车载无线充电器及无线充电方法技术

本发明专利技术提供一种车载无线充电器及无线充电方法。所述车载无线充电器包括：电源转换电路，其用于将直流输入电源转换为交流电源，并通过其发射线圈将所述交流电源的能量经磁场无线发送到待充电设备的接收线圈；第一无线充电控制器电路，其与所述电源转换电路相连，用于基于标准无线充电协议或第一私有无线充电协议控制所述电源转换电路给待充电设备进行无线充电；第二无线充电控制器电路，其与所述电源转换电路和第一无线充电控制器电路连接，其用于基于第二私有无线充电协议控制所述电源转换电路给待充电设备进行无线充电。这样，可以提高不同类型的待充电设备的充电速度，改善充电体验。善充电体验。善充电体验。

【技术实现步骤摘要】
车载无线充电器及无线充电方法


[0001]本专利技术涉及车载充电
，特别涉及一种同时支持两种私有无线充电协议的车载无线充电器。

技术介绍

[0002]汽车车载无线充电器组件作为车内新型的便利性车载电子组件，能够通过其充电基座为支持无线充电的设备进行充电，相比传统的USB接口插线方式充电更为便利。充电时无需通过电线束连接的使用方式，不仅操作便利更显高级感，而且避免了触电危险，使用起来更加安全。因此车载无线充电器组件成为汽车标配的车内电子组件已经成为一种趋势。
[0003]目前市场上主流的装配有车载无线充电器组件的车型，使用的无线充电器方案仅支持Qi无线充电协议，其充电功率属于BPP(Baseline Power Profile)模式范畴，最大仅支持5W充电功率。
[0004]随着手机电池充电技术的不断发展，手机市场上已经出现了大量的手机型号，支持更高的无线充电功率。很多品牌手机制造商已发售了支持Qi无线充电协议EPP(Extended Power Profile)模式(最大支持15W充电功率)的手机型号，采用了7.5W或10W、最大15W的充电功率方案设计。
[0005]手机电池的容量不断提高，又进一步要求无线充电功率的提高来减少充电时间，提高充电体验。因此诸多中国知名品牌手机制造商已经研发并率先在旗舰高端手机型号中应用了能够支持大功率(5
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15W)甚至超大功率(15
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50W)的私有无线充电协议。
[0006]目前市场上主流的车载无线充电器组件仅支持5W的Qi无线充电协议BPP模式，由于无法支持具有私有无线充电协议的手机进行高功率充电，显然已经无法满足市场需求，缓慢的充电体验已经开始影响车辆的品牌形象，甚至影响车辆的销售。
[0007]因此，有必要提出一种改进的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的之一在于提供一种同时支持两种私有无线充电协议的车载无线充电器，其可以提高充电速度，改善充电体验。
[0009]为解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供一种车载无线充电器，其包括：电源转换电路，其用于将直流输入电源转换为交流电源，并通过其发射线圈将所述交流电源的能量经磁场无线发送到待充电设备的接收线圈；第一无线充电控制器电路，其与所述电源转换电路相连，用于基于标准无线充电协议或第一私有无线充电协议控制所述电源转换电路给待充电设备进行无线充电；第二无线充电控制器电路，其与所述电源转换电路和第一无线充电控制器电路连接，其用于基于第二私有无线充电协议控制所述电源转换电路给待充电设备进行无线充电。
[0010]根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供一种基于上述车载无线充电器的无线充电方法，其包括：所述车载无线充电器检测是否有待充电设备放置于所述充电基座表面，如果
是，则继续检测待充电设备是否支持第一私有无线充电协议、第二私有无线充电协议和标准无线充电协议；当所述车载无线充电器检测到其充电基座表面放置的待充电设备支持第一私有无线充电协议时，所述第一无线充电控制器电路基于第一私有无线充电协议控制所述电源转换电路给待充电设备进行无线充电；当所述车载无线充电器检测到其充电基座表面放置的待充电设备支持第二私有无线充电协议时，所述第二无线充电控制器电路基于第二私有无线充电协议控制所述电源转换电路给待充电设备进行无线充电；当所述车载无线充电器检测到其充电基座表面放置的待充电设备不支持第一私有无线充电协议和第二私有无线充电协议且支持标准无线充电协议时，所述第一无线充电控制器电路基于标准无线充电协议控制所述电源转换电路给待充电设备进行无线充电。
[0011]与现有技术相比，本专利技术使用了全新的硬件架构，对传统的车载无线充电组件设计方案进行了升级，在能够支持Qi无线充电协议的基础上，能够同时支持两种手机私有无线充电协议，增强了无线充电器的兼容性，提高了充电速度，改善了充电体验。
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0013]图1为在一个实施例中的MP
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A13的架构框图；
[0014]图2为本专利技术在一个实施例中同时支持两种私有无线充电协议的车载无线充电器的电路示意图；
[0015]图3为本专利技术在一个实施例中如图2所示的车载无线充电器的运作流程图。
【具体实施方式】
[0016]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0017]此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的耦接、连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接相连，比如A与B相连，既包括A和B直接电性相连，还包括A通过电元器件或电路与B相连。
