CN116266767A - 将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法，其中，该方法包括以下步骤：(1)无线充电发送端TX与无线充电接收端RX建立通讯连接；(2)当无线充电接收端RX处于空载状态时，加上一虚拟负载至所述的无线充电接收端RX进行通讯波形以及线圈波形的调整；(3)判断当前所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX是否处于谈判期间，并根据判断结果进行虚拟负载的合理使用。采用了本发明的该将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法，从改善线圈波形方面以及通讯波形方面着手，通过在无线充电接收端RX加上的虚拟负载可以使线圈上交流信号幅度较为平稳，利于无线充电接收端RX和无线充电发送端TX进行通讯解调解码，具有较为突出的应用效果。

Description

将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，尤其涉及无线充电通讯解调解码技术领域，具体是指一种将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法。

背景技术

目前在“无线充电”标准Qi中，无线充电***由两部分组成，分别为无线充电发送端和无线充电接收端，两者通过发送端线圈和接收端线圈传输能量，从而进行通讯。无线充电发送端简称为TX，无线充电接收端简称为RX，其中TX有电源供电时发送能量把直流信号转为交流信号发送到TX端线圈上；RX端接收能量，把RX线圈上感应到的交流信号整流成直流后给后端负载供电。不同的RX需要的能量或者是功率不同，RX通过给TX发送通讯调整能量或者功率，相应的TX也会给RX发送通讯进行信息反馈。

目前在“无线充电”标准Qi中，无线充电中的AM通讯和FSK通讯的解调解码方法，大致分为数字解调解码和模拟解调解码。数字解调解码对包含有“通讯信号的线圈波形”分压后用ADC采样，经过滤波算法等较为复杂的计算得到通讯内容；此方式需要一个速度与精度较高的ADC才能实现。模拟解调解码首先把包含有“通讯信号的线圈波形”处理为方波信号，然后用MCU对此方波信号进行处理得到通讯内容；此方式对此方波信号要求较高，否则难以处理。

基于此，现有技术均存在需要较多的硬件资源，同时需要复杂的计算的缺陷。另外有的方法对信号完整度要求较高，否则使得处理算法的复杂度提高或者通讯丢失。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种方法简单且效果显著的将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法。

为了实现上述目的，本发明的将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法如下：

该将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)无线充电发送端TX与无线充电接收端RX建立通讯连接；

(2)当所述的无线充电接收端RX处于空载状态时，加上一虚拟负载至所述的无线充电接收端RX进行通讯波形以及线圈波形的调整；

(3)判断当前所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX是否处于谈判期间，并根据判断结果进行虚拟负载的合理使用。

较佳地，所述的步骤(2)包括以下步骤：

(2.1)判断当前无线充电***的实际负载是否处于最佳饱和工作状态，如果否，则进入步骤(2.2)，否则，直接结束当前虚拟负载的应用；

(2.2)所述的无线充电接收端RX进入空载状态，并加上第一预设数值虚拟负载至所述的无线充电接收端RX；

(2.3)所述的无线充电接收端RX的接收端线圈根据接收到的所述的虚拟负载的信号，将当前接收端线圈上的低电平通讯波形的幅度调整为一致，以及/或者将接收端线圈上的正弦波信号转换为方波信号。

较佳地，所述的虚拟负载设置在所述的无线充电接收端RX的芯片内部。

较佳地，所述的步骤(3)包括以下步骤：

(3.1)判断当前所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX是否处于谈判期间，如果是，进入步骤(3.2)，否则进入步骤(3.3)；

(3.2)基于当前所述的无线充电***所处的状态，所述的虚拟负载继续选择使用所述的第一预设数值虚拟负载；

(3.3)判断当前所述的无线充电接收端RX的实际负载是否大于最佳工作效率状态下的实际负载预设值，如果是，则直接进入步骤(3.7)；否则，进入步骤(3.4)；

(3.4)判断所述的无线充电接收端RX是否向所述的无线充电发送端TX发送AM通讯，如果是，则进入步骤(3.5)，否则，进入步骤(3.6)；

(3.5)继续选用所述的第一预设数值虚拟负载，并判断所述的无线充电接收端RX发送的AM通讯是否完成，如果是，则进入步骤(3.6)；否则，重复该步骤，直到所述的AM通讯完成；

