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一种无线充电的 电子设备及方法

阅读：76发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种无线充电的电子设备及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本申请公开了一种无线充电的电子设备及方法，该电子设备能够支持对其他电子设备进行充电。电子设备中包括第一充电器和第二充电器，第一充电器包括闭环DC-DC转换器，第二充电器包括开环DC-DC转换器。第一充电器由于采用闭环DC-DC转换器，可以根据需求实现输出电压的连续可调，因此可以提升被充电子设备的充电稳定性。第二充电器由于采用了开环DC-DC转换器，其自身能量转换效率较高，因此能够提高被充电子设备的充电效率。本申请提供的无线充电的电子设备的控制器，能够根据被充电子设备的需求功率灵活地选择第一充电器和第二充电器中的一个进行工作，充分发挥第一充电器和第二充电器在不同充电阶段的优势，保证充电时具有较高的稳定性以及较高的充电效率。，下面是一种无线充电的电子设备及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种无线充电的电子设备，其特征在于，工作于对被充电子设备进行无线充电的充电模式，包括：第一充电器、第二充电器、无线电能发射器、功率线圈、第一电池和控制器；
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；
所述第一充电器的第一端和所述第二充电器的第一端均连接所述第一电池；所述第一充电器的第二端和所述第二充电器的第二端均连接所述无线电能发射器；所述第一充电器和第二充电器均用于对所述第一电池的输出电压进行升压；
所述无线电能发射器，用于将所述第一充电器升压后的直流电或所述第二充电器升压后的直流电转换为交流电传递给所述功率线圈；
当所述电子设备工作在充电模式时，所述功率线圈作为发射线圈，用于将所述交流电转换为交变磁场进行发射；
所述控制器，用于根据所述被充电子设备的需求功率选择性地控制所述第一充电器和所述第二充电器中的一个进行升压工作。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述闭环DC-DC转换器为反向工作的Buck充电器；所述开环DC-DC转换器为反向工作的开关电容充电器、负载开关充电器或闪充充电器。
3.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，所述控制器，用于在所述被充电子设备的需求功率小于第一功率阈值时，控制所述第一充电器工作，禁止所述第二充电器工作；还用于在所述被充电子设备的需求功率大于第二功率阈值时，控制所述第二充电器工作，禁止所述第一充电器工作；所述第一功率阈值小于所述第二功率阈值。
4.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，还包括：连接在所述第一充电器和所述无线电能发射器之间的升压电路。
5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述升压电路为闭环升压DC-DC电路或开环升压DC-DC电路。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，当所述升压电路为闭环升压DC-DC电路时，所述闭环升压DC-DC电路为反向工作的Buck电路；
当升压电路为开环升压DC-DC电路时，所述开环升压DC-DC电路为反向工作的开关电容电路。
7.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述控制器，用于在所述被充电子设备的需求功率小于第一功率阈值时，控制所述第一充电器工作，禁止所述第二充电器工作，控制所述升压电路工作于直通模式；
所述控制器，还用于在所述被充电子设备的需求功率大于第二功率阈值时，控制所述第二充电器工作，禁止所述第一充电器工作，控制所述升压电路工作于直通模式；
所述控制器，还用于在所述被充电子设备的需求功率大于第三功率阈值时，控制所述第二充电器工作，禁止所述第一充电器工作，控制所述升压电路工作于升压模式；
所述第一功率阈值小于所述第二功率阈值；所述第二功率阈值小于所述第三功率阈值。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电子设备，其特征在于，所述无线电能发射器包括：
线性稳压器和逆变电路；
所述线性稳压器，用于将所述第一充电器升压后的直流电或所述第二充电器升压后的直流电传递给所述逆变电路；
所述逆变电路，用于将所述线性稳压器传递的直流电转换为交流电传递给所述功率线圈。
9.根据权利要求1-7任一项所述的电子设备，其特征在于，所述第一充电器至少还包括一个升压DC-DC转换器，所述升压DC-DC转换器与所述闭环DC-DC转换器串联。
10.根据权利要求1-7任一项所述的电子设备，其特征在于，所述第二充电器至少还包括一个升压DC-DC转换器，所述升压DC-DC转换器与所述开环DC-DC转换器串联。
11.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述控制器用于控制所述电子设备由所述充电模式切换为被充电模式；当所述电子设备工作在被充电模式时，所述功率线圈作为接收线圈；
当所述控制器用于控制所述电子设备处于被充电模式时，控制所述无线电能发射器工作于接收器模式；
所述功率线圈作为接收线圈时，用于将接收的交变磁场转换为交流电传递给所述无线电能发射器；
所述无线电能发射器工作在接收器模式时，用于将接收的交流电整流为直流电发送给所述第一充电器或所述第二充电器；
所述控制器，用于根据不同的充电阶段选择性地控制所述第一充电器和所述第二充电器中的一个进行降压工作为所述第一电池进行充电。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，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、恒压开关电容阶段和恒压降压阶段；
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控制所述第一充电器工作，禁止所述第二充电器工作；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控制所述第二充电器工作，禁止所述第一充电器工作。
13.根据权利要求12所述的电子设备，其特征在于，所述预充电阶段对应于第一电池的充电电压低于第一电压阈值时；
所述恒流降压阶段对应于所述第一电池的充电电压处于所述第一电压阈值与第二电压阈值之间时；
所述恒流开关电容阶段对应于所述第一电池的充电电压处于所述第二电压阈值与第三电压阈值之间时；
所述恒压开关电容阶段对应于所述第一电池的充电电压大于第四电压阈值时；以及所述恒压降压阶段对应于所述第一电池的充电电压大于所述第三电压阈值或第一电池的充电电流小于电流阈值时。
14.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，还包括：连接在所述第一充电器和所述无线电能发射器之间的升压电路；
所述无线电能发射器工作在接收器模式时，具体用于将接收的交流电整流为直流电发送给所述升压电路；
所述控制器，还用于根据不同的充电阶段选择性地控制所述升压电路工作在直通模式或者降压模式；
所述升压电路工作在直通模式时，用于将接收的直流电直接发送给所述第一充电器或所述第二充电器；所述升压电路工作在降压模式时，用于将接收的直流电降压后发送给所述第一充电器或所述第二充电器。
15.一种无线充电的方法，其特征在于，应用于对被充电子设备进行无线充电的充电模式的电子设备；
该方法包括：
接收所述被充电子设备发送的需求功率；根据所述被充电设备发送的需求功率选择性地控制所述第一充电器和所述第二充电器中的一个进行升压工作；
控制无线电能发射器将所述第一充电器或第二充电器升压后的直流电逆变为交流电；
控制功率线圈作为发射线圈，将所述交流电转换为交变磁场发射给所述被充电子设备。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述根据所述被充电设备发送的需求功率选择性地控制所述第一充电器和所述第二充电器中的一个进行升压工作，具体包括：
在所述被充电子设备的需求功率小于第一功率阈值时，控制所述第一充电器工作，禁止所述第二充电器工作；
在所述被充电子设备的需求功率大于第二功率阈值时，控制所述第二充电器工作，禁止所述第一充电器工作；
所述第一功率阈值小于所述第二功率阈值。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述电子设备还包括：连接在所述第一充电器和所述无线电能发射器之间的升压电路；
所述根据所述被充电设备发送的需求功率选择性地控制所述第一充电器和所述第二充电器中的一个进行升压工作，具体包括：
在所述被充电子设备的需求功率小于第一功率阈值时，控制所述第一充电器工作，禁止所述第二充电器工作，控制所述升压电路工作于直通模式；
在所述被充电子设备的需求功率大于第二功率阈值时，控制所述第二充电器工作，禁止所述第一充电器工作，控制所述升压电路工作于直通模式；
在所述被充电子设备的需求功率大于第三功率阈值时，控制所述第二充电器工作，禁止所述第一充电器工作，控制所述升压电路工作于升压模式；
所述第一功率阈值小于所述第二功率阈值；所述第二功率阈值小于所述第三功率阈值。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
控制所述电子设备工作在被充电模式；
控制所述功率线圈作为接收线圈以接收充电端发射的交变磁场转换为交流电；
控制所述无线电能发射器工作于接收器模式，将所述接收线圈发送的交流电整流为直流电；
根据不同的充电阶段选择性地控制所述第一充电器和第二充电器中的一个进行降压工作为所述第一电池进行充电。

