CN116707160A - 一种无线充电控制方法及无线充电*** - Google Patents

Abstract

本申请公开一种无线充电控制方法及无线充电***，涉及无线充电技术领域。该方法应用于电子设备与充电底座的通信握手阶段，该方法包括：获取无线发射端的第一谐振电路的输入电压、逆变电路的基础占空比和无线接收端的第二谐振电路的感应电压。若第二谐振电路的感应电压小于预设电压，则在基础占空比的基础上增加占空比，获取第一占空比。发送第一占空比所对应的PWM信号至无线发射端的逆变电路，获取调整后的第一感应电压。若调整后的第一感应电压大于或者等于预设电压，保持发送至逆变电路的PWM信号的占空比为第一占空比。该方法可以使无线接收端和无线发射端在差生了位置偏移的情况下，也能实现无线充电通信协议的握手，实现无线充电。

Description

一种无线充电控制方法及无线充电***

技术领域

本申请涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种无线充电控制方法及无线充电***。

背景技术

无线充电时通过电磁能传输的方式实现非电线连接的电能传输，相比于有线充电来说，避免了电源电线过于频繁的使用和导体外漏所产生的一系列问题，减少了触电的风险，提高了耐用性、安全性和电能传输的方便性，无线充电时一般采用充电底座对需要充电的设备进行充电。

常用的无线充电发射底座的***架构一般为定频调压模式，该架构在固定无线充电底座的逆变桥频率为120-135K，通过调整逆变桥的输入电压来影响接收端的接收功率，固定开关频率有利于产品的电磁兼容和安全生产规范强制测试。在该模式下，逆变桥电压最开始在一个较低的范围，当接收设备与发射底座握手后，发射底座逐步提高逆变桥的电压以满足接收设备的更高的功率需求。在常规流程下，一开始逆变桥的供电电压较低，当接收设备放置在发射底座上时，若接收设备的摆放偏移较大，则接收设备无法获得足够多的能量，导致无法进入正常充电。

发明内容

本申请提供一种无线充电控制方法及无线充电***，该无线充电控制方法通过为逆变桥设置一个固定的电压，使得接受设备和发射底座在握手阶段时，逆变桥的输出电压处在较高电压的状态下，有利于接收设备获得足够的电压增益；然后通过调整逆变桥的占空比来调整接收设备所获得的能量，使得接受设备即使在摆放偏位的时候也能正常充电。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种无线充电控制方法，应用于电子设备与充电底座的通信握手阶段，该方法包括：

获取无线发射端的第一谐振电路的输入电压、逆变电路的基础占空比和无线接收端的第二谐振电路的感应电压。若第二谐振电路的感应电压小于预设电压，则在基础占空比的基础上增加占空比，获取第一占空比。发送第一占空比所对应的PWM信号至无线发射端的逆变电路，获取调整后的第一感应电压。若调整后的第一感应电压大于或者等于预设电压，保持发送至逆变电路的PWM信号的占空比为第一占空比。

在此基础上，本申请通过获取第二谐振电路的感应电压，并将获取到的感应电压与预设电压进行比较，以判断无线接收端和无线发射端是否可以握手。若感应电压无法满足握手的要求，则通过提高逆变电路的占空比，来提高第一谐振电路的输出功率，提高第二谐振电路中所获得的感应电压，使感应电压达到能满足握手要求的电压。从而使得无线接收端和无线发射端在差生了位置偏移的情况下，也能实现无线充电通信协议的握手，实现无线充电。

在第一方面的一种可能的设计方式中，获取调整后的第一感应电压之后，该方法还包括：若调整后的第一感应电压小于预设电压，则在第一占空比的基础上增加占空比，获得第二占空比。发送第二占空比所对应的PWM信号至无线发射端的逆变电路，获取调整后的第二感应电压。若调整后的第二感应电压大于或者等于预设电压，保持发送至逆变电路的PWM信号的占空比为第二占空比。

在第一方面的一种可能的设计方式中，获取调整后的第二感应电压之后，该方法还包括：若调整后的第二感应电压小于预设电压，则在第二占空比的基础上增加占空比，获得第K占空比，K大于2且为整数。发送第K占空比所对应的PWM信号至无线发射端的逆变电路，获取调整后的第K感应电压。若调整后的第K感应电压大于或者等于预设电压，保持发送至逆变电路的PWM信号的占空比为第K占空比。若调整后的第K感应电压小于预设电压，则在第K占空比的基础上增加占空比，获得第K+1占空比。发送第K+1占空比所对应的PWM信号至无线发射端的逆变电路，获取调整后的第K+1感应电压。若调整后的第K+1感应电压大于或者等于预设电压，保持发送至逆变电路的PWM信号的占空比为第K+1占空比。

在第一方面的一种可能的设计方式中，在逆变电路的占空比从基础占空比增加到阈值占空比时，保持发送至逆变电路的PWM信号的占空比为阈值占空比。

在第一方面的一种可能的设计方式中，在逆变电路的占空比从基础占空比增加到阈值占空比时，获取第二谐振电路的阈值感应电压。若阈值感应电压小于预设电压，输出停止信号至逆变电路。

