一种终端设备及无线充电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种终端设备及无线充电系统，包括无线充电模块以及电池，其中：所述无线充电模块包括依次电连接的电能接收线圈、整流桥以及电荷泵充电电路；所述电能接收线圈能够与无线适配器的电能发射线圈耦合连接，以进行无线电能传输；所述电荷泵充电电路与所述电池电连接，以向所述电池充电。相比于现有技术，在本实用新型专利技术实施例中，所述终端设备中所采用的充电电路为电荷泵充电电路，其内部的充放电元件为电容而非电感；且，电荷泵充电电路会使得其前级电路的电流小、耦合损耗低，因而解决了充电效率较低以及充电安全性较低问题。

A terminal device and a wireless charging system

The utility model discloses a terminal device and a wireless charging system, including a wireless charging module and a battery. The wireless charging module includes an electrically connected electric energy receiving coil, a rectifier bridge, and a charge pump charging circuit, which can be coupled to an electric energy emitting coil of a wireless adapter. The charge pump charging circuit is electrically connected with the battery to charge the battery. Compared with the existing technology, in the utility model, the charging circuit used in the terminal equipment is a charge pump charging circuit, and the charge and discharge elements inside the charge pump are capacitance instead of inductance, and the charge pump charging circuit will make the current of the circuit of the front stage small, the coupling loss is low, thus the charging efficiency is low. And the problem of low charge safety is low.

【技术实现步骤摘要】
一种终端设备及无线充电系统
本技术涉及充电
，尤其涉及一种终端设备及无线充电系统。
技术介绍
随着终端设备功能的越来越强大，终端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，从而可能会影响终端设备的充电效率；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终端设备的充电效率；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，因而还会影响终端设备的充电安全性。也就是说，现有的终端设备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，用以解决现有的终端设备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终端设备，包括无线充电模块以及电池，其中：所述无线充电模块包括依次电连接的电能接收线圈、整流桥以及电荷泵充电电路；所述电能接收线圈能够与无线适配器的电能发射线圈耦合连接，以进行无线电能传输；所述电荷泵充电电路与所述电池电连接，以向所述电池充电。可选地，所述电荷泵充电电路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电路，针对任一电荷泵充电子电路，所述电荷泵充电子电路包括第一开关、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桥的输出端电连接，或者，与前一级电荷泵充电子电路的输出端电连接，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电路的输入端，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电路的输出端。进一步地，所述无线充电模块还包括控制器以及无线通信电路，其中：所述控制器的输入端与所述电池电连接，输出端与所述无线通信电路的输入端电连接，用于采集所述电池的充电电压、或者充电电压和充电电流，并根据所述充电电压、或者充电电压和充电电流生成充电控制信息，以及，将所述充电控制信息发送至所述无线通信电路；所述无线通信电路的输出端与所述无线适配器的无线通信电路的输入端信号连接，用于通过无线通信方式将所述充电控制信息发送至所述无线适配器，以由所述无线适配器调整所述电能发射线圈所发送的交流电，使得所述整流器输出的直流电为：其中，所述Ua_out表示所述整流器输出的直流电的电压；所述Ia_out表示所述整流器输出的直流电的电流；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电路的个数；所述Uc_out表示所述电池的充电电压；所述U1表示所述电荷泵充电电路以及线路的损耗压降；所述Ic_out表示所述电池的充电电流。进一步地，所述无线充电模块还包括降压式变换电路：所述控制器的第一控制端与所述降压式变换电路的控制端电连接，还用于根据所述充电电压、或者充电电压和充电电流生成控制指令，以及，将所述控制指令发送至所述降压式变换电路；所述降压式变换电路的输入端与所述整流桥的输出端电连接，输出端与所述电荷泵充电电路的输入端电连接，用于接收所述整流桥发送的直流电，并基于所述控制指令调整所述直流电，并将调整后的直流电发送至所述电荷泵充电电路；其中，调整后的直流电为：其中，所述Ub_out表示调整后的直流电的电压；所述Ib_out表示调整后的直流电的电流；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电路的个数；所述Uc_out表示所述电池的充电电压；所述Ul表示所述电荷泵充电电路以及线路的损耗压降；所述Ic_out表示所述电池的充电电流。具体地，所述控制器，还用于采集所述整流器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电路，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线圈与所述电能发射线圈处于有效充电范围；所述无线通信电路，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线圈所发射的交流电。进一步地，所述无线充电模块还包括开关器件，其中：所述控制器的第二控制端与所述开关器件的控制端电连接，还用于采集所述无线充电模块以及所述电池的状态信息，并根据所述状态信息生成相应的控制指令，以及，将所述控制指令发送至所述开关器件；所述状态信息为温度信息、电压信息或电流信息；所述开关器件的输入端与所述整流桥的输出端电连接，输出端与所述降压式变换电路的输入端电连接，用于根据所述控制指令，调整向所述电池进行充电的无线充电通路的导通与关断。具体地，所述开关器件，具体用于在所述无线充电模块或者所述电池过温、过压、欠压或过流时，关断向所述电池进行充电的无线充电通路。进一步地，所述开关器件，还用于根据所述开关器件的第一端口电压以及第二端口电压，切换所述无线充电通路以及相应的有线充电通路的导通与关断；所述无线充电通路的输入端口为所述第一端口，所述有线充电通路的输入端口为所述第二端口。进一步地，所述无线充电模块还包括天线，其中：所述无线通信电路的输出端与所述天线的输入端电连接，用于向所述天线发送所述充电控制信息；或者，将所述无线适配器的天线发送的所述电能发射线圈所发射的交流电的指标信息发送至所述控制器；所述天线的输出端与所述无线适配器的天线的输出端信号连接，用于将所述充电控制信息发送至所述无线适配器的天线；或者，接收所述无线适配器的天线发送的所述电能发射线圈所发射的交流电的指标信息，并将所述无线适配器的天线发送的所述电能发射线圈所发射的交流电的指标信息发送至所述无线通信电路。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终端设备，所述无线适配器用于向所述终端设备充电。本技术有益效果如下：本技术实施例提供了一种中终端设备及无线充电系统，可包括无线充电模块以及电池，其中：所述无线充电模块包括依次电连接的电能接收线圈、整流桥以及电荷泵充电电路；所述电能接收线圈能够与无线适配器的电能发射线圈耦合连接，以进行无线电能传输；所述电荷泵充电电路与所述电池电连接，以向所述电池充电。相比于现有技术，在本技术实施例中，所述终端设备中所采用的充电电路为电荷泵充电电路，其内部的充放电元件为电容而非电感，因而提升了整个无线充电电路的降压转换效率；且，所述电荷泵充电模块的电压转换效率不会因其输入电压和输出电压压差太大而降低转换效率，因而保证了整个无线充电电路的降本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种终端设备，其特征在于，包括无线充电模块以及电池，其中：所述无线充电模块包括依次电连接的电能接收线圈、整流桥以及降压式电荷泵充电电路；所述电能接收线圈能够与无线适配器的电能发射线圈耦合连接，以进行无线电能传输；所述降压式电荷泵充电电路与所述电池电连接，以向所述电池充电。