说明书全文

一种无线充电的电子设备及方法

技术领域

[0001] 本申请涉及充电技术领域，尤其涉及一种无线充电的电子设备及方法。

背景技术

[0002] 便携式的电子设备近年来已经得到广泛的应用。传统的对电子设备进行充电的方式往往需要频繁地插拔电源线，但是器件容易在插拔充电的过程中受到磨损，安全性较差，而且也影响电子设备的美观。无线充电是一种新型的能量传输方式。相比于传统的充电方式，无线充电可以很好地解决上述问题。

[0003] 目前已有很多电子设备能够支持无线充电，例如手机、智能手表、蓝牙耳机、电动牙刷等。实际上，这些可支持无线充电的电子设备通常只具备正向充电功能，即支持通过无线充电方式获取电能，而只有很少一部分电子设备可以具备反向充电功能，即支持通过无线充电方式向其他电子设备传输电能。

[0004] 现有的支持反向充电的电子设备在实行无线充电时，难以灵活地满足被充电子设备的实际需求。发明内容

[0005] 本申请提供了一种无线充电的电子设备及方法，能够根据被充电子设备的不同需求功率为被充电子设备进行灵活充电，提高充电稳定性和充电效率。

[0006] 第一方面，本申请提供一种无线充电的电子设备，应用于对被充电子设备进行无线充电的充电模式，包括：第一充电器、第二充电器、无线电能发射器、功率线圈、第一电池和控制器；

[0007] 第一充电器包括闭环DC-DC转换器，第二充电器包括开环DC-DC转换器；

[0008] 第一充电器的第一端和第二充电器的第一端均连接第一电池；第一充电器的第二端和第二充电器的第二端均连接无线电能发射器；第一充电器和第二充电器均用于对第一电池的输出电压进行升压；

[0009] 无线电能发射器，用于将第一充电器升压后的直流电或第二充电器升压后的直流电转换为交流电传递给功率线圈；

[0010] 当所述电子设备工作在充电模式时，所述功率线圈作为发射线圈，用于将交流电转换为交变磁场进行发射；

[0011] 控制器，用于根据被充电子设备的需求功率选择性地控制第一充电器和第二充电器中的一个进行升压工作。

[0012] 在本申请中，控制器依据被充电子设备的需求功率，灵活地切换第一充电器或第二充电器工作，较好地发挥第一充电器和第二充电器各自的优势，并且满足被充电子设备在各充电阶段的功率需求，使得充电稳定性和充电效率均有提升。可见，该电子设备在反向充电工作时，具有较高的可控性和可靠性。

[0013] 作为一种可能的实现方式，闭环DC-DC转换器为反向工作的Buck充电器；开环DC-DC转换器为反向工作的开关电容充电器、负载开关充电器或闪充充电器。

[0014] 作为一种可能的实现方式，控制器，用于在被充电子设备的需求功率小于第一功率阈值时，控制第一充电器工作，禁止第二充电器工作；还用于在被充电子设备的需求功率大于第二功率阈值时，控制第二充电器工作，禁止第一充电器工作；第一功率阈值小于第二功率阈值。

[0015] 本申请中，通过预先设定第一功率阈值和第二功率阈值，便于控制器依据第一功率阈值、第二功率阈值和被充电子设备的需求功率，做出充电器切换操作的选择，控制逻辑简单，提升控制器对充电器的切换效率。

[0016] 作为一种可能的实现方式，该电子设备还包括：连接在第一充电器和无线电能发射器之间的升压电路。本申请中，通过在第一充电器和无线电能发射器之间添加升压电路，使电子设备能够在充电器的一级升压基础上，由升压电路实现二级升压，从而可以满足被充电子设备更加复杂的充电阶段中复杂且多变的功率需求。所述升压电路为闭环升压DC-DC电路或开环升压DC-DC电路。

[0017] 当所述升压电路为闭环升压DC-DC电路时，所述闭环升压DC-DC电路为反向工作的Buck电路；当升压电路为开环升压DC-DC电路时，所述开环升压DC-DC电路为反向工作的开关电容电路。作为一种可能的实现方式，该电子设备的控制器，用于在被充电子设备的需求功率小于第一功率阈值时，控制第一充电器工作，禁止第二充电器工作，控制升压电路工作于直通模式；

[0018] 控制器，还用于在被充电子设备的需求功率大于第二功率阈值时，控制第二充电器工作，禁止第一充电器工作，控制升压电路工作于直通模式；

[0019] 控制器，还用于在被充电子设备的需求功率大于第三功率阈值时，控制第二充电器工作，禁止第一充电器工作，控制升压电路工作于升压模式；

[0020] 第一功率阈值小于第二功率阈值；第二功率阈值小于第三功率阈值。

[0021] 本申请中，通过预先设定第一功率阈值、第二功率阈值和第三功率阈值，便于控制器依据第一功率阈值、第二功率阈值、第三功率阈值和被充电子设备的需求功率，做出充电器切换操作的选择以及对升压电路工作模式的选择。控制逻辑简单，提升控制器对充电器的切换效率和对升压电路工作模式的切换效率。

[0022] 作为一种可能的实现方式，无线电能发射器包括：线性稳压器和逆变电路；

[0023] 线性稳压器，用于将第一充电器升压后的直流电或第二充电器升压后的直流电传递给逆变电路；

[0024] 逆变电路，用于将线性稳压器传递的直流电转换为交流电传递给功率线圈。

[0025] 本申请中，线性稳压器在该电子设备正向充电工作时提供线性稳压的功能，在该电子设备反向充电工作时提供直通功能。因此，当电子设备正向充电工作时，该电子设备的稳定性得到提升。

[0026] 作为一种可能的实现方式，第一充电器至少还包括一个升压DC-DC转换器，升压DC-DC转换器与闭环DC-DC转换器串联。

[0027] 作为一种可能的实现方式，第二充电器至少还包括一个升压DC-DC转换器，升压DC-DC转换器与开环DC-DC转换器串联。

[0028] 可见，第一充电器和第二充电器分别可以包括多种实现形式，可以根据实际使用需求进行灵活的调整，可扩展性较强。

[0029] 作为一种可能的实现方式，

[0030] 所述控制器用于控制所述电子设备由所述充电模式切换为被充电模式；当所述电子设备工作在被充电模式时，所述功率线圈作为接收线圈；

[0031] 当所述控制器用于控制所述电子设备处于被充电模式时，控制所述无线电能发射器工作于接收器模式；

[0032] 所述功率线圈作为接收线圈时，用于将接收的交变磁场转换为交流电传递给所述无线电能发射器；

[0033] 所述无线电能发射器工作在接收器模式时，用于将接收的交流电整流为直流电发送给所述第一充电器或所述第二充电器；

[0034] 所述控制器，用于根据不同的充电阶段选择性地控制所述第一充电器和所述第二充电器中的一个进行降压工作为所述第一电池进行充电。

[0035] 本申请提供的电子设备能够在控制器的控制下工作在反向工作模式，即充电模式，也可以在控制器的控制下工作在正向充电模式，即被充电模式。因此，该电子设备既可以为其他电子设备充电，也可以被其他充电端充电，功能丰富。该电子设备中各部件均可受控制器控制而切换到与电子设备使用模式相对应的工作模式，实现工作模式的灵活切换。
因此，该电子设备在各种充电场景下可用性和可控性较强，满足用户的多种充电需求。

[0036] 作为一种可能的实现方式，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、恒压开关电容阶段和恒压降压阶段；