在第一方面的一种可能的设计方式中，在获取无线发射端的第一谐振电路的输入电压、逆变电路的基础占空比和无线接收端的第二谐振电路的感应电压之前，该方法还包括：发送基础占空比对应的PWM信号至逆变电路。

第二方面，本申请提供一种无线充电***，该***包括无线发射端和无线接收端，无线发射端包括直流输出装置、逆变电路、第一谐振电路、发射端控制装置，逆变电路与直流输出装置、第一谐振电路和发射端控制装置连接。无线接收端包括第二谐振电路和接收整流电路，接收整流电路与第二谐振电路和负载连接。逆变电路接收直流输出装置输出的直流电并转换为交流电输出至第一谐振电路，第一谐振电路将接收的交流电转换为电磁能并发射，第二谐振电路无线接收电磁能并转换为交流电输出至接收整流电路，接收整流电路将接收的交流电转换为直流电输出至负载。发射端控制装置用于实现第一方面及其任一种可能的设计方式所提供的无线充电控制方法。

在第二方面的一种可能的设计方式中，发射端控制装置包括发射端控制器和发射端采样电路，发射端采样电路与直流输出装置和发射端控制器连接。发射端采样电路用于采集直流输出装置输出至逆变电路的电压得到无线充电端的输入电压并发送至发射端控制器，发射端控制器与逆变电路连接。

在第二方面的一种可能的设计方式中，还包括接收端控制装置，接收端控制装置包括接收端采样电路和接收端控制器，接收端控制器与接收端采样电路连接，且与发射端控制装置通信。接收端采样电路用于采集接收整流电路输出至负载的电压作为无线接收端的感应电压，并发送至接收端控制器，接收端控制器将无线接收端的感应电压发送至发射端控制装置。

在第二方面的一种可能的设计方式中，直流输出装置包括发射整流电路和滤波电路，滤波电路连接发射整流电路和逆变电路。

可以理解地，上述提供的第二方面所提供的无线充电***所能达到的有益效果，可参考如第一方面及其任一种可能的设计方式中的有益效果，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***中充电底座的内部结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种无线充电***的工作流程图；

图3为本申请实施例提供的一种无线充电***的充电示意图；

图4为本申请实施例提供的一种无线充电***中充电底座的逆变桥的电路结构图；

图5为本申请实施例提供的一种无线充电***的示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种无线充电***的示意图；

图7为本申请实施例提供的一种无线充电控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请的实施例中，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

应理解，在本文中对各种所述示例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例，而并非旨在进行限制。如在对各种所述示例的描述中所使用的那样，单数形式“一个(“a”，“an”)”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确地指示。

本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a,b,或c中的至少一项(个)，可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。

还应理解，本文中所使用的术语“和/或”是指并且涵盖相关联的所列出的项目中的一个或多个项目的任何和全部可能的组合。术语“和/或”，是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本申请中的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还应理解，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，也可以是滑动连接，还可以是可拆卸连接，或成一体等；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。

还应理解，术语“包括”(也称“includes”、“including”、“comprises”和/或“comprising”)当在本说明书中使用时指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元素、和/或部件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件、和/或其分组。

应理解，说明书通篇中提到的“一实施例”、“另一实施例”、“一种可能的设计方式”意味着与实施例或实现方式有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在本申请一实施例中”或“在本申请另一实施例中”、“一种可能的设计方式”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

本申请提供一种无线充电***，该无线充电***包括待充电的电子设备和用于无线充电的充电底座，其中，充电底座中设置有无线发射线圈，电子设备中设置有无线接收线圈，将电子设备放置在充电底座上，充电底座和电子设备之间通过无线发射线圈和无线接收线圈进行能量的传输，以实现无线充电。

该电子设备可以为用户设备(user equipment，UE)或者终端设备(terminal)等，例如，电子设备可以为平板电脑(portable android device，PAD)、个人数字处理(personal digital assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备、可穿戴设备、虚拟现实(virtual reality，VR)终端设备、增强现实(augmented reality，AR)终端设备、工业控制(industrial control)中的无线终端等移动终端或固定终端。本申请实施例中对电子设备的形态不做具体限定。

当将电子设备放置在充电底座上进行无线充电时，一般对电子设备的放置位置有一定的要求，例如，电子设备需要放置在充电底座上时，需要使电子设备位于充电底座的中间位置，使得充电底座中的无线发射线圈和电子设备中的无线接收线圈之间为正对状态，从而实现最大功率的能量传输。

无线充电***中，充电底座内部的结构可以参考图1。图1为本申请实施例提供的一种无线充电***中充电底座的内部结构示意图。如图1所示，充电底座中包括协议控制芯片、直流变换器(DCDC)、无线充电控制芯片、逆变桥和无线发射线圈(组)等，其中，充电底座一般通过数据线与电源适配器相连，电源适配器为充电底座提供供电输入，具体的，无线充电底座中的协议控制芯片通过数据传输线与电源适配器进行协议通信，供电底座中的直流变换器通过数据传输线与电源适配器相连，用于对电源适配器输出的电流进行转换。无线充电底座中的直流变换器通过逆变桥与无线发射线圈(组)相连。无线充电控制芯片与直流变换器和逆变桥相连，用于对直流变换器和逆变桥的工作进行控制。

