一种无线充电接收电路、控制方法和终端设备技术

本申请公开了一种无线充电接收电路、控制方法和终端设备，涉及无线充电领域，用于在该无线充电接收电路中的次级线圈和对应的无线充电发送电路中的初级线圈之间的传输距离增加较大时，在一定程度上补偿无线充电接收电路的输出电压和输出功率的下降。无线充电接收电路，包括：N组电容开关网络、整流电路和控制器，N为大于或等于1的整数；每一组电容开关网络的第一端连接整流电路的第一输入端，每一组电容开关网络的第二端连接整流电路的第二输入端；控制器包括N个输出端，N个输出端与N组电容开关网络是一一对应的，每一输出端用于和位于对应的一组电容开关网络内的第一可控开关器件的控制端和第二可控开关器件的控制端连接。

A Wireless Charging Receiving Circuit, Control Method and Terminal Equipment

This application discloses a wireless charging receiving circuit, control method and terminal device, which relates to the field of wireless charging. It is used to compensate for the decrease of output voltage and output power of the wireless charging receiving circuit to a certain extent when the transmission distance between the secondary coil in the wireless charging receiving circuit and the primary coil in the corresponding wireless charging transmitting circuit increases greatly. The wireless charging receiving circuit includes: N groups of capacitive switching networks, rectifier circuits and controllers, N being integers greater than or equal to 1; the first end of each group of capacitive switching networks is connected with the first input end of the rectifier circuit, and the second end of each group of capacitive switching networks is connected with the second input end of the rectifier circuit; the controller includes N output terminals, N output terminals and N groups of capacitive switching networks are connected with each other. Corresponding to each other, each output terminal is connected to the control terminal of the first controllable switching device and the control terminal of the second controllable switching device located in the corresponding set of capacitive switching networks.