[0037] 控制器，用于在预充电阶段、恒流降压阶段和恒压降压阶段控制第一充电器工作，禁止第二充电器工作；以及

[0038] 控制器，用于在恒流开关电容阶段和恒压开关电容阶段控制第二充电器工作，禁止第一充电器工作。

[0039] 作为一种可能的实现方式，预充电阶段对应于第一电池的充电电压低于第一电压阈值时；

[0040] 恒流降压阶段对应于第一电池的充电电压处于第一电压阈值与第二电压阈值之间时；

[0041] 恒流开关电容阶段对应于第一电池的充电电压处于第二电压阈值与第三电压阈值之间时；

[0042] 恒压开关电容阶段对应于第一电池的充电电压大于第四电压阈值时；以及

[0043] 恒压降压阶段对应于第一电池的充电电压大于第三电压阈值或第一电池的充电电流小于电流阈值时。

[0044] 作为一种可能的实现方式，电子设备还包括：连接在第一充电器和无线电能发射器之间的升压电路；

[0045] 无线电能发射器工作在接收器模式时，具体用于将接收的交流电整流为直流电发送给升压电路；

[0046] 控制器，还用于根据不同的充电阶段选择性地控制升压电路工作在直通模式或者降压模式；

[0047] 升压电路工作在直通模式时，用于将接收的直流电直接发送给第一充电器或第二充电器；升压电路工作在降压模式时，用于将接收的直流电降压后发送给第一充电器或第二充电器；

[0048] 控制器，还用于根据不同的充电阶段选择性地控制第一充电器和第二充电器中的一个进行降压工作为第一电池充电。

[0049] 本申请提供的电子设备如果包含升压电路，且电子设备工作于被充电模式，则该升压电路、第一充电器和第二充电器均可以根据电子设备的需求功率由控制器实现工作模式的切换。对于升压电路，其工作模式包括直通模式和降压模式。也就是说，当电子设备工作于被充电模式时，还可以利用升压电路实现二级降压。

[0050] 第二方面，本申请提供一种无线充电的方法，应用于电子设备对被充电子设备进行无线充电的充电模式；

[0051] 该方法包括：

[0052] 接收被充电子设备发送的需求功率；

[0053] 根据被充电设备发送的需求功率选择性地控制第一充电器和第二充电器中的一个进行升压工作；

[0054] 控制无线电能发射器将所述第一充电器或第二充电器升压后的直流电逆变为交流电；

[0055] 控制功率线圈作为发射线圈，将所述交流电转换为交变磁场发射给所述被充电子设备。

[0056] 在本申请中，控制器依据被充电子设备的需求功率，灵活地切换第一充电器或第二充电器工作，较好地发挥第一充电器和第二充电器各自的优势，并且满足被充电子设备在各充电阶段的功率需求，使得充电稳定性和充电效率均有提升。可见，该电子设备在反向充电工作时，具有较高的可控性和可靠性。

[0057] 作为一种可能的实现方式，根据被充电设备发送的需求功率选择性地控制第一充电器和第二充电器中的一个进行升压工作，具体包括：

[0058] 在被充电子设备的需求功率小于第一功率阈值时，控制第一充电器工作，禁止第二充电器工作；

[0059] 在被充电子设备的需求功率大于第二功率阈值时，控制第二充电器工作，禁止第一充电器工作；

[0060] 第一功率阈值小于第二功率阈值。

[0061] 本申请中，通过预先设定第一功率阈值和第二功率阈值，便于控制器依据第一功率阈值、第二功率阈值和被充电子设备的需求功率，做出充电器切换操作的选择，控制逻辑简单，提升控制器对充电器的切换效率。

[0062] 作为一种可能的实现方式，电子设备还包括：连接在第一充电器和无线电能发射器之间的升压电路；

[0063] 根据被充电设备发送的需求功率选择性地控制第一充电器和第二充电器中的一个进行升压工作，具体包括：

[0064] 在被充电子设备的需求功率小于第一功率阈值时，控制第一充电器工作，禁止第二充电器工作，控制升压电路工作于直通模式；

[0065] 在被充电子设备的需求功率大于第二功率阈值时，控制第二充电器工作，禁止第一充电器工作，控制升压电路工作于直通模式；

[0066] 在被充电子设备的需求功率大于第三功率阈值时，控制第二充电器工作，禁止第一充电器工作，控制升压电路工作于升压模式；

[0067] 第一功率阈值小于第二功率阈值；第二功率阈值小于第三功率阈值。

[0068] 本申请中，通过预先设定第一功率阈值、第二功率阈值和第三功率阈值，便于控制器依据第一功率阈值、第二功率阈值、第三功率阈值和被充电子设备的需求功率，做出充电器切换操作的选择以及对升压电路工作模式的选择。控制逻辑简单，提升控制器对充电器的切换效率和对升压电路工作模式的切换效率。

[0069] 作为一种可能的实现方式，

[0070] 所述方法还包括：

[0071] 控制所述电子设备工作在被充电模式；

[0072] 控制所述功率线圈作为接收线圈以接收充电端发射的交变磁场转换为交流电；

[0073] 控制所述无线电能发射器工作于接收器模式，将所述接收线圈发送的交流电整流为直流电；

[0074] 根据不同的充电阶段选择性地控制所述第一充电器和第二充电器中的一个进行降压工作为所述第一电池进行充电。

[0075] 本申请提供的电子设备能够在控制器的控制下工作在反向工作模式，即充电模式，也可以在控制器的控制下工作在正向充电模式，即被充电模式。因此，该电子设备既可以为其他电子设备充电，也可以被其他充电端充电，功能丰富。该电子设备中各部件均可受控制器控制而切换到与电子设备使用模式相对应的工作模式，实现工作模式的灵活切换。
当电子设备中包括升压电路时，本申请提供的方法还可对升压电路的工作模式进行灵活切换。例如，被充电模式下控制升压电路工作在直通模式或者降压模式。可见，该方法对于该电子设备在各种充电场景下的控制效果较好，满足用户的多种充电需求。

[0076] 从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

[0077] 本申请提供的无线充电的电子设备能够支持反向充电。电子设备中包括两个不同的升压充电器分别是第一充电器和第二充电器。其中，第一充电器包括闭环DC-DC转换器，第二充电器包括开环DC-DC转换器。第一充电器由于采用了闭环DC-DC转换器，可以根据需求实现输出电压的连续可调，因此可以提升被充电子设备的充电稳定性。第二充电器由于采用了开环DC-DC转换器，其自身能量转换效率较高，因此能够提高被充电子设备的充电效率。本申请提供的无线充电的电子设备的控制器，能够根据被充电子设备的需求功率灵活地选择第一充电器和第二充电器中的一个进行工作，充分发挥第一充电器和第二充电器在不同充电阶段的优势，从而保证充电时具有较高的稳定性以及较高的充电效率。附图说明

[0078] 图1为本申请实施例提供的一种反向无线充电架构图；

[0079] 图2为本申请实施例提供的一种无线充电的电子设备的结构示意图；

[0080] 图3为本申请实施例提供的一种控制器对充电器的切换逻辑示意图；

[0081] 图4为本申请实施例提供的另一种无线充电的电子设备进行反向无线充电的示意图；

[0082] 图5为本申请实施例提供的又一种无线充电的电子设备进行反向无线充电的示意图；

[0083] 图6为本申请实施例提供的一种控制器的控制逻辑示意图；

[0084] 图7为本申请实施例提供的再一种无线充电的电子设备进行反向无线充电的示意图；

[0085] 图8a为本申请实施例提供的一种无线充电的电子设备作为无线充电接收端的示意图；

[0086] 图8b为本申请实施例提供的另一种无线充电的电子设备作为无线充电接收端的示意图；

[0087] 图8c为本申请实施例提供的一种电子设备工作在被充电模式时控制器的控制逻辑示意图；

[0088] 图9为本申请实施例提供的一种无线充电的方法流程图；

[0089] 图9a为本申请实施例提供的另一种无线充电的方法流程图；

[0090] 图10为本申请实施例提供的又一种无线充电的方法流程图；

[0091] 图10a为本申请实施例提供的再一种无线充电的方法流程图。

具体实施方式

[0092] 为了解决具有反向充电功能的电子设备，在无线充电时难以灵活满足被充电子设备实际需求的问题，本申请提供一种无线充电的电子设备及无线充电的方法，可以根据被充电子设备的需求功率对被充电子设备进行灵活充电。

[0093] 参见图1，该图为本申请实施例提供的一种反向无线充电架构图。

[0094] 图1中第一电子设备10是具备反向充电功能的电子设备，可以通过无线充电的方式向其他电子设备传输电能。

[0095] 作为示例，第一电子设备10可以是移动终端，例如手机、平板电脑等。

[0096] 第二电子设备11是被充电子设备，当第一电子设备10工作在反向充电模式时，第一电子设备10可以无线为第二电子设备11提供电能。作为示例，第二电子设备11可以是移动终端，例如手机、平板电脑、智能手环、电子手表或蓝牙耳机等。本实施例对于第一电子设备10以及第二电子设备11的具体类型均不加以限定。