通常情况下，无线充电***的工作流程可以参考图2，图2为本申请实施例提供的一种无线充电***的工作流程图。如图2所示，电源适配器为充电底座进行供电时，电源适配器和充电底座之间会进行协议握手，以调整为充电底座供电的供电电压。充电底座启动后，无线充电控制芯片可以配置***的启动状态，并控制直流变换器调整电压，为逆变桥供电，此阶段逆变桥的供电电压一般比较低。例如，控制直流变换器配置到一个较低的输出电压(例如4.5V)共逆变桥使用，此时逆变桥对无线发射线圈(组)进行逆变，进入PING阶段。若当电子设备放置在充电底座上的合适区域内(无线接收线圈和无线发射线圈基本处于正对状态)时，充电底座中的无线发射线圈会发射脉冲信号(PING信号)，电子设备中的无线接收线圈接收到脉冲信号会感应出一个输出电压，当输出电压达到合适的幅值时，无线接收线圈会返回一个身份识别包信号，充电底座中的无线发射线圈接收无线接收线圈发来的身份识别包信号，实现充电底座和电子设备的无线充电协议握手，然后充电底座中的DCDC即可调整输入电压，进入无线充电阶段。

需要说明的是，当电子设备中无线接收线圈的输出电压达到预设的幅值时，电子设备和充电底座之间才能建立通信握手，然后进行充电。

如果电子设备摆放在充电底座上的位置偏移较大，参考图3，图3为本申请实施例提供的一种无线充电***的充电示意图。如图3所示，以电子设备为手机为例，该无线充电***包括手机和一个充电底座，手机放置在充电底座上，此时手机中心线与充电底座的中心线偏移较大，导致手机中的无线接收线圈和充电底座中的无线发射线圈偏移较大。由于无线接收线圈和无线发射线圈之间具有较大的偏移量，造成接收电路耦合的能量较低，进而导致无线接收线圈的输出电压较低，使得手机和充电底座之间无法建立通信握手，导致充电底座无法为手机进行无线充电。

为了解决充电底座为电子设备进行无线充电的场景中，当电子设备的摆放位置存在偏移时，充电底座无法与电子设备进行握手，导致充电底座无法为电子设备进行无线充电的问题。本申请实施例提供一种无线充电控制方法，通过提高逆变桥的供电电压和调节逆变桥占空比来提高电子设备所耦合到能量，使得电子设备与充电底座即使在摆放偏移的情况下也能握手成功，以实现为电子设备进行无线充电。

本申请实施例所提供的无线充电控制方法应用于一种无线充电***中，该无线充电***包括充电底座和电子设备，充电底座用于为电子设备充电。充电底座的内部结构可以参考图2中充电底座的内部架构进行设置。

本申请实施例中的充电底座包括协议控制芯片、直流变换器(DCDC)、无线充电控制芯片、逆变桥和无线发射线圈(组)等，需要说明的是，上述的各个模块可以高度集成在一个芯片上。其中，充电底座一般通过数据线与电源适配器相连，电源适配器为充电底座提供供电输入。具体的，无线充电底座中的协议控制芯片通过数据传输线与电源适配器进行协议通信，供电底座中的直流变换器通过数据传输线与电源适配器相连，用于对电源适配器输出的电流进行转换。无线充电底座中的直流变换器通过逆变桥与无线发射线圈(组)相连，无线发射线圈(组)用于向外发射电磁信号。无线充电控制芯片与直流变换器和逆变桥相连，用于对直流变换器和逆变桥的工作进行控制。

充电底座中的逆变桥的电路结构可以参考图4，图4为本申请实施例提供的一种无线充电***中充电底座的逆变桥的电路结构图。如图4所示，逆变桥包括四个开关管，逆变桥的一端与直流变换器相连，直流变换器为逆变桥提供输入电压，另一端与无线发射线圈相连。其中，为了方便描述，将四个开关管分别称为第一开关管M1、第二开关管M2、第三开关管M3和第四开关管M4，将直流变换器为逆变桥提供的输入电压称为第一电压，直流变换器相当于逆变桥的第一电源。

其中，第一开关管M1的输入端与直流变换器连接，第一开关管M1的输出端与无线输出线圈的第一端连接，第一开关管M1的栅极与上连接有第一开关，无线充电控制芯片可以控制第一开关的通断来输出第一控制信号。

第二开关管M2的输入端与直流变换器连接，第二开关管M2的输出端与无线输出线圈的第二端连接，第二开关管M2的栅极与上连接有第二开关，无线充电控制芯片可以控制第二开关的通断来输出第二控制信号。

