无线充电装置、系统以及方法_3

文档序号:9473552阅读:来源:国知局
至作为负载装置201的连接至具有浮接状态的识别针脚的智能手机。
[0069] 图3显示根据本发明的一实施例所述的对应无线充电装置100的不同操作模式的 流程图。在步骤301以及步骤304时,无线充电装置100检测是否有外部装置电连接至第 二数据以及电源接口 102。若是,则决定是否外部装置为负载装置或是有线的电源(例如, 根据第二数据以及电源接口 102的电源的存在以及不存在,以及根据由控制单元120设定 的无线充电单元Iio的操作模式)。若连线至负载装置,无线充电装置100自移动计算装置 150提供电源至负载装置(步骤305)。若连线至有线的电源,无线充电装置100自有线的 电源提供电能至移动计算装置150 (步骤306)。若没有外部装置连接至第二数据以及电源 接口 102时(步骤301),无线充电装置100自步骤303的装置的无线电源接收器提供无线 电源至移动计算装置150 (若无线电源能够使用步骤302)。若没有外部装置连接至第二数 据以及电源接口 1〇2(步骤301)且无线电源为不可得(步骤302)时,在连接至外部装置或 无线电源能够使用之前,对于无线充电装置100没有电源传输发生。
[0070] 根据本发明的一实施例,在步骤304辨别是否连线外部装置为负载装置或是有线 的电源,还根据使用于连接外部装置至第二数据以及电源接口 102的缆线/连接器的类 型。在一实施例中,当第二数据以及电源接口 102为微型通用串行总线埠时,用以连接外部 负载装置至微型通用串行总线埠的缆线以及连接器需为USB OTG相容,使得无线充电装置 100辨识所连接的装置需要抽取来自移动计算装置150的电源。USB OTG相容的缆线/连 接器的辨识针脚为接地,代表缆线/连接器为USB OTG相容使得无线充电装置100将连接 的外部装置视为会自移动计算装置150经由第二数据以及电源接口 102抽取电源的负载装 置。
[0071] 另一方面,当USB缆线/连接器的识别针脚连接至无线充电装置100的微型通用 串行总线埠并非接地而是没有连线(not connected,N.C.),说明了缆线/连接器并非USB OTG相容,且连接外部装置不会自移动计算装置150抽取电源。在此情况下,若连接的外部 装置(或其他有线的电源)为非USB OTG相容时,经由微型通用串行总线埠的电源针脚(也 就是第二数据以及电源接口 102)提供电源,无线充电装置100利用外部装置作为有线的电 源,而提供有线的充电至移动计算装置150。
[0072] 图4显示根据本发明的一实施例所述的无线充电装置100的元件间的连接的方块 图。当外部源(也就是负载装置或有线的电源)连接至第二数据以及电源接口 102,第一数 据以及电源接口 101以及第二数据以及电源接口 102间的识别路径402,由控制单元120所 利用而允许控制单元120提供适当的控制信号经由控制信号路径404至无线充电单元110。 举例来说,若USB OTG相容的USB连接器/缆线插入至无线充电装置100的第二数据以及 电源接口 102,控制单元120在识别路径402上连接至第二数据以及电源接口 102的识别针 脚的基础上,沿着控制信号路径404发送控制信号至无线充电单元110,并将无线充电装置 100推入一状态,使得移动计算装置150的无线充电以及有线充电暂停或停止,且使得移动 计算装置150沿着电源路径401提供电源至经由USB OTG相容的USB连接器/缆线而连接 的外部装置。
[0073] 另一方面,若非USB OTG相容的USB连接器/缆线位于第二数据以及电源接口 102 (或若没有连接至第二数据以及电源接口 102),控制单元120根据识别路径402为没有 连线状态(与接地状态相反),而发送不同的控制信号至无线充电单元110。若连接至外部 有线的电源,无线充电单元(其根据来自控制单元的控制信号而位于适当的操作模式)暂 停无线充电,且允许电源经由非USB OTG相容的USB连接器/缆线以及经由第一数据以及 电源接口 101以及第二数据以及电源接口 102沿着整个电源路径401,而自有线电源流至移 动计算装置150。若没有东西连接至第二数据以及电源接口 102时,控制单元120以及无线 充电单元110,允许无线电源经由部分连接无线充电单元110至第一数据以及电源接口 101 的电源路径401提供至移动计算装置150,而没有电源传送或是接收于部分连接无线充电 单元110至第二数据以及电源接口 102的电源路径401。