[0097] 图1所示的反向无线充电架构图中，第一电子设备10包括：第一电池101、两个充电器、无线电能发射器TXIC以及第一谐振网络N1。

[0098] 其中，两个充电器分别是第一充电器W1和第二充电器W2。第一谐振网络N1包括功率线圈以及第一谐振电容。第一充电器W1的第一端和第二充电器W2的第一端均连接第一电池101，第一充电器W1的第二端和第二充电器W2的第二端连接无线电能发射器TXIC。

[0099] 第一电子设备10还包括控制器105，该控制器105用于在第一电子设备10对第二电子设备11进行反向无线充电时，在不同的需求功率时控制第一充电器W1和第二充电器W2中仅有一个充电器工作。

[0100] 图1所示的反向无线充电架构图中，第二电子设备11可以包括：第二电池111、充电器W3、无线电能接收器RXIC以及第二谐振网络N2。

[0101] 其中，第二谐振网络N2包括接收线圈以及第二谐振电容。充电器W3连接于第二电池111和无线电能接收器RXIC之间。

[0102] 需要说明的是，本实施例中，第一电子设备10不但具备反向充电功能，还可以具备正向充电功能。实际应用中，可以通过配置第一电子设备10的无线充电工作模式来启动相应的无线充电功能。配置工作可以由控制器105来实现。利用控制器105可以控制该第一电子设备工作在充电模式(提供反向充电功能)或者控制该第一电子设备工作在被充电模式(提供正向充电功能)，两种充电工作模式可以在控制器105的控制下实现切换。例如，当配置第一电子设备10为正向无线充电模式时，第一电子设备10能够接收无线充电。当配置第一电子设备10为反向无线充电模式时，第一电子设备10能够向被充电子设备以无线充电方式传输电能。

[0103] 另外，控制器105还用于控制无线电能发射器TXIC的工作模式，例如，当第一电子设备10如图1所示作为充电端向第二电子设备11充电时，无线电能发射器TXIC具体用于将直流电逆变为交流电；当第一电子设备10作为无线充电的被充电端时，无线电能发射器TXIC具体用于将交流电整流为直流电。

[0104] 下面以被充电子设备为图1所示的第二电子设备11为例，描述反向无线充电模式下第一电子设备10反向充电功能的实现。

[0105] 如果第一电子设备10被配置为反向无线充电模式，第二电子设备11可以向第一电子设备10发送功率需求信号，从而使第一电子设备10获知第二电子设备11的需求功率。第一电子设备10向第二电子设备11传输电能时，具体地，第一电子设备10的控制器105根据第二电子设备11的需求功率选择性地控制第一电子设备10中的第一充电器W1或第二充电器W2进行升压工作。

[0106] 本实施例中，第一电子设备10的两个充电器不同，其中，第一充电器W1可以包括闭环DC-DC转换器，第二充电器W2可以包括开环DC-DC转换器。当第一电子设备10为反向无线充电模式时，第一充电器W1或第二充电器W2均用作升压充电器。第一充电器W1或第二充电器W2工作时，将第一电池101提供的电压进行升压，再由无线电能发射器TXIC的逆变功能将升压后的直流电转换为交流电，交流电进入第一谐振网络N1。

[0107] 当第二电子设备11和第一电子设备10位于相互的感应距离以内时，第一电子设备10的第一谐振网络N1与第二电子设备11的第二谐振网络N2相互感应，此时第一电子设备10可以通过发送线圈向第二电子设备11的接收线圈传输电能。因此，第一谐振网络N1的第一线圈通过电磁感应的方式将交流电传输给第二谐振网络N2的第二线圈。第二谐振网络N2的电能输送给第二电子设备11的无线电能接收器RXIC，由该无线电能接收器RXIC将交流电整流为直流电。第二电子设备11中的充电器则用于完成降压功能，最终将降压后的直流电为第二电池111进行充电。

[0108] 可以理解的是，第一充电器W1由于采用了闭环DC-DC转换器，可以根据需求实现输出电压的连续可调，因此可以提升充电稳定性。第二充电器W2由于采用了开环DC-DC转换器，其自身能量转换效率较高，因此能够提高第二电子设备11的充电效率。本申请提供的无线充电的电子设备(即图1的第一电子设备10)的控制器105，能够根据被充电子设备(即图1的第二电子设备11)的需求功率灵活地选择第一充电器W1和第二充电器W2中的一个进行工作，充分发挥第一充电器W1和第二充电器W2在不同充电阶段的优势，从而保证充电时具有较高的稳定性以及较高的充电效率。

[0109] 作为一种可能的实现方式，本实施例中第一充电器W1包括的闭环DC-DC转换器具体可以为反向工作的Buck充电器(Buck Charger)。当Buck充电器以反向工作模式工作时，具备直流升压功能，此时其作为一个Boost充电器。由于Boost充电器中包括开关管，因此可以通过调节控制开关管的脉冲信号的占空比来调节输出电压，从而实现输出电压的连续可调。当输出电压连续可控时，可以增加充电的稳定性。

[0110] 作为一种可能的实现方式，本实施例中第二充电器W2包括的开环DC-DC转换器具体可以为反向工作的开关电容充电器(Switched Capacitor Converter Charger,SC
Charger)、负载开关充电器或闪充充电器。相似地，当开关电容充电器、负载开关充电器或闪充充电器处于反向工作模式时，分别具备直流升压功能，此时其工作在反向升压状态，即正向为降压状态。例如第二充电器W2采用SC充电器时，由于SC充电器的本质原理是电荷泵，因此SC充电器的升压倍数较高，而且能量转换效率较高，可以达到97％以上。

[0111] 可以理解的是，在实际应用中，被充电子设备在各充电阶段的需求功率可能存在差异，因此，本申请实施例提供的无线充电的电子设备根据被充电子设备的需求功率选择第一充电器W1或第二充电器W2，能够适应于被充电子设备的各充电阶段的需求，突破采用单一类型的充电器进行反向充电的局限性。为便于理解，下面进行具体的说明。

[0112] 如果用于无线充电的电子设备采用单一类型的充电器，例如充电器为单级的闭环DC-DC转换器，以单级的Buck充电器为例，实际最大输出电压为5V，输出功率仅2.5W。在被充电子设备的快充阶段需要无线充电的电子设备的输出电压大于5V时，此时单级的Buck充电器反向工作在Boost模式将不能满足需求。而且Buck充电器热损耗较大，充电效率较低。

[0113] 如果用于无线传输电能的电子设备采用单一的单级开环DC-DC转换器，以单级的SC Charger为例，在被充电子设备的起充充电阶段和涓流充电阶段反向充电端采用单级的SC Charger作为充电器，因开环DC-DC转换器的电压放大倍数是固定的，不可以实现输出电压的连续可调因此控制充电的难度较大，充电稳定性较差。

[0114] 本申请实施例提供的无线充电的电子设备包括两种不同的充电器，同一时间根据被充电子设备的实际需求功率来选取适合的一种充电器。因此，相比于采用单一类型的充电器，既可以满足被充电子设备在各充电阶段的需求功率，根据不同需求功率为被充电子设备灵活充电，又可以兼具闭环DC-DC转换器与开环DC-DC转换器各自的优点，规避两者的缺点，在反向无线充电的过程中体现充电效率高、可控性好、稳定性高等性能。

[0115] 以上对反向无线充电的架构和实现过程做出了简要说明。下面结合附图对本申请实施例提供的无线充电的电子设备多种实现形式进行描述和说明。

[0116] 无线充电的电子设备的实施例一：

[0117] 参见图2，该图为本申请实施例提供的一种无线充电的电子设备的结构示意图。

[0118] 该电子设备可作为第一电子设备应用于图1所示的反向无线架构的实施场景中。该电子设备作为反向充电端，用于对被充电子设备进行无线充电。

[0119] 如图2所示，本实施例提供的无线充电的电子设备包括：第一充电器W1、第二充电器W2、无线电能发射器TXIC、功率线圈L1、第一电池111和控制器。其中，控制器未在图2示出。在图2所示的电子设备中，功率线圈L1与第一谐振电容C1共同位于第一谐振网络中。