第三开关管M3的输入端与无线输出线圈的第一端连接，第三开关管M3的输出端接地连接，第三开关管M3的栅极与上连接有第三开关，无线充电控制芯片可以控制第三开关的通断来输出第三控制信号。

第四开关管M4的输入端与无线输出线圈的第二端连接，第四开关管M4的输出端接地连接，第四开关管M4的栅极与上连接有第四开关，无线充电控制芯片可以控制第四开关的通断来输出第四控制信号。

需要说明的，本申请实施例中的第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，只是用于控制第一开关管M1、第二开关管M2、第三开关管M3和第四开关管M4的通断的一种具体的形式。例如，可以在将第一开关的一端连接在第一开关管M1的栅极，将第一开关的另一端接地。当第一开关导通时，则第一开关管M1的栅极为低电平，若第一开关管M1为P型MOS管，则第一开关管M1此时处于导通状态。也可以在第一开关的另一端连接一个电源，当第一开关导通时，则第一开关管M1的栅极为高电平；当第一开关断开时，则第一开关管M1的栅极为低电平。若第一开关管M1为N型MOS管，则其栅极为高电平时，第一开关管M1导通；其栅极为低电平时，第一开关管M1断开。

此外，也可以将第一开关管M1、第二开关管M2、第三开关管M3和第四开关管M4的栅极通过导线或连接电路直接连接在无线充电控制芯片的引脚上，无线充电控制芯片生成相应的控制信号来控制各个开关管的栅极上的电平，从而实现对各个开关管通断的控制。

逆变桥在工作时，无线充电控制芯片可以控制第一开关管M1和第四开关管M4同时处于导通状态，此时第二开关管M2和第三开关管M3同时处于断开状态，电流从无线输出线圈的第一端流向其第二端。无线充电控制芯片还可以控制第一开关管M1和第四开关管M4同时处于断开状态，此时第二开关管M2和第三开关管M3同时处于导通状态，电流从无线输出线圈的第二端流向其第一端。通过不断地改变第一开关管M1、第二开关管M2、第三开关管M3和第四开关管M4的连接状态，使得电流在无线发射线圈上的流向不断改变，使得无线发射线圈产生一个不断变化的磁场，向外发射电磁信号。需要充电的电子设备放置在充电底座上后，无线接收线圈位于无线发射线圈附近，无线接收线圈可以接收无线发射线圈所发射的电磁信号，并产生感应电压/感应电流，从而实现能量的传递。

需要说明的是，第一开关管M1和第四开关管M4是同时处于导通状态或者断开状态，第二开关管M2和第三开关管M3是同时处于导通状态或者断开状态。第一开关管M1和第三开关管M3不会同时处于导通状态，第二开关管M2和第四开关管M4不会同时处于导通状态。本申请实施例中所提到的占空比是指：在一个周期内，第一开关管M1和第四开关管M4同时导通的时间在该周期内所占的比例。此外，也可以是，在一个周期内，第二开关管M2和第三开关管M3同时导通的时间在该周期内所占的比例。

在本申请一实施例中，还提供一种无线充电***，参考图5，图5为本申请实施例提供的一种无线充电***的示意图。如图5所示，该无线充电***包括无线发射端和无线接收端，无线发射端包括直流输出装置、逆变电路、第一谐振电路、发射端控制装置，逆变电路连接直流输出装置、第一谐振电路和发射端控制装置，无线接收端包括第二谐振电路和接收整流电路，接收整流电路连接第二谐振电路和负载。

无线发射端可以是指上述的充电底座，无线接收端可以是指上述的电子设备，直流输出装置可以是指上述的直流变换器，逆变电路可以是指上述的逆变桥，第一谐振电路可以是指上述的无线发射线圈。第二谐振电路可以是指上述的无线接收线圈，

逆变电路接收直流输出装置输出的直流电并转换为交流电输出至第一谐振电路，第一谐振电路将接收的交流电转换为电磁能并发射；第二谐振电路无线接收电磁能并转换为交流电输出至接收整流电路，接收整流电路将接收的交流电转换为直流电输出至负载。发射端控制装置用于实现下述无线充电控制方法。

上述无线充电控制***，无线发射端进行电磁能的发射，无线接收端接收电磁能并给负载供电，通过在无线发射端设置发射端控制装置实现对下述无线充电控制方法。

其中，发射端控制装置实现下述无线充电控制方法的具体方法参考如下无线充电控制方法中所述，在此不做赘述。

在本申请一实施例中，直流输出装置包括发射整流电路和滤波电路，滤波电路连接发射整流电路和逆变电路。通过在输入直流电至逆变电路之前进行滤波处理滤除杂波，质量好。具体地，发射整流电路用于接入通用电源中(220V)。

在本申请一实施例中，还提供另一种无线充电***，参考图6，图6为本申请实施例提供的另一种无线充电***的示意图。如图6所示，该发射端控制装置包括发射端控制器和发射端采样电路，发射端采样电路连接直流输出装置和发射端控制器，用于采集直流输出装置输出至逆变电路的电压得到无线发射端的输入电压并发送至发射端控制器；发射端控制器连接逆变电路，发射端控制器用于实现以下无线充电控制方法。通过采用发射端控制器实现无线充电控制，采用发射端采样电路进行对直流输出装置进行电流采样，结构简单且易于实现。

