无线充电装置的制作方法

背景

无线充电使用电磁场来将能量转移到接收方设备。无线充电器包括能够传送功率的发射机(例如，感应线圈)，在接收方设备中具有自己的感应线圈的接收机能够接收该功率。接收到的功率可以被用于例如对接收方设备的电池充电。

无线充电器可以能够通过调节提供到感应线圈的输入电压来调节传输功率的电平。输入电压的调节可以例如通过dc/dc转换器来完成。然而，dc/dc转换器的使用导致例如无线充电器中的功率损耗。

控制传送功率的另一方式是调节发射机频率。又一种可能性是控制脉冲宽度。通过控制脉冲宽度，可能例如精细调谐传送功率电平。

概述

提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限定所要求保护的主题的范围。

一种无线充电装置可包括：功率接口，用于从能够提供可变电压的外部功率源接收充电电压；控制接口，用于与外部功率源进行通信；充电元件，用于对远程设备无线地充电；以及控制器，用于控制由充电元件提供的传送功率。该控制器可被配置成经由控制接口向外部功率源请求充电电压；以及通过控制向外部功率源请求的充电电压来控制由充电元件传送的功率电平。

许多附带特征将随着参考下面的详细描述并结合附图进行理解而得到更好的认识。

附图简述

根据附图阅读以下详细描述将更好地理解本说明书，在附图中：

图1a是无线充电装备的一个示例的框图；

图1b是无线充电装置的另一示例的框图；

图2a是无线充电装置的另一示例的框图；

图2b是无线充电装置的另一示例的框图；

图2c是无线充电装置的又一示例的框图；以及

图3是一种用于无线充电装置的方法的流程图。

在各个附图中使用相同的附图标记来指代相同的部件。

详细描述

下面结合附图提供的详细描述旨在作为本发明示例的描述，并不旨在表示可以构建或使用本发明示例的唯一形式。然而，可以通过不同的示例来实现相同或等效功能和序列。

尽管本说明书的示例可以在此处被描述和例示为实现在无线充电装置中，但这仅仅是一个一般示例并且不旨在成为限制。本领域的技术人员将明白，本文各示例适合在各种不同类型的无线充电装置中应用，例如移动装置、充电板，等等。

图1a是无线充电装置100的一个示例的框图。无线充电装置100包括连接到无线充电元件104的控制器102。无线充电元件104是例如发射机线圈，例如感应线圈或谐振线圈。控制器102通过控制供应到无线充电元件104的输入电压来控制由无线充电元件104提供的传送功率。无线充电装置100还包括控制接口106和功率接口108。无线充电装置100经由控制接口106和功率接口108连接到外部可变电压功率源110。控制器102经由控制接口106向可变电压功率源110请求充电电压。可变电压功率源110经由功率接口108将所请求的充电电压提供到无线充电装置100。

控制器102致使响应于从可变电压功率源110接收到的电压而将输入电压供应到无线充电元件104。输入电压可能与所请求的充电电压不相同，因为在可变电压功率源110与无线充电元件104之间可能存在某些功率损耗。在一个示例中，控制器102确保无线充电元件104传送正确量的功率。换言之，控制器104确保所请求的充电电压覆盖全部输入功率损耗。

换言之，无线充电装置100通过控制向外部功率源请求的电压来控制由无线充电元件104传送的功率电平。无线充电装置100本身不必执行任何dc/dc转换以获得要供应到无线充电元件104的输入电压。

图1b是无线充电装置112的另一示例的框图。图1b中公开的无线充电装置112类似于图1a中公开的无线充电装置100。差别在于，在图1b的示例中，控制和功率接口106和108由单个控制和功率接口114来提供。控制和功率接口114指的是例如布置在无线充电装置112中的端口。在一个示例中，该端口是通用串行总线类型c连接器端口。通用串行总线类型c连接器端口仅仅是可被使用的端口的一个示例。

图2a是无线充电装置200的另一示例的框图。无线充电装置200包括用于控制由发射机(例如，感应线圈204)提供的传送功率的控制器214。感应线圈204经由电容器210被接地。外部可变电压功率源202通过在其端部具有连接器220的线缆220连接到无线充电装置200。连接器220可拆卸地附连到无线充电装置200中的端口206。明显的是，感应线圈204仅仅是可被使用的可能无线充电元件的一个示例。

当连接器220连接到端口206时，控制器214经由端口206向外部可变电压功率源202请求充电电压。外部可变电压功率源202中的控制电路系统216经由接口218接收该请求。控制电路系统216控制可变电压供电电路212来经由接口218、线缆222和连接到端口206的连接器220将所请求的充电电压提供到无线充电装置200。控制器214控制桥接驱动器208来提供要供应到感应线圈204的输入电压。当输入电压被供应到感应线圈204时，感应线圈204将输入电话转变成电磁场，并且经由电磁场来传递能量。