【技术实现步骤摘要】
一种无线充电接收电路、控制方法和终端设备
本申请涉及无线充电领域，尤其涉及一种无线充电接收电路、控制方法和终端设备。
技术介绍
如图1所示，为一种无线充电的原理示意图。无线充电系统包括无线充电发送电路101和无线充电接收电路102，在一种实现方式中，无线充电发送电路101和无线充电接收电路102之间可以通过磁感应方式进行无线能量传输。例如，无线充电发送电路101包括交流电源Vs、初级串联谐振电容Cp和初级线圈Lp，无线充电接收电路102包括次级线圈Ls、次级串联谐振电容Cs以及整流电路1021。交流电源Vs输出一定频率的交流电，通过初级串联谐振电容Cp和初级线圈Lp之间串联谐振，产生特定频率的交流电，通过初级线圈Lp和次级线圈Ls之间的磁感应将能量无线传输给无线充电接收电路102。次级线圈Ls和次级串联谐振电容Cs之间串联谐振，产生工作频率的交流电，由整流电路1021将输入的工作频率的交流电转换为直流电，进而驱动负载RL。初级线圈Lp和次级线圈Ls之间的耦合效率与初级线圈Lp和次级线圈Ls之间的传输距离相关的。当初级线圈Lp和次级线圈Ls之间的传输距离增大时，初级线圈Lp和次级线圈Ls之间的耦合效率降低，从而导致整流电路1021输出电压和输出功率的下降。现有技术中，一种方式是通过降低无线充电发送电路101侧输出的交流电频率，使得无线充电接收电路102侧整流电路输入的交流电的工作频率降低，从而提高了无线充电接收电路102侧整流电路的输出电压和输出功率，以此来补偿无线充电接收电路102侧因为传输距离增加而导致的输出电压和输出功率的下降。但是对于采用无线电源传输(wirelesspowerconsortium，WPC)协议的无线充电系统来说，无线充电发送电路101侧的交流电频率的调节范围有限，因此初级线圈Lp和次级线圈Ls之间的传输距离较大时，无线充电接收电路102侧的整流电路输入的交流电的工作频率的调节范围也有限，使得无线充电接收电路102侧整流电路的输出电压和输出功率的调节范围也有限。
技术实现思路
本申请提供一种无线充电接收电路，用于在该无线充电接收电路中的次级线圈和对应的无线充电发送电路中的初级线圈之间的传输距离较大时，在一定程度上对无线充电接收电路侧整流电路输入的交流电的工作频率进行调整。另外，本申请还提供了用于控制该无线充电接收电路的控制方法和采用该无线充电接收电路的终端设备。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，本申请实施例提供了一种无线充电接收电路，包括：N组电容开关网络、整流电路和控制器，N为大于或等于1的整数。每一组电容开关网络的第一端连接整流电路的第一输入端，每一组电容开关网络的第二端连接整流电路的第二输入端。每一组电容开关网络包括第一电容、第二电容、第一可控开关器件、第二可控开关器件和接地点。位于接地点一侧的第一电容和第一可控开关器件串联，位于接地点另一侧的第二电容和第二可控开关器件串联。其中，同一组电容开关网络中的第一电容的电容值和第二电容的电容值相等或实质相等的。控制器包括N个输出端，N个输出端与N组电容开关网络是一一对应的，每一输出端用于和位于对应的一组电容开关网络内的第一可控开关器件的控制端和第二可控开关器件的控制端连接。控制器用于获取整流电路的第一输入端和第二输入端之间的交流电压的工作频率。在工作频率小于第一频率阈值，且N组电容开关网络中接入所述无线充电接收电路的电容的电容值小于预设电容阈值的情况下，控制器还用于调节每一输出端的输出电平，控制位于每一组电容开关网络内的第一可控开关器件的导通和关断，以及位于每一组电容开关网络内的第二可控开关器件的导通和关断，以增加N组电容开关网络中接入所述无线充电接收电路的电容的电容值。在工作频率大于第二频率阈值的情况下，所述控制器还用于调节每一输出端的输出电平，控制位于每一组电容开关网络内的第一可控开关器件的导通和关断，以及位于每一组电容开关网络内的第二可控开关器件的导通和关断，以减少N组电容开关网络中接入所述无线充电接收电路的电容的电容值。其中，第一频率阈值小于或等于第二频率阈值。需要说明的是，位于每一组电容开关网络内的第一电容、第二电容、第一可控开关器件和第二可控开关器件以串联的方式连接在一起。可选的，所述第一电容的一端连接所述整流电路的第一输入端，另一端连接所述第一可控开关器件的一端，所述第一可控开关器件的另一端连接所述第二可控开关器件的一端，所述第二可控开关器件的另一端连接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端连接所述整流电路的第二输入端。这种情况下，所述接地点位于所述第一可控开关器件的另一端和所述第二可控开关器件的一端之间。可选的，所述第一电容的一端连接所述整流电路的第一输入端，另一端连接所述第一可控开关器件的一端，所述第一可控开关器件的另一端连接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端连接所述第二可控开关器件的一端，所述第二可控开关器件的另一端连接所述整流电路的第二输入端。这种情况下，所述接地点位于所述第一可控开关器件的另一端和所述第二电容的一端之间。可选的，所述第一可控开关器件的一端连接所述整流电路的第一输入端，另一端连接所述第一电容的一端，所述第一电容的另一端连接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端连接所述第二可控开关器件的一端，所述第二可控开关器件的另一端连接所述整流电路的第二输入端。这种情况下，所述接地点位于所述第一电容的另一端和所述第二电容的一端之间。可选的，所述第一可控开关器件的一端连接所述整流电路的第一输入端，另一端连接所述第一电容的一端，所述第一电容的另一端连接所述第二可控开关器件的一端，所述第二可控开关器件的另一端连接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端连接所述整流电路的第二输入端。这种情况下，所述接地点位于所述第一电容的另一端和所述第二可控开关器件的一端之间。在本申请实施例提供的无线充电接收电路中，通过采用N组电容开关网络并联的方式，并通过控制器控制位于每一组电容开关网络内的第一可控开关器件的导通和关断，以及，位于每一组电容开关网络内的第二可控开关器件的导通和关断，来控制N组电容开关网络中接入该无线充电接收电路的电容的电容值。进一步地，在整流电路的第一输入端和第二输入端之间输入的交流电的工作频率小于第一频率阈值时，控制增加N组电容开关网络中接入该无线充电接收电路内的电容的电容值。在上述工作频率大于第二频率阈值时，控制减小N组电容开关网络中接入该无线充电接收电路内的电容的电容值。也即，通过控制位于该N组电容开关网络中的每一组电容开关网络中的第一可控开关器件和第二可控开关器件的导通和关断，就能够实现增加接入无线充电接收电路的电容或减小接入无线充电接收电路的电容，进而能够实现对无线充电接收电路侧整流电路输入的交流电的工作频率进行调整。因此，本申请提供了一种便捷的控制该整流电路输入的交流电的工作频率的电路结构。结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，控制器还用于获取整流电路输出的电压和电流，并根据电压和电流得到输出功率。在工作频率大于或等于第一频率阈值并且小于或等于第二频率阈值，电容开关网络中接入所述无线充电接收电路的电容的电容值小于预设电容阈值，且输出功率小于预设功率阈值的情本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线充电接收电路，其特征在于，包括：N组电容开关网络、整流电路和控制器，N为大于或等于1的整数；每一组电容开关网络的第一端连接所述整流电路的第一输入端，每一组电容开关网络的第二端连接所述整流电路的第二输入端；每一组电容开关网络包括第一电容、第二电容、第一可控开关器件、第二可控开关器件和接地点，位于所述接地点一侧的所述第一电容和所述第一可控开关器件串联，位于所述接地点另一侧的所述第二电容和所述第二可控开关器件串联，其中，同一组电容开关网络中的所述第一电容的电容值和所述第二电容的电容值相等；所述控制器包括N个输出端，所述N个输出端与所述N组电容开关网络是一一对应的，每一输出端用于和位于对应的一组电容开关网络内的第一可控开关器件的控制端和第二可控开关器件的控制端连接；所述控制器用于：获取所述整流电路的第一输入端和第二输入端之间的交流电压的工作频率；在所述工作频率小于第一频率阈值，且所述N组电容开关网络中接入所述无线充电接收电路的电容的电容值小于预设电容阈值的情况下，通过调节每一输出端的输出电平，控制位于每一组电容开关网络内的第一可控开关器件的导通和关断，以及位于每一组电容开关网络内的第二可控开关器件的导通和关断，以增加所述N组电容开关网络中接入所述无线充电接收电路的电容的电容值；在所述工作频率大于第二频率阈值的情况下，通过调节每一输出端的输出电平，控制位于每一组电容开关网络内的第一可控开关器件的导通和关断，以及位于每一组电容开关网络内的第二可控开关器件的导通和关断，以减少所述N组电容开关网络中接入所述无线充电接收电路的电容的电容值，其中，所述第一频率阈值小于或等于所述第二频率阈值。...

