УСТРОЙСТВО БЕСПРОВОДНОГО ПРИЕМА ПИТАНИЯ, СПОСОБ И СИСТЕМА БЕСПРОВОДНОЙ ЗАРЯДКИ Российский патент 2020 года по МПК H02J50/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к области беспроводной зарядки и в частности к устройству беспроводного приема питания, способу беспроводной зарядки и системе беспроводной зарядки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Беспроводная зарядка в целом применяется для зарядки множества мобильных терминалов, таких как мобильный телефон, планшет, компьютер класса ноутбук, интеллектуальные наручные часы и аналогичное, или для зарядки от узла основной части для вспомогательного устройства (такого как головные телефоны Bluetooth, дисплейный экран и т.д.) в интеллектуальном терминале.

[0003] Беспроводная зарядка как правило включает в себя устройство беспроводной зарядки и устройство беспроводного приема питания. Во время зарядки устройство беспроводного приема питания принимает энергию, переданную устройством беспроводной зарядки, и преобразует энергию в зарядное напряжение и зарядный ток, и зарядное напряжение понижается посредством архитектуры цепи понижающего преобразования (понижающая цепь) для зарядки источника питания.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Настоящее изобретение предоставляет устройство беспроводного приема питания, способ беспроводной зарядки и систему беспроводной зарядки, которые могут решить проблему, состоящую в том, что импеданс самого дросселя в структуре понижающей цепи формирует потерю энергии, что приводит к низкой эффективности зарядки в беспроводной зарядке. Техническое решение заключается в следующем.

[0005] В соответствии с первым аспектом вариантов осуществления настоящего изобретения предоставляется устройство беспроводного приема питания, включающее в себя: катушку беспроводного приема питания, цепь AC-DC, конденсаторную понижающую цепь и аккумуляторную батарею, при этом конденсаторная понижающая цепь включает в себя по меньшей мере два конденсатора и по меньшей мере один ключ;

[0006] выходной вывод катушки беспроводного приема питания соединен с входным выводом цепи AC-DC, а выходной вывод цепи AC-DC соединен с входным выводом конденсаторной понижающей цепи, и выходной вывод конденсаторной понижающей цепи соединен с аккумуляторной батареей;

[0007] когда по меньшей мере один ключ находится в первом состоянии соединения, по меньшей мере два конденсатора находятся в последовательном состоянии и накапливают энергию; и

[0008] когда по меньшей мере один ключ находится во втором состоянии соединения, по меньшей мере два конденсатора находятся в параллельном состоянии и высвобождают энергию.

[0009] В необязательном варианте осуществления конденсаторная понижающая цепь включает в себя конденсаторную понижающую цепь первого каскада и конденсаторную понижающую цепь второго каскада;

[0010] выходной вывод цепи AC-DC соединен с входным выводом конденсаторной понижающей цепи первого каскада, и выходной вывод конденсаторной понижающей цепи первого каскада соединен с входным выводом конденсаторной понижающей цепи второго каскада, и выходной вывод конденсаторной понижающей цепи второго каскада соединен с аккумуляторной батареей.

[0011] В необязательном варианте осуществления конденсаторная понижающая цепь первого каскада включает в себя первый конденсатор, второй конденсатор и по меньшей мере один первый ключ, а конденсаторная понижающая цепь второго каскада включает в себя третий конденсатор, четвертый конденсатор и по меньшей мере один второй ключ;

[0012] когда по меньшей мере один первый ключ находится в первом состоянии соединения, первый конденсатор и второй конденсатор находятся в последовательном состоянии, когда по меньшей мере один первый ключ находится во втором состоянии соединения, первый конденсатор и второй конденсатор находятся в параллельном состоянии;

[0013] когда по меньшей мере один второй ключ находится в первом состоянии соединения, третий конденсатор и четвертый конденсатор находятся в последовательном состоянии, когда по меньшей мере один второй ключ находится во втором состоянии соединения, третий конденсатор и четвертый конденсатор находятся в параллельном состоянии.

[0014] В необязательном варианте осуществления третий ключ, четвертый ключ и пятый конденсатор соединены между конденсаторной понижающей цепью первого каскада и конденсаторной понижающей цепью второго каскада;

[0015] выходной вывод конденсаторной понижающей цепи первого каскада соединен с входным выводом третьего ключа, выходной вывод третьего ключа соединен с входным выводом четвертого ключа, и выходной вывод четвертого ключа соединен с входным выводом конденсаторной понижающей цепи второго каскада; и

[0016] выходной вывод третьего ключа и входной вывод четвертого ключа соединены с первым выводом пятого конденсатора, а второй вывод пятого конденсатора заземлен.

[0017] В необязательном варианте осуществления устройство беспроводного приема питания дополнительно включает в себя: цифровую цепь управления и центральный блок обработки;

[0018] при этом первый вывод цифровой цепи управления соединен с центральным блоком обработки и осуществляет связь с центральным блоком обработки через соединение;

[0019] второй вывод цифровой цепи управления соединен с выходным выводом цепи AC-DC, а третий вывод цифровой цепи управления соединен с конденсаторной понижающей цепью.

[0020] В необязательном варианте осуществления устройство беспроводного приема питания дополнительно включает в себя: цепь защиты, аналоговую цепь и резистор обнаружения;

[0021] при этом выходной вывод конденсаторной понижающей цепи второго каскада соединен с аккумуляторной батареей через резистор обнаружения;

[0022] четвертый вывод цифровой цепи управления соединен с первым выводом цепи защиты, второй вывод цепи защиты соединен с первым выводом аналоговой цепи, и второй вывод аналоговой цепи соединен с аккумуляторной батареей, а третий вывод аналоговой цепи соединен с резистором обнаружения;

[0023] аналоговая цепь выполнена с возможностью обнаружения выходного напряжения и выходного тока выходного вывода конденсаторной понижающей цепи, и обнаружения напряжения аккумуляторной батареи с помощью резистора обнаружения; и

[0024] цепь защиты выполнена с возможностью защиты от перенапряжения и перегрузки по току на входном выводе конденсаторной понижающей цепи, от перенапряжения и перегрузки по току на выходном выводе конденсаторной понижающей цепи, и от короткого замыкания.

[0025] В необязательно варианте осуществления устройство беспроводного приема питания дополнительно включает в себя пятый ключ; при этом второй вывод цифровой цепи управления соединен с выходным выводом цепи AC-DC через пятый ключ;

[0026] входной вывод конденсаторной понижающей цепи первого каскада соединен выходным выводом цепи AC-DC через пятый ключ.

[0027] В необязательном варианте осуществления цепь защиты выполнена с возможностью управления пятым ключом для переключения в выключенное состояние посредством цифровой цепи управления, когда возникает перенапряжение на входном выводе конденсаторной понижающей цепи;

[0028] или,

[0029] цепь защиты выполнена с возможностью управления пятым ключом для переключения в выключенное состояние посредством цифровой цепи управления, когда возникает перегрузка по току на входном выводе конденсаторной понижающей цепи;

[0030] или,

[0031] цепь защиты выполнена с возможностью управления пятым ключом для переключения в выключенное состояние посредством цифровой цепи управления, когда возникает перенапряжение на выходном выводе конденсаторной понижающей цепи;

[0032] или,

[0033] цепь защиты выполнена с возможностью управления пятым ключом для переключения в выключенное состояние посредством цифровой цепи управления, когда возникает перегрузка по току на выходном выводе конденсаторной понижающей цепи;

[0034] или,

[0035] цепь защиты выполнена с возможностью управления пятым ключом для переключения в выключенное состояние посредством цифровой цепи управления, когда возникает короткое замыкание в цепи зарядки устройства беспроводного приема питания.

[0036] В необязательном варианте осуществления входное напряжение конденсаторной понижающей цепи первого каскада является первым напряжением, и ее входной ток является первым током;

[0037] выходное напряжение конденсаторной понижающей цепи первого каскада является вторым напряжением, и ее выходной ток является вторым током, значение второго напряжения является половиной значения первого напряжения, а значение второго тока является удвоенным значением первого тока.

[0038] В необязательном варианте осуществления выходное напряжение конденсаторной понижающей цепи второго каскада является третьим напряжением, ее выходной ток является третьим током, третье напряжение является половиной значения второго напряжения, и третий ток является удвоенным значением второго тока.