[0018]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“正”、“背”、“左”、“右”、“竖直”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0019]本专利技术主要研究了在可支持Qi无线充电协议EPP模式的基础上，同时支持两种私有无线充电协议(例如，支持小米手机及华为手机私有无线充电协议)的设计方案在车载无线充电器中的实现。其中，Qi是全球首个推动无线充电技术的标准化组织——无线充电联
盟(Wireless Power Consortium，简称“联盟”)推出的“无线充电”标准。
[0020]本专利技术研究的设计方案中使用的无线充电发射架构为Qi无线充电协议所要求的标准MP
‑
A13类型的电源发射架构，请参考图1所示，其为在一个实施例中的MP
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A13的架构框图。在图1所示的实施例中，无线充电器的实现主要包含两个部分，即电源转换单元110、通信及控制器单元120。
[0021]其中，电源转换单元110主要包括模拟部分：1)逆变器112：将直流输入转换为驱动谐振电路的交流波形，该谐振电路由选定的主线圈和串联电容组成。2)线圈选通114：一般无线充电线圈会设计成由多个线圈(在图3设计的方案中使用了三个线圈的MP
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A13架构)组成线圈线性阵列，可以有效扩大可充电面积。在充电时，系统的控制单元需要控制线圈选通电路来选择出一个与功率接收器(即待充本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载无线充电器，其特征在于，其包括：电源转换电路，其用于将直流输入电源转换为交流电源，并通过其发射线圈将所述交流电源的能量经磁场无线发送到待充电设备的接收线圈；第一无线充电控制器电路，其与所述电源转换电路相连，用于基于标准无线充电协议或第一私有无线充电协议控制所述电源转换电路给待充电设备进行无线充电；第二无线充电控制器电路，其与所述电源转换电路和第一无线充电控制器电路连接，其用于基于第二私有无线充电协议控制所述电源转换电路给待充电设备进行无线充电。2.根据权利要求1所述的车载无线充电器，其特征在于，当所述车载无线充电器检测到其充电基座表面放置的待充电设备支持第一私有无线充电协议时，所述第一无线充电控制器电路基于第一私有无线充电协议控制所述电源转换电路给待充电设备进行无线充电；当所述车载无线充电器检测到其充电基座表面放置的待充电设备支持第二私有无线充电协议时，所述第二无线充电控制器电路基于第二私有无线充电协议控制所述电源转换电路给待充电设备进行无线充电；当所述车载无线充电器检测到其充电基座表面放置的待充电设备不支持第一私有无线充电协议和第二私有无线充电协议且支持标准无线充电协议时，所述第一无线充电控制器电路基于标准无线充电协议控制所述电源转换电路给待充电设备进行无线充电。3.根据权利要求2所述的车载无线充电器，其特征在于，所述车载无线充电器检测是否有待充电设备放置于所述充电基座表面，如果是，则继续检测待充电设备是否支持第一私有无线充电协议、第二私有无线充电协议和标准无线充电协议；在无线充电过程中，所述车载无线充电器检测所述待充电设备是否被移除或工作异常，如果是则由第一无线充电控制器电路获得控制权并重新启动无线充电流程。4.根据权利要求2所述的车载无线充电器，其特征在于，在充电基座表面放置的待充电设备支持第二私有无线充电协议时，第一无线充电控制器电路将控制权交由第二无线充电控制器电路，由所述第二无线充电控制器电路基于第二私有无线充电协议控制所述电源转换电路给待充电设备进行无线充电。5.根据权利要求2所述的车载无线充电器，其特征在于，第二无线充电控制器电路有多个，每个第二无线充电控制器电路基于一种第二私有无线充电协议控制所述电源转换电路给待充电设备进行无线充电，当所述车载无线充电器检测到其充电基座表面放置的待充电设备支持一种第二私有无线充电协议时，对应的第二无线充电控制器电路基于该种第二私有无线充电协议控制所述电源转换电路给待充电设备进行无线充电。6.根据权利要求1所述的车载无线充电器，其特征在于，所述电源转换电路包括：与第一无线充电控制器电路和第二无线充电控制器电路相连的逆变电路，其用于将其输入端接收到的直流电源转换为交流电源，并通过其输出端输出所述交流电源；与所述逆变电路相连的无线发射电路，其包括发射线圈组和发射电容组，所述发射线圈组包括线圈阵列和线圈选通电路，所述线圈选通电路从所述线圈阵列中选通一个或多个线圈与所述发射电容组联合工作，以进行无线充电。
7.根据权利要求6所述的车载无线充电器，其特征在于，所述发射电容组包括第一电容、第二电容，所述第一电容连接于所述逆变电路的第一输出端和第二输出端之间，所述第二电容连接于所述逆变电路的第二输出端和所述发射线圈组的第一连接端之间，所述逆变电路的第一输出端与所述发射线圈组的第二连接端相连。8.根据权利要求7所述的车载无线充电器，其特征在于，所述电源转换电路还包括：直流降压模块，用于将车辆提供的直流输入电源进行直流
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直流转换得到给所述第一无线充电控制器电路和第二无线充电控制器电路提供的直流电源；调制解调信号采集电路，其两个输入端连接于所述第二电容的两端，其输出端连接至第一无线充电控制器电路和第二无线充电控制器电路；Q值检测电路，其两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔治学，冯伟伟，张帅杰，华敏，束骁骅，
申请(专利权)人：上汽大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：