【技术特征摘要】
1.一种无线充电接收电路，其特征在于，包括：N组电容开关网络、整流电路和控制器，N为大于或等于1的整数；每一组电容开关网络的第一端连接所述整流电路的第一输入端，每一组电容开关网络的第二端连接所述整流电路的第二输入端；每一组电容开关网络包括第一电容、第二电容、第一可控开关器件、第二可控开关器件和接地点，位于所述接地点一侧的所述第一电容和所述第一可控开关器件串联，位于所述接地点另一侧的所述第二电容和所述第二可控开关器件串联，其中，同一组电容开关网络中的所述第一电容的电容值和所述第二电容的电容值相等；所述控制器包括N个输出端，所述N个输出端与所述N组电容开关网络是一一对应的，每一输出端用于和位于对应的一组电容开关网络内的第一可控开关器件的控制端和第二可控开关器件的控制端连接；所述控制器用于：获取所述整流电路的第一输入端和第二输入端之间的交流电压的工作频率；在所述工作频率小于第一频率阈值，且所述N组电容开关网络中接入所述无线充电接收电路的电容的电容值小于预设电容阈值的情况下，通过调节每一输出端的输出电平，控制位于每一组电容开关网络内的第一可控开关器件的导通和关断，以及位于每一组电容开关网络内的第二可控开关器件的导通和关断，以增加所述N组电容开关网络中接入所述无线充电接收电路的电容的电容值；在所述工作频率大于第二频率阈值的情况下，通过调节每一输出端的输出电平，控制位于每一组电容开关网络内的第一可控开关器件的导通和关断，以及位于每一组电容开关网络内的第二可控开关器件的导通和关断，以减少所述N组电容开关网络中接入所述无线充电接收电路的电容的电容值，其中，所述第一频率阈值小于或等于所述第二频率阈值。2.根据权利要求1所述的无线充电接收电路，其特征在于，所述控制器还用于：获取所述整流电路输出的电压和电流，并根据所述电压和电流得到输出功率；在所述工作频率大于或等于所述第一频率阈值并且小于或等于所述第二频率阈值，所述电容开关网络中接入所述无线充电接收电路的电容的电容值小于所述预设电容阈值，且所述输出功率小于预设功率阈值的情况下，通过调节每一输出端的输出电平，控制位于每一组电容开关网络内的第一可控开关器件的导通和关断，以及位于每一组电容开关网络内的第二可控开关器件的导通和关断，以增加所述N组电容开关网络中接入所述无线充电接收电路的电容的电容值。3.根据权利要求1或2所述的无线充电接收电路，其特征在于，第i+1组电容开关网络中的所述第一电容的电容值为第i组电容开关网络中的所述第一电容的电容值的K倍，i为整数且1≤i≤N-1，1≤K≤10。4.根据权利要求1-3任一项所述的无线充电接收电路，其特征在于，所述电路还包括次级线圈和次级串联谐振电容，所述次级线圈的第一端连接所述次级串联谐振电容的第一端，所述次级串联谐振电容的第二端连接所述N组电容开关网络的第一端以及所述整流电路的第一输入端，所述次级线圈的第二端连接所述N组电容开关网络的第二端以及所述整流电路的第二输入端。5.根据权利要求1-4任一项所述的无线充电接收电路，其特征在于，还包括第一滤波电容，所述整流电路的第一输出端连接所述第一滤波电容的第一端，所述整流电路的第二输出端连接所述第一滤波电容的第二端。6.根据权利要求5所述的无线充电接收电路，其特征在于，还包括直流/直流降压电路；所述第一滤波电容的第一端连接所述直流/直流降压电路的第一输入端，所述第一滤波电容的第二端连接所述直流/直流降压电路的第二输入端，所述直流/直流降压电路的第一输出端连接负载的第一端，所述直流/直流降压电路的第二输出端连接所述负载的第二端；所述直流/直流降压电路用于降低所述第一滤波电容两端的电压。7.根据权利要求1至6任一项所述的无线充电接收电路，其特征在于，还包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端连接所述整流电路的第一输出端，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述整流电路的第二输出端；所述第二电阻的第一端连接所述控制器的第一输入端，所述第一电阻和第二电阻用于测量所述整流电路输出的电压。8.根据权利要求6所述的无线充电接收电路，其特征在于，还包括电流采样装置；所述电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴昌盛，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44