[0039] В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предоставляется способ беспроводной зарядки, включающий в себя этапы, на которых:

[0040] катушка беспроводного приема питания принимает энергию, переданную устройством беспроводной зарядки, и выводит энергию в цепь AC-DC в виде переменного тока;

[0041] цепь AC-DC преобразует переменный ток в постоянный ток и выводит постоянный ток в конденсаторную понижающую цепь, при этом конденсаторная понижающая цепь включает в себя по меньше мере два конденсатора и по меньшей мере один ключ;

[0042] конденсаторная понижающая цепь управляет переключением по меньшей мере одного ключа в первое состояние соединения, при этом по меньшей мере два конденсатора находятся в последовательном состоянии и накапливают энергию, когда по меньшей мере один ключ находится в первом состоянии соединения;

[0043] конденсаторная понижающая цепь управляет переключением по меньшей мере одного ключа во второе состояние соединения, при этом по меньшей мере два конденсатора находятся в параллельном состоянии, когда по меньшей мере один ключ находится во втором состоянии соединения, и выводят энергию в виде выходного тока на аккумуляторную батарею.

[0044] В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предоставляется система беспроводной зарядки, включающая в себя устройство беспроводной зарядки и устройство беспроводного приема питания, при этом устройство беспроводного приема питания включает в себя устройство беспроводного приема питания в соответствии с вариантами осуществления описанными выше.

[0045] В необязательном варианте осуществления устройство беспроводного приема питания является мобильным терминалом, а устройство беспроводной зарядки является базой зарядки.

[0046] Технические решения, предоставленные вариантами осуществления настоящего изобретения, могут включать в себя следующие положительные результаты.

[0047] Когда переменный ток преобразуется в постоянный ток в цепи AC-DC и напряжение постоянного тока понижается, посредством по меньшей мере двух конденсаторов и по меньшей мере одного ключа в конденсаторной понижающей цепи, управление процессами накопления энергии и высвобождения энергии по меньшей мере двух конденсаторов осуществляется в соответствии с состояниями соединения ключа. Можно избежать проблемы потери энергии, вызываемой импедансом самого дросселя, и можно повысить эффективность преобразования энергии и эффективность зарядки в беспроводной зарядке.

[0048] Следует понимать, что как вышеизложенное общее описание, так и нижеследующее подробное описание являются только примерными и пояснительными и не являются ограничивающими изобретение.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0049] Сопроводительные чертежи, которые включены в и составляют часть данного технического описания, иллюстрируют варианты осуществления, которые согласуются с изобретением и вместе и описанием служат для объяснения принципов изобретения.

[0050] Фиг. 1 является структурной принципиальной схемой системы беспроводной зарядки в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;

[0051] Фиг. 2 является блок-схемой способа беспроводной зарядки в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;

[0052] Фиг. 3 является структурной принципиальной схемой конденсаторной понижающей цепи в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;

[0053] Фиг. 4 является структурной принципиальной схемой конденсаторной понижающей цепи первого каскада в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;

[0054] Фиг. 5 является схемой эквивалентной цепи первого ключа у конденсаторной понижающей цепи первого каскада в первом состоянии соединения в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;

[0055] Фиг. 6 является схемой эквивалентной цепи первого ключа у конденсаторной понижающей цепи первого каскада во втором состоянии соединения в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;

[0056] Фиг. 7 является структурной принципиальной схемой конденсаторной понижающей цепи второго каскада в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;

[0057] Фиг. 8 является схемой эквивалентной цепи второго ключа у конденсаторной понижающей цепи второго каскада в первом состоянии соединения в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;

[0058] Фиг. 9 является схемой эквивалентной цепи второго ключа у конденсаторной понижающей цепи второго каскада во втором состоянии соединения в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;

[0059] Фиг. 10 является структурной принципиальной схемой конденсаторной понижающей цепи в соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;

[0060] Фиг. 11 является структурной принципиальной схемой устройства беспроводного приема питания в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения; и

[0061] Фиг. 12 является блок-схемой способа беспроводной зарядки в соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0062] Теперь обратимся за подробностями к примерным вариантам осуществления, примеры которых иллюстрируются на сопроводительных чертежах. Нижеследующее описание обращается к сопроводительным чертежам, на которых одни и те же числа на разных чертежах представляют собой одни и те же или сходные элементы, если не представлено иное. Реализации, изложенные в нижеследующем описании примерных вариантов осуществления, не представляют собой все реализации, которую согласуются с изобретением. Наоборот, они являются лишь примерами устройств и способов, которые согласуются с аспектами, которые относятся к изобретению, как изложено в прилагаемой формуле изобретения.

[0063] Понятия, используемые в настоящем изобретении, используются только для описания конкретных вариантов осуществления, и не предназначены для ограничения настоящего изобретения. «Первый», «второй» и сходные понятия, используемые в техническом описании и формуле изобретения настоящей заявки, не служат для представления какой-либо последовательности, количества или важности, а только для того, чтобы различать разные части. Аналогичным образом сходные понятия единственного числа также не представляют собой количественное ограничение, а представляют собой «по меньшей мере одно». Понятия, подобные «включает в себя» или «содержит», относятся к тому, что элемент или объект, фигурирующий до «включает в себя» или «содержит», охватывает элемент или объект, или его эквивалент, перечисленный после «включает в себя» или «содержит» и не исключает другого элемента или объекта. Также следует понимать, что понятие «и/или», используемое в настоящем изобретении, относится к и включает в себя одно или любое, или все возможные сочетания нескольких ассоциированных элементов, которые перечислены.

[0064] В родственной области техники предоставляется технология беспроводной зарядки, которая включает в себя устройство беспроводной зарядки и устройство беспроводного приема питания. Во время зарядки устройство приема беспроводной зарядки принимает энергию, переданную устройством беспроводной зарядки, и преобразует энергию в зарядное напряжение и зарядный ток, и зарядное напряжение понижается посредством архитектуры цепи понижающего преобразования (понижающая цепь) для зарядки источника питания. Тем не менее в архитектуре понижающей цепи зарядное напряжение регулируется дросселем и импеданс самого дросселя в архитектуре понижающей цепи создает потерю энергии, что приводит к снижению эффективности зарядки в беспроводной зарядке.

[0065] Процесс беспроводной зарядки является процессом зарядки устройства беспроводного приема питания с помощью устройства беспроводной зарядки, при этом устройство беспроводной зарядки включает в себя катушку беспроводной зарядки, устройство беспроводного приема питания включает в себя катушку беспроводного приема питания, и катушка беспроводной зарядки и катушка беспроводного приема питания являются катушками связи, которые переносят энергию посредством связи между катушками.

[0066] Фиг. 1 является структурной принципиальной схемой системы беспроводной зарядки в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 1 система 100 беспроводной зарядки включает в себя устройство 110 беспроводной зарядки и устройство 120 беспроводного приема питания. Устройство 110 беспроводной зарядки включает в себя зарядное устройство 111, резонансный контур 112 и цепь 113 преобразования постоянного тока в переменный ток (DC-AC) и катушку 114 беспроводной зарядки. Устройство 120 беспроводного приема питания включает в себя катушку 121 беспроводного приема питания, цепь 122 преобразования переменного тока в постоянный ток (AC-DC), конденсаторную понижающую цепь 123 и аккумуляторную батарею 124.

[0067] Различные цепи, компоненты устройства, узлы, блоки или части могут иметь модульные конфигурации или составлены из дискретных компонентов, но, тем не менее, в целом могут упоминаться как «узлы», «модули» или «части». Другими словами, «цепи», «компоненты», «модули», «блоки», «части» или «узлы», которые упоминаются в данном документе, могут быть или могут не быть в модульных формах.

[0068] В устройстве 110 беспроводной зарядки выходной вывод зарядного устройства 111 соединен с входным выводом резонансного контура 112, выходной вывод резонансного контура 112 соединен с входным выводом цепи 113 DC-AC и выходной вывод цепи 113 DC-AC соединен с катушкой 114 беспроводной зарядки.

[0069] В устройстве 120 беспроводного приема питания выходной вывод катушки 121 беспроводного приема питания соединен с входным выводом цепи 122 AC-DC, и выходной вывод цепи 122 AC-DC соединен с входным выводом конденсаторной понижающей цепи 123, и выходной вывод конденсаторной понижающей цепи 123 соединен с аккумуляторной батареей 124.