在一个示例中，端口206被配置成接收通用串行总线(usb)类型c连接器。当usb3.1类型c连接器和usb功率递送(pd)v2.0被使用时，它们允许无线充电装置300协商所需的功率量。这意味着无线充电装置200能够向外部可变电压功率源202请求某一电压电平。

图2b是无线充电装置230的另一示例的框图。图2b中公开的无线充电装置230类似于图2a中公开的无线充电装置。差别在于代替端口206，无线充电装置230包括连接到线缆232的接口226。线缆232在其端部具有连接器228，连接器228能够可拆卸地连接到外部可变电压功率源中的端口(未在图2b中公开)。

在一个示例中，连接器228是通用串行总线(usb)类型c连接器。当usb3.1类型c连接器和usb功率递送(pd)v2.0被使用时，它们允许无线充电装置230协商所需的功率量。这意味着无线充电装置230能够向外部可变电压功率源请求某一电压电平。

图2c是无线充电装置200和外部功率源234的另一示例的框图。图2c的无线充电装置200与图2a中的无线充电装置相同。因此，关于无线充电装置200的特征，对图2a及其描述作出参考。然而，在图2c的示例中，外部可变电压功率源234通过在其两端具有连接器244的线缆238连接到无线充电装置200。连接器242可拆卸地附连到外部可变电压功率源234中的端口236以及无线充电装置200中的端口206。在一个示例中，端口206、236被配置成接收通用串行总线(usb)类型c连接器。当usb3.1类型c连接器和usb功率递送(pd)v2.0被使用时，它们允许无线充电装置200协商所需的功率量。这意味着无线充电装置200能够向外部可变电压功率源234请求某一电压电平。

图2a和2b中公开的示例提供了一种允许将无线充电装置200、230连接到能够响应于来自无线充电装置200、230的请求提供可变电压电平的任何外部功率源的解决方案。

在图2a、2b和2c的又一示例中，当usb3.1类型c连接器和usb功率递送(pd)v2.0被使用时，这使得控制器能够使用例如50mv步阶向外部可变电压功率源请求电压并且因而提供良好的功率控制分辨率。

在图1a、1b、2a、2b和2c的又一示例中，无线充电装置可以从接收由无线充电元件或感应线圈提供的电磁场的远程设备接收信号以增加或减小由无线充电元件或感应线圈204提供的功率。响应于该信号，控制器向外部可变电压功率源请求新的充电电压。控制器接着响应于从外部功率源接收到的新的充电电压来致使新的输入电压供应到无线充电元件或感应线圈。因而，无线充电装置能够将期望的传送功率电平提供到远程设备。

在一个示例中，图1a、1b、2a、2b和2c中公开的控制器可以控制供应到无线充电元件或感应线圈的输入电压的脉冲宽度。这使得能够通过无线充电元件或感应线圈提供较低的功率传输。

图1a、1b、2a、2b和2c中公开的无线充电装置可采用任何恰适的物理形式。可能是例如要被充电的设备被放置在其上的充电板，并且该充电板连接到外部可变电压功率源或者外部可变电压功率源连接到该充电板(如图2a、2b和2c中的示例中所公开的)。

在图2a、2b和2c的示例中，当通用串行总线类型c接口被使用并且控制器214、224遵循常见功率递送标准时，这使得无线充电装置符合支持通用串行总线类型c接口的所有功率源。在功率源无法提供可变电压的情形中，发射机功率的可调节性可能仅限于低功率电平。

在图1a、1b、2a、2b和2c的任何示例中，当无线充电装置不必包括可变电压供电电路时，无线充电装置可以被制造得更小和更简单。此外，由于在无线充电装置中不需要dc/dc转换器，因此在避免功率调节系统中的损耗时，无线充电装置变的更高效。

在图1a、1b、2a、2b和2c的任何示例中，可能使用固定频率。这提供了要被充电的接收方设备中的接收机部分能够被优化以在这一特定优化频率处以较高功率、更好效率以及更薄材料来工作的效果。这还最小化具有全功率的接收机厚度。换言之，当电压控制代替频率功率控制被使用时，这在接收机部分中提供了显著的益处。

在图1a、1b、2a、2b和2c的任何示例中，当usb3.1类型c连接器和支持usb功率递送(pd)v2.0的功率源被使用(或用于根据请求提供功率源可变电压电平的任何其他连接器、功率源和技术)时，这提供了协作益处，因为用于以有线方式对例如移动设备和平板计算机充电的相同的功率源在被连接到无线充电装置时可以被使用。

