一种利用nfc天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置，包括天线匹配模块、无线充电管理模块、滤波模块，NFC天线、天线匹配模块、无线充电管理模块、滤波模块和电池依次连接。本发明由NFC天线接收能量信号，通过天线匹配模块使NFC天线接受的能量信号最大化，之后由无线充电管理模块与无线充电发射端进行通讯，并对接收的无线电信号进行整流稳压处理，输出充电电压信号，再由滤波模块对无线充电管理模块输出的充电电压信号进行滤波处理，输出合适的充电电压，实现了利用无线穿戴设备已有的NFC天线进行充电，无需额外增加充电接口或增加专用天线，提高了防水等级，避免占用无线穿戴设备有限的空间。
【专利说明】—种利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子产品充电技术，特别涉及一种利用NFC天线给无线穿戴设备充电的充电装置。
【背景技术】
[0002]无线穿戴设备，如智能手表，是在手表内置智能化系统、搭载智能手机系统连接于网络而实现多功能，能同步手机中的电话、短信、邮件、照片、音乐等。目前市场上出现了以苹果、索尼公司出产的智能手表，表现极为风骚，可以说是智能手机的一个有益的补充。
[0003]虽然智能手表可随身携带，能随时随地实现通话、短信、邮件等功能，给用户提供了方便，而且还表现为有个性、时尚，倍受年轻消费都的青睐，但其充电是个难题。
[0004]虽然智能手表的耗电量并不大，但由于它是便携设备，需戴在手上，这对于智能手表的体积和重量也有了很大的制约，使得电池容量不可能做大，目前充一次电大约可用I天左右。如果在时尚漂亮的智能手表上设置充电插头，会占用智能手表有限的空间，影响了整体的美感。
[0005]另外，有部分无线穿戴设备能实现无线充电，但需在设备上增加专用的天线，占用了无线穿戴设备有限的空间。因此无线穿戴设备的充电方式还有待改进和创新。
【发明内容】
[0006]鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置，能利用NFC天线接收能量给无线穿戴设备充电，节省无线穿戴设备的空间。
[0007]为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案:
一种利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置，与无线穿戴设备的电池和NFC天线连接，所述NFC天线，用于收发能量信号；所述充电装置包括:
天线匹配模块，用于使NFC天线接受的能量信号最大化；
无线充电管理模块，用于通过点对点与无线充电发射端进行通讯，并对接收的无线电信号进行整流稳压处理，输出充电电压信号；
滤波模块，用于对无线充电管理模块输出的充电电压信号进行滤波处理，使无线充电管理模块输出合适的充电电压；
所述天线匹配模块的输入端连接NFC天线，天线匹配模块的输出端通过无线充电管理模块的输入端，所述无线充电管理模块的输出端通过滤波模块连接电池。
[0008]所述的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置中，所述天线匹配模块包括:第一天线接线点、第二天线接线点、串联匹配单元和并联匹配单元；所述串联匹配单元的一端连接第一天线接线点，串联匹配单元的另一端连接无线充电管理模块、还通过并联匹配单元连接第二天线接线点和无线充电管理模块。
[0009]所述的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置中，所述串联匹配单元包括:第一电容、第二电容和第三电容，所述第一电容的一端、第二电容的一端和第三电容的一端均连接第一天线接线点，第一电容的另一端、第二电容的另一端和第三电容的另一端均连接无线充电管理模块、还通过并联匹配单元连接无线充电管理模块和第二天线接线点，所述第一电容、第二电容和第三电容，用于使谐振频率与发射端输出频率一致，以获得最大能量信号。
[0010]所述的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置中，所述并联匹配单元包括第四电容和第五电容,所述第四电容的一端和第五电容的一端均连接第一电容的另一端、第二电容的另一端、第三电容的另一端和无线充电管理模块，所述第四电容的另一端和第五电容的另一端均连接无线充电管理模块和第二天线接线点。