[0070] Зарядное устройство 111 соединено с источником питания и выполнено с возможностью приема энергии в источнике питания и вывода энергии в виде тока. Резонансный контур 112 выполнен с возможностью преобразования и управления током, который выводится из зарядного устройства, и управления напряжением тока в предварительно установленном диапазоне в соответствии с требованием к напряжению. Цепь 113 DC-AC выполнена с возможностью преобразования постоянного тока, который выводится из резонансного контура 112, в переменный ток для вывода. Катушка 114 беспроводной зарядки выполнена с возможностью преобразования переменного тока в энергию и вывода ее на катушку 121 беспроводного приема питания в устройстве 120 беспроводного приема питания. В некоторых вариантах осуществления катушка 114 беспроводной зарядки может быть катушкой связи, выполненной с возможностью формирования магнитной связи, катушкой связи, выполненной с возможностью формирования связи электрического поля, или катушкой, выполненной с возможностью передачи радиоволны, что не ограничивается в настоящем изобретении. Энергия, испускаемая катушкой 114 беспроводной зарядки, включает в себя, но не ограничивается, энергию в виде электромагнитных волн, микроволн и аналогичного.

[0071] Катушка 121 беспроводного приема питания выполнена с возможностью приема энергии, переданной катушкой 114 беспроводной зарядки у устройства 110 беспроводной зарядки, и вывода энергии в виде переменного тока в цепь 122 AC-DC. Затем цепь 122 AC-DC преобразует переменный ток в постоянный ток, постоянный ток подается в конденсаторную понижающую цепь 123. Конденсаторная понижающая цепь 123 выполнена с возможностью управления накоплением и высвобождением энергии посредством конденсатора и ключа, тем самым сжимая напряжение постоянного тока и соответственно увеличивая ток постоянного тока. В качестве примера, путем управления по меньшей мере двумя состояниями соединения с помощью по меньшей мере одного ключа, т.е., управляя по меньшей мере двумя конденсаторами, чтобы они находились в последовательном состоянии или в параллельном состоянии, посредством разных состояний соединения ключа, накапливая энергию, когда по меньшей мере два конденсатора находятся в последовательном состоянии, и высвобождая энергию, когда по меньшей мере два конденсатора находятся в параллельном состоянии, можно добиться сжатия напряжения и увеличения тока. В некоторых вариантах осуществления, когда по меньшей мере один ключ находится в первом состоянии соединения, по меньшей мере два конденсатора находятся в последовательном состоянии и накапливают энергию; когда по меньшей мере один ключ находится во втором состоянии соединения, по меньшей мере два конденсатора находятся в параллельном состоянии и высвобождают энергию. В качестве примера посредством конденсатора и ключа в конденсаторной понижающей цепи напряжение постоянного тока сжимается до четверти напряжения, подаваемого в конденсаторную понижающую цепь, и ток у постоянного тока увеличивается в четыре раза от входного тока. В некоторых вариантах осуществления конденсаторная понижающая цепь 123 подает преобразованный постоянный ток в аккумуляторную батарею 124, чтобы реализовать зарядку аккумуляторной батареи 124.

[0072] Следует отметить, что в вышеупомянутом варианте осуществления объединенная система 100 беспроводной зарядки взята в качестве примера. При фактической работе устройство 110 беспроводной зарядки и устройство 120 беспроводного приема питания могут рассматриваться в качестве двух независимых объектов.

[0073] Соответственно, когда устройство беспроводного приема питания в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения преобразует переменный ток в постоянный ток в цепи AC-DC, и понижает напряжение постоянного тока посредством по меньшей мере двух конденсаторов и по меньшей мере одного ключа в конденсаторной понижающей цепи, устройство управляет процессами накопления энергии и высвобождения энергии по меньшей мере двух конденсаторов в соответствии с состояниями соединения ключа. Можно избежать проблемы потери энергии, вызываемой импедансом самого дросселя, и можно повысить эффективность преобразования энергии и эффективность зарядки в беспроводной зарядке.

[0074] Устройство беспроводного приема питания в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения может заряжать аккумуляторную батарею путем преобразования более высокого напряжения в напряжение в рамках диапазона, который аккумуляторная батарея может принять, посредством конденсаторной понижающей цепи, тем самым при зарядке устройства беспроводного приема питания можно заряжать аккумуляторную батарею с приемлемым напряжением и более высоким током после понижения напряжения посредством конденсаторной понижающей цепи, повышая эффективность зарядки в беспроводной зарядке.

[0075] На основании структуры устройства 120 беспроводного приема питания Фиг. 2 является блок-схемой способа беспроводной зарядки в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 2 способ включает в себя следующие этапы.

[0076] На этапе 201 катушка беспроводного приема питания принимает энергию, переданную устройством беспроводной зарядки.

[0077] В некоторых вариантах осуществления катушка беспроводного приема питания может быть катушкой связи, выполненной с возможностью формирования магнитной связи, катушкой связи, выполненной с возможностью формирования связи электрического поля, или катушкой, выполненной с возможностью передачи радиоволны, что не ограничивается в настоящем изобретении. Энергия, принятая катушкой беспроводного приема питания, включает в себя, но не ограничивается, энергию в виде электромагнитных волн, микроволн и аналогичного.

[0078] На этапе 202 катушка беспроводного приема питания выводит энергию в цепь AC-DC в виде переменного тока.

[0079] В некоторых вариантах осуществления после приема энергии, переданной устройством беспроводной зарядки, катушка беспроводного приема питания преобразует энергию в соответствующий переменный ток в соответствии с мощностью энергии, и выводит переменный ток в цепь AC-DC.

[0080] На этапе 203 цепь AC-DC преобразует переменный ток в постоянный ток.

[0081] На этапе 204 цепь AC-DC выводит постоянный ток в конденсаторную понижающую цепь.

[0082] В некоторых вариантах осуществления конденсаторная понижающая цепь включает в себя по меньшей мере два конденсатора и по меньшей мере один ключ и конденсаторная понижающая цепь управляет накоплением и высвобождением энергии по меньшей мере двух конденсаторов путем управления переключением по меньше мере одного ключа в разные состояния соединения.

[0083] На этапе 205 конденсаторная понижающая цепь управляет переключением по меньшей мере одного ключа в первое состояние соединения.

[0084] В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере два конденсатора находятся в последовательном состоянии и накапливают энергию, когда по меньшей мере один ключ находится в первом состоянии соединения.

[0085] На этапе 206 конденсаторная понижающая цепь управляет переключением по меньшей мере одного ключа во второе состояние соединения.

[0086] В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере два конденсатора находятся в параллельном состоянии, когда по меньшей мере один ключ находится во втором состоянии соединения, и подают энергию на аккумуляторную батарею в виде выходного тока.

[0087] Соответственно, когда способ беспроводной зарядки, предоставленный в данном варианте осуществления, преобразует переменный ток в постоянный ток в цепи AC-DC, и понижает напряжение постоянного тока посредством по меньшей мере двух конденсаторов и по меньше мере одного ключа в конденсаторной понижающей цепи, то способ управляет процессами накопления энергии и высвобождения энергии по меньшей мере двух конденсаторов в соответствии с состояниями соединения ключа. Можно избежать проблемы потери энергии, вызываемой импедансом самого дросселя, и можно повысить эффективность преобразования энергии и эффективность зарядки в беспроводной зарядке.

[0088] В необязательном варианте осуществления, как показано на Фиг. 3, конденсаторная понижающая цепь 123 включает в себя конденсаторную понижающую цепь 310 первого каскада и конденсаторную понижающую цепь 320 второго каскада.

[0089] Выходной вывод цепи 122 AC-DC соединен с входным выводом конденсаторной понижающей цепи 310 первого каскада, и выходной вывод конденсаторной понижающей цепи 310 первого каскада соединен с входным выводом конденсаторной понижающей цепи 320 второго каскада. Выходной вывод конденсаторной понижающей цепи 320 второго каскада соединен с аккумуляторной батареей 124.

[0090] В некоторых вариантах осуществления, как показано на Фиг. 4, конденсаторная понижающая цепь 310 первого каскада включает в себя первый конденсатор 311, второй конденсатор 312 и по меньшей мере первый ключ 313 (Фиг. 4 иллюстрирует конденсаторную понижающую цепь 310 первого каскада, включающую в себя 4 первых ключа 313 в качестве примера).