图2a、2b和2c中公开的控制器214、224可包括例如连接到存储器的处理单元。存储器可包括计算机程序，在该计算机程序由处理单元执行时该计算机程序控制由控制器214、224执行的操作。

图3是一种用于无线充电装置的方法的流程图。该充电装置包括：功率接口，用于从能够提供可变电压的外部功率源接收充电电压；控制接口，用于与外部功率源进行通信；充电元件，用于对远程设备无线地充电；以及控制器，用于控制由充电元件提供的传送功率。

在300，无线充电装置(例如，控制器)经由控制接口向外部功率源请求充电电压。在302，无线充电装置(例如，控制器)通过控制向外部功率源请求的充电电压来控制由充电元件传送的功率电平。换言之，控制器向外部功率源请求充电电压，并且在从向外部功率源接收到所请求的电压之后，它能够控制要提供到充电元件的输入电压。

在一个示例中，无线装置包括提供功率接口和控制接口的端口。该端口可以是通用串行总线类型c连接器端口。控制器可以根据功率递送规范向外部功率源请求充电电压。

在一个示例中，控制器可以从远程设备接收信号以增加或减小由充电元件提供的功率，并且经由控制接口或端口向外部功率源请求新的充电电压。

在一个示例中，无线充电装置包括用于从外部功率源接收充电电压的通用串行总线类型c连接器端口，并且控制器可经由通用串行总线类型c连接器端口向外部功率源请求充电电压，并且通过控制向外部功率源请求的充电电压来控制由充电元件传送的功率电平。

在一个示例中，无线充电装置包括包含用于将无线充电装置连接到外部功率源的类型c连接器的通用串行总线线缆，并且控制器可经由通用串行总线类型c线缆向外部功率源请求充电电压，并且通过控制向外部功率源请求的充电电压来控制由充电元件传送的功率电平。

在一个示例中，控制器可以控制供应到充电元件的输入电压的脉冲宽度。

在一个示例中，控制器可以通过使用50mv步阶经由控制接口、通用串行总线类型c连接器端口、或通用串行总线线缆向外部功率源请求充电电压。

一种无线充电装置包括：功率接口，用于从能够提供可变电压的外部功率源接收充电电压；控制接口，用于与外部功率源进行通信；充电元件，用于对远程设备无线地充电；以及控制器，用于控制由充电元件提供的传送功率。该控制器被配置成经由控制接口向外部功率源请求充电电压；以及通过控制向外部功率源请求的充电电压来控制由充电元件传送的功率电平。

在一实施例中，无线充电装置包括提供功率接口和控制接口的端口。

在一实施例中，该端口是通用串行总线类型c连接器端口。

在一实施例中，控制器被配置成根据功率递送规范向外部功率源请求充电电压。

在一实施例中，控制器被配置成从远程设备接收信号以增加或减小由充电元件提供的功率，并且经由控制接口向外部功率源请求新的充电电压。

在一实施例中，控制器被配置成控制供应到充电元件的输入电压的脉冲宽度。

在一实施例中，充电元件包括感应线圈或谐振线圈。

在一实施例中，控制器被配置成通过使用50mv步阶经由控制接口向外部功率源请求充电电压。

一种无线充电装置包括：通用串行总线类型c连接器端口，用于从能够提供可变电压的外部功率源接收充电电压以及用于提供用于与外部功率源进行通信的控制接口；充电元件，用于对远程设备无线地充电；以及控制器，用于控制由充电元件提供的传送功率。该控制器被配置成经由通用串行总线类型c连接器端口向外部功率源请求充电电压；以及通过控制向外部功率源请求的充电电压来控制由充电元件传送的功率电平。

在一实施例中，控制器被配置成从远程设备接收信号以增加或减小由充电元件提供的功率，并且经由控制接口向外部功率源请求新的充电电压。

在一实施例中，控制器被配置成控制供应到充电元件的输入电压的脉冲宽度。

在一实施例中，控制器被配置成根据功率递送规范向外部功率源请求充电电压。

在一实施例中，充电元件包括感应线圈或谐振线圈。

在一实施例中，控制器被配置成通过使用50mv步阶经由通用串行总线类型c端口向外部功率源请求充电电压。

一种无线充电装置包括：通用串行总线线缆，包括用于将无线充电装置连接到能够提供可变电压的外部功率源的类型c连接器；充电元件，用于对远程设备无线地充电；以及控制器，用于控制由充电元件提供的传送功率。该控制器被配置成经由通用串行总线类型c线缆向外部功率源请求充电电压；以及通过控制向外部功率源请求的充电电压来控制由充电元件传送的功率电平。