[0011 ] 所述的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置中，所述无线充电管理模块包括无线充电单元、自供电耦合单元、通讯耦合单元、预采样单元、异物检测单元、输出电流设置单元、温度检测单元、电压反馈单元和使能单元；所述自供电耦合单元、通讯耦合单元、预采样单元、异物检测单元、输出电流设置单元、温度检测单元和使能单元均连接无线充电单元，所述无线充电单元还依次通过滤波模块和电压反馈单元连接电池。
[0012]所述的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置中，所述无线充电单元包括无线充电芯片，所述自供电耦合单元包括第一自供电耦合电容和第二自供电耦合电容，第一自供电耦合电容和第二自供电耦合电容用于在无线穿戴设备完全没电的情况下先从发射能量信号中获得电量给无线穿戴设备使其启动，以行使基本的通讯/管理功能；所述通讯稱合单元包括第一通讯稱合电容和第二通讯稱合电容，第一通讯稱合电容和第二通讯耦合电容用于发送通讯口令及发射/接收系统信息的调制解调，完成通讯；所述预采样单元包括第一箝位电容和第二箝位电容，所述异物检测单元包括第一电阻，所述输出电流设置单元包括第二电阻，所述温度检测单元包括NTC热敏电阻，所述电压反馈单元包括第三电阻和第四电阻，所述使能单元包括第五电阻；
所述第一自供电耦合电容的一端连接无线充电芯片的B00T1端，第一自供电耦合电容的另一端连接无线充电芯片的两个ACl端、第一电容的另一端、第二电容的另一端、第三电容的另一端、第四电容的一端和第五电容的一端；
所述第二自供电耦合电容的一端连接无线充电芯片的B00T2端，第二自供电耦合电容的另一端连接无线充电芯片的两个AC2端、第四电容的另一端和第五电容的另一端；
所述第一通讯耦合电容的一端连接无线充电芯片的COMMl端，第一通讯耦合电容的另一端连接无线充电芯片的两个ACl端；所述第二通讯耦合电容的一端连接无线充电芯片的C0MM2端，所述第二通讯耦合电容的另一端连接无线充电芯片的两个AC2端；
所述第一箝位电容的一端连接无线充电芯片的CLMP2端，第一箝位电容的另一端连接无线充电芯片的两个AC2端；所述第二箝位电容的一端连接无线充电芯片的CLMPl端，第一箝位电容的另一端连接无线充电芯片的两个ACl端和第一自供电耦合电容的另一端；
所述无线充电芯片的FOD端通过第一电阻接地，所述无线充电芯片的ILIM端通过第二电阻连接无线充电芯片的FOD端、第三电阻的一端和第四电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接滤波模块，第四电阻的另一端连接电池；
所述无线充电芯片的四个OUT端和两个RECT端均通过滤波模块连接电池，所述无线充电芯片的TS-CTRL端通过NTC热敏电阻接地，无线充电芯片的ENl端通过第五电阻接地，所述无线充电芯片的EN2端和四个PGND端均接地。
[0013]所述的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置中，所述无线充电单元还包括第六电阻和发光二极管，所述无线充电芯片的/CHG端通过第六电阻连接发光二极管的负极，发光二极管的正极连接电池、还通过滤波模块连接无线充电芯片的四个OUT端。
[0014]所述的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置中，所述无线充电单元还包括第七电阻，所述无线充电芯片的AD端通过第七电阻接地。
[0015]所述的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置中，所述无线充电单元还包括第一测试点和第二测试点，所述无线充电芯片的AD端连接所述第一测试点，无线充电芯片的/AD-EN端连接第二测试点。
[0016]所述的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置中，所述滤波模块包括第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第四滤波电容、第五滤波电容、第六滤波电容、第七滤波电容和第八滤波电容；所述第一滤波电容的一端和第二滤波电容的一端均连接无线充电芯片的四个OUT端和电池，第一滤波电容的另一端和第二滤波电容的另一端均接地；所述第三滤波电容的一端、第四滤波电容的一端、第五滤波电容的一端、第六滤波电容的一端、第七滤波电容的一端和第八滤波电容的一端均连接无线充电芯片的两个RECT端和第三电阻的另一端，第三滤波电容的另一端、第四滤波电容的另一端、第五滤波电容的另一端、第六滤波电容的另一端、第七滤波电容的另一端和第八滤波电容的另一端均接地。