[0091] В некоторых вариантах осуществления, когда по меньшей мере один первый ключ 313 находится в первом состоянии соединения, первый конденсатор 311 и второй конденсатор 312 находятся в последовательном состоянии, а когда по меньшей мере один первый ключ 313 находится во втором состоянии соединения, первый конденсатор 311 и второй конденсатор 312 находятся в параллельном состоянии. В качестве примера, обращаясь к Фиг. 4, первый ключ 313 включает в себя ключ S1, ключ S2, ключ S3 и ключ S4. Когда ключ S1 и ключ S4 замкнуты (т.е. находятся во включенном состоянии), а ключ S2 и ключ S3 разомкнуты (т.е. находятся в выключенном состоянии), то первый конденсатор 311 и второй конденсатор 312 находятся в последовательном состоянии. Когда ключ S3 и ключ S4 замкнуты, а ключ S1 и ключ S2 разомкнуты, то первый конденсатор 311 и второй конденсатор 312 находятся в параллельном состоянии. В качестве примера, когда ключ S1 и ключ S4 замкнуты, ключ S2 и ключ S3 разомкнуты, и первый конденсатор 311 и второй конденсатор 312 находятся в последовательном состоянии, эквивалентная цепь является той, что показана на Фиг. 5; когда ключ S3, ключ S4 замкнуты и ключ S1 и ключ S2 разомкнуты, первый конденсатор 311 и второй конденсатор 312 находятся в параллельном состоянии, эквивалентная цепь является той, что показана на Фиг. 6.

[0092] В некоторых Вариантах осуществления первый вывод второго конденсатора 312 соединен с по меньшей мере одним первым ключом 313, а второй вывод второго конденсатора 312 заземлен.

[0093] В некоторых вариантах осуществления значения емкости первого конденсатора 311 и второго конденсатора 312 являются одними и теми же. В некоторых вариантах осуществления, как показано на Фиг. 4, когда ключ S1 и ключ S4 замкнуты, а ключ S2 и ключ S3 разомкнуты, первый конденсатор 311 и второй конденсатор 312 находятся в последовательном состоянии, поскольку первый конденсатор 311 и второй конденсатор 312 имеют одно и то же значение емкости, то напряжение на втором конденсаторе 312 равно напряжению на первом конденсаторе 311, т.е. напряжение на втором конденсаторе 312 равно половине входного напряжения, которое подается в конденсаторную понижающую цепь 310 первого каскада. Первый конденсатор 311 и второй конденсатор 312 одновременно накапливают энергию, и накопленная энергия имеет одну и ту же величину. Когда ключ S3 и ключ S4 замкнуты, ключ S1 и ключ S2 разомкнуты, первый конденсатор 311 и второй конденсатор 312 переключены из последовательного состояния в параллельное состояние, и первый конденсатор 311 и второй конденсатор 311 хранят одну и ту же энергию, напряжение на первом конденсаторе 311 или напряжение на втором конденсаторе 312 является выходным напряжением конденсаторной понижающей цепи 310 первого каскада, т.е. половиной входного напряжения конденсаторной понижающей цепи 310 первого каскада. Вследствие этого, после преобразования в параллельное состояние в соответствии с законом сохранения энергии первый конденсатор 311 и второй конденсатор 312 высвобождают накопленную энергию, выходное напряжение конденсаторной понижающей цепи 310 первого каскада является половиной входного напряжения, а выходной ток конденсаторной понижающей цепи 310 первого каскада является удвоенным входным током.

[0094] Как показано на Фиг. 7 конденсаторная понижающая цепь 320 второго каскада включает в себя третий конденсатор 321, четвертый конденсатор 322 и по меньшей мере один второй ключ 323 (Фиг. 7 иллюстрирует конденсаторную понижающую цепь 320 второго каскада, включающую в себя 4 вторых ключа 323 в качестве примера).

[0095] В некоторых вариантах осуществления, когда по меньшей мере один второй ключ 323 находится в первом состоянии соединения, третий конденсатор 321 и четвертый конденсатор 322 находятся в последовательном состоянии, а когда по меньшей мере один второй ключ 323 находится во втором состоянии соединения, третий конденсатор 321 и четвертый конденсатор 322 находятся в параллельном состоянии. В качестве примера, обращаясь к Фиг. 7, второй ключ 323 включает в себя ключ S5, ключ S6, ключ S7 и ключ S8. Когда ключ S5 и ключ S8 замкнуты, ключ S6 и ключ S7 разомкнуты, третий конденсатор 321 и четвертый конденсатор 322 находятся в последовательном состоянии. Когда ключ S7 и ключ S8 замкнуты, а ключ S5 и ключ S6 разомкнуты, третий конденсатор 321 и четвертый конденсатор 322 находятся в параллельном состоянии. В качестве примера, когда ключ S5 и ключ S8 замкнуты, ключ S6 и ключ S7 разомкнуты, и третий конденсатор 321 и четвертый конденсатор 322 находятся в последовательном состоянии, эквивалентная цепь является той, что показана на Фиг. 8; когда ключ S7 и ключ S8 замкнуты, ключ S5 и ключ S6 разомкнуты, третий конденсатор 321 и четвертый конденсатор 322 находятся в параллельном состоянии, эквивалентная цепь является той, что показана на Фиг. 9.

[0096] В некоторых вариантах осуществления первый вывод четвертого конденсатора 322 соединен по меньше мере с одним вторым ключом 323, и второй вывод четвертого конденсатора 322 заземлен.

[0097] В некоторых вариантах осуществления значения емкости третьего конденсатора 321 и четвертого конденсатора 322 являются одними и теми же. В некоторых вариантах осуществления, как показано на Фиг. 7, когда ключ S5 и ключ S8 замкнуты, и ключ S6 и ключ S7 разомкнуты, третий конденсатор 321 и четвертый конденсатор 322 находятся в последовательном состоянии, поскольку третий конденсатор 321 и четвертый конденсатор 322 имеют одно и то же значение емкости, напряжение на четвертом конденсаторе 322 равно напряжению на третьем конденсаторе 321, т.е. напряжение на четвертом конденсаторе 322 равно половине входного напряжения, которое подается в конденсаторную понижающую цепь 320 второго каскада. Третий конденсатор 321 и четвертый конденсатор 322 одновременно накапливают энергию, и накопленная энергия имеет одну и ту же величину. Когда ключ S7 и ключ S8 замкнуты, ключ S5 и ключ S6 разомкнуты, третий конденсатор 321 и четвертый конденсатор 322 переключаются из последовательного состояния в параллельное состояние, и третий конденсатор 321 и четвертый конденсатор 322 хранят одну и ту же энергию, напряжение на третьем конденсаторе 321 и напряжение на четвертом конденсаторе 322 являются выходным напряжением конденсаторной понижающей цепи 320 второго каскада, т.е. половиной входного напряжения конденсаторной понижающей цепи 320 второго каскада. Вследствие этого, после преобразования в параллельное состояние в соответствии с законом сохранения энергии третий конденсатор 321 и четвертый конденсатор 322 высвобождают накопленную энергию, выходное напряжение конденсаторной понижающей цепи 320 второго каскада является половиной входного напряжения, а выходной ток конденсаторной понижающей цепи 320 второго каскада является удвоенным входным током.

[0098] В некоторых вариантах осуществления входное напряжение конденсаторной понижающей цепи 310 первого каскада является первым напряжением, ее входной ток является первым током, выходное напряжение конденсаторной понижающей цепи 310 первого каскада является вторым напряжением, и ее выходной ток является вторым током. Значение второго напряжения является половиной значения первого напряжения, и значение второго тока является удвоенным значением первого тока.

[0099] В некоторых вариантах осуществления выходное напряжение конденсаторной понижающей цепи 320 второго каскада является третьим напряжением, ее выходной ток является третьим током. Значение третьего напряжения является половиной значения второго напряжения, а значение третьего тока является удвоенным значением второго тока. Т.е. значение третьего напряжения является четвертью значения первого напряжения, а значение третьего тока является четырехкратным значением первого тока.

[0100] В необязательном варианте осуществления, как показано на Фиг. 10, третий ключ 1010, четвертый ключ 1020 и пятый конденсатор 1030 соединены между конденсаторной понижающей цепью 310 первого каскада и конденсаторной понижающей цепью 320 второго каскада.

[0101] Выходной вывод конденсаторной понижающей цепи 310 первого каскада соединен с входным выводом третьего ключа 1010, выходной вывод третьего ключа 1010 соединен с входным выводом четвертого ключа 1020, и выходной вывод четвертого ключа 1020 соединен с входным выводом конденсаторной понижающей цепи 320 второго каскада. В некоторых вариантах осуществления выходной вывод третьего ключа 1010 и входной вывод четвертого ключа 1020 соединены с первым выводом пятого конденсатора 1030, а второй вывод пятого конденсатора 1030 заземлен.

[0102] Как показано на Фиг. 10, когда конденсаторная понижающая цепь 310 первого каскада понижает напряжение на половину, и увеличивает выходной ток в два раза, третий ключ 1010 замкнут, а четвертый ключ 1020 разомкнут, выходная энергия концентрируется на пятом конденсаторе 1030; а когда третий ключ 1010 разомкнут, а четвертый ключ 1020 замкнут, энергия высвобождается в конденсаторную понижающую цепь 320 второго каскада.

