一种无线充电电路、系统及电子设备技术方案

本实用新型专利技术公开了一种无线充电电路、系统及电子设备，包括电能接收模块、整流模块、控制模块、降压式转换模块以及电荷泵充电模块，其中：电能接收模块，用于接收无线适配器的电能发射模块所发射的交流电；整流模块，用于将交流电转换为直流电；控制模块，用于在恒流阶段，生成第一控制信号；降压式转换模块，用于根据第一控制信号，对直流电进行调整；电荷泵充电模块，用于将调整后的直流电的电压降至充电电压，将调整后的直流电的电流升至充电电流。相比于现有技术，在恒流阶段，所采用的充电模块为不含电感元件的电荷泵充电模块，因而能提升充电效率；且，电荷泵充电模块的前级电路电流小、耦合损耗低，因而还能进一步提升充电效率。

A wireless charging circuit, system, and electronic equipment

The utility model discloses a wireless charging circuit, system and electronic equipment, including an electric energy receiving module, a rectifying module, a control module, a step-down conversion module and a charge pump charging module, in which the electric energy receiving module is used to receive the alternating current from the electric energy transmitting module of the wireless adapter; the rectifier module is used. Used to convert AC to DC; control module is used to generate the first control signal in the constant current stage; the step-down conversion module is used to adjust the DC power according to the first control signal; the charge pump charging module is used to reduce the adjusted DC voltage to the charging voltage, and the adjusted DC voltage will be used. The electric current rises to the charging current. Compared with the existing technology, the charge module used in the constant current stage is a charge pump charging module without inductance components, thus improving the charging efficiency, and the charge pump charging module has a small current and low coupling loss, and thus can further improve the charging efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种无线充电电路、系统及电子设备
本技术涉及充电
，尤其涉及一种无线充电电路、系统及电子设备。
技术介绍
随着电子设备功能的越来越强大，电子设备的充电技术也得到不断地发展和进步，为了提升充电的便利性，无线充电方式已慢慢成为了一种新的充电趋势。具体地，目前市面上能够支持无线充电的终端设备很少，且，这些终端设备中的无线充电电路通常需要包括电能接收线圈，降压式变换器(Buck转换器)以及降压式充电电路(BuckCharger)。首先，由于Buck转换器以及BuckCharger中均包括存在线圈损耗和磁芯损耗的输出电感，这就可能会使得整个无线充电电路的降压转换效率较低，从而可能会影响整个充电过程的充电效率；其次，专利技术人发现，Buck转换器或者BuckCharger在输入电压和输出电压之间差别较大时，还会进一步降低降压转换效率，从而可能会进一步降低整个充电过程的充电效率；再有，在采用Buck转换器串联BuckCharger的电路进行无线充电时，还会有大量的电量转换为热能，因而还会影响无线充电的安全性。也就是说，现有的无线充电电路存在充电效率较低以及充电安全性较低的问题。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种无线充电电路、系统及电子设备，用以解决现有的无线充电电路所存在充电效率较低以及充电安全性较低的问题。本技术实施例提供了一种无线充电电路，包括电能接收模块、整流模块、控制模块、降压式转换模块以及电荷泵充电模块，其中：所述电能接收模块的输入端与无线电源适配器的电能发射模块的输出端耦合连接，输出端与所述整流模块的输入端电连接，用于接收无线适配器的电能发射模块所发射的交流电，并将所述交流电发送至所述整流模块；所述整流模块的输出端与所述降压式转换模块的输入端电连接，用于将所述交流电转换为直流电，并将所述直流电发送至所述降压式转换模块；所述控制模块的输入端与待充电电池电连接，输出端与所述降压式转换模块的控制端电连接，用于采集待充电电池的充电电压以及充电电流，并根据所述充电电压确定所述待充电电池的充电阶段，以及，若确定所述待充电电池的充电阶段为恒流阶段，则生成第一控制信号，并将所述第一控制信号发送至所述降压式转换模块；所述降压式转换模块的输出端与所述电荷泵充电模块的输入端电连接，用于根据所述第一控制信号，将所述直流电的电压调整至第一目标电压，将所述直流电的电流调整至第一目标电流，并将调整后的直流电发送至所述电荷泵充电模块；所述电荷泵充电模块的输出端与所述待充电电池电连接，用于对所述第一目标电压进行降压，对所述第一目标电流进行升流，并将降压和升流后的直流电发送至所述待充电电池。