[0017]相较于现有技术，本发明提供的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置，由NFC天线接收能量信号，通过天线匹配模块使NFC天线接受的能量信号最大化，之后由无线充电管理模块通过点对点与无线充电发射端进行通讯，并对接收的无线电信号进行整流稳压处理，输出充电电压信号，再由滤波模块对无线充电管理模块输出的充电电压信号进行滤波处理，使无线充电管理模块输出合适的充电电压，实现了利用无线穿戴设备已有的NFC天线进行充电，无需在无线穿戴设备上额外增加充电接口或增加专用天线，提高了防水等级，避免占用无线穿戴设备有限的空间。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置的结构框图。
[0019]图2为本发明利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置的电路图。
[0020]图3为本发明利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置中天线匹配模块的等效电路图。
【具体实施方式】
[0021]本发明提供一种利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置，能利用无线穿戴设备已有的NFC天线抓获能量，并由充电装置将能量信号电压转换为5V直流电压给电池充电。本发明无需采用专用的无线充电天线，节省了无线穿戴设备的空间。
[0022]为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0023]本发明提供的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置与无线穿戴设备的电池和NFC天线连接，能利用无线穿戴设备已有的NFC天线抓获能量完成充电。所述的无线穿戴设备为智能手表等穿戴设备，所述充电装置利用了智能手表中的NFC天线(由于大部分智能手表都配置NFC天线，用来短距离传输和手机快速蓝牙配对)，接收NFC信号和无线充电信号，把接收到的无线信号经过无线充电管理芯片转换为5V直流电压给智能手表充电，由于智能手表本身耗电量极小，这样就不用线缆充电，直接在任何有无线充电的场所给智能手表充电，甚至可以用手机的NFC功能给智能手表充电，实现了随时随地给智能手机充电，而且其充电方式极为方便。
[0024]请参阅图1，所述的无线充电装置包括:天线匹配模块20、无线充电管理模块30和滤波模块40，天线匹配模块20的输入端连接NFC天线10、天线匹配模块20的输出端连接无线充电管理模块30的输入端，无线充电管理模块30的输出端连接电池50、还通过滤波模块40和电池50连接。
[0025]无线穿戴设备的NFC天线10用于收发能量信号(无线穿戴电设备开机时，即使没有任何接收设备，也会定期间隔性发送能量引导信号)，在充电时，由NFC天线10抓获无线能量信号，之后由天线匹配模块20使NFC天线10接受的能量信号最大化，再由无线充电管理模块30对天线匹配模块20传输的能量信号进行标准判断(如Qi标准或PMA标准)，并通过通讯单元(下述的无线充电管理模块30)向发射端(如手机)传递自身属性信息(如:所属标准，需求电流)，让发射端判断，若判断标准符合规定，则发射端持续发送能量信号，接收端(即无线穿戴设备)则对接收的能量信号进行整流稳压处理，输出充电电压信号，再由滤波模块40将无线充电管理模块30输出的充电电压信号进行滤波并反馈充电电压，以输出合适的充电电压给电池接口 50，电池接口 50连接电池充电，从而实现了利用无线穿戴设备已有的NFC天线10进行充电，无需在无线穿戴设备上额外增加充电接口或增加天线，避免占用无线穿戴设备有限的空间。
[0026]其中，所述无线充电管理模块30包括无线充电单元301、自供电耦合单元302、通讯耦合单元303、预采样单元304、异物检测单元305、输出电流设置单元306、温度检测单元307、电压反馈单元308和使能单元309。所述自供电耦合单元302、通讯耦合单元303、预采样单元304、异物检测单元305、输出电流设置单元306、温度检测单元307和使能单元309均连接无线充电单元301，所述无线充电单元301还依次通过滤波模块40和电压反馈单308元连接电池50。