[0103] В устройстве беспроводного приема питания, предоставленном в данном варианте осуществления, пятый конденсатор, третий ключ и четвертый ключ предусмотрены между конденсаторной понижающей цепью первого каскада и конденсаторной понижающей цепью второго каскада, пятый конденсатор может функционировать в качестве реле энергии для накопления энергии, когда третий ключ замкнут, а четвертый ключ разомкнут, и энергия в пятом конденсаторе может быть перенесена в конденсаторную понижающую цепь второго каскада, когда третий ключ разомкнут, а четвертый ключ замкнут. Таким образом можно избежать большого вывода энергии конденсаторной понижающей цепи первого каскада, которая оказывает влияние на конденсаторную понижающую цепь второго каскада, затрагивая процесс переноса энергии.

[0104] В необязательном варианте осуществления устройство 120 беспроводного приема питания дополнительно включает в себя цифровую цепь управления и центральный блок обработки (CPU), при этом первый вывод цифровой цепи управления соединен с центральным блоком обработки, и осуществляет связь с центральным блоком обработки через соединение. В некоторых вариантах осуществления второй вывод цифровой цепи управления соединен с выходным выводом цепи 113 AC-DC, а третий вывод цифровой цепи управления соединен с конденсаторной понижающей цепью.

[0105] В некоторых вариантах осуществления, когда конденсаторная понижающая цепь включает в себя конденсаторную понижающую цепь 310 первого каскада и конденсаторную понижающую цепь 320 второго каскада, цифровая цепь управления соединена соответственно с конденсаторной понижающей цепью 310 первого каскада и конденсаторной понижающей цепью 320 второго каскада.

[0106] В некоторых вариантах осуществления цифровая цепь управления выполнен с возможностью осуществления связи с CPU или другим основным процессором, CPU отправляет сигнализацию управления цифровой цепи управления, и управление процессом беспроводной зарядки осуществляется посредством цифровой цепи управления, и состояние зарядки процесса беспроводной зарядки представляется в отчете CPU посредством цифровой сигнализации управления.

[0107] В качестве примера, когда катушка 121 беспроводного приема питания устройства 120 беспроводного приема питания принимает связь катушки 114 беспроводной зарядки устройства 110 беспроводной зарядки, CPU отправляет сигнализацию управления цифровой цепи управления, сигнализация управления используется, чтобы указывать, что энергия, испускаемая устройством беспроводной зарядки для устройства беспроводного приема питания находится в рамках предварительно установленного диапазона энергии, и цифровая цепь управления обеспечивает процесс беспроводной зарядки в соответствии с принятой сигнализацией управления.

[0108] В необязательном варианте осуществления, как показано на Фиг. 11, устройство 120 беспроводного приема питания дополнительно включает в себя цифровую цепь 1110 управления, цепь 1120 защиты, аналоговую цепь 1130 и резистор 1140 обнаружения, описанный выше.

[0109] Выходной вывод конденсаторной понижающей цепи 320 второго каскада соединен с аккумуляторной батареей 124 через резистор 1140 обнаружения. Т.е. выходной вывод конденсаторной понижающей цепи 320 второго каскада соединен с входным выводом резистора 1140 обнаружения, а выходной вывод резистора 1140 обнаружения соединен с аккумуляторной батареей 124.

[0110] Четвертый вывод цифровой цепи 1110 управления соединен с первым выводом цепи 1120 защиты, второй вывод цепи 1120 защиты соединен с первым выводом аналоговой цепи 1130, и второй вывод аналоговой цепи 1130 соединен с аккумуляторной батареей 124, и третий вывод аналоговой цепи 1130 соединен с резистором 1140 обнаружения.

[0111] В некоторых вариантах осуществления аналоговая цепь 1130 выполнена с возможностью обнаружения выходного напряжения и выходного тока на выходном выводе конденсаторной понижающей цепи, и обнаружения напряжения аккумуляторной батареи 124 посредством резистора 1140 обнаружения. В некоторых вариантах осуществления аналоговая цепь 1130 выполнена с возможностью обнаружения выходного напряжения и выходного тока на выходном выводе конденсаторной понижающей цепи 320 второго каскада.

[0112] В некоторых вариантах осуществления цепь 1120 защиты выполнена с возможностью защиты от перенапряжения или перегрузки по току на входном выводе конденсаторной понижающей цепи, от перенапряжения и перегрузки по току на выходном выводе конденсаторной понижающей цепи и от короткого замыкания.

[0113] В некоторых вариантах осуществления, как показано ан Фиг. 11 устройство 120 беспроводного приема питания дополнительно включает в себя пятый ключ 1150. Второй вывод цифровой цепи 1110 управления соединен с выходным выводом цепи 122 AC-DC через пятый ключ 1150. Входной вывод конденсаторной понижающей цепи 310 первого каскада соединен с выходным выводом цепи 122 AC-DC через пятый ключ.

[0114] В некоторых вариантах осуществления, поскольку пятый ключ 1150 является ключом, который соединяет цепь 122 AC-DC и конденсаторную понижающую цепь 310 первого каскада, то пятый ключ 1150 может быть переключен в выключенное состояние во время процесса беспроводной зарядки, чтобы закончить процесс беспроводной зарядки.

[0115] В некоторых вариантах осуществления цепь 1120 защиты выполнена с возможностью управления пятым ключом 1150 для переключения в выключенное состояние посредством цифровой цепи 1110 управления, когда перенапряжение возникает на входном выводе конденсаторной понижающей цепи 123. В качестве альтернативы цепь 1120 защиты выполнена с возможностью управления пятым ключом 1150 для переключения в выключенное состояние посредством цифровой цепи 1110 управления, когда перегрузка по току возникает на входном выводе конденсаторной понижающей цепи 123. В качестве альтернативы цепь 1120 защиты выполнена с возможностью управления пятым ключом 1150 для переключения в выключенное состояние посредством цифровой цепи 1110 управления, когда перенапряжение возникает на выходном выводе конденсаторной понижающей цепи 123. В качестве альтернативы цепь 1120 защиты выполнена с возможностью управления пятым ключом 1150 для переключения в выключенное состояние посредством цифровой цепи 1110 управления, когда перегрузка по току возникает на выходном выводе конденсаторной понижающей цепи 123.

[0116] Следует отметить, что каждый из первого ключа 313, второго ключа 323, третьего ключа 1010, четвертого ключа 1020 и пятого ключа 1150 может быть реализован в качестве цепи переключения МОП-транзистора, и цепь переключения МОП-транзистора является цепью, созданной на основе принципа управления электродом (s) истока и электродом (d) стока у МОП-транзистора посредством электрода (g) затвора у МОП-транзистора.

[0117] Соответственно устройство беспроводного приема питания, предоставленное настоящим вариантом осуществления, может защищать процесс беспроводной зарядки посредством цепи защиты, резистора обнаружения и аналоговой цепи, тем самым избегая влияния перенапряжения, перегрузки по току и короткого замыкания на процесс беспроводной зарядки, что в противном случае приведет к опасности при зарядке. Таким образом можно повысить безопасность процесса беспроводной зарядки.

[0118] Обращаясь к устройству 120 беспроводного приема питания, показанному на Фиг. 11 выше, Фиг. 12 является блок-схемой способа беспроводной зарядки в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 12 способ включает в себя следующие этапы.

[0119] На этапе 1201 катушка беспроводного приема питания принимает энергию, переданную устройством беспроводной зарядки.

[0120] В некоторых вариантах осуществления катушка беспроводного приема питания может быть катушкой связи, выполненной с возможностью формирования магнитной связи, катушкой связи, выполненной с возможностью формирования связи электрического поля, или катушкой, выполненной с возможностью передачи радиоволны, что не ограничивается в настоящем изобретении. Энергия, принятая катушкой беспроводного приема питания, включает в себя, но не ограничивается, энергию в виде электромагнитных волн, микроволн и аналогичного.

[0121] На этапе 1202 катушка беспроводного приема питания выводит энергию в цепь AC-DC в виде переменного тока.

[0122] В некоторых вариантах осуществления, после приема энергии, переданной устройством беспроводной зарядки, катушка беспроводного приема питания преобразует энергию в соответствующий переменный ток в соответствии с мощностью энергии, и выводит переменный ток в цепь AC-DC.

[0123] На этапе 1203 цепь AC-DC преобразует переменный ток в постоянный ток.