具体地，所述控制模块，具体用于在所述待充电电池的充电电压大于预设的最低电压阈值，且小于预设的最高电压阈值时，确定所述待充电电池的充电阶段为恒流阶段。可选地，所述电荷泵充电模块包括一个或两个以上并联的充电支路，每一个充电支路包括一个或两个以上串联的电荷泵充电子模块，针对任一电荷泵充电子模块，所述电荷泵充电子模块包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一电容以及第二电容，其中：所述第一开关的输入端与所述整流模块的输出端电连接，或者，与前一级电荷泵充电子模块的输出端电连接，输出端与所述第三开关的输入端、所述第一电容的第一端电连接；所述第二开关的输入端与所述第一电容的第二端以及所述第四开关的输入端电连接，输出端与所述第二电容的第一端以及所述第三开关的输出端电连接；所述第四开关的输出端与所述第二电容的第二端电连接，并作为公共负端；所述第一开关的输入端作为所述电荷泵充电子模块的输入端，所述第二开关的输出端、所述第三开关的输出端或者所述第二电容的第一端作为所述电荷泵充电子模块的输出端。具体地，所述降压式转换模块，具体用于在接收到所述第一控制信号时，将所述直流电的电压以及电流调整为：其中，所述Ub1_out表示所述第一目标电压；所述Ib1_out表示所述第一目标电流；所述M为正整数，表示每一充电支路中串联的所述电荷泵充电子模块的个数；所述Ubattery表示所述待充电电池的充电电压；所述Uc表示所述电荷泵充电模块以及线路的损耗压降；所述Ibattery表示所述待充电电池的充电电流。进一步地，所述无线充电电路还包括降压式充电模块，其中：所述控制模块，还用于若确定所述待充电电池的充电阶段为非恒流阶段，则生成第二控制信号，并将所述第二控制信号发送至所述降压式转换模块；所述降压式转换模块，还用于根据所述第二控制信号，将所述直流电的电压调整至第二目标电压，将所述直流电的电流调整至第二目标电流，并将调整后的直流电发送至所述降压式充电模块；所述降压式充电模块的输入端与所述降压式转换模块的输出端电连接，输出端与所述待充电电池电连接，用于对所述第二目标电压以及所述第二目标电流进行调整，并将调整后的直流电发送至所述待充电电池。具体地，所述控制模块，还具体用于在所述待充电电池的充电电压不大于所述最低电压阈值，或者不小于所述最高电压阈值时，确定所述待充电电池的充电阶段为非恒流阶段。可选地，所述降压式充电模块包括一个或两个以上并联的降压式充电子模块；针对任一降压式充电子模块，所述降压式充电子模块包括第五开关、第六开关、第一电感以及第三电容，其中：所述第五开关的输入端与所述整流模块的输出端电连接，输出端与所述第六开关的输入端以及所述第一电感的第一端连通；所述第六开关的输出端与所述第三电容的第二端电连接，并作为公共负端；所述第一电感的第二端与所述第三电容的第一端电连接；所述第一开关的输入端作为所述降压式充电模块的输入端，所述第一电感的第二端以及所述第三电容的第一端作为所述降压式充电模块的输出端。具体地，所述降压式充电模块，具体用于对所述第二目标电压以及所述第二目标电流进行调整，其中，调整后的直流电为：其中，所述Ub2_out表示调整后的直流电的电压；所述Ib2_out表示调整后的直流电的电流；所述Ubattery表示所述待充电电池的充电电压；所述Ub表示所述降压式充电模块与所述待充电电池之间的线路的损耗压降；所述Ibattery表示所述待充电电池的充电电流。进一步地，所述无线充电电路还包括无线通信模块，其中：所述控制模块的输出端与所述无线通信模块的输入端电连接，还用于采集所述整流模块输出的直流电的电压，并将所述直流电的电压发送至所述无线通信模块，以及，若确定所述直流电的电压不小于设定的电压阈值，则确定所述电能接收模块与所述电能发射模块处于有效充电范围；所述无线通信模块的输出端与无线适配器的无线通信模块的输入端信号连接，还用于将所述直流电电压发送至所述无线适配器，以使得所述无线适配器根据所述直流电的电压调整所述无线适配器的电能发射模块所发射的交流电。进一步地，本技术实施例还提供了一种电子设备，包括电子设备本体、安装在所述电子设备中的待充电电池以及权本技术实施例中所述的无线充电电路。相应地，本技术实施例还提供了一种无线充电系统，包括无线适配器以及本技术实施例中所述的电子设备，所述无线适配器用于向所述电子设备充电。本技术有益效果如下：本技术实施例提供了一种无线充电电路、系统及电子设备，可包括电能接收模块、整流模块、控制模块、降压式转换模块以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线充电电路，其特征在于，包括电能接收模块、整流模块、控制模块、降压式转换模块以及电荷泵充电模块，其中：所述电能接收模块的输入端与无线电源适配器的电能发射模块的输出端耦合连接，输出端与所述整流模块的输入端电连接，用于接收无线适配器的电能发射模块所发射的交流电，并将所述交流电发送至所述整流模块；所述整流模块的输出端与所述降压式转换模块的输入端电连接，用于将所述交流电转换为直流电，并将所述直流电发送至所述降压式转换模块；所述控制模块的输入端与待充电电池电连接，输出端与所述降压式转换模块的控制端电连接，用于采集待充电电池的充电电压以及充电电流，并根据所述充电电压确定所述待充电电池的充电阶段，以及，若确定所述待充电电池的充电阶段为恒流阶段，则生成第一控制信号，并将所述第一控制信号发送至所述降压式转换模块；所述降压式转换模块的输出端与所述电荷泵充电模块的输入端电连接，用于根据所述第一控制信号，将所述直流电的电压调整至第一目标电压，将所述直流电的电流调整至第一目标电流，并将调整后的直流电发送至所述电荷泵充电模块；所述电荷泵充电模块的输出端与所述待充电电池电连接，用于对所述第一目标电压进行降压，对所述第一目标电流进行升流，并将降压和升流后的直流电发送至所述待充电电池。...

