[发明专利]一种充电模块与无线充电系统

说明书

本发明公开了一种充电模块与无线充电系统，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，其中，低频谐振单元包括串联连接的低频线圈与低频补偿电容，高频谐振单元包括串联连接的高频线圈与高频调谐电容，高频调谐电容用于使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高频谐振单元的电流在低频线圈两端形成的感生电动势之间的差值在预设区间内，第一电容用于使高频线圈以及高频调谐电容在高频工作频率附近形成串联谐振。通过上述方式，能够提高无线充电双模接收端的工作效率。

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，特别是涉及一种充电模块与无线充电系统。

背景技术

随着智能手机的发展，无线充电逐渐成为高端手机的标配功能。现阶段的无线充电发射端解决方案多以基于Qi标准的低频(110-148.5kHz)充电底座为主。目前，基于Qi标准的无线充电发射底座通常由一个或多个线圈组成。在充电的过程中，手机需要与发射底座紧密贴合，与发射端里的一个线圈精准对位，才能实现高效的无线电能传输。而一旦手机和无线充电底座间的间距增加或对位不准，那么无线充电无法顺利进行。

而采用高频无线充电标准Airfuel Alliance（AFA）的系统通过将工作频率提高到6.78MHz，可以实现充电距离和平面上自由度的增加，为用户提供下一代的无线充电用户体验。为此高频（MHz）的无线充电方案往往被看作第二代的终端无线充电解决方案，也被看好为市场的演进方向。而在无线充电系统在从低频的Qi标准向高频的AFA标准演进的过程当中，由于基于Qi标准的设备已经有较大的用户群体，因而需要低频和高频方案并存的双模解决方案作为过渡，以使得产品的演进更容易被终端用户所接收。

在现有的双模的接收端系统中两个接收线圈分别经过高频和低频调谐、补偿电路后连接到同一个支持高频低频双模的整流电路上，也就是在整流电路的交流端相连。这种结构的优势在于复用整流电路，节约成本。

然而，在现有的双模的接收端系统中，由于会存在高频线圈和低频线圈间的耦合，而使得无线充电系统功率传输效率降低，也就是现有的双模的接收端系统的工作效率较低。

发明内容

本发明实施例旨在提供一种充电模块与无线充电系统，能够提高双模无线充电接收端的工作效率。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种充电模块，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在预设区间内；

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。

在一种可选的方式中，所述高频调谐电容的电容值为：