[发明专利]高效的无线充电系统和方法

权利要求书

1.一种充电设备，其特征在于，包括：

被配置成将交流电压转换成直流电压的整流器；

级联连接在所述整流器和负载之间的第一功率级和第二功率级；以及

通过第一线性稳压器和第一开关耦合到所述整流器并通过第二开关耦合到所述负载的偏置电压源。

2.如权利要求1所述的充电设备，其特征在于，

所述第一线性稳压器和所述第一开关由背靠背连接的第一晶体管和第二晶体管形成；并且

所述第二开关由背靠背连接的第三晶体管和第四晶体管形成。

3.如权利要求1所述的充电设备，其特征在于，

所述第一功率级是降压型功率转换器，被配置成接收由所述整流器生成的所述直流电压；并且

所述第二功率级是电荷泵功率转换器，被配置为分压器。

4.如权利要求1所述的充电设备，其特征在于，

所述第一功率级是降压型功率转换器；并且

所述第二功率级是隔离开关。

5.如权利要求1所述的充电设备，其特征在于，

所述第一功率级是四开关升/降压功率转换器。

6.如权利要求1所述的充电设备，其特征在于，所述第一功率级是混合转换器，

所述混合转换器包括：

串联连接在所述混合转换器的输入端和输出滤波器之间的第一开关元件、电容和第二开关元件；

连接在所述第一开关元件和所述电容的共同节点与所述第二开关元件和所述输出滤波器的共同节点之间的第三开关元件；以及

连接在所述电容和所述第二开关的共同节点与地之间的第四开关元件。

7.如权利要求1所述的充电设备，其特征在于，

所述第一功率级是低压差线性稳压器。

8.如权利要求1所述的充电设备，其特征在于，还包括：

连接在所述第一功率级的输出端和所述偏置电压源之间的第三开关。

9.一种充电方法，包括：

检测无线充电系统的输出电压，所述无线充电系统包括级联连接的整流器、第一功率级和第二功率级，并且所述无线充电系统的输出端被配置成连接到电池；

当所述无线充电系统的所述输出电压小于第一预定阈值时，将所述无线充电系统的偏置电压源与高于所述无线充电系统的所述输出电压的电位连接；以及

当所述无线充电系统的所述输出电压大于所述第一预定阈值时，将所述无线充电系统的所述偏置电压源与所述无线充电系统的所述输出电压连接。

10.如权利要求9所述的充电方法，其特征在于，还包括：

在启动阶段，当所述无线充电系统的所述输出电压小于所述第一预定阈值时，通过第一线性稳压器和第一开关将所述无线充电系统的所述偏置电压源连接到所述整流器的输出端，由所述整流器的所述输出端为所述偏置电压源供电；以及

当所述无线充电系统的所述输出电压大于所述第一预定阈值时，通过第二开关将所述无线充电系统的所述偏置电压源连接到所述无线充电系统的所述输出电压，由所述无线充电系统的所述输出端为所述偏置电压源供电。

11.如权利要求10所述的充电方法，其特征在于，还包括：

在将所述无线充电系统的所述偏置电压源连接到所述整流器的所述输出端时，减小所述第一线性稳压器的输出电压，直到所述第一线性稳压器的所述输出电压等于所述偏置电压源的电压为止；以及

在所述第一线性调稳压器的所述输出电压等于所述偏置电压源的所述电压后，断开位于所述无线充电系统的所述偏置电压源和所述输出电压之间的所述第二开关，并令位于所述第一线性稳压器和所述偏置电压源之间的所述第一开关导通。