[0124] На этапе 1204 цепь AC-DC выводит постоянный ток в конденсаторную понижающую цепь первого каскада.

[0125] В некоторых вариантах осуществления конденсаторная понижающая цепь первого каскада включает в себя первый конденсатор, второй конденсатор и по меньшей мере один первый ключ. Конденсаторная понижающая цепь первого каскада управляет накоплением или выводом энергии первого и второго конденсаторов посредством управления переключением по меньшей мере одного ключа в разные состояния соединения.

[0126] На этапе 1205 конденсаторная понижающая цепь первого каскада управляет по меньшей мере первым ключом, чтобы он был в первом состоянии соединения.

[0127] В некоторых вариантах осуществления первый конденсатор и второй конденсатор находятся в параллельном состоянии и накапливают энергию, когда по меньшей мере один первый ключ находится в первом состоянии соединения.

[0128] На этапе 1206 конденсаторная понижающая цепь первого каскада управляет третьим ключом, чтобы он был в замкнутом состоянии, и управляет четвертым ключом, чтобы он был в выключенном состоянии.

[0129] В некоторых вариантах осуществления, когда третий ключ находится в замкнутом состоянии, а четвертый ключ находится в выключенном состоянии, конденсаторная понижающая цепь первого каскада может передавать энергию пятому конденсатору, а пятый конденсатор не может переносить энергию в конденсаторную понижающую цепь второго каскада.

[0130] На этапе 1207 конденсаторная понижающая цепь первого каскада управляет по меньшей мере одним первым ключом, чтобы он находился во втором состоянии соединения.

[0131] В некоторых вариантах осуществления первый конденсатор и второй конденсатор находятся в параллельном состоянии и высвобождают энергию, когда по меньшей мере один первый ключ находится во втором состоянии соединения.

[0132] В некоторых вариантах осуществления конденсаторная понижающая цепь первого каскада переносит энергию в первом конденсаторе и втором конденсаторе в пятый конденсатор.

[0133] На этапе 1208 конденсаторная понижающая цепь первого каскада управляет третьим ключом, чтобы он был в выключенном состоянии, и управляет четвертым ключом, чтобы он был в замкнутом состоянии.

[0134] В некоторых вариантах осуществления, когда третий ключ находится в выключенном состоянии, а четвертый ключ находится в замкнутом состоянии, пятый конденсатор высвобождает энергию наружу в соответствии с законом сохранения энергии.

[0135] На этапе 1209 конденсаторная понижающая цепь второго каскада управляет по меньшей мере одним вторым ключом, чтобы он был в первом состоянии соединения.

[0136] В некоторых вариантах осуществления третий конденсатор и четвертый конденсатор находятся в последовательном состоянии и накапливают энергию, когда по меньшей мере один первый ключ находится в первом состоянии соединения.

[0137] На этапе 1210 конденсаторная понижающая цепь второго каскада управляет по меньшей мере одним вторым ключом, чтобы он был во втором состоянии соединения.

[0138] В некоторых вариантах осуществления третий конденсатор и четвертый конденсатор находятся в параллельном состоянии и высвобождают энергию, когда по меньшей мере один второй ключ находится во втором состоянии соединения.

[0139] На этапе 1211 аккумуляторная батарея принимает энергию, которая выводится конденсаторной понижающей цепью второго каскада.

[0140] В некоторых вариантах осуществления аккумуляторная батарея заряжается принятой энергией. В некоторых вариантах осуществления выходное напряжение конденсаторной понижающей цепи второго каскада является одной четвертой входного напряжения конденсаторной понижающей цепи первого каскада, а ток, который выводится конденсаторной понижающей цепью второго каскада является четырехкратным входным током конденсаторной понижающей цепи первого каскада.

[0141] На этапе 1212 цепь защиты осуществляет мониторинг величины входного тока и величины выходного напряжения на входном выводе конденсаторной понижающей цепи первого каскада.

[0142] На этапе 1213, когда величина входного тока превышает пороговую величину тока, или величина входного напряжения превышает пороговую величину напряжения, пятый ключ размыкается.

[0143] В некоторых вариантах осуществления, когда пятый ключ размыкается процесс беспроводной зарядки заканчивается.

[0144] На этапе 1214 цепь защиты осуществляет мониторинг величины выходного тока и величины выходного напряжения на выходном выводе конденсаторной понижающей цепи второго каскада.

[0145] На этапе 1215, когда величина выходного тока превышает пороговую величину тока, или величина выходного напряжения превышает пороговую величину напряжения, пятый ключ размыкается.

[0146] Следует отметить, что вышеупомянутые этапы с 1212 по 1215 могут быть выполнены в любой позиции до, после и между вышеупомянутыми этапами с 1201 по 1211, и последовательность исполнения этапов с этапа 1212 по 1215 не ограничивается в варианте осуществления настоящего изобретения.

[0147] Соответственно, когда способ беспроводной зарядки, предоставленный в данном варианте осуществления, преобразует переменный ток в постоянный ток в цепи AC-DC, и понижает напряжение постоянного тока, посредством по меньшей мере двух конденсаторов и по меньшей мере одного ключа в конденсаторной понижающей цепи, способ управляет процессами накопления энергии и высвобождения энергии по меньшей мере двух конденсаторов в соответствии с состояниями соединения ключа. Можно избежать проблемы потери энергии, вызываемой импедансом самого дросселя, и можно повысить эффективность преобразования энергии и эффективность зарядки в беспроводной зарядке.

[0148] Прочие решения реализации настоящего изобретения будут очевидны специалистам в соответствующей области техники из рассмотрения технического описания и реализации на практике настоящего изобретения. Подразумевается, что данное изобретение охватывает любые вариации, использования или адаптации настоящего изобретения, которые придерживаются его общих принципов, и включая такие отступления от настоящего изобретения, как подпадающие под известную или общепринятую практику в данной области техники. Предполагается, что техническое описание и примеры должны рассматриваться только как некоторые, причем истинный объем и сущность настоящего изобретения указываются нижеследующей формулой изобретения.

[0149] В описании настоящего изобретения понятия «один вариант осуществления», «некоторые варианты осуществления», «пример», «конкретный пример» или «некоторые примеры» и аналогичное могут указывать конкретный признак, описанный в связи с вариантом осуществления или примером, структурой, материалом или признаком, включенным по меньшей мере в один вариант осуществления или пример. В настоящем изобретении схематическое представление вышеупомянутых понятий не обязательно направлено на один и тот же вариант осуществления или пример.

[0150] Более того, конкретные описанные признаки, структуры, материалы или характеристики могут быть объединены подходящим образом в любом одном или более вариантах осуществления или примерах. В дополнение различные варианты осуществления или примеры, описанные в техническом описании, как, впрочем, и признаки различных вариантов осуществления или примеров, могут быть объединены и реорганизованы.

[0151] В некоторых вариантах осуществления программное обеспечение или приложение управления и/или интерфейса может быть предоставлено в виде не временного машиночитаемого запоминающего носителя информации с хранящимися в нем инструкциями. Например, не временный машиночитаемый запоминающий носитель информации может быть ROM, CD-ROM, магнитной лентой, гибким диском, оптическим оборудованием хранения данных, флэш-накопителем, таким как USB накопитель или SD карта, и аналогичным.

[0152] Реализации предмета изобретения и операций, описанных в данном изобретении, могут быть реализованы в цифровой электронной схеме или в компьютерном программном обеспечении, встроенном программном обеспечении или аппаратном обеспечении, включая структуры, раскрытые в данном документе, и их структурные эквиваленты, и в сочетаниях одного или более из них. Реализации предмета изобретения, описанного в данном изобретении, могут быть реализованы в качестве одной или более компьютерных программ, т.е. одной или более частей инструкций компьютерной программы, кодированной на одном или более компьютерном запоминающем носителе информации для исполнения посредством, или для управления работой, устройства обработки данных.

[0153] В качестве альтернативы или в дополнение инструкции программы могут быть кодированы в искусственно формируемом распространяемом сигнале, например, сформированном машиной электрическом, оптическом или электромагнитном сигнале, который формируется, чтобы кодировать информацию для передачи подходящему устройству-приемнику для исполнения устройством обработки данных. Компьютерный запоминающий носитель информации может быть, или быть включен, в машиночитаемое запоминающее устройство, машиночитаемую запоминающую подложку, массив или устройство памяти с произвольным или последовательным доступом, или сочетание одного или более из них.