在本申请一实施例中，发射端采样电路还用于采集直流输出装置输出至逆变电路的电压得到逆变电路的输入电压。

在本申请一实施例中，如图6所示，无线充电***还包括接收端控制装置，接收端控制装置包括接收端控制器和接收端采样电路，接收端控制器连接接收端采样电路且与发射端控制装置通信，例如，可以采用无线通信。接收端采样电路用于采集接收整流电路输出至负载的电压作为无线接收端的感应电压，并发送至接收端控制器，接收端控制器将无线接收端感应电压无线发送至发射端控制装置。

通过在接收端设置接收端控制装置，由接收端采样电路采集无线接收端的感应电压，由接收端控制器将采集的感应电压发送给发射端控制装置，一方面，便于发射端控制装置根据无线接收端的感应电压进行能量传输功率的获取以调节PWM信号的频率，以及用于判断无线接收端的感应电压是否大于对应的预设电压以进行输出功率调整和安全保障。

具体地，接收端控制器与发射端控制器无线通信。接收端采样电路可以连接接收整流电路以采集接收整流电路输出至负载的电流和电压，还可以直接连接负载以采集负载的输入电流和输入电压作为无线接收端的感应电流和感应电压。本实施例中，接收端采样电路连接负载。

在本申请一实施例中，还提供一种应用于上述无线充电***的无线充电控制方法。参考图7，图7为本申请实施例提供的一种无线充电控制方法的流程示意图。如图7所示，该无线充电控制方法包括：

获取无线发射端的第一谐振电路的输入电压、逆变电路的基础占空比和无线接收端的第二谐振电路的感应电压。

无线发射端的第一谐振电路可以是指充电底座中的无线发射线圈所在的电路，第一谐振电路将电能转换为电磁能后发射，无线发射端的第一谐振电路的输入电压可以是指充电底座中直流变换器所输出的电压。逆变电路可以是指充电底座中逆变桥所在的电路，逆变电路的基础占空比可以是指充电底座和待充电的电子设备在进行无线充电之前，充电底座中逆变桥所预设的占空比，也即预设的初始占空比，初始占空比可根据实际需要预先设置。无线接收端的第二谐振电路是指被充电的电子设备中的接受电路，包括电子设备中的无线接收线圈。

线接收端的第二谐振电路用于接收无线发射端的第一谐振电路发射的电磁能并转换为交流电。当电子设备放置在充电底座上时，充电底座中的无线发射线圈以发射电压为第一谐振电路的输入电压，充电底座中逆变桥的占空比为预设的初始占空比向外发射电磁能量，电子设备中的无线接收线圈接收充电底座所发出的电磁能量，此时无线接收线圈所感应到的电压为无线接收端的第二谐振电路的感应电压。

第一谐振电路与第二谐振电路之间的位置关系在一定程度上影响无线发射端与无线接收端之间的能量传输，比如，第二谐振电路正对第一谐振电路的能量传输效果比第二谐振电路偏移第一谐振电路的能量传输效果好。当第二谐振电路与第一谐振电路之间产生了较大的偏移时，可以通过调整无线发射端的逆变电路的占空比，来调整无线接收端的第二谐振电路所接收的能量，从而调整无线接收端的第二谐振电路的感应电压。

若第二谐振电路的感应电压小于预设电压，则在基础占空比的基础上增加占空比，获取第一占空比。

预设电压是指能让第二谐振电路所在的电子设备，与第一谐振电路所在的充电底座进行无线充电协议握手所需的最低电压。当第二谐振电路的感应电压小于预设电压时，表明此时第二谐振电路的感应电压还没达到能使电子设备和充电底座进行握手的电压。因此，需要增加第一谐振电路所发射的能量，而一般第一谐振电路的输入电压是固定的，因此，可以通过增加逆变电路的占空比，来增加第一谐振电路的输出能量，从而增加第二谐振电路的接收能量，进而增加第二谐振电路的感应电压。

发送第一占空比所对应的PWM信号至无线发射端的逆变电路，获取调整后的第一感应电压。

无线发射端的逆变电路可以是指充电底座中的逆变桥，无线发射端的逆变电路用于将直流电转换为交流电后输出至无线发射端的第一谐振电路，以便第一谐振电路将电能转换为电磁能后发射。通过发送脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号至逆变电路，可控制逆变电路输出的脉宽，调整逆变电路的占空比，从而控制无线发射端的输电功率。发送至逆变电路的PWM信号的占空比越大，无线发射端的输电功率就越大。

由于第一占空比大于基础占空比(初始占空比)，通过将第一占空比对应的脉宽调制信号发送至逆变电路，从而增大输电功率。获取调整后的第一感应电压是指发送第一占空比所对应的PWM信号至无线发射端的逆变电路后，第二谐振电路的感应电压。