[0120] 第一充电器W1包括闭环DC-DC转换器，第二充电器W2包括开环DC-DC转换器。第一充电器W1的第一端和第二充电器W2的第一端均连接第一电池111；第一充电器W1的第二端和第二充电器W2的第二端均连接无线电能发射器TXIC。

[0121] 本实施例中，第一充电器W1和第二充电器W2均用于对第一电池111的输出电压进行升压，但是二者并非同时工作。在该电子设备中，具体由控制器根据被充电子设备的需求功率选择性地控制第一充电器W1和第二充电器W2中的一个进行升压工作。可以理解的是，闭环DC-DC转换器和开环DC-DC转换器的作用均是升压，即均是升压DC-DC转换器。

[0122] 在实际应用中，控制器切换第一充电器和第二充电器的实现方式可以包括多种，本实施例不做具体限定，例如控制器控制与第一充电器W1串联的开关的通断状态来控制第一充电器W1的通断，当第一充电器W1导通，即连接在充电通路中时，第一充电器W1工作；控制器控制与第二充电器W2串联的开关的通断状态来控制第二充电器W2的通断,当第二充电器W2导通，即连接在充电通路中时，第二充电器W2工作。例如与第一充电器W1串联的开关可以为MOS管，与第二充电器W2串联的开关也可以为MOS管，也可以为其他类型的开关，在此不具体限定。

[0123] 在实际应用中，需求功率可以在电子设备和被充电子设备之间传递，具体地，电子设备与被充电子设备的控制器之间可以进行带内通信，也可以进行带外通信。带内通信是指能量与信息同时传输；带外通信是指能量与信息各自独立传输。在无线充电联盟(Wireless Power Consortium，WPC)开发的Qi标准中，将能量与信息调制在一起进行传输的通信方式均属于带内通信。带外通信例如可以通过蓝牙进行通信，本实施例中不做具体限定。

[0124] 所以被充电子设备可以通过带内通信或带外通信的方式，向无线充电的电子设备发送功率需求信号，该功率需求信号携带被充电子设备在对应的充电阶段的需求功率。因此，无线充电的电子设备具体可以根据接收到的功率需求信号来选择需要切换的充电器。

[0125] 需要说明的是，本申请实施例提供的功率线圈L1可以作为接收线圈工作，也可以作为发射线圈工作。当该电子设备工作在被充电模式时，功率线圈L1作为接收线圈；当电子设备工作在充电模式时，功率线圈L1作为发射线圈。实际应用中功率线圈L1的工作模式切换也可以由控制器控制实现。

[0126] 参见图3，该图为本申请实施例提供的一种控制器对充电器的切换逻辑示意图。

[0127] 作为一种示例性的实现方式，控制器可以用于在被充电子设备的需求功率小于第一功率阈值时，控制第一充电器W1工作，禁止第二充电器W2工作；还用于在被充电子设备的需求功率大于第二功率阈值时，控制第二充电器W2工作，禁止第一充电器W1工作。其中，第一功率阈值小于第二功率阈值。

[0128] 被充电子设备在起充充电阶段和涓流充电阶段需求的功率通常小于第一功率阈值；在快充阶段需求的功率通常大于第二功率阈值。第一功率阈值与第二功率阈值均可根据被充电子设备来具体设置，此处不做具体限制。

[0129] 需要说明的是，需求功率处于第一功率阈值和第二功率阈值之间(大于等于第一功率阈值小于等于第二功率阈值)时，不切换充电器，保持上一阶段对应的充电器继续工作。

[0130] 如果被充电子设备的需求功率的变化趋势为从第一功率阈值以下上升至第一功率阈值以上，但小于第二功率阈值时，不切换充电器，沿用前一阶段采用的第一充电器W1。

[0131] 然而，如果被充电子设备的需求功率的变化趋势为从第二功率阈值以上下降至第二功率阈值以下，但大于第一功率阈值，不切换充电器，沿用前一阶段采用的第二充电器W2。

[0132] 在实际应用中，无线电能发射器的正向工作模式为整流，整流具体可以为半同步整流模式和全同步整流模式；无线电能发射器的反向工作模式为逆变。可以理解的是，本实施例提供的电子设备用于反向无线充电，因此，其中的无线电能发射器进行反向工作，提供逆变功能。本实施例提供的无线充电的电子设备中，无线电能发射器用于将第一充电器W1升压后的直流电或第二充电器W2升压后的直流电转换为交流电传递给功率线圈L1。具体地，如果控制器切换第一充电器W1进行工作，则无线电能发射器将第一充电器W1的第二端传输的直流电逆变为交流电；而如果控制器切换第二充电器W2进行工作，则无线电能发射器将第二充电器W2的第二端传输的直流电逆变为交流电。

[0133] 功率线圈L1，用于将交流电转换为交变磁场进行发射。当该电子设备与被充电子设备分别位于对方的感应距离内时，功率线圈L1具体用于将交流电通过电磁感应的方式发射给被充电子设备的接收线圈。

[0134] 本实施例提供的无线充电的电子设备既可以作为反向充电的充电端，又可以作为正向充电的接收端。为提升该电子设备作为接收端时工作的稳定性，该电子设备的无线电能发射器(正向工作时作为接收器)中还可以进一步包括线性稳压器102。

[0135] 参见图4，该图为本申请实施例提供的另一种无线充电的电子设备进行反向无线充电的示意图。

[0136] 如图4所示，实施例提供的电子设备的无线电能发射器具体可以包括：线性稳压器102和逆变电路103。

[0137] 在图4所示的被充电子设备包括接收线圈L2、第二谐振电容C2、无线电能接收端RXIC、第二电池111和充电器W3。其中，接收线圈L2与第二谐振电容C2共同位于第二谐振网络中。充电器W3位于无线电能接收端RXIC和第二电池之间。

[0138] 当该电子设备被配置为反向无线充电模式时，线性稳压器102用于将第一充电器W1升压后的直流电或第二充电器W2升压后的直流电传递给逆变电路103，即无线电能发射器作为能量发射器时，线性稳压器提供直通功能。具体地，如果控制器(未在图4示出)切换第一充电器W1进行工作，则线性稳压器102具体用于将第一充电器W1升压后的直流电传递给逆变电路103；而如果控制器切换第二充电器W2工作，则线性稳压器102具体用于将第二充电器W2升压后的直流电传递给逆变电路103。无线电能发射器中的逆变电路103，用于将线性稳压器102传递的直流电转换为交流电传递给功率线圈L1。线性稳压器102提供直通功能，即表示该线性稳压器102提供直接导通的功能，不起到线性稳压的作用。

[0139] 当该电子设备被配置为正向无线充电模式时，功率线圈L1用作接收线圈，用于接收交流电。无线电能发射器用作能量接收器，其中的逆变电路103反向工作用于提供整流功能，将从功率线圈L1传递的交流电以半同步整流或全同步整流的方式转换为直流电。线性稳压器102用于对整流得到的直流电进行线性稳压，从而提高整个无线充电系统的稳定性。

[0140] 本申请实施例提供的无线充电的电子设备，在无线电能发射器中添加了线性稳压器102。当该电子设备工作在正向被充电模式下，线性稳压器102能够提升无线充电的稳定性。

[0141] 需要说明的是，本实施例提供的无线充电的电子设备中，第一充电器W1可以仅包括单级的闭环DC-DC转换器，也可以为多级的闭环DC-DC转换器；也可以包括闭环DC-DC转换器和其他的开环升压DC-DC转换器。当第一充电器W1包括闭环DC-DC转换器和其他升压DC-DC转换器时，该闭环DC-DC转换器与升压DC-DC转换器的级联方式可以为串联。此处对第一充电器W1中转换器的串联顺序不进行限定，对升压转换器的具体数量也不进行限定。升压转换器的种类可以包括：Boost充电器(反向工作的Buck充电器)、SC Charger、负载开关(Load Switch)充电器等。作为示例，第一充电器W1包括多个串联的反向工作的Buck充电器。另外，第一充电器W1中各个转换器的连接方式还可以为串联和并联的组合，此处对各个转换器的连接方式进行具体限定。