(3.6)所述的虚拟负载选择使用第二预设数值虚拟负载，并进入步骤(3.8)；

(3.7)关闭当前选择的虚拟负载，并返回步骤(3.1)进行循环判断；

(3.8)结束当前所述的虚拟负载的选择使用，并返回所述的步骤(3.1)进行循环判断。

更佳地，所述的实际负载预设值设置为均大于所述的第一预设数值虚拟负载以及第二预设数值虚拟负载，且所述的第一预设数值虚拟负载设置为大于所述的第二预设数值虚拟负载。

更佳地，当所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX处于通讯状态时，增加所述的虚拟负载以便于所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX进行通讯解调解码处理；

当所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX处于非通讯状态时，则降低所述的虚拟负载。

更佳地，所述的虚拟负载进行以下选择处理：

当所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX处于正常通讯的谈判期间时，所述的虚拟负载选择所述的第一预设数值虚拟负载；

当所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX谈判结束且没有进行FSK通讯时，所述的虚拟负载选择所述的第二预设数值虚拟负载。

更佳地，所述的虚拟负载进行以下选择处理：

当所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX处于AM通讯时，所述的虚拟负载选择所述的第一预设数值虚拟负载；

当所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX未处于AM通讯时，所述的虚拟负载选择所述的第二预设数值虚拟负载。

采用了本发明的该将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法，从改善线圈波形方面以及通讯波形方面着手，无线充电接收端RX加上的虚拟负载可以使线圈上交流信号幅度较为平稳，利于无线充电接收端RX和无线充电发送端TX进行通讯解调解码；同时合理控制虚拟负载大小，以控制芯片温度的升高，以及无线充电整体的效率。一方面，虚拟负载在无线充电接收端RX把线圈上正弦波交流信号处理为方波信号时，有助于提高方波信号完整度减少失真有助于无线充电接收端RX进行FSK通讯解调解码；另一方面，合适的虚拟负载可以使无线充电接收端RX发出的通讯波形，高电平幅度比较一致，低电平幅度也比较一致，有助于无线充电发送端TX的AM通讯解调解码。

附图说明

图1为无线充电***未进行FSK通讯时待解调解码的FSK信号波形示意图。

图2为无线充电***有失真时的待解调解码的FSK信号波形示意图。

图3为无线充电***的无线充电发送端TX和无线充电接收端RX的通讯间隔示意图。

图4为本发明的将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法的虚拟负载的使用过程的流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

在详细说明根据本发明的实施例前，应该注意到的是，在下文中，第一和第二之类的关系术语仅仅用来区分一个实体或动作与另一个实体或动作，而不一定要求或暗示这种实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包括”、“包含”或任何其他变体旨在涵盖非排他性的包含，由此使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包含这些要素，而且还包含没有明确列出的其他要素，或者为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

该将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法，其中，包括以下步骤：

(1)无线充电发送端TX与无线充电接收端RX建立通讯连接；

(2)当所述的无线充电接收端RX处于空载状态时，加上一虚拟负载至所述的无线充电接收端RX进行通讯波形以及线圈波形的调整；

(3)判断当前所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX是否处于谈判期间，并根据判断结果进行虚拟负载的合理使用。

作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(2)包括以下步骤：

(2.1)判断当前无线充电***的实际负载是否处于最佳饱和工作状态，如果否，则进入步骤(2.2)，否则，直接结束当前虚拟负载的应用；

(2.2)所述的无线充电接收端RX进入空载状态，并加上第一预设数值虚拟负载至所述的无线充电接收端RX；

(2.3)所述的无线充电接收端RX的接收端线圈根据接收到的所述的虚拟负载的信号，将当前接收端线圈上的低电平通讯波形的幅度调整为一致，以及/或者将接收端线圈上的正弦波信号转换为方波信号。

作为本发明的优选实施方式，所述的虚拟负载设置在所述的无线充电接收端RX的芯片内部。

作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(3)包括以下步骤：

(3.1)判断当前所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX是否处于谈判期间，如果是，进入步骤(3.2)，否则进入步骤(3.3)；