若调整后的第一感应电压大于或者等于预设电压，设置第一占空比为目标占空比，保持发送至逆变电路的PWM信号的占空比为第一占空比。

当第二谐振电路的感应电压(第一感应电压)大于或者等于预设电压时，表明此时第二谐振电路的感应电压已经达到能使电子设备和充电底座进行握手的电压。因此，表明第一谐振电路所发射的能量满足相应(能使电子设备和充电底座进行握手)的要求，由于第一谐振电路的输入电压一般是固定不变的，因此，此时逆变电路的占空比(第一占空比)也是满足要求的。由于此时电子设备可以和充电底座进行正常握手进行无线充电，因此将第一占空比设置为目标占空比，保持发送至逆变电路的PWM信号的占空比为第一占空比。也即，充电底座保持逆变电路的占空比为第一占空比不断地向外发射电磁信号。

若调整后的第一感应电压小于预设电压，则在第一占空比的基础上增加占空比，获得第二占空比。

当第二谐振电路的第一感应电压小于预设电压时，表明此时第二谐振电路的第一感应电压还没达到能使电子设备和充电底座进行握手的电压。因此，需要继续增加第一谐振电路所发射的能量，而一般第一谐振电路的输入电压是固定的，因此，可以通过继续增加逆变电路的占空比，来增加第一谐振电路的输出能量，从而增加第二谐振电路的接收能量，进而增加第二谐振电路的感应电压。因此，在第一占空比的基础上继续增加占空比，得到第二占空比。

发送第二占空比所对应的PWM信号至无线发射端的逆变电路，获取调整后的第二感应电压。

由于第二占空比大于第一占空比，通过将第二占空比对应的脉宽调制信号发送至逆变电路，从而增大无线发射端的输出功率。获取调整后的第二感应电压是指发送第二占空比所对应的PWM信号至无线发射端的逆变电路后，第二谐振电路的感应电压。由于调整逆变电路的占空比为第二的占空比后，第一谐振电路的输出功率增大了，因此在其他参数不变的情况下，第二感应电压应大于第一感应电压。

若调整后的第二感应电压大于或者等于预设电压，设置第二占空比为目标占空比，保持发送至逆变电路的PWM信号的占空比为第二占空比。

当第二谐振电路的感应电压(第二感应电压)大于或者等于预设电压时，表明此时第二谐振电路的感应电压已经达到能使电子设备和充电底座进行握手的电压。因此，表明第一谐振电路所发射的能量满足相应(能使电子设备和充电底座进行握手)的要求，由于第一谐振电路的输入电压一般是固定不变的，因此，此时逆变电路的占空比(第二占空比)也是满足要求的。由于此时电子设备可以和充电底座进行正常握手进行无线充电，因此将第二占空比设置为目标占空比，保持发送至逆变电路的PWM信号的占空比为第二占空比。也即，充电底座保持逆变电路的占空比为第二占空比不断地向外发射电磁信号。

若调整后的第二感应电压小于预设电压，则在第二占空比的基础上增加占空比，获得第K占空比，K大于2且为整数。

发送第K占空比所对应的PWM信号至无线发射端的逆变电路，获取调整后的第K感应电压。

若调整后的第K感应电压大于或者等于预设电压，保持发送至逆变电路的PWM信号的占空比为第K占空比。

若调整后的第K感应电压小于预设电压，则在第K占空比的基础上增加占空比，获得第K+1占空比。

发送第K+1占空比所对应的PWM信号至无线发射端的逆变电路，获取调整后的第K+1感应电压。

若调整后的第K+1感应电压大于或者等于预设电压，保持发送至逆变电路的PWM信号的占空比为第K+1占空比。

具体的，若调整后的第二感应电压小于预设电压，则在第二占空比的基础上增加占空比，获得第三占空比。发送第三占空比所对应的PWM信号至无线发射端的逆变电路，获取调整后的第三感应电压。若调整后的第三感应电压大于或者等于预设电压，设置第三占空比为目标占空比，保持发送至逆变电路的PWM信号的占空比为第三占空比。

当第二谐振电路的第二感应电压小于预设电压时，表明此时第二谐振电路的第二感应电压还没达到能使电子设备和充电底座进行握手的电压。因此，需要继续增加第一谐振电路所发射的能量，可以通过继续增加逆变电路的占空比，来增加第一谐振电路的输出能量，从而增加第二谐振电路的接收能量，进而增加第二谐振电路的感应电压。因此，在第二占空比的基础上继续增加占空比，得到第三占空比。对应的，第二谐振电路所能接收的能量也增多了，可以通过第二谐振电路获取到第三感应电压，第三感应电压的值大于第二感应电压。若第二谐振电路的第三感应电压大于或者等于预设电压时，表明此时第二谐振电路的感应电压已经达到能使电子设备和充电底座进行握手的电压。表明第一谐振电路此时所发射的能量满足相应的要求，也即，此时逆变电路的占空比(第三占空比)也是满足要求的。由于此时电子设备可以和充电底座进行正常握手进行无线充电，因此将第三占空比设置为目标占空比，保持发送至逆变电路的PWM信号的占空比为第三占空比。也即，充电底座保持逆变电路的占空比为第三占空比不断地向外发射电磁信号。