[0142] 需要说明的是，本实施例提供的无线充电的电子设备中，第二充电器W2可以仅包括单级的开环DC-DC转换器，也可以包括开环DC-DC转换器和其他的升压DC-DC转换器。当第二充电器W2包括开环DC-DC转换器和其他升压DC-DC转换器时，该开环DC-DC转换器与升压DC-DC转换器的级联方式可以为串联。此处对第二充电器W2中转换器的串联顺序不进行限定，对升压转换器的具体数量也不进行限定。升压转换器的种类可以包括：反向工作的Buck充电器，SC Charger，负载开关充电器等。作为示例，第二充电器W2包括多个串联的SC Charger。另外，第二充电器W2中各个转换器的连接方式还可以为串联和并联的混合，此处对各个转换器的连接方式进行具体限定。

[0143] 本申请实施例中，无线充电的电子设备的控制器具体可以是该电子设备的主处理器(CPU)。例如，电子设备为手机时，该控制器可以是手机的处理器。

[0144] 在前一实施例中，提供的无线充电的电子设备采用了一级升压的方式对直流电进行升压，即采用第一充电器W1或第二充电器W2进行升压。实际应用中，被充电子设备的需求功率和需求电压可能有更高、更为复杂的要求。基于此，本申请还提供一种多级升压的结构，在充电器和无线电能发射器TXIC之间加入升压电路104。下面结合实施例和附图对该电子设备的结构进行描述和说明。

[0145] 无线充电的电子设备的实施例二：

[0146] 参见图5，该图为本申请实施例提供的又一种无线充电的电子设备进行反向无线充电的示意图。图5以及后续的图7中包含的被充电子设备与图4所示的被充电子设备的具体结构基本相同，故此处不做详述。

[0147] 该电子设备可作为第一电子设备10应用于图1所示的反向无线架构的实施场景中。该电子设备作为反向充电端，用于对被充电子设备进行无线充电。

[0148] 如图5所示，本实施例提供的无线充电的电子设备包括：第一充电器W1、第二充电器W2、升压电路104、无线电能发射器TXIC、功率线圈L1、第一电池101和控制器。其中，控制器未在图5示出。

[0149] 第一充电器W1包括闭环DC-DC转换器，第二充电器W2包括开环DC-DC转换器。结合图5和图2可知，相比于图2所示的电子设备，图5所示的电子设备的结构中添加有升压电路104，该升压电路104连接在第一充电器W1和无线电能发射器TXIC之间。

[0150] 可以理解的是，由于第一充电器W1的第一端和第二充电器W2的第一端均连接第一电池101，第一充电器W1的第二端和第二充电器W2的第二端均连接无线电能发射器TXIC，因此升压电路104实际上也是连接在第二充电器W2和无线电能发射器TXIC之间。

[0151] 在本实施例提供的电子设备中，升压电路104可以工作于两种工作模式。其中一种工作模式是直通模式，即升压电路104仅用于直接导通控制器所切换的充电器与无线电能发射器TXIC，此时升压电路104不提供升压功能或者降压功能。当控制器切换的是第一充电器W1时，升压电路104将第一充电器W1与无线电能发射器TXIC直接连通；当控制器切换的是第二充电器W2且被充电子设备需求功率较低时，升压电路104将第二充电器W2与无线电能发射器TXIC直接连通。

[0152] 升压电路104的另一种工作模式是升压模式，当控制器切换的是第二充电器W2且被充电子设备需求功率较高时，升压电路104工作在升压模式，对第二充电器W2传输的升压后直流电进行进一步升压，再传输给无线电能发射器TXIC。

[0153] 参见图6，该图为本申请实施例提供的一种控制器的控制逻辑示意图。

[0154] 如图6所示，该电子设备中，控制器不但可以控制充电器的切换，还可以控制升压电路104的工作模式。

[0155] 作为一种示例性的实现方式，控制器可以用于：

[0156] (1)在被充电子设备的需求功率小于第一功率阈值时，控制第一充电器W1工作，禁止第二充电器W2工作，并控制升压电路104工作于直通模式；

[0157] (2)在被充电子设备的需求功率大于第二功率阈值时，控制第二充电器W2工作，禁止第一充电器W1工作，并控制升压电路104工作于直通模式；

[0158] (3)在被充电子设备的需求功率大于第三功率阈值时，控制第二充电器W2工作，禁止第一充电器W1工作，并控制升压电路104工作于升压模式。

[0159] 其中，第一功率阈值小于第二功率阈值；第二功率阈值小于第三功率阈值。

[0160] 被充电子设备在起充充电阶段和涓流充电阶段需求的功率通常小于第一功率阈值。本实施例中将被充电子设备的整个快充阶段划分第一快充阶段和第二快充阶段，被充电子设备在第二快充阶段的需求功率高于其在第一快充阶段的需求功率。具体而言，被充电子设备在第一快充阶段需求的功率通常大于第二功率阈值，在第二快充阶段需求的功率通常大于第三功率阈值。另外，第二快充阶段表示相比于第一快充阶段，对快充速度有更高的要求。

[0161] 可以理解的是，第一功率阈值、第二功率阈值以及第三功率阈值均可根据被充电子设备来具体设置，故此处不做具体限制。

[0162] 结合图6可知，在本实施例中，如果无线充电的电子设备工作在反向无线充电模式下，控制器能够依据被充电子设备的需求功率实现对充电器的切换控制和对升压电路104的工作模式控制。图5所示意的电子设备的结构相比于图2所示意的电子设备的结构，因升压电路104的存在，在进行反向无线充电时能够满足被充电子设备在更加复杂的充电阶段下的需求，灵活地进行充电控制，保证充电的稳定性和充电效率。

[0163] 例如，当被充电子设备处于第二快充阶段时，如果被充电子设备的需求功率大于第三功率阈值，则控制器不但切换第二充电器W2工作，还切换升压电路104的工作模式为升压模式，从而有效满足被充电子设备的高速和高功率快充需求。

[0164] 所述升压电路104可以为闭环升压DC-DC电路或开环升压DC-DC电路。

[0165] 当所述升压电路104为闭环升压DC-DC电路时，所述闭环升压DC-DC电路为反向工作的Buck电路，即正向工作的Boost电路。当升压电路104为开环升压DC-DC电路时，所述开环升压DC-DC电路可以为反向工作的开关电容电路(SC电路)。

[0166] 本实施例提供的无线充电的电子设备既可以作为反向充电的充电端，又可以作为正向充电的接收端。如果升压电路104中包括开环DC-DC转换器，难以实现输出电压的连续可调，因此稳定性有待提升。作为一种可能的实现方式，可以在本申请实施例提供的电子设备的无线电能发射器TXIC中加入线性稳压器102。

[0167] 参见图7，该图为本申请实施例提供的再一种无线充电的电子设备进行反向无线充电的示意图。

[0168] 如图7所示，实施例提供的电子设备的无线电能发射器TXIC具体可以包括：线性稳压器102和逆变电路103。

[0169] 下面基于电子设备不同的充电工作模式，对线性稳压器102的功能实现进行描述。

[0170] 当该电子设备被配置为反向无线充电模式时，线性稳压器102提供直通功能。如果升压电路104被控制器控制为直通模式，则线性稳压器102用于将升压电路104传输的经过充电器升压的直流电传递给逆变电路103，即无线电能发射器TXIC作为能量发射器时，线性稳压器102提供直通功能；而如果升压电路104被控制器控制为升压模式，则线性稳压器102用于将升压电路104升压后的直流电传递给逆变电路103。无线电能发射器TXIC中的逆变电路103，用于将线性稳压器102传递的直流电转换为交流电传递给功率线圈L1。线性稳压器102提供直通功能，即表示该线性稳压器102提供直接导通的功能，不起到线性稳压的作用。

[0171] 当该电子设备被配置为正向无线充电模式时，线性稳压器102提供线性稳压功能。功率线圈L1用作接收线圈，用于接收交流电。无线电能发射器TXIC用作能量接收器，其中的逆变电路103反向工作用于提供整流功能，将从功率线圈L1传递的交流电以半同步整流或全同步整流的方式转换为直流电。线性稳压器102用于对整流得到的直流电进行线性稳压，稳压后将直流电传递给升压电路104，从而提高图7所示的整个无线充电系统的稳定性。当电子设备被配置为正向无线充电模式时，该升压电路104用于降压。