(3.2)基于当前所述的无线充电***所处的状态，所述的虚拟负载继续选择使用所述的第一预设数值虚拟负载；

(3.3)判断当前所述的无线充电接收端RX的实际负载是否大于最佳工作效率状态下的实际负载预设值，如果是，则直接进入步骤(3.7)；否则，进入步骤(3.4)；

(3.4)判断所述的无线充电接收端RX是否向所述的无线充电发送端TX发送AM通讯，如果是，则进入步骤(3.5)，否则，进入步骤(3.6)；

(3.5)继续选用所述的第一预设数值虚拟负载，并判断所述的无线充电接收端RX发送的AM通讯是否完成，如果是，则进入步骤(3.6)；否则，重复该步骤，直到所述的AM通讯完成；

(3.6)所述的虚拟负载选择使用第二预设数值虚拟负载，并进入步骤(3.8)；

(3.7)关闭当前选择的虚拟负载，并返回步骤(3.1)进行循环判断；

(3.8)结束当前所述的虚拟负载的选择使用，并返回所述的步骤(3.1)进行循环判断。

作为本发明的优选实施方式，所述的实际负载预设值设置为均大于所述的第一预设数值虚拟负载以及第二预设数值虚拟负载，且所述的第一预设数值虚拟负载设置为大于所述的第二预设数值虚拟负载。

在实际应用当中，请参阅图4所示，在所述的无线充电接收端RX处于整流稳定状态，且无线充电发送端TX与无线充电接收端RX在通讯期间处于正常解调解码状态下时，所述的虚拟负载的数值的设定可根据实际情况进行合理的设定，本技术方案以当前无线充电接收端RX的芯片温度不高于70℃，且无线充电***的工作效率不低于40％进行设定，其中，将所述的第一预设数值虚拟负载设置为32mA，将所述的第二预设数值虚拟负载设置为8mA，将所述的实际负载预设值设置为50mA以达到最佳测试效果。

可以理解的是，上述各个参数值的设定并不局限于上述列举出的数值，本领域技术人员当可根据实际的实验环境或者实验设备进行相应的调整。

作为本发明的优选实施方式，当所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX处于通讯状态时，增加所述的虚拟负载以便于所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX进行通讯解调解码处理；

当所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX处于非通讯状态时，则降低所述的虚拟负载。

作为本发明的优选实施方式，所述的虚拟负载进行以下选择处理：

当所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX处于正常通讯的谈判期间时，所述的虚拟负载选择所述的第一预设数值虚拟负载；

当所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX谈判结束且没有进行FSK通讯时，所述的虚拟负载选择所述的第二预设数值虚拟负载。

作为本发明的优选实施方式，所述的虚拟负载进行以下选择处理：

当所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX处于AM通讯时，所述的虚拟负载选择所述的第一预设数值虚拟负载；

当所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX未处于AM通讯时，所述的虚拟负载选择所述的第二预设数值虚拟负载。

测试表明，在无线充电发送端TX与无线充电接收端RX连接建立阶段，RX端处于空载时，RX端加上一定的负载，使RX端线圈上交流信号幅度较为平稳，对RX端把线圈上交流信号整流为直流信号有帮助；且有助于RX对TX发出的通讯(此通讯一般是频率调制简称FSK)进行解调解码，也有助于TX对RX发出的通讯(此通讯是幅度调制，简称AM)进行解调解码。在本技术方案中RX端处于空载时加上的一定的负载，与后端真正的负载不同，此负载加在RX端内部，称之为虚拟负载。本技术方案中此虚拟负载可以关闭，可以打开，本技术方案在实际测试当中，将打开时的虚拟负载设置有8mA、16mA、32mA三种选择。

在实际应用当中，虚拟负载数值的选择并不限于上述数值的限定，其可根据当前无线充电***的实际情况进行灵活的调整，以选择最合适的数值使用虚拟负载进行解调解码的应用。

相应的RX端的虚拟负载加在RX芯片内部，会使RX芯片发热温度升高。本技术方案中虚拟负载打开时8mA、16mA、32mA相对于虚拟负载关闭，RX芯片温升约3摄氏度、6摄氏度、12摄氏度。虚拟负载也显著降低实际负载较低时影响无线充电整体的效率。所以虚拟负载需要合理的控制和灵活使用，原则是在保证RX端整流稳定工作和通讯解调解码正常条件下，虚拟负载尽量选择较小电流的，使用芯片少发热。另外，还可以在通讯期间调整增加虚拟负载使TX和RX容易解调解码，非通讯期间降低虚拟负载。