若调整逆变电路的占空比为第三占空比后，第二谐振电路的感应电压仍低于预设电压，则继续增加逆变电路的占空比，通过不断地增加逆变电路的占空比为第K+1占空比时，直至第二谐振电路的感应电压仍不低于预设电压。也即，通过不断地增加逆变电路的占空比，使得第二谐振电路的感应电压满足电子设备与充电底座握手的要求。

本申请通过获取第二谐振电路的感应电压，并将获取到的感应电压与预设电压进行比较，若感应电压小于预设电压，则代表第二谐振电路(接收电路)中所获得的感应电压无法满足握手的要求，需要提高逆变电路的占空比，以提高第一谐振电路的输出功率，来提高第二谐振电路中所获得的感应电压。在提高无线发射端的逆变电路的占空比的过程中，是逐步提高占空比，也即第K+1占空比＞第K占空比＞第二占空比＞第一占空比＞基础占空比。在多次提高占空比时，可以按照预设的幅度来提高占空比，也可以根据实际需要，使得相邻两次提高占空比的幅度不同。需要说明的是，基础占空比可以是指逆变电路预设的初始占空比，也可以是指前一次提高的占空比。例如，第一占空比可以称为第二占空比的基础占空比，第二占空比可以称为第三占空比的基础占空比。

每次改变占空比时，都会检测一次接收电路中的感应电压，以判断提高逆变电路的占空比后，接收电路的感应电压是否满足要求。通过不断地提高逆变电路的占空比，直至接收电路中的感应电压大于或者等于预设电压。表示此时接收电路和发射电路已达到通信握手的要求，可以进行正常充电。因此，保持当前逆变电路的占空比为目标占空比。也即，当调整后的逆变电路的占空比使得接收电路中的感应电压能达到要求时，充电底座便保持调整后的占空比，不断地向电子设备输出电磁能。

当无线接收端和无线发射端差生了位置偏移，导致无线接收端的感应电压无法达到握手要求时，本申请提供的无线充电控制方法通过不断的调整无线发射端的占空比，来提高无线发射端的输出功率，从而提高无线接收端的感应电压，使得无线接收端的感应电压可以达到握手的要求。从而使得无线接收端和无线发射端在差生了位置偏移的情况下，也能实现无线充电通信协议的握手，实现无线充电。本申请还可以将逆变电路的初始占空比设置得较小，并且将无线发射端的输入电压设置得较大，使得无线发射端的初始发射功率不会过大，并且后续可以通过提高占空比的方式，提高无线发射端的发射功率，有利于无线接收端获得足够的电压增益，从而提高感应电压。

在一实施例中，在获取无线发射端的第一谐振电路的输入电压、逆变电路的基础占空比和无线接收端的第二谐振电路的感应电压之前，还包括步骤：

发送基础占空比对应的PWM信号至逆变电路。

基础占空比对应为初始发送至逆变电路的PWM信号的占空比。具体地，该步骤是在上电之后执行，即上电后发送基础占空比对应的PWM信号至逆变电路。基础占空比可设置为一个较小的值，从而使无线发射端开始以较小的输电功率进行传输，提高充电安全性。

在一实施例中，在逆变电路的占空比从基础占空比增加到阈值占空比时，保持发送至逆变电路的PWM信号的占空比为阈值占空比。

阈值占空比是逆变电路可支持的最大占空比，当充电底座中的逆变电路的占空比达到阈值占空比时，表示充电底座(第一谐振电路)的发射功率达到设定的最大值，例如，充电底座(第一谐振电路)的发射功率达到设定的安全输出功率。此时，若第二谐振电路的感应电压达到预设电压，则逆变电路保持阈值占空比，电子设备和充电底座可以实现握手，进行无线充电。若逆变电路保持阈值占空比，第二谐振电路的感应电压未达到预设电压，则表示第二谐振电路与第一谐振电路之间的位置偏移过大，例如，电子设备未放置于充电底座上，或者电子设备放置在充电底座上的位置偏差大于所允许的位置偏差极限值，导致第二谐振电路无法接收到足够电磁能，无法产生足够的感应电压。也即，当逆变电路的占空比达到阈值占空比时，无论第二谐振电路中所产生的感应电压是否满足使电子设备和充电底座进行握手的要求，逆变电路的占空比均保持为阈值占空比。

此外，在逆变电路的占空比从基础占空比增加到阈值占空比时，获取第二谐振电路的阈值感应电压。若阈值感应电压小于预设电压，输出停止信号至逆变电路。

停止信号可以是用于关断逆变电路的PWM信号。当逆变电路的占空比为阈值占空比时，第一谐振电路的输出功率为最大值，此时第二谐振电路的感应电压仍未达到预设电压，电子设备和充电底座无法握手，也即无法进行无线充电。因此，可以输出停止信号至逆变电路，控制充电底座停止输出电磁能。

