效率提高的无线电池充电制造技术

本文描述了无线电池充电系统及其使用方法。这种系统可以包括无线电能接收器(RX)，其从无线电能发射器(TX)无线接收电能并根据所述电能产生DC输出电压(Vout)。所述系统还可以包括闭环充电器和开环充电器，所述闭环充电器和所述开环充电器各自包括一个电压输入端子和一个电压输出端子。所述充电器中的每一个的所述电压输入端子从所述无线电能RX接收所述输出电压(Vout)。所述充电器中的每一个的所述电压输出端子可耦合到待充电的所述电池的端子。控制器每次选择性地启用所述闭环和开环充电器中的一个，使得在一组充电阶段使用所述闭环充电器对所述电池进行充电，并且在另一组充电阶段使用所述开环充电器。

Efficient wireless battery charging

【技术实现步骤摘要】
效率提高的无线电池充电
本专利技术大体上涉及无线电池充电系统及其使用方法。
技术介绍
在典型的Qi标准无线电池充电系统中，适配器将电源从AC电压转换为DC电压并将DC电压提供给无线电能发射器(TX)。无线电能TX通过电感耦合向无线电能接收器(RX)无线传输电能，无线电能RX对电能进行整流并向充电器提供DC电压。充电器通过稳流或稳压对可充电电池进行充电。使用通信来控制系统的运行。在无线充电联盟(WirelessPowerConsortium，WPC)开发的Qi标准中，通过对无线电能RX的线圈所见的负载进行调制来完成从无线电能RX到无线电能TX的通信，通过对发射电能的频率进行调制来完成从无线电能TX到无线电能RX的通信。前述两种类型的通信均为带内通信。无线电能TX与适配器之间的通信可以例如通过通用串行总线(universalserialbus，USB)电缆中的电线进行。通常，无线电能RX向降压充电器提供输出电压(Vout)，降压充电器将输出电压(Vout)逐步下降到用于对由电池供电的电子设备的可充电电池进行充电的电池充电电压(Vba本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对电子设备的电池进行无线充电的无线电池充电系统，其特征在于，所述系统包括：/n适配器，用于将从AC电源接收的AC电压转换为DC电压；/n无线电能发射器(TX)，用于接收输入电压(Vin)并根据所述输入电压(Vin)向无线电能接收器(RX)无线传输电能，其中所述无线电能TX接收的所述输入电压(Vin)基于所述适配器产生的所述DC电压；/n无线电能RX，用于从所述无线电能TX无线接收电能并根据所述电能产生DC输出电压(Vout)；/n第一和第二充电器，各自包括一个电压输入端子和一个电压输出端子，所述第一和第二充电器中的每一个的所述电压输入端子从所述无线电能RX接收所述输出电压(Vout)，...

【技术特征摘要】
20180829 US 62/724,3711.一种对电子设备的电池进行无线充电的无线电池充电系统，其特征在于，所述系统包括：
适配器，用于将从AC电源接收的AC电压转换为DC电压；
无线电能发射器(TX)，用于接收输入电压(Vin)并根据所述输入电压(Vin)向无线电能接收器(RX)无线传输电能，其中所述无线电能TX接收的所述输入电压(Vin)基于所述适配器产生的所述DC电压；
无线电能RX，用于从所述无线电能TX无线接收电能并根据所述电能产生DC输出电压(Vout)；
第一和第二充电器，各自包括一个电压输入端子和一个电压输出端子，所述第一和第二充电器中的每一个的所述电压输入端子从所述无线电能RX接收所述输出电压(Vout)，并且所述第一和第二充电器中的每一个的所述电压输出端子用于耦合到待充电的所述电池的端子；
所述第一充电器包括闭环DC-DC转换器；
所述第二充电器包括开环DC-DC转换器；以及
控制器，用于：每次选择性地启用所述第一和第二充电器中的一个，使得在一组充电阶段使用所述第一充电器对所述电池进行充电，并且在另一组充电阶段使用所述第二充电器对所述电池进行充电。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述第一充电器的所述闭环DC-DC转换器包括降压充电器；以及
所述第二充电器的所述开环DC-DC转换器包括开关电容充电器、负载开关充电器或闪充充电器。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述无线电能TX接收的所述输入电压(Vin)是所述适配器产生的所述DC电压，或者由所述适配器与所述无线电能TX之间的另一DC-DC转换器产生；
所述第一充电器的所述闭环DC-DC转换器包括降压充电器；
所述第二充电器的所述开环DC-DC转换器包括开关电容充电器；
所述充电阶段包括预充电阶段、恒流降压阶段、恒流开关电容阶段、恒压开关电容阶段以及恒压降压阶段；
所述控制器用于在所述预充电阶段、所述恒流降压阶段和所述恒压降压阶段启用所述第一充电器并禁用所述第二充电器；以及
所述控制器用于在所述恒流开关电容阶段和所述恒压开关电容阶段启用所述第二充电器并禁用所述第一充电器。