[0027]所述无线充电单元301用于与无线充电发射端进行点对点通讯，通过引导能量/通讯协议判断无线充电发射端发射的信号是否符合Qi标准或PMA标准，若标准符合，则对接收的无线电信号进行整流稳压处理，输出充电电压信号。所述自供电耦合单元302用于给无线充电单元301提供运行的电源。所述通讯耦合单元303用于与无线充电发射端进行通讯。所述预采样单元304用于高电压保护，防止输入的能量信号电压过高损坏所述无线充电装置，如输入电压超过15V即会进行保护。所述异物检测单元305用于异物检测。所述输出电流设置单元306用于设置最大输出电流。所述温度检测单元307用于高温保护，检测充电时的温度，防止温度过高损坏无线穿戴设备。所述电压反馈单元308用于检测输出电压。所述使能单元309用于控制无线充电单元301的工作状态，不需控制时该使能单元309接地。
[0028]请一并参阅图2，所述天线匹配模块20包括:第一天线接线点201、第二天线接线点202、串联匹配单元203和并联匹配单元204 ;所述第一天线接线点201和第二天线接线点202用于连接天线10，所述串联匹配单元203的一端连接第一天线接线点201，串联匹配单元203的另一端连接无线充电管理模块30、还通过并联匹配单元204连接第二天线接线点202和无线充电管理模块30。所述串联匹配单元203和并联匹配单元204可根据无线穿戴设备(如智能手表)的具体电磁环境调试，尽可能获得更多的信号能量。在其它实施例中，该串联匹配单元203和并联匹配单元204的功能也可以采用电阻或电感实现。
[0029]所述串联匹配单元203包括:第一电容Cl、第二电容C2和第三电容C3，所述第一电容Cl的一端、第二电容C2的一端和第三电容C3的一端均连接第一天线接线点201，第一电容Cl的另一端、第二电容C2的另一端和第三电容C3的另一端均连接无线充电管理模块30、还通过并联匹配单元204连接无线充电管理模块30和第二天线接线点202。由于NFC天线的感抗与传统无线充电天线不一样，且有一致性差异，通过调整这三个电容值(即第一电容Cl、第二电容C2和第三电容C3的容值)，可以使谐振频率与发射端输出频率一致，以获得最大能量信号。
[0030]所述并联匹配单元204包括第四电容C4和第五电容C5，所述第四电容C4的一端和第五电容C5的一端均连接第一电容Cl的另一端、第二电容C2的另一端、第三电容C3的另一端和无线充电管理模块30，所述第四电容C4的另一端和第五电容C5的另一端均连接无线充电管理模块30和第二天线接线点202。
[0031]所述的天线匹配模块20的等效电路图如图3所示，其中，Ls是NFC天线10的感抗，为3.9IuH ；C1,是C1、C2和C3并联的总电容值，即串联匹配单元203的总电容值；C2,是C4和C5并联的总电容值，即并联匹配单元204的总电容值。所述串联匹配单元203的电容值Cl'和并联匹配单元204的电容值C2'可根据不同NFC天线10的感抗Ls计算得出。具体计算公式如下:
Cl' =[Ls*(fs*2 π )2]-1
其中，fs 为 10kHz，Ls 为 3.91uH，计算得出 Cl' =0.65uF ；
C2' =[Ls*(fD*2 ) 2-l/Cl' ]
其中，fD 为 IMHz，Ls 为 3.9 luH，计算得出 C2' =6.5nF ；
通过NFC天线10的感抗Ls，计算得出串联匹配单元203的电容值Cl'和并联匹配单元204的电容值C2'，从而使NFC天线10接受的能量最大化。
[0032]请继续参阅图2，所述无线充电单元301包括无线充电芯片U1，优选Ti公司的型号为BQ51013B的芯片。
[0033]所述自供电稱合单兀302包括第一自供电稱合电容C6和第二自供电稱合电容C7 ；第一自供电耦合电容C6和第二自供电耦合电容C7用于负责在无线穿戴设备完全没电的情况下先从发射能量信号中获得电量给接收设备启动以行使基本的通讯/管理功能；所述第一自供电耦合电容C6的一端连接无线充电芯片Ul的B00T1端，第一自供电耦合电容C6的另一端连接无线充电芯片Ul的两个ACl端、第一电容Cl的另一端、第二电容C2的另一端、第三电容C3的另一端、第四电容C4的一端和第五电容C5的一端。所述第二自供电稱合电容C7的一端连接无线充电芯片Ul的B00T2端，第二自供电耦合电容C7的另一端连接无线充电芯片Ul的两个AC2端、第四电容C4的另一端和第五电容C5的另一端。所述第一自供电耦合电容C6和第二自供电耦合电容C7主要用于给无线充电单元301提供运行的电源。
