[发明专利]一种充电模块与无线充电系统

权利要求书

1.一种充电模块，其特征在于，应用于无线充电双模接收端，所述充电模块包括：

低频谐振单元、高频谐振单元、第一电容、整流单元与电压变换单元；

所述低频谐振单元的第一端与所述高频谐振单元的第一端连接，且连接点为第一连接点，所述低频谐振单元的第二端与所述高频谐振单元的第二端连接，且连接点为第二连接点；

其中，所述低频谐振单元包括串联连接的低频线圈与低频补偿电容，所述高频谐振单元包括串联连接的高频线圈与高频调谐电容，且所述低频线圈的同名端与所述高频线圈的同名端连接；

所述高频调谐电容用于使所述高频谐振单元在接收高频无线电能信号时其两端的交流电压与流过所述高频谐振单元的电流在所述低频线圈两端形成的感生电动势之间的差值小于流过所述高频线圈的电流在所述低频线圈两端形成的感生电动势；

所述第一电容的第一端与所述第一连接点连接，所述第一电容的第二端与所述整流单元的第一输入端连接，所述整流单元的第二输入端与所述第二连接点连接，所述整流单元的输出端与所述电压变换单元的输入端连接，所述电压变换单元的输出端用于给后继电路供电；

所述第一电容用于与所述高频线圈以及所述高频调谐电容在高频工作频率附近形成串联谐振。

2.根据权利要求1所述的充电模块，其特征在于，

所述高频调谐电容的电容值为：，其中，CH为所述高频调谐电容的电容值，LH为所述高频线圈的电感值，LL为所述低频线圈的电感值，ω为所述无线充电双模接收端接收到的所述高频无线电能信号的角频率，k为所述高频线圈与所述低频线圈间在高频工作频率下的耦合系数。

3.根据权利要求2所述的充电模块，其特征在于，

所述第一电容的电容值为：，其中，CC为所述第一电容的电容值。

4.根据权利要求1所述的充电模块，其特征在于，

所述充电模块还包括第一开关单元与控制单元；

所述第一开关单元与所述第一电容并联连接，且所述第一开关单元与所述控制单元连接。

5.根据权利要求4所述的充电模块，其特征在于，所述控制单元用于：

检测所述无线充电双模接收端是否接收到低频无线电能信号，

若是，则控制所述第一开关单元导通，以使所述低频谐振单元将接收到的所述低频无线电能信号传输至所述整流单元；

若否，则控制所述第一开关单元断开，以使所述第一电容用于与所述高频线圈以及所述高频调谐电容在高频工作频率附近形成串联谐振。

6.根据权利要求4所述的充电模块，其特征在于，

所述第一开关单元包括第一开关管；

所述第一开关管的栅极与所述控制单元连接，所述第一开关管的漏极与所述第一电容的第一端连接，所述第一开关管的源极与所述第一电容的第二端连接；

所述第一开关管用于基于所述控制单元的第一控制信号切换其开关状态，其中，将所述第一控制信号中的最大电压记为高电平，将所述第一控制信号中的最小电压记为低电平。

7.根据权利要求6所述的充电模块，其特征在于，

所述第一控制信号恒为高电平或者恒为低电平；

所述第一控制信号用于基于所述无线充电双模接收端所接收到无线电能信号控制所述第一开关管的导通与关断。

8.根据权利要求6所述的充电模块，其特征在于，

所述第一控制信号为所述高电平与所述低电平之间连续变化的多个电平；

所述第一控制信号用于在所述控制单元检测到输入过压或过流时，改变所述第一开关管的导通状态，以对所述后继电路进行保护。

9.根据权利要求6所述的充电模块，其特征在于，

所述第一控制信号为脉宽调制信号；

所述第一控制信号用于调制所述第一开关管的导通电阻，以通过负载调制的方式实现与发射端的通信。