[0154] Более того, тогда как компьютерный запоминающий носитель информации не является распространяемым сигналом, компьютерный запоминающий носитель информации может быть источником или получателем инструкций компьютерной программы, кодированных в искусственно сформированном распространяемом сигнале. Компьютерный запоминающий носитель информации также может быть или быть включен в один или более отдельные компоненты или носители информации (например, несколько CD, дисков, накопителей или другие запоминающие устройства). Соответственно компьютерный запоминающий носитель информации может быть вещественным.

[0155] Операции, описанные в данном изобретении, могут быть реализованы в качестве операций, выполняемых устройством обработки данных над данными, которые хранятся на одном или более машиночитаемых запоминающих устройствах или принимаются от других источников.

[0156] Устройства в данном изобретении могут включать в себя логические схемы особого назначения, например, FPGA (программируемая вентильная матрица) или ASIC (проблемно-ориентированная интегральная микросхема). Устройство также может включать в себя, в дополнение к аппаратному обеспечению, код, который создает среду исполнения для рассматриваемой компьютерной программы, например, код, который составляет встроенное программное обеспечение процессора, стек протоколов, систему администрирования базы данных, операционную систему, кроссплатформенную среду выполнения, виртуальную машину или сочетание одного, или более из них. Устройства и среда исполнения могут реализовывать различные разные инфраструктуры вычислительной модели, такие как веб-услуги, распределенные вычисления и инфраструктуры сетевых вычислений.

[0157] Компьютерная программа (также известная как программа, программное обеспечение, приложение программного обеспечения, приложение, сценарий или код) может быть написана на языке программирования любой формы, включая компилируемые или интерпретируемые языки, декларативные или процедурные языки, и она может быть развернута в любой форме, включая в качестве автономной программы или как часть, компонент, подпрограмма, объект или другая часть, подходящая для использования в вычислительной среде. Компьютерная программа может, но не требуется, соответствовать файлу в файловой системе. Программа может быть сохранена в части файла, который удерживает другие программы или данные (например, один или более сценарии, хранящиеся в документе языка разметки), в одном файле, выделенном для рассматриваемой программы, или в нескольких координируемых файлах (например, файлах, которые хранят одну или более части, подпрограммы или части кода). Компьютерная программа может быть развернута для исполнения на одном компьютере или нескольких компьютерах, которые располагаются в одном месте или распределены по нескольким местам и взаимно соединены посредством сети связи.

[0158] Процессы и логические потоки, описанные в данном изобретении, могут быть выполнены одним или более программируемыми процессорами, исполняющими одну или более компьютерные программы, чтобы выполнять действия путем манипулирования входными данными и формируя выходные данные. Процессы и логические потоки также могут быть выполнены посредством, и устройство также может быть реализовано в качестве, логической схемы особого назначения, например, FPGA или ASIC.

[0159] Процессоры или схемы обработки, подходящие для исполнения компьютерной программы, включают в себя в качестве примера микропроцессоры как общего, так и особого назначения, и любой один или более процессоры цифрового компьютера любого вида. В целом, процессор будет принимать инструкции и данные из постоянной памяти или памяти с произвольным доступом или от обоих типов. Элементы компьютера могут включать в себя процессор, выполненный с возможностью выполнения действий в соответствии с инструкциями, и одно или более устройства памяти для хранения инструкций и данных.

[0160] В целом компьютер будет также включать в себя, или будет оперативно связан, чтобы принимать данные от или переносить данные к, или выполнять оба действия, одно или более устройства массовой памяти для хранения данных, например, магнитные, магнитооптические диски или оптические диски. Тем не менее не требуется, чтобы компьютер имел такие устройства. Более того, компьютер может быть встроен в другое устройство, например, мобильный телефон, персональный цифровой помощник (PDA), мобильный аудио или видео проигрыватель, игровую консоль, приемник Системы Глобального Позиционирования (GPS) или портативное запоминающее устройство (например, флэш-накопитель универсальной последовательной шины (USB)), чтобы назвать только несколько.

[0161] Устройства, подходящие для хранения инструкций компьютерной программы и данных, включают в себя все формы энергонезависимой памяти, носители информации и устройства памяти, включающие в себя в качестве примера полупроводниковые устройства памяти, например, EPROM, EEPROM и устройства флэш-памяти; магнитные диски, например, внутренние жесткие диски или съемные диски; магнитооптические диски; и CD-ROM и DVD-ROM диски. Процессор и память могут быть дополнены, или объединены в, логической схемой особого назначения.

[0162] Компоненты системы могут быть взаимно соединены посредством любой формы или средства цифровой связи для передачи данных, например, сети связи. Примеры сетей связи включают в себя локальную сеть («LAN») и глобальную сеть («WAN»), интер-сеть (например, Интернет) и одноранговые сети (например, самоорганизующиеся одноранговые сети).

[0163] Несмотря на то, что данное техническое описание содержит много конкретных подробностей реализации, это не следует толковать как ограничения на объем любых пунктов формулы изобретения, а наоборот как описания признаков, особых для конкретных реализаций. Определенные признаки, которые описаны в данном техническом описании в контексте отдельных реализаций, также могут быть реализованы в сочетании в единой реализации. И наоборот, различные признаки, которые описаны в контексте единой реализации, также могут быть реализованы в нескольких реализациях раздельно или в любом подходящем суб-сочетании.

[0164] Более того, несмотря на то, что признаки могут быть описаны выше как действующие в определенных сочетаниях и даже первоначально заявленные как таковые, один или более признаки из заявленного сочетания могут в некоторых случаях быть исключены из сочетания, и заявленное сочетание может быть направлено на суб-сочетание или вариацию суб-сочетания.

[0165] Аналогичным образом, несмотря на то, что операции изображены на чертежах в конкретной очередности, это не следует понимать как требование того, что такие операции должны выполняться в конкретной показанной очередности или в последовательной очередности, или что должны выполняться все проиллюстрированные операции, для достижения требуемых результатов. В некоторых обстоятельствах преимущественными могут быть многозадачность и параллельная обработка. Более того разделение различных компонентов системы в описанных выше реализациях не следует понимать, как обязательное такое разделение во всех реализациях, и следует понимать, что описанные компоненты программы и системы в целом могут быть объединены вместе в единый продукт программного обеспечения или упакованы в несколько продуктов программного обеспечения.

[0166] Раз так, то были описаны конкретные реализации предмета изобретения. Прочие реализации находятся в рамках объема нижеследующей формулы изобретения. В некоторых случаях действия, перечисленные в формуле изобретения, могут быть выполнены в другой очередности и по-прежнему достигать требуемых результатов. В дополнение процессы, изображенные на сопроводительных фигурах, не обязательно требуют конкретной показанной очередности или последовательной очередности для достижения требуемых результатов. В определенных реализациях могут быть использованы многозадачность или параллельная обработка.

[0167] Предполагается, что техническое описание и варианты осуществления должны рассматриваться только как примеры. Некоторые другие варианты осуществления настоящего изобретения могут быть доступны специалистам в соответствующей области техники после рассмотрения технического описания и реализации на практике различных вариантов осуществления, раскрытых в данном документе. Предполагается, что настоящая заявка охватывает любые вариации, использования или адаптации настоящего изобретения, которые придерживаются общих принципов настоящего изобретения, и включает в себя общие обычные знания или обычные технические средства в данной области техники, не отступая от настоящего изобретения. Техническое описание и примеры могут быть показаны только как иллюстративные и истинный объем и сущность изобретения указываются нижеследующей формулой изобретения.

[0168] Прочие варианты осуществления изобретения будут очевидны специалистам в соответствующей области техники из рассмотрения технического описания и реализации на практике изобретения, раскрытого в данном документе. Предполагается, что данная заявка охватывает любые вариации, использования или адаптации изобретения, которые придерживаются его общих принципов и включая такие отступления от настоящего изобретения, как подпадающие под известную или общепринятую практику в данной области техники. Предполагается, что техническое описание и примеры должны рассматриваться только в качестве примерных, причем истинный объем и сущность изобретения указываются нижеследующей формулой изобретения.

[0169] Следует принять во внимание, что настоящее изобретение не ограничивается точной конструкцией, которая была описана выше и проиллюстрирована на сопроводительных чертежах, и что различные модификации и изменения могут быть выполнены, не отступая от его объема. Предполагается, что объем изобретения ограничивается только прилагаемой формулой изобретения.