[0172] 本申请实施例提供的无线充电的电子设备，在无线电能发射器TXIC中添加了线性稳压器102。当该电子设备工作在正向被充电模式下，线性稳压器102能够改善因升压电路104中开环DC-DC变换器的存在而导致的稳定性问题。

[0173] 下面结合附图8a和8c介绍本申请实施例提供的无线充电的电子设备工作在被充电模式(即被配置为正向无线充电模式)时，该电子设备中各部件的功能和用途。

[0174] 参见图8a，该图为本申请实施例提供的无线充电的电子设备作为无线充电接收端的示意图。

[0175] 如图8a所示，无线充电的电子设备可以接收充电端801传输的电能。在图8a中，仅以图2所示结构的电子设备为例，实际上用于接收充电端801传输的电能的电子设备其结构还可以如图4所示。

[0176] 当本申请实施例提供的电子设备工作在被充电模式时，控制器(未在图8a示出)用于控制功率线圈L1作为接收线圈，控制无线电能发射器TXIC工作于接收器模式，控制第一充电器W1或第二充电器W2工作在降压模式；

[0177] 功率线圈L1作为接收线圈时，用于将接收的交变磁场转换为交流电传递给无线电能发射器TXIC；

[0178] 无线电能发射器TXIC工作在接收器模式，用于将接收的交流电整流为直流电发送给第一充电器W1或第二充电器W2；

[0179] 控制器，用于根据不同的充电阶段选择性地控制第一充电器W1和第二充电器W2中的一个进行降压工作。控制器未在图8a中示出。

[0180] 通过选择性地控制充电器的使用，当正向充电时，充电效率得到提升，并且有效降低了第一充电器W1和第二充电器W2所在的电子设备的升温现象，有效缩短将第一电池101充满电所需的时间。

[0181] 参见图8b，该图为本申请实施例提供的另一种无线充电的电子设备作为无线充电接收端的示意图。

[0182] 如图8b所示，无线充电的电子设备可以接收充电端801传输的电能。在图8b中，仅以图5所示结构的电子设备为例，实际上用于接收充电端801传输的电能的电子设备其结构还可以如图7所示。

[0183] 在图8b中，无线充电的电子设备还进一步包括：连接在第一充电器W1和无线电能发射器TXIC之间的升压电路104；

[0184] 无线电能发射器TXIC工作在接收器模式时，具体用于将接收的交流电整流为直流电发送给升压电路104。

[0185] 本实施例中，无线充电的电子设备的控制器(未在图8a示出)，还用于根据不同的充电阶段选择性地控制升压电路工作在直通模式或者降压模式。

[0186] 当升压电路104工作在直通模式时，用于将接收的直流电直接发送给第一充电器W1或第二充电器W2；而当升压电路104工作在降压模式时，用于将接收的直流电降压后发送给第一充电器W1或第二充电器W2。

[0187] 此外，控制器还用于根据不同的充电阶段选择性地控制第一充电器W1和第二充电器W2中的一个进行降压工作。

[0188] 控制器根据充电阶段来控制升压电路104、第一充电器W1和第二充电器W2的工作模式，具体可以是基于不同充电阶段，作为接收端的该无线充电的电子设备的需求功率进行选择性控制。下面提供一种可能的实现方式。

[0189] 当接收端(即控制器自身所在的电子设备)的需求功率小于第一功率阈值，则控制升压电路104工作在直通模式，控制第一充电器W1工作在降压模式，禁止第二充电器W2工作；

[0190] 当接收端的需求功率大于第一功率阈值，则控制升压电路104工作在直通模式，控制第二充电器W2工作在降压模式，禁止第一充电器W1工作；

[0191] 当接收端的需求功率小于第一功率阈值，则控制升压电路104工作在降压模式，控制第二充电器W2工作在降压模式，禁止第一充电器W1工作。

[0192] 对电子设备进行正向充电的全过程具体包括预充电阶段、恒流降压阶段、恒流开关电容阶段、恒压开关电容阶段和恒压降压阶段五个阶段。其中，恒流降压阶段、恒流开关电容阶段、恒压开关电容阶段和恒压降压阶段分别又可称为恒流闭环充电阶段、恒流开环充电阶段、恒压开环充电阶段和恒压闭环充电阶段。为便于理解，下面对上述五个充电阶段的划分进行描述。

[0193] 预充电阶段对应于第一电池101的充电电压(Vbat)低于第一电压阈值(Vlow)时；

[0194] 恒流降压阶段对应于第一电池101的充电电压(Vbat)处于第一电压阈值(Vlow)与第二电压阈值(Vsc_min)之间时；

[0195] 恒流开关电容阶段对应于第一电池101的充电电压(Vbat)处于第二电压阈值(Vsc_min)与第三电压阈值(Vcv_buck)之间时；

[0196] 恒压开关电容阶段对应于第一电池101的充电电压(Vbat)大于第四电压阈值(Vcv_sc)时；

[0197] 恒压降压阶段对应于第一电池101的充电电压(Vbat)大于第三电压阈值(Vcv_buck)或第一电池101的充电电流(Ichg)小于电流阈值(Isc_min)时。

[0198] 电子设备的控制器，用于在预充电阶段、恒流降压阶段和恒压降压阶段控制第一充电器W1工作，禁止第二充电器W2工作；以及用于在恒流开关电容阶段和恒压开关电容阶段控制第二充电器W2工作，禁止第一充电器W1工作。

[0199] 图8c为电子设备工作在被充电模式时控制器的控制逻辑示意图。

[0200] 参考图8c，在开始状态802之后，将第一电池101的充电电流限值(Ichg_lim)设置为与预充电电流限值(Ilim_pre)相等，并启用第一充电器W1。

[0201] 状态804对应预充电阶段，在该阶段，第一充电器W1进行预充电，第一电池101的充电电流限值(Ichg_lim)设置为与恒流限值(Ilim_cc)相等。使用第一充电器W1进行预充电，直到第一电池101的充电电压(Vbat)超过第一电压阈值(Vlow)，Vlow也可以称为预充电电压阈值。

[0202] 状态806对应恒流降压阶段，在该阶段，第一电池101的充电电流(Ichg)保持不变，第一电池101的充电电压(Vbat)逐渐增大。当第一电池101的充电电压(Vbat)超过第二电压阈值(Vsc_min)但低于第三电压阈值(Vcv_buck)时，则禁用第一充电器W1，控制启用第二充电器W2，发生状态808。

[0203] 状态808对应恒流开关电容阶段，在该阶段，使用第二充电器W2对第一电池101进行充电，同时保持第一电池101的充电电流(Ichg)大致恒定，直到第一电池101的充电电压(Vbat)达到另一电压阈值，即第四电压阈值(Vcv_sc)，此时状态转变到状态810。

[0204] 状态810对应恒压开关电容状态，在该状态下，使用第二充电器W2对第一电池101进行充电，同时保持第一电池101的充电电压(Vbat)大致恒定，直到第一电池101的充电电流(Ichg)降到电流阈值(Isc_min)之下，此时第二充电器W2被禁用，第一充电器W1被启用，并且状态转变到状态812。

[0205] 如图8c所示，如果第一电池101的充电电压(Vbat)超过第三电压阈值(Vcv_buck)，那么也可能会从状态806直接跳转到状态812。作为示例，这种情况可能在电池开始充电时就已经接近充满的情况下发生。

[0206] 状态812对应恒压降压阶段，在该阶段，第一充电器W1对第一电池101进行充电，同时保持第一电池101的充电电压(Vbat)大致恒定，直到第一电池101的充电电流(Ichg)降到结束充电电流阈值(Iterm)之下，此时第一充电器W1被禁用，充电在状态814下停止，此时电池已充满电。

[0207] 在上文的描述中，Ilim_pre是针对预充电而设置的电流限值，作为示例，Ilim_pre＝120mA。Ilim_cc是针对恒流降压充电而设置的电流限值，作为示例，Ilim_cc在1A至2A之间。Iterm是针对充电结束而设置的限值，作为示例，Iterm＝10mA。

