[发明专利]高效的无线充电系统和方法

说明书

一种无线充电系统包括：被配置成与发射线圈磁耦合的接收线圈；与所述接收线圈连接的整流器；级联连接在整流器和负载之间的第一功率级和第二功率级；以及被配置成通过第一开关与第一电压节点连接和通过第二开关与第二电压节点连接的偏置电压源，所述偏置电压源由所述第一电压节点或者所述第二电压节点供电。

技术领域

本发明涉及充电系统，并且在特定实施例中，涉及一种高效无线充电系统。

背景技术

随着技术进一步发展，无线电能传输作为一种用于为诸如移动电话、平板PC、数码相机、MP3播放器和/或类似装置的基于电池的移动装置供电或充电的高效且便利的机制出现。无线电能传输系统通常包括原边发射器和副边接收器。原边发射器通过电磁耦合的方式，磁耦合到副边接收器。磁耦合可以由松耦合变压器实现，该松耦合变压器具有在原边发射器中形成的原边线圈和在副边接收器中形成的副边线圈。

原边发射器可包括诸如功率转换器的原边的功率转换单元。功率转换单元耦合到电源，并且能够将电功率转换成无线电能信号。副边接收器能够通过松耦合变压器接收无线电能信号，并将接收的无线电能信号转换成适合于负载的电能。

随着无线电能传输系统的功率变得越来越高，可能需要在发射器和接收器之间实现高功率无线电能传输。更具体来说，在各种输入和输出状况(例如，接收器的不同负载电流和/或不同额定输入电压)下实现高效无线电能传输已经变成一个突出的问题。例如，在高功率应用中，接收器的整流器的输出电压高达20V。接收器的偏置电压为约5V。接收器的整流器的输出电压和接收器偏置电压之间电压差可造成显著的功率损耗，从而降低高功率无线电能传输系统的效率。

期待提供具有在各种输入和输出状况下保持高效率等的良好表现的高性能电能接收器。

发明内容

通过提供了高效无线充电系统的本申请的实施例，一般性的解决或规避上述和其它问题，并且相应的获得了一般性的技术效果。

根据一个实施例，一种充电设备包括：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整流器并通过第二开关耦合到负载的偏置电压源。

根据另一个实施例，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；当无线充电系统的输出电压小于第一预定阈值时，将无线充电系统的偏置电压源连接到高于无线充电系统的输出电压的电位；以及当无线充电系统的输出电压大于第一预定阈值时，将无线充电系统的偏置电压源连接到无线充电系统的输出电压。

根据又一个实施例，一种无线充电系统包括：被配置成磁耦合到发射线圈的接收线圈；连接到接收线圈的整流器；级联连接在整流器和负载之间的第一功率级和第二功率级；以及配置成通过第一开关与第一电压节点连接并通过第二开关与第二电压节点连接的偏置电压源，其中第一电压节点和第二电压节点之一对偏置电压源供电。

本申请的实施例的优点是能够通过不同的电位为偏置电压源供电的高效无线充电系统。

上文相当广泛地概述了本申请的特征和技术优点，以便可以更好地理解以下对本申请的详细描述。下文将描述本申请的额外特征和优点，它们形成本申请的权利要求的主题。本领域技术人员应明白，可容易地利用公开的概念和特定实施例作为修改或设计用于实现本申请的相同目的的其它结构或过程的基础。本领域技术人员还应意识到，此类等效构造没有偏离随附权利要求中所阐述的本申请的精神和范围。

附图说明

为了更全面地了解本申请及其优点，现在结合附图参考以下描述，图中：

图1示出本申请实施例的无线充电系统的框图；

图2示出本申请实施例在图1中示出的无线充电系统的第一实施例的框图；