[0034]所述通讯耦合单元303包括第一通讯耦合电容C8和第二通讯耦合电容C9 ;所述第一通讯耦合电容C8的一端连接无线充电芯片Ul的COMMl端，第一通讯耦合电容C8的另一端连接无线充电芯片Ul的两个ACl端；所述第二通讯耦合电容C9的一端连接无线充电芯片Ul的C0MM2端，所述第二通讯耦合电容C9的另一端连接无线充电芯片Ul的两个AC2端；所述第一通讯耦合电容CS和第二通讯耦合电容C9主要用于与无线充电发射端进行通讯，具体用于发送通讯口令及发射/接收系统信息的调制解调，完成通讯。
[0035]所述预采样单元304包括第一箝位电容ClO和第二箝位电容Cll ;所述第一箝位电容ClO的一端连接无线充电芯片Ul的CLMP2端，第一箝位电容ClO的另一端连接无线充电芯片Ul的两个AC2端；所述第二箝位电容Cll的一端连接无线充电芯片Ul的CLMPl端，第二箝位电容的另一端连接无线充电芯片Ul的两个ACl端和第一自供电耦合电容C6的另一端；所述第一箝位电容ClO和第二箝位电容Cl I主要用于高电压保护，防止输入的能量信号电压过高损坏所述无线充电装置，本实施例中，输入的能量信号电压超过15V即会进行保护。
[0036]所述异物检测单元305包括第一电阻Rl，所述输出电流设置单元306包括第二电阻R2，电压反馈单元308包括第三电阻R3和第四电阻R4，所述温度检测单元307包括NTC热敏电阻RNTC。
[0037]所述无线充电芯片Ul的FOD端通过第一电阻Rl接地；所述第一电阻Rl主要用于异物检测，并将检测信号反馈给无线充电芯片U1，防止接线错误。
[0038]所述无线充电芯片Ul的IUM端通过第二电阻R2连接无线充电芯片Ul的FOD端、第一电阻Rl的一端、第三电阻R3的一端和第四电阻R4的一端；所述第二电阻R2主要用于设置最大输出电流，本实施例中，最大输出电流Imax计算公式为:Imax=262/R2。
[0039]所述第三电阻的另一端连接滤波模块，第四电阻的另一端连接电池接口 501，该电池接口 501用于连接电池。所述第三电阻R3和第四电阻R4主要用于检测无线充电芯片Ul的输出电压。
[0040]所述NTC热敏电阻RNTC的一端连接无线充电芯片Ul的TS-CTRL端，NTC热敏电阻RNTC的另一端接地，主要用于高温保护，检测充电时的温度，防止温度过高损坏无线穿戴设备。
[0041]所述使能单元309包括第五电阻R5 ;所述第五电阻R5的一端连接无线充电芯片Ul的ENl端，第五电阻R5的另一端接地，所述无线充电芯片Ul的EN2端和四个PGND端均接地。所述第五电阻R5主要用于控制无线充电单元301的使用状态，不需使用时，使ENl端接地。
[0042]所述无线充电芯片Ul的四个OUT端和两个RECT端均通过滤波模块40连接电池接口 501，由OUT端输出充电电压至电池接口 501给电池充电。
[0043]进一步的，所述无线充电单元301还包括第六电阻R6和发光二极管LED，所述无线充电芯片Ul的/CHG端通过第六电阻R6连接发光二极管LED的负极，发光二极管LED的正极连接电池接口 501 (等效于连接电池)、还通过滤波模块40连接无线充电芯片Ul的四个OUT端，由电池给发光二极管的正极提供高电位，在无线穿戴设备充电时，无线充电芯片Ul的/CHG端输出低电平使发光二极管LED点亮，以指示正在充电。
[0044]更进一步的，所述无线充电单元301还包括第七电阻R7，所述无线充电芯片Ul的AD端通过第七电阻R7接地。所述无线充电单元301还包括第一测试点3011和第二测试点3012，所述无线充电芯片Ul的AD端连接所述第一测试点3011，无线充电芯片Ul的/AD-EN端连接第二测试点3012。
[0045]本发明的一重要改进在于对滤波模块40的电路结构的改进，请继续参阅图2，所述滤波模块40包括第一滤波电容C12、第二滤波电容C13、第三滤波电容C14、第四滤波电容C15、第五滤波电容C16、第六滤波电容C17、第七滤波电容C18和第八滤波电容C19 ;所述第一滤波电容C12的一端和第二滤波电容C13的一端均连接无线充电芯片Ul的四个OUT端和电池接口 501 (等效于连接电池)，第一滤波电容C12的另一端和第二滤波电容C13的另一端均接地；所述第三滤波电容C14的一端、第四滤波电容C15的一端、第五滤波电容C16的一端、第六滤波电容C17的一端、第七滤波电容C18的一端和第八滤波电容C19的一端均连接无线充电芯片Ul的两个RECT端和第三电阻R3的另一端，第三滤波电容C14的另一端、第四滤波电容C15的另一端、第五滤波电容C16的另一端、第六滤波电容C17的另一端、第七滤波电容C18的另一端和第八滤波电容C19的另一端均接地。所述滤波模块40主要用于将无线充电管理模块30输出的充电电压信号进行滤波并反馈充电电压给无线充电芯片U1，使其输出合适的充电电压给电池充电。
