无线充电接收器；所述适配器与所述无线充电发射器中的第一电压转换电路和第二逆变电路电连接。
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