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение эффективности зарядки. Устройство беспроводного приема питания включает в себя: катушку беспроводного приема питания, цепь AC-DC, конденсаторную понижающую цепь и аккумуляторную батарею, при этом конденсаторная понижающая цепь включает в себя по меньшей мере два конденсатора и ключ; выходной вывод катушки беспроводного приема питания соединен с входным выводом цепи AC-DC, а выходной вывод цепи AC-DC соединен с входным выводом конденсаторной понижающей цепи, и выходной вывод конденсаторной понижающей цепи соединен с аккумуляторной батареей; в случае, когда ключ находится в первом состоянии соединения, по меньшей мере два конденсатора находятся в последовательном состоянии и накапливают энергию; и в случае, когда ключ находится во втором состоянии соединения, по меньшей мере два конденсатора находятся в параллельном состоянии и высвобождают энергию. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Устройство беспроводного приема питания, содержащее: катушку беспроводного приема питания, цепь AC-DC, конденсаторную понижающую цепь и аккумуляторную батарею, при этом:

конденсаторная понижающая цепь содержит по меньшей мере два конденсатора и по меньшей мере один ключ;

выходной вывод катушки беспроводного приема питания соединен с входным выводом цепи AC-DC, а выходной вывод цепи AC-DC соединен с входным выводом конденсаторной понижающей цепи, и выходной вывод конденсаторной понижающей цепи соединен с аккумуляторной батареей;

в случае, когда по меньшей мере один ключ находится в первом состоянии соединения, по меньшей мере два конденсатора находятся в последовательном состоянии и накапливают энергию; и

в случае, когда по меньшей мере один ключ находится во втором состоянии соединения, по меньшей мере два конденсатора находятся в параллельном состоянии и высвобождают энергию.

2. Устройство беспроводного приема питания по п. 1, в котором конденсаторная понижающая цепь содержит конденсаторную понижающую цепь первого каскада и конденсаторную понижающую цепь второго каскада;

выходной вывод цепи AC-DC соединен с входным выводом конденсаторной понижающей цепи первого каскада, и выходной вывод конденсаторной понижающей цепи первого каскада соединен с входным выводом конденсаторной понижающей цепи второго каскада, и выходной вывод конденсаторной понижающей цепи второго каскада соединен с аккумуляторной батареей.

3. Устройство беспроводного приема питания по п. 2, в котором конденсаторная понижающая цепь первого каскада содержит первый конденсатор, второй конденсатор и по меньшей мере один первый ключ, а конденсаторная понижающая цепь второго каскада содержит третий конденсатор, четвертый конденсатор и по меньшей мере один второй ключ;

в случае, когда по меньшей мере один первый ключ находится в первом состоянии соединения, первый конденсатор и второй конденсатор находятся в последовательном состоянии, когда по меньшей мере один первый ключ находится во втором состоянии соединения, первый конденсатор и второй конденсатор находятся в параллельном состоянии;

в случае, когда по меньшей мере один второй ключ находится в первом состоянии соединения, третий конденсатор и четвертый конденсатор находятся в последовательном состоянии, когда по меньшей мере один второй ключ находится во втором состоянии соединения, третий конденсатор и четвертый конденсатор находятся в параллельном состоянии.

4. Устройство беспроводного приема питания по п. 2, в котором третий ключ, четвертый ключ и пятый конденсатор соединены между конденсаторной понижающей цепью первого каскада и конденсаторной понижающей цепью второго каскада;

выходной вывод конденсаторной понижающей цепи первого каскада соединен с входным выводом третьего ключа, выходной вывод третьего ключа соединен с входным выводом четвертого ключа, и выходной вывод четвертого ключа соединен с входным выводом конденсаторной понижающей цепи второго каскада; и

выходной вывод третьего ключа и входной вывод четвертого ключа соединены с первым выводом пятого конденсатора, а второй вывод пятого конденсатора заземлен.

5. Устройство беспроводного приема питания по любому из пп. 2-4, дополнительно содержащее: цифровую цепь управления и центральный блок обработки;

при этом первый вывод цифровой цепи управления соединен с центральным блоком обработки и выполнен с возможностью осуществления связи с центральным блоком обработки через соединение;

второй вывод цифровой цепи управления соединен с выходным выводом цепи AC-DC, а третий вывод цифровой цепи управления соединен с конденсаторной понижающей цепью.

6. Устройство беспроводного приема питания по п. 5, дополнительно содержащее: цепь защиты, аналоговую цепь и резистор обнаружения;

при этом выходной вывод конденсаторной понижающей цепи второго каскада соединен с аккумуляторной батареей через резистор обнаружения;

четвертый вывод цифровой цепи управления соединен с первым выводом цепи защиты, второй вывод цепи защиты соединен с первым выводом аналоговой цепи, и второй вывод аналоговой цепи соединен с аккумуляторной батареей, а третий вывод аналоговой цепи соединен с резистором обнаружения;

аналоговая цепь выполнена с возможностью обнаружения выходного напряжения и выходного тока выходного вывода конденсаторной понижающей цепи и обнаружения напряжения аккумуляторной батареи с помощью резистора обнаружения; и

цепь защиты выполнена с возможностью защиты от перенапряжения и перегрузки по току на входном выводе конденсаторной понижающей цепи, от перенапряжения и перегрузки по току на выходном выводе конденсаторной понижающей цепи и от короткого замыкания.

7. Устройство беспроводного приема питания по п. 6, дополнительно содержащее пятый ключ;

при этом второй вывод цифровой цепи управления соединен с выходным выводом цепи AC-DC через пятый ключ;

входной вывод конденсаторной понижающей цепи первого каскада соединен выходным выводом цепи AC-DC через пятый ключ.

8. Устройство беспроводного приема питания по п. 7, в котором:

цепь защиты выполнена с возможностью управления пятым ключом для переключения в выключенное состояние посредством цифровой цепи управления, когда возникает перенапряжение на входном выводе конденсаторной понижающей цепи;

или цепь защиты выполнена с возможностью управления пятым ключом для переключения в выключенное состояние посредством цифровой цепи управления, когда возникает перегрузка по току на входном выводе конденсаторной понижающей цепи;

или цепь защиты выполнена с возможностью управления пятым ключом для переключения в выключенное состояние посредством цифровой цепи управления, когда возникает перенапряжение на выходном выводе конденсаторной понижающей цепи;

или цепь защиты выполнена с возможностью управления пятым ключом для переключения в выключенное состояние посредством цифровой цепи управления, когда возникает перегрузка по току на выходном выводе конденсаторной понижающей цепи;

или цепь защиты выполнена с возможностью управления пятым ключом для переключения в выключенное состояние посредством цифровой цепи управления, когда возникает короткое замыкание в цепи зарядки устройства беспроводного приема питания.

9. Устройство беспроводного приема питания по любому из пп. 2-4, в котором входное напряжение конденсаторной понижающей цепи первого каскада является первым напряжением, и ее входной ток является первым током;

выходное напряжение конденсаторной понижающей цепи первого каскада является вторым напряжением, и ее выходной ток является вторым током, значение второго напряжения является половиной значения первого напряжения, а значение второго тока является удвоенным значением первого тока.

10. Устройство беспроводного приема питания по п. 9, в котором

выходное напряжение конденсаторной понижающей цепи второго каскада является третьим напряжением, ее выходной ток является третьим током, третье напряжение является половиной значения второго напряжения и третий ток является удвоенным значением второго тока.

11. Способ беспроводной зарядки, содержащий этапы, на которых:

катушка беспроводного приема питания принимает энергию, переданную устройством беспроводной зарядки, и выводит энергию в цепь AC-DC в виде переменного тока;

цепь AC-DC преобразует переменный ток в постоянный ток и выводит постоянный ток в конденсаторную понижающую цепь, при этом конденсаторная понижающая цепь содержит по меньше мере два конденсатора и по меньшей мере один ключ;

конденсаторная понижающая цепь управляет переключением по меньшей мере одного ключа в первое состояние соединения, при этом по меньшей мере два конденсатора находятся в последовательном состоянии и накапливают энергию, когда по меньшей мере один ключ находится в первом состоянии соединения;

конденсаторная понижающая цепь управляет переключением по меньшей мере одного ключа во второе состояние соединения, при этом по меньшей мере два конденсатора находятся в параллельном состоянии, когда по меньшей мере один ключ находится во втором состоянии соединения, и выводят энергию в виде выходного тока на аккумуляторную батарею.

12. Система беспроводной зарядки, содержащая:

устройство беспроводной зарядки; и

устройство беспроводного приема питания, выполненное с возможностью приема энергии, переданной устройством беспроводной зарядки,

при этом устройство беспроводного приема питания содержит устройство по любому из пп. 1-10.

13. Система по п. 12, в которой устройство беспроводного приема питания является мобильным терминалом, а устройство беспроводной зарядки является базой зарядки.