4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：
所述预充电阶段对应于电池充电电压(Vbat)低于第一电压阈值(Vlow)时；
所述恒流降压阶段对应于所述电池充电电压(Vbat)处于所述第一电压阈值(Vlow)与第二电压阈值(Vsc_min)之间时；
所述恒流开关电容阶段对应于所述电池充电电压(Vbat)处于所述第二电压阈值(Vsc_min)与第三电压阈值(Vcv_buck)之间时；
所述恒压开关电容阶段对应于所述电池充电电压(Vbat)大于第四电压阈值(Vcv_sc)时；以及
所述恒压降压阶段对应于所述电池充电电压(Vbat)大于所述第三电压阈值(Vcv_buck)或电池充电电流(Ichg)小于电流阈值(Isc_min)时。


5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，在所述恒流开关电容阶段：
调整提供给所述无线电能TX的所述输入电压(Vin)以使电池充电电流保持接近目标充电电流；以及
调整所述无线电能RX产生的所述输出电压(Vout)以使所述系统的电压增益保持接近目标电压增益，或者使所述系统的工作频率保持接近目标频率。


6.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，在所述恒流开关电容阶段：
调整所述无线电能RX产生的所述输出电压(Vout)以使电池充电电流保持接近目标充电电流；以及
调整提供给所述无线电能TX的所述输入电压(Vin)以使所述系统的电压增益保持接近目标电压增益，或者使所述系统的工作频率保持接近目标工作频率。


7.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，在所述恒流开关电容阶段：
调整所述无线电能RX产生的所述输出电压(Vout)以使电池充电电流保持接近目标充电电流，而提供给所述无线电能TX的所述输入电压(Vin)不变。


8.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，在所述恒压开关电容阶段：
调整提供给所述无线电能TX的所述输入电压(Vin)以使所述电池充电电压保持接近目标电压；以及
调整所述无线电能RX产生的所述输出电压(Vout)以使所述系统的电压增益保持接近目标电压增益，或者使所述系统的工作频率保持接近目标工作频率。


9.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，在所述恒压开关电容阶段：
调整所述无线电能RX产生的所述输出电压(Vout)以使所述电池充电电压保持接近目标电压；以及
调整提供给所述无线电能TX的所述输入电压(Vin)以使所述系统的电压增益保持接近目标电压增益，或者使所述系统的工作频率保持接近目标工作频率。


10.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，在所述恒压开关电容阶段：
调整所述无线电能RX产生的所述输出电压(Vout)以使所述电池充电电压保持接近目标电压，而提供给所述无线电能TX的所述输入电压(Vin)不变。


11.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，还包括DC/DC转换器，所述DC/DC转换器用于从所述无线电能RX的所述输出接收所述DC输出电压(Vout)并将其转换为用于所述第一充电器和所述第二充电器的输出DC电压(VDC)。


12.一种对电子设备的电池进行无线充电的方法，其特征在于，所述方法包括：
将从AC电源接收的AC电压转换为DC电压，所述转换由适配器执行；
在无线电能发射器(TX)处接收输入电压(Vin)，其中所述无线电能TX接收的所述输入电压(Vin)基于所述适配器产生的所述DC电压；
从所述无线电能TX向无线电能接收器(RX)无线传输电能，所述传输根据提供给所述无线电能TX的所述输入电压(Vin)执行；
在所述无线电能RX处无线接收来自所述无线电能TX的电能；
根据所述无线电能RX无线接收的所述电能产生DC输出电压(Vout)；
在一组充电阶段启用第一充电器并禁用第二充电器，并且使用所述第一充电器将所述DC输出电压(Vout)转换为电池充电电压(Vbat)，所述第一充电器包括闭环DC-DC转换器；以及
在另一组充电阶段禁用所述第一充电器并启用所述第二充电器，并且使用所述第二充...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨松楠，毛小林，吴宝善，
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