[实用新型]一种无线充电电路和充电系统

说明书

本实用新型提供了一种无线充电电路和充电系统，所述无线充电电路与充电设备无线连接，包括耦合输入线圈和多级半压模块，其中所述耦合输入线圈与充电设备无线连接，输出耦合电压和耦合电流；所述多级半压模块包括串联连接的至少两个半压斩波单元，所述多级半压模块的输入端连接所述耦合输入线圈，所述多级半压模块的输出端与用电装置连接。本实用新型提供的无线充电电路和充电系统，能够将无线充电耦合线圈的耦合输入电压提高至用电装置所需的充电电压的两倍以上，从而进一步地降低耦合损耗，提高充电效率。

技术领域

本实用新型涉及充电技术领域，特别是涉及一种无线充电电路和充电系统。

背景技术

随着无线设备的应用场景越来越密集，也需要随时方便地给各种无线设备如手机充电，相应地，无线充电技术迅速发展起来。目前的无线充电方案中，发送线圈和接收线圈之间无线耦合的能量损耗太大是业界人员非常关心的技术难题。在传输功率确定的情况下，耦合电压越高则损耗越小，则线圈之间的无线耦合效率越高。而实际应用中的问题在于，用电装置如充电电池需要的充电电压是不能太高的，如果前端耦合使用高倍电压，则后端必须经过调整电路将其调整至适合用电装置充电的电压水平。

基于此考量，在一些电路应用中，充电电路中设置了一个半压电路，用以将升高一倍的耦合输入电压降低一半以满足用电装置的需要，这种电路受限于仅能将耦合输入电压升高至用电装置所需电压的两倍，所能减少的损耗依然比较有限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无线充电电路和充电系统，可以将无线充电耦合线圈的耦合输入电压提高至用电装置所需的充电电压的两倍以上，从而进一步地降低耦合损耗。

具体地，本实用新型提供了一种无线充电电路，与充电设备无线连接，所述无线充电电路包括耦合输入线圈和多级半压模块，其中所述耦合输入线圈与充电设备无线连接，输出耦合电压和耦合电流；所述多级半压模块包括串联连接的至少两个半压斩波单元，所述多级半压模块的输入端连接所述耦合输入线圈，所述多级半压模块的输出端与用电装置连接。

进一步地，所述半压斩波单元包括第一电流通路和第二电流通路，其中位于所述多级半压模块输出端的半压斩波单元中的电容在所述第一电流通路导通期间充电，在所述第二电流通路导通期间放电至所述用电装置。

进一步地，还包括第一微控制器，所述第一微控制器分别与每个所述半压斩波单元连接，用于输出控制信号给每个所述半压斩波单元。

进一步地，所述第一电流通路包括依次连接的第一电容、第一开关管、第二电容、第二开关管和第三电容，且所述第一电流通路两端接地，其中所述第一开关管和第二开关管的控制端分别与所述第一微控制器电连接以接收所述控制信号，所述半压斩波单元的输入端设于第一电容和第一开关管之间，所述半压斩波单元的输出端设于所述第二开关管的输出端和所述第三电容的第一端之间；所述第二电流通路包括依次连接的第三电容、第三开关管、第二电容和第四开关管，且所述第二电流通路两端接地，其中所述第三开关管和第四开关管的控制端分别与所述第一微控制器电连接以接收所述控制信号，所述半压斩波单元的输出端设于所述第三电容的第一端和所述第三开关管的输出端之间。

进一步地，所述第一微控制器通过输出控制信号将所述多级半压模块中任意一级半压斩波单元中的第一开关管和第三开关管导通，并将第二开关管断开，以减少一级半压斩波单元。

进一步地，奇数级半压斩波单元的所述第一电流通路和偶数级半压斩波单元的所述第二电流通路在第一时段导通，并在与所述第一时段相邻的第二时段断开；奇数级半压斩波单元的所述第二电流通路和偶数级半压斩波单元的所述第一电流通路在第一时段断开，并在所述第二时段导通；或所有所述半压斩波单元的所述第一电流通路在第一时段导通并在相邻的第二时钟周期断开，所有所述半压斩波单元的所述第二电流通路在第一时段断开并在相邻的第二时钟周期导通。