以上所述，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。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，本申请保护范围包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

以上对本申请所提供的一种无线充电控制方法及无线充电***，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的传输电路及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

以上内容，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，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种无线充电控制方法，其特征在于，应用于电子设备与充电底座的通信握手阶段，包括：

获取无线发射端的第一谐振电路的输入电压、逆变电路的基础占空比和无线接收端的第二谐振电路的感应电压；

若所述第二谐振电路的感应电压小于预设电压，则在所述基础占空比的基础上增加占空比，获取第一占空比；

发送所述第一占空比所对应的PWM信号至无线发射端的所述逆变电路，获取调整后的第一感应电压；

若调整后的所述第一感应电压大于或者等于所述预设电压，保持发送至逆变电路的PWM信号的占空比为所述第一占空比。

2.根据权利要求1所述的无线充电控制方法，其特征在于，所述获取调整后的第一感应电压之后，还包括：

若调整后的所述第一感应电压小于所述预设电压，则在所述第一占空比的基础上增加占空比，获得第二占空比；

发送所述第二占空比所对应的PWM信号至无线发射端的所述逆变电路，获取调整后的第二感应电压；

若调整后的所述第二感应电压大于或者等于所述预设电压，保持发送至所述逆变电路的PWM信号的占空比为所述第二占空比。

3.根据权利要求2所述的无线充电控制方法，其特征在于，所述获取调整后的第二感应电压之后，还包括：

若调整后的所述第二感应电压小于所述预设电压，则在所述第二占空比的基础上增加占空比，获得第K占空比，K大于2且为整数；

发送所述第K占空比所对应的PWM信号至无线发射端的所述逆变电路，获取调整后的第K感应电压；

若调整后的所述第K感应电压大于或者等于所述预设电压，保持发送至逆变电路的PWM信号的占空比为所述第K占空比；

若调整后的所述第K感应电压小于所述预设电压，则在所述第K占空比的基础上增加占空比，获得第K+1占空比；

发送所述第K+1占空比所对应的PWM信号至无线发射端的所述逆变电路，获取调整后的第K+1感应电压；

若调整后的所述第K+1感应电压大于或者等于所述预设电压，保持发送至所述逆变电路的PWM信号的占空比为所述第K+1占空比。

4.根据权利要求3所述的无线充电控制方法，其特征在于，在所述逆变电路的占空比从所述基础占空比增加到阈值占空比时，保持发送至逆变电路的PWM信号的占空比为阈值占空比。

5.根据权利要求4所述的无线充电控制方法，其特征在于，在逆变电路的占空比从所述基础占空比增加到阈值占空比时，获取第二谐振电路的阈值感应电压；

若所述阈值感应电压小于所述预设电压，输出停止信号至所述逆变电路。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的无线充电控制方法，其特征在于，在所述获取无线发射端的第一谐振电路的输入电压、逆变电路的基础占空比和无线接收端的第二谐振电路的感应电压之前，还包括：

发送所述基础占空比对应的PWM信号至所述逆变电路。

7.一种无线充电***，其特征在于，包括无线发射端和无线接收端，所述无线发射端包括直流输出装置、逆变电路、第一谐振电路、发射端控制装置，所述逆变电路与所述直流输出装置、所述第一谐振电路和所述发射端控制装置连接；

所述无线接收端包括第二谐振电路和接收整流电路，所述接收整流电路与所述第二谐振电路和负载连接；

所述逆变电路接收所述直流输出装置输出的直流电并转换为交流电输出至所述第一谐振电路，所述第一谐振电路将接收的交流电转换为电磁能并发射，所述第二谐振电路无线接收所述电磁能并转换为交流电输出至所述接收整流电路，所述接收整流电路将接收的交流电转换为直流电输出至所述负载；

所述发射端控制装置用于实现如权利要求1-6任一项所述的无线充电控制方法。

8.根据权利要求7所述的无线充电***，其特征在于，所述发射端控制装置包括发射端控制器和发射端采样电路，所述发射端采样电路与所述直流输出装置和所述发射端控制器连接；

所述发射端采样电路用于采集所述直流输出装置输出至所述逆变电路的电压得到无线充电端的输入电压并发送至所述发射端控制器，所述发射端控制器与所述逆变电路连接。

9.根据权利要求7所述的无线充电***，其特征在于，还包括接收端控制装置，所述接收端控制装置包括接收端采样电路和接收端控制器，所述接收端控制器与所述接收端采样电路连接，且与所述发射端控制装置通信；

所述接收端采样电路用于采集所述接收整流电路输出至所述负载的电压作为所述无线接收端的感应电压，并发送至所述接收端控制器，所述接收端控制器将所述无线接收端的所述感应电压发送至所述发射端控制装置。

10.根据权利要求7所述的无线充电***，其特征在于，所述直流输出装置包括发射整流电路和滤波电路，所述滤波电路连接所述发射整流电路和所述逆变电路。