[0046]本实施例中，所述第一滤波电容C12的容值为lOOnf，第二滤波电容C13的容值为10uf、第三滤波电容C14的容值为lOOnf，第四滤波电容C15、第五滤波电容C16、第六滤波电容C17、第七滤波电容C18和第八滤波电容C19的容值为2.2uf。本发明通过设置多个容值较低的电容来取代BQ51013B芯片标准外围电容中的大容值电容，可大大减小整体的厚度，有利于智能手表超薄化，提升产品的外型效果。在选用各个电容值，优先选用耐压为25V的电容。
[0047]综上所述，本发明利用无线穿戴设备已有的NFC天线进行充电，无需额外增加充电接口或增加天线，提高了防水等级，避免占用无线穿戴设备有限的空间。
[0048]本发明在充电时使用Ti公司的BQ51013B无线充电芯片与无线充电发射端进行点对点通讯，并判断无线充电发射端发射的信号是否符合Qi标准或PMA标准，有效的防止了其他无线信号的干扰，使充电变得方便和可靠。
[0049]另外，本发明通过采用若干个容值较小的电容还取代容值大的电容，在达到滤波效果的同时，减小了整机厚度。
[0050]可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置，与无线穿戴设备的电池和NFC天线连接，其特征在于，包括: 天线匹配模块，用于使NFC天线接受的能量信号最大化； 无线充电管理模块，用于通过点对点与无线充电发射端进行通讯，并对接收的无线电信号进行整流稳压处理，输出充电电压信号； 滤波模块，用于对无线充电管理模块输出的充电电压信号进行滤波处理，使无线充电管理模块输出合适的充电电压； 所述天线匹配模块的输入端连接NFC天线，天线匹配模块的输出端连接无线充电管理模块的输入端，所述无线充电管理模块的输出端连接电池，还通过滤波模块连接电池。
2.根据权利要求1所述的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置，其特征在于，所述天线匹配模块包括:第一天线接线点、第二天线接线点、串联匹配单元和并联匹配单元；所述串联匹配单元的一端连接第一天线接线点，串联匹配单元的另一端连接无线充电管理模块、还通过并联匹配单元连接第二天线接线点和无线充电管理模块。
3.根据权利要求2所述的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置，其特征在于，所述串联匹配单元包括:第一电容、第二电容和第三电容，所述第一电容的一端、第二电容的一端和第三电容的一端均连接第一天线接线点，第一电容的另一端、第二电容的另一端和第三电容的另一端均连接无线充电管理模块、还通过并联匹配单元连接无线充电管理模块和第二天线接线点，所述第一电容、第二电容和第三电容，用于使谐振频率与发射端输出频率一致，以获得最大能量信号。
4.根据权利要求3所述的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置，其特征在于，所述并联匹配单元包括第四电容和第五电容，所述第四电容的一端和第五电容的一端均连接第一电容的另一端、第二电容的另一端、第三电容的另一端和无线充电管理模块，所述第四电容的另一端和第五电容的另一端均连接无线充电管理模块和第二天线接线点。
5.根据权利要求4所述的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置，其特征在于，所述无线充电管理模块包括无线充电单元、自供电耦合单元、通讯耦合单元、预采样单元、异物检测单元、输出电流设置单元、温度检测单元、电压反馈单元和使能单元；所述自供电耦合单元、通讯耦合单元、预采样单元、异物检测单元、输出电流设置单元、温度检测单元和使能单元均连接无线充电单元，所述无线充电单元还依次通过滤波模块和电压反馈单元连接电池。