[0074] 在一特定的实施例中,无线充电单元110为Qi类型无线充电单元,其包括德州 仪器的BQ51013集成电路作为无线充电集成电路。本发明的利用TI BQ51013集成电路 的实施例,还包括双P通道MOSFET的负荷开关(Ioadswitch)以及MTM68411的负荷开 关。关于TI BQ51013集成电路的更详细的细节描述于德州仪器于"bq51010,bq51011,bq5 1013:Integrated Wireless Power Supply Receiver, Qi(Wireless Power Consortium) Compliant, "April 2011(Revised August 2011)的技术文件中,在此引用其全部内容。关 于MTM 68411负荷开关的更详细的细节描述于Panasonic "MTM68411 Silicon Pchannel MOS FET," January 2012的技术文件中,在此引用其全部内容。
[0075] TI BQ 51013包括两个"致能"针脚,分别为ENl以及EN2,其允许四种不同操作模 式。四种模式中的两个用于本发明的实施例,而此两种模式显示于下列图表:
[0078] 四种模式中,本发明的实施例中并未使用的二个如下表所示:
[0079]
[0080] 虽然无线充电集成电路的这些操作模式并未于在此的实施例中使用,然而该领域 技术人员能够在不背离本发明原理的情况下,调整控制逻辑而利用无线充电集成电路的 ο I 〇、〇 11、11 〇以及111操作模式的各种组合完成类似的结果。举例来说,以下所描述的实施 例中,因为在任一状况下电源不会由无线电源输出或无线充电集成电路的变压器输入所提 供,因此可以利用111操作模式取代110操作模式。
[0081] 要知道,其他无线充电集成电路(如,由Toshiba, Panasonic、Rohm以及IDT所生 产的无线充电集成电路)提供相似的输入针脚,其中输入针脚对应至对应的无线充电单元 的不同的操作模式(或其变化),并且这些其他无线充电集成电路也可与本发明的实施例 结合使用。其他类型的负载开关(Ioadswitch)也可用于其他的实施例中。
[0082] 假定具有USB OTG功能的移动计算装置150电连接至无线充电装置100的第一数 据以及电源接口 101,图5A-5C显示根据本发明的一实施例所述的不同的操作模式。这些 图示显示第二数据以及电源接口 102为具有五支针脚(Vcc、D-、D+,ID以及接地)的母头 micro-B的USB插座,且第一数据以及电源接口 101为具有相同五支针脚的公头micro-B的 USB插座。在此实施例中的控制单元120包括输出端连接至无线充电集成电路的ENl针脚 的反相器集成电路(且包括电连接至输入端的拉升电阻)。关于本实施例中,无线充电集成 电路的EN2针脚(图中并未显示)于所有操作模式中,接维持于低逻辑电平或"0"。要知 道,无线充电单元110还包括无线电源接收器(为了简化图示,并未显示于图5A-5C中)。
[0083] 图5A显示无线充电装置100在对应至外部有线的电源的USB OTG不相容的USB 连接器/缆线连接至母头micro-B的USB插座的情况下。电源经由母头micro-B的USB 插座的Vcc针脚,提供至无线充电单元110,且在无线充电集成电路的AD输入端的电源检 测使得AD-EN输出暂存为高逻辑电平,允许电源从母头micro-B的USB插座流过负载开关 (Ioadswitch)而至公头USB连接器(也就是,从外部有线的电源而至与无线充电装置100 相连接的移动计算装置150)。
[0084] 因没有连线器/缆线为USB OTG不相容,母头micro-B的USB插座的识别针脚位 于没有连线的状态。且因为高电压发生于公头USB连接器的电源针脚,控制单元120的反 相器集成电路接收高逻辑电平而输出低逻辑电平,使得无线充电集成电路的ENl输入暂存 为低逻辑电平或"0"。这造成无线充电集成电路位于〇|〇状态,且因为变压器电压出现于 AD输入,无线电源输出OUT并未用以发送电源至移动计算装置150。在此情况下,只有连接 至母头micro-B的USB插座的外部有线的电源发送电源至移动计算装置150。
[0085] 在适当
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