【技术特征摘要】
1.一种终端设备，其特征在于，包括无线充电模块以及电池，其中：所述无线充电模块包括依次电连接的电能接收线圈、整流桥以及降压式电荷泵充电电路；所述电能接收线圈能够与无线适配器的电能发射线圈耦合连接，以进行无线电能传输；所述降压式电荷泵充电电路与所述电池电连接，以向所述电池充电。2.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述降压式电荷泵充电电路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电路，针对任一电荷泵充电子电路，所述电荷泵充电子电路包括第一开关、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桥的输出端电连接，或者，与前一级电荷泵充电子电路的输出端电连接，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电路的输入端，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电路的输出端。3.如权利要求2所述的终端设备，其特征在于，所述无线充电模块还包括控制器以及无线通信电路，其中：所述控制器的输入端与所述电池电连接，输出端与所述无线通信电路的输入端电连接，用于采集所述电池的充电电压、或者充电电压和充电电流，并根据所述充电电压、或者充电电压和充电电流生成充电控制信息，以及，将所述充电控制信息发送至所述无线通信电路；所述无线通信电路的输出端与所述无线适配器的无线通信电路的输入端信号连接，用于通过无线通信方式将所述充电控制信息发送至所述无线适配器，以由所述无线适配器调整所述电能发射线圈所发送的交流电，使得所述整流器输出的直流电为：其中，所述Ua_out表示所述整流器输出的直流电的电压；所述Ia_out表示所述整流器输出的直流电的电流；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电路的个数；所述Uc_out表示所述电池的充电电压；所述Ul表示所述降压式电荷泵充电电路以及线路的损耗压降；所述Ic_out表示所述电池的充电电流。4.如权利要求3所述的终端设备，其特征在于，所述无线充电模块还包括降压式变换电路：所述控制器的第一控制端与所述降压式变换电路的控制端电连接，还用于根据所述充电电压、或者充电电压和充电电流生成控制指令，以及，将所述控制指令发送至所述降压式变换电路；所述降压式变换电路的输入端与所述整流桥的输出端电连接，输出端与所述降压式电荷泵充电电路的输入端电连接，用于接收所述整流桥发送的直流电，并基于所述控制指令调整所述直流电，并将调整后的直流电发送...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄昌松，陈林锋，贾勇，
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