[0208] 基于前述实施例提供的无线充电的电子设备，相应地，本申请还提供一种无线充电的方法。以下结合实施例和附图对该方法的具体实现进行描述和说明。

[0209] 无线充电的方法实施例一：

[0210] 参见图9，该图为本申请实施例提供的一种无线充电的方法流程图。该方法应用于前述无线充电的电子设备的实施例一提供的电子设备对被充电子设备进行无线充电。图9描述电子设备工作在充电模式下的充电方法。

[0211] 如图9所示，该方法包括：

[0212] S901：接收被充电子设备发送的需求功率。

[0213] 为便于描述和区分，将用于无线充电的电子设备称为充电端。本步骤在具体实现时，可以是充电端的控制器接收被充电子设备的控制器发送的功率需求信号，该功率需求信号中携带被充电子设备在对应的充电阶段的需求功率。

[0214] 可以理解的是，充电端的控制器与被充电子设备的控制器可以带内通信和带外通信。因此S901中，充电端具体可以通过带内通信或带外通行的方式接受被充电子设备发送的需求功率。

[0215] S902：根据被充电设备发送的需求功率选择性地控制第一充电器和第二充电器中的一个进行升压工作。

[0216] 预先设定两个功率阈值，分别是第一功率阈值和第二功率阈值。其中，第一功率阈值小于第二功率阈值。

[0217] 下面示例性地提供S902的一种实现方式：

[0218] 在被充电子设备的需求功率小于第一功率阈值时，控制第一充电器工作，禁止第二充电器工作；

[0219] 在被充电子设备的需求功率大于第二功率阈值时，控制第二充电器工作，禁止第一充电器工作。

[0220] 可见，本实施例提供的无线充电的方法在执行S902时，可以根据被充电子设备的功率需求切换充电器工作。

[0221] S903：控制无线电能发射器将所述第一充电器或第二充电器升压后的直流电逆变为交流电；

[0222] S904：控制功率线圈作为发射线圈，将所述交流电转换为交变磁场发射给所述被充电子设备。

[0223] 需要说明的是，S902-S904可以同时执行，也可以按照不同的顺序执行。此处对于S902-S904的具体执行顺序不进行限定。

[0224] 下面结合S901和S902的具体实现方式，通过图9a较为详细地描述本实施例方法的一种具体实现方式。

[0225] 参见图9a，该图所示为本申请实施例提供的另一种无线充电的方法流程图。

[0226] 如图9a所示，充电端开始对被充电子设备充电。充电开始后默认控制第一充电器工作，禁止第二充电器工作。充电过程中，充电端控制器持续接收被充电子设备的需求功率，并做出判断，具体地判断需求功率是否大于第二功率阈值。当确定被充电子设备的需求功率大于第二功率阈值后，控制器切换充电器，此时由第二充电器工作，第一充电器则被禁止工作。切换充电器后，持续判断需求功率是否小于第一功率阈值，当确定需求功率小于第一功率阈值时，控制器切换充电器。此时，再由第一充电器工作，第二充电器则被禁止工作。当被充电子设备充电完成时，结束上述操作。

[0227] 由于无线充电的电子设备(充电端)包括两种不同的充电器，相比于采用单一类型的充电器，既可以满足被充电子设备在各充电阶段的需求功率，根据不同需求功率为被充电子设备灵活充电，又可以兼具闭环DC-DC转换器与开环DC-DC转换器各自的优点，规避两者的缺点，在反向无线充电的过程中体现充电效率高、可控性好、稳定性高等性能。

[0228] 无线充电的方法实施例二：

[0229] 参见图10，该图为本申请实施例提供的又一种无线充电的方法流程图。该方法应用于前述无线充电的电子设备的实施例二提供的电子设备对被充电子设备进行无线充电。图10描述电子设备工作在充电模式下的充电方法。

[0230] 结合无线充电的电子设备的实施例二相关附图可知，该电子设备在无线充电过程中当反向充电时(即作为充电端时)，利用升压电路104能够实现二级升压的功能。也就是，由第一充电器或第二充电器完成一级升压功能，在特定的充电阶段还能够实现二级升压功能。

[0231] 如图10所示，该方法包括：

[0232] S1001a：接收被充电子设备发送的需求功率。

[0233] 本实施例中S1001a的实现方式与前述实施例中S901的实现方式基本相同，因此可参照前述实施例，此处不对S1001a的实现进行赘述。

[0234] S1002a：在被充电子设备的需求功率小于第一功率阈值时，控制第一充电器工作，禁止第二充电器工作，控制升压电路工作于直通模式；在被充电子设备的需求功率大于第二功率阈值时，控制第二充电器工作，禁止第一充电器工作，控制升压电路工作于直通模式；在被充电子设备的需求功率大于第三功率阈值时，控制第二充电器工作，禁止第一充电器工作，控制升压电路工作于升压模式。

[0235] 下面通过图10a较为详细地描述本实施例方法的一种具体实现方式。

[0236] 参见图10a，该图为本申请实施例提供的再一种无线充电的方法流程图。

[0237] 如图10a所示，该方法包括：

[0238] S1001：开始对被充电子设备进行充电。

[0239] S1002：控制第一充电器进行升压工作，禁止第二充电器工作，并控制升压电路工作在直通模式。

[0240] S1003：接收被充电子设备发送的需求功率。

[0241] S1004：判断被充电子设备的需求功率是否大于第二功率阈值，如果是，执行S1005；如果否，返回S1002。

[0242] S1005：切换第二充电器工作，禁止第一充电器工作，保持升压电路的工作模式。

[0243] S1006：判断被充电子设备的需求功率是否大于第三功率阈值，如果是，执行S1007；如果否，返回S1005。

[0244] S1007：保持第二充电器工作，禁止第一充电器工作，并控制升压电路工作在升压模式。

[0245] S1008：判断被充电子设备的需求功率是否小于第一功率阈值，如果是，返回S1002；如果否，返回S1004。

[0246] S1009：被充电子设备充电完成后结束充电。

[0247] 需要说明的是，本实施例中第一功率阈值、第二功率阈值和第三功率阈值均是预先设定的。其中，第一功率阈值小于第二功率阈值；第二功率阈值小于第三功率阈值。

[0248] 作为充电端的电子设备不但可以对充电器进行切换，例如从第一充电器切换为第二充电器，还可以实现对升压电路的工作模式的控制。对于充电端，当其对被充电子设备进行反向无线充电时，因结构中包含升压电路，因此可以在第一充电器或第二充电器对第一电池输出的直流电进行升压后，进一步地再次升压。而本实施例提供的无线充电的方法依据被充电子设备的需求功率实现对充电器和升压电路的控制，可以在进行反向无线充电时满足被充电子设备在更加复杂的充电阶段下的需求，灵活地进行充电控制，保证充电的稳定性和充电效率。

[0249] 结合前述实施例可知，本申请实施例提供的无线充电的电子设备不但可以作为充电端，还可以工作在正向被充电模式下作为能量的接收端。当需要该电子设备作为无线充电时能量的接收端工作时，本申请实施例提供的无线充电的方法还可以包括：

[0250] 控制所述电子设备工作在被充电模式；

[0251] 控制所述功率线圈作为接收线圈以接收充电端发射的交变磁场转换为交流电；

[0252] 控制所述无线电能发射器工作于接收器模式，将所述接收线圈发送的交流电整流为直流电；

[0253] 根据不同的充电阶段选择性地控制所述第一充电器和第二充电器中的一个进行降压工作为所述第一电池进行充电。

[0254] 可以理解的是，对功率线圈、无线电能发射器以及第一充电器和第二充电器工作模式的控制可以同时实现，也可以按照不同的顺序实现，此处基于电子设备在被充电模式工作对于各部件工作模式的控制顺序不进行限定。

[0255] 可见，通过执行以上控制将电子设备中各部件切换为正向充电的工作模式。此时，如果该电子设备位于具备无线充电功能的能量发射端的感应距离之内，即可接收到能量发射端通过无线充电方式传输的电能，为第一电池进行充电。

[0256] 此外，本实施例提供的方法还可进一步包括：

[0257] 向能量发射端发送自身的功率需求信号，以便能量发射端根据功率需求信号中携带的需求功率提供功率匹配的电能；或者，

[0258] 向能量发射端发送自身的电压需求信号，以便能量发射端根据电压需求信号中携带的需求电压提供电压匹配的电能。

[0259] 应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

[0260] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

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