在本发明的一具体应用当中，设置在无线充电接收端RX上的虚拟负载的一个作用，是调整AM通讯波形。合适的虚拟负载可以使AM通讯波形在从高电平变为低电平时，较多的负载相比较少的负载使高电平下降的更快，使波形相比没有虚拟负载时波形下降沿更陡，使得波形更为方整；另外，合适的虚拟负载在实际无负载或者实际负载较小时，可以使AM通讯波形低电平的幅度比较一致；RX端发出的AM通讯通过线圈传递到TX端时TX容易解调解码。

在本发明的一具体应用当中，设置在无线充电接收端RX上的虚拟负载的另一个作用，是调整线圈波形，使线圈上正弦波信号转为方波信号时少出错，FSK解调解码更容易。

无线充电接收端RX进行FSK解调解码的方法具体为：

使用由线圈上正弦波信号处理得到的方波信号，再由FSK解调解码模块进行处理得到通讯数据，得到的方波信号如图1所示，图1为无FSK通讯时待FSK解调解码方波信号。

实际使用中发现，无线充电接收端RX的FSK解调解码模块，当软件配置相同，使用相同配置的无线充电发送端TX时，FSK解调解码结果不稳定；在相同条件的技术方案下，有的时候FSK解调解码正确，有的时候FSK解调解码会出错。

对比FSK“解调解码正确”、“解调解码会出错”以及“待解调解码的FSK方波信号”，在实际应用中会发现解调解码会出错时候的FSK方波信号，在“无线充电接收端RX发送AM通讯到无线充电发送端TX期间”方波信号有变化，且波形变化无规律，具体可参考图2所示。

另一方面，在实际应用当中，通常“无线充电发送端TX发出的FSK通讯反馈信号”紧跟在“无线充电接收端RX发出的AM通讯信号”后面，具体可参阅图3所示。

根据图3可以看出，“通讯间隔T5”在Qi无线充电***中的时间在3ms到10ms范围内，即FSK通讯距AM通讯时间间隔较短。在无线充电接收端RX到无线充电发送端TX的AM通讯期间，如果“待解调解码的FSK信号”又出现无规律且出错的情况，则FSK模块解调解码状态会出错；由于FSK通讯距AM通讯时间间隔较短，在通讯间隔时间T5期间，FSK模块解调解码状态可能未恢复正常；则导致在真正有FSK通讯信号期间，FSK模块解调解码未能正确解调解码。

在本发明的一具体实施例中，当本技术方案中的无线充电接收端RX虚拟负载增加到32mA时，在“无线充电接收端RX到无线充电发送端TX的AM通讯期间”线圈上正弦波信号转为方波信号时，几乎没有错误了。

在本发明的实际应用当中，虚拟负载的使用需要合理的进行选择，即需控制在芯片温度适宜，不存在发热严重，并且整个无线通讯***的效率客观的前提下，进行有效的选择。对此情况，本发明在实际应用当中，在无线充电发送端TX与无线充电接收端RX通讯较为密集的谈判期间，虚拟负载使用32mA；在谈判结束后没有FSK通讯的时候，虚拟负载使用8mA；也可以在无线充电接收端RX的AM通讯时虚拟负载使用32mA，在没有AM通讯时虚拟负载使用8mA；在实际负载较大时例如超过50mA则关闭虚拟负载。

可以理解的是，上述虚拟负载数值的具体选择可以根据实际情况进行相应的变化和调整，并不局限于上述实施例给出的数值选择，仅作为示意性的参考，而非局限性的规定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行装置执行的软件或固件来实现。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成的，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