【技术特征摘要】
1.一种无线充电电路，其特征在于，包括电能接收模块、整流模块、控制模块、降压式转换模块以及电荷泵充电模块，其中：所述电能接收模块的输入端与无线电源适配器的电能发射模块的输出端耦合连接，输出端与所述整流模块的输入端电连接，用于接收无线适配器的电能发射模块所发射的交流电，并将所述交流电发送至所述整流模块；所述整流模块的输出端与所述降压式转换模块的输入端电连接，用于将所述交流电转换为直流电，并将所述直流电发送至所述降压式转换模块；所述控制模块的输入端与待充电电池电连接，输出端与所述降压式转换模块的控制端电连接，用于采集待充电电池的充电电压以及充电电流，并根据所述充电电压确定所述待充电电池的充电阶段，以及，若确定所述待充电电池的充电阶段为恒流阶段，则生成第一控制信号，并将所述第一控制信号发送至所述降压式转换模块；所述降压式转换模块的输出端与所述电荷泵充电模块的输入端电连接，用于根据所述第一控制信号，将所述直流电的电压调整至第一目标电压，将所述直流电的电流调整至第一目标电流，并将调整后的直流电发送至所述电荷泵充电模块；所述电荷泵充电模块的输出端与所述待充电电池电连接，用于对所述第一目标电压进行降压，对所述第一目标电流进行升流，并将降压和升流后的直流电发送至所述待充电电池。2.如权利要求1所述的无线充电电路，其特征在于，所述控制模块，具体用于在所述待充电电池的充电电压大于预设的最低电压阈值，且小于预设的最高电压阈值时，确定所述待充电电池的充电阶段为恒流阶段。3.如权利要求1所述的无线充电电路，其特征在于，所述电荷泵充电模块包括一个或两个以上并联的充电支路，每一个充电支路包括一个或两个以上串联的电荷泵充电子模块，针对任一电荷泵充电子模块，所述电荷泵充电子模块包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一电容以及第二电容，其中：所述第一开关的输入端与所述整流模块的输出端电连接，或者，与前一级电荷泵充电子模块的输出端电连接，输出端与所述第三开关的输入端、所述第一电容的第一端电连接；所述第二开关的输入端与所述第一电容的第二端以及所述第四开关的输入端电连接，输出端与所述第二电容的第一端以及所述第三开关的输出端电连接；所述第四开关的输出端与所述第二电容的第二端电连接，并作为公共负端；所述第一开关的输入端作为所述电荷泵充电子模块的输入端，所述第二开关的输出端、所述第三开关的输出端或者所述第二电容的第一端作为所述电荷泵充电子模块的输出端。4.如权利要求3所述的无线充电电路，其特征在于，所述降压式转换模块，具体用于在接收到所述第一控制信号时，将所述直流电的电压以及电流调整为：其中，所述Ub1_out表示所述第一目标电压；所述Ib1_out表示所述第一目标电流；所述M为正整数，表示每一充电支路中串联的所述电荷泵充电子模块的个数；所述Ubattery表示所述待充电电池的充电电压；所述Uc表示所述电荷泵充电模块以及线路的损耗压降；所述Ibattery表示所述待充电电池的充电电流。5.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张林，
申请(专利权)人：珠海市魅族科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44