6.根据权利要求5所述的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置，其特征在于，所述无线充电单元包括无线充电芯片，所述自供电耦合单元包括第一自供电耦合电容和第二自供电耦合电容，第一自供电耦合电容和第二自供电耦合电容用于在无线穿戴设备完全没电的情况下先从发射能量信号中获得电量给无线穿戴设备使其启动，以行使基本的通讯/管理功能；所述通讯耦合单元包括第一通讯耦合电容和第二通讯耦合电容，第一通讯耦合电容和第二通讯耦合电容用于发送通讯口令及发射/接收系统信息的调制解调，完成通讯；所述预采样单元包括第一箝位电容和第二箝位电容，所述异物检测单元包括第一电阻，所述输出电流设置单元包括第二电阻，所述温度检测单元包括NTC热敏电阻，所述电压反馈单元包括第三电阻和第四电阻，所述使能单元包括第五电阻； 所述第一自供电耦合电容的一端连接无线充电芯片的BOOTl端，第一自供电耦合电容的另一端连接无线充电芯片的两个ACl端、第一电容的另一端、第二电容的另一端、第三电容的另一端、第四电容的一端和第五电容的一端； 所述第二自供电耦合电容的一端连接无线充电芯片的B00T2端，第二自供电耦合电容的另一端连接无线充电芯片的两个AC2端、第四电容的另一端和第五电容的另一端； 所述第一通讯耦合电容的一端连接无线充电芯片的COMMl端，第一通讯耦合电容的另一端连接无线充电芯片的两个ACl端；所述第二通讯耦合电容的一端连接无线充电芯片的C0MM2端，所述第二通讯耦合电容的另一端连接无线充电芯片的两个AC2端； 所述第一箝位电容的一端连接无线充电芯片的CLMP2端，第一箝位电容的另一端连接无线充电芯片的两个AC2端；所述第二箝位电容的一端连接无线充电芯片的CLMPl端，第一箝位电容的另一端连接无线充电芯片的两个ACl端和第一自供电耦合电容的另一端； 所述无线充电芯片的FOD端通过第一电阻接地，所述无线充电芯片的ILIM端通过第二电阻连接无线充电芯片的FOD端、第三电阻的一端和第四电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接滤波模块，第四电阻的另一端连接电池； 所述无线充电芯片的四个OUT端和两个RECT端均通过滤波模块连接电池，所述无线充电芯片的TS-CTRL端通过NTC热敏电阻接地，无线充电芯片的ENl端通过第五电阻接地，所述无线充电芯片的EN2端和四个PGND端均接地。
7.根据权利要求6所述的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置，其特征在于，所述无线充电单元还包括第六电阻和发光二极管，所述无线充电芯片的/CHG端通过第六电阻连接发光二极管的负极，发光二极管的正极连接电池、还通过滤波模块连接无线充电芯片的四个OUT端。
8.根据权利要求6所述的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置，其特征在于，所述无线充电单元还包括第七电阻，所述无线充电芯片的AD端通过第七电阻接地。
9.根据权利要求6所述的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置，其特征在于，所述无线充电单元还包括第一测试点和第二测试点，所述无线充电芯片的AD端连接所述第一测试点，无线充电芯片的/AD-EN端连接第二测试点。
10.根据权利要求6所述的利用NFC天线给无线穿戴设备充电的无线充电装置，其特征在于，所述滤波模块包括第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第四滤波电容、第五滤波电容、第六滤波电容、第七滤波电容和第八滤波电容；所述第一滤波电容的一端和第二滤波电容的一端均连接无线充电芯片的四个OUT端和电池，第一滤波电容的另一端和第二滤波电容的另一端均接地；所述第三滤波电容的一端、第四滤波电容的一端、第五滤波电容的一端、第六滤波电容的一端、第七滤波电容的一端和第八滤波电容的一端均连接无线充电芯片的两个RECT端和第三电阻的另一端，第三滤波电容的另一端、第四滤波电容的另一端、第五滤波电容的另一端、第六滤波电容的另一端、第七滤波电容的另一端和第八滤波电容的另一端均接地。
【文档编号】H02J17/00GK104167788SQ201410391631
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年8月11日 优先权日:2014年8月11日
【发明者】陈长荣 申请人:Tcl通讯（宁波）有限公司