采用了本发明的该将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法，从改善线圈波形方面以及通讯波形方面着手，无线充电接收端RX加上的虚拟负载可以使线圈上交流信号幅度较为平稳，利于无线充电接收端RX和无线充电发送端TX进行通讯解调解码；同时合理控制虚拟负载大小，以控制芯片温度的升高，以及无线充电整体的效率。一方面，虚拟负载在无线充电接收端RX把线圈上正弦波交流信号处理为方波信号时，有助于提高方波信号完整度减少失真有助于无线充电接收端RX进行FSK通讯解调解码；另一方面，合适的虚拟负载可以使无线充电接收端RX发出的通讯波形，高电平幅度比较一致，低电平幅度也比较一致，有助于无线充电发送端TX的AM通讯解调解码。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (8)

1.一种将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)无线充电发送端TX与无线充电接收端RX建立通讯连接；

(2)当所述的无线充电接收端RX处于空载状态时，加上一虚拟负载至所述的无线充电接收端RX进行通讯波形以及线圈波形的调整；

(3)判断当前所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX是否处于谈判期间，并根据判断结果进行虚拟负载的合理使用。

2.根据权利要求1所述的将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法，其特征在于，所述的步骤(2)包括以下步骤：

(2.1)判断当前无线充电***的实际负载是否处于最佳饱和工作状态，如果否，则进入步骤(2.2)，否则，直接结束当前虚拟负载的应用；

(2.2)所述的无线充电接收端RX进入空载状态，并加上第一预设数值虚拟负载至所述的无线充电接收端RX；

(2.3)所述的无线充电接收端RX的接收端线圈根据接收到的所述的虚拟负载的信号，将当前接收端线圈上的低电平通讯波形的幅度调整为一致，以及/或者将接收端线圈上的正弦波信号转换为方波信号。

3.根据权利要求2所述的将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法，其特征在于，所述的虚拟负载设置在所述的无线充电接收端RX的芯片内部。

4.根据权利要求2所述的将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法，其特征在于，所述的步骤(3)包括以下步骤：

(3.1)判断当前所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX是否处于谈判期间，如果是，进入步骤(3.2)，否则进入步骤(3.3)；

(3.2)基于当前所述的无线充电***所处的状态，所述的虚拟负载继续选择使用所述的第一预设数值虚拟负载；

(3.3)判断当前所述的无线充电接收端RX的实际负载是否大于最佳工作效率状态下的实际负载预设值，如果是，则直接进入步骤(3.7)；否则，进入步骤(3.4)；

(3.4)判断所述的无线充电接收端RX是否向所述的无线充电发送端TX发送AM通讯，如果是，则进入步骤(3.5)，否则，进入步骤(3.6)；

(3.5)继续选用所述的第一预设数值虚拟负载，并判断所述的无线充电接收端RX发送的AM通讯是否完成，如果是，则进入步骤(3.6)；否则，重复该步骤，直到所述的AM通讯完成；

(3.6)所述的虚拟负载选择使用第二预设数值虚拟负载，并进入步骤(3.8)；

(3.7)关闭当前选择的虚拟负载，并返回步骤(3.1)进行循环判断；

(3.8)结束当前所述的虚拟负载的选择使用，并返回所述的步骤(3.1)进行循环判断。

5.根据权利要求4所述的将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法，其特征在于，所述的实际负载预设值设置为均大于所述的第一预设数值虚拟负载以及第二预设数值虚拟负载，且所述的第一预设数值虚拟负载设置为大于所述的第二预设数值虚拟负载。

6.根据权利要求4所述的将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法，其特征在于，

当所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX处于通讯状态时，增加所述的虚拟负载以便于所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX进行通讯解调解码处理；

当所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX处于非通讯状态时，则降低所述的虚拟负载。

7.根据权利要求6所述的将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法，其特征在于，所述的虚拟负载进行以下选择处理：

当所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX处于正常通讯的谈判期间时，所述的虚拟负载选择所述的第一预设数值虚拟负载；

当所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX谈判结束且没有进行FSK通讯时，所述的虚拟负载选择所述的第二预设数值虚拟负载。

8.根据权利要求6所述的将虚拟负载应用到无线充电接收端的方法，其特征在于，所述的虚拟负载进行以下选择处理：

当所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX处于AM通讯时，所述的虚拟负载选择所述的第一预设数值虚拟负载；

当所述的无线充电发送端TX与无线充电接收端RX未处于AM通讯时，所述的虚拟负载选择所述的第二预设数值虚拟负载。

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