在一实施例中，控制器被配置成从远程设备接收信号以增加或减小由充电元件提供的功率，并且经由控制接口向外部功率源请求新的充电电压。

在一实施例中，控制器被配置成控制供应到充电元件的输入电压的脉冲宽度。

在一实施例中，控制器被配置成根据功率递送规范向外部功率源请求充电电压。

在一实施例中，充电元件包括感应线圈或谐振线圈。

在一实施例中，控制器被配置成通过使用50mv步阶经由通用串行总线类型c线缆向外部功率源请求充电电压。

一种无线充电装置包括：端口，用于从能够提供可变电压的外部功率源接收充电电压以及用于提供用于与外部功率源进行通信的控制接口；充电元件，用于对远程设备无线地充电；以及控制器，用于控制由充电元件提供的传送功率。该控制器被配置成经由该端口向外部功率源请求充电电压；以及通过控制向外部功率源请求的充电电压来控制由充电元件传送的功率电平。

在一实施例中，控制器被配置成从远程设备接收信号以增加或减小由充电元件提供的功率，并且经由该端口向外部功率源请求新的充电电压。

在一实施例中，控制器被配置成控制供应到充电元件的输入电压的脉冲宽度。

一种无线充电装置包括：线缆，包括用于将无线充电装置连接到能够提供可变电压的外部功率源的连接器；充电元件，用于对远程设备无线地充电；以及控制器，用于控制由充电元件提供的传送功率。该控制器被配置成经由该线缆向外部功率源请求充电电压；以及通过控制向外部功率源请求的充电电压来控制由充电元件传送的功率电平。

在一实施例中，控制器被配置成从远程设备接收信号以增加或减小由充电元件提供的功率，并且经由该线缆向外部功率源请求新的充电电压。

在一实施例中，控制器被配置成控制供应到充电元件的输入电压的脉冲宽度。

一种方法，包括：通过包括用于从能够提供可变电压的外部功率源接收充电电压的功率接口、用于与外部功率源进行通信的控制接口、用于对远程设备无线地充电的充电元件以及用于控制由充电元件提供的传送功率的控制器的无线充电装置，经由无线充电装置的控制接口向外部功率源请求充电电压；以及通过控制向外部功率源请求的充电电压来控制由充电元件传送的功率电平。例如，如果由充电元件传送的功率电平需要被调节(增大或减小)，则控制器控制向外部功率源请求的充电电压以实现改变的传送功率电平。

一种方法，包括：通过包括用于从能够提供可变电压的外部功率源接收充电电压以及用于提供与外部功率源进行通信的控制接口的通用串行总线类型c连接器端口、用于对远程设备无线地充电的充电元件以及用于控制由充电元件提供的传送功率的控制器的无线充电装置，经由该通用串行总线类型c连接器端口向外部功率源请求充电电压，以及通过控制向外部功率源请求的充电电压来控制由充电元件传送的功率电平。例如，如果由充电元件传送的功率电平需要被调节(增大或减小)，则控制器控制向外部功率源请求的充电电压以实现改变的传送功率电平。

一种方法，包括：通过包括包含用于将无线充电装置连接到能够提供可变电压的外部功率源的类型c连接器的通用串行总线线缆、用于对远程设备无线地充电的充电元件以及用于控制由充电元件提供的传送功率的控制器的无线充电装置，经由该通用串行总线类型c线缆向外部功率源请求充电电压，以及通过控制向外部功率源请求的充电电压来控制由充电元件传送的功率电平。例如，如果由充电元件传送的功率电平需要被调节(增大或减小)，则控制器控制向外部功率源请求的充电电压以实现改变的传送功率电平。

在一实施例中，该方法包括从远程设备接收信号以增加或减小由充电元件提供的功率，并且经由控制接口向外部功率源请求新的充电电压。

在一个示例中，控制器可以控制供应到充电元件的输入电压的脉冲宽度。

在一实施例中，控制器可以通过使用50mv步阶经由控制接口向外部功率源请求充电电压。

作为替换或补充，本文所述的功能可至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件来执行。例如，但非限制，可被使用的硬件逻辑组件的说明性类型包括现场可编程门阵列(fpga)、程序专用的集成电路(asic)、程序专用的标准产品(assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑器件(cpld)，图形处理单元(gpu)。

本文描述的功能可由有形存储介质上的机器可读形式的软件来执行，例如计算机程序的形式，该计算机程序包括在该程序在计算机上运行时适用于执行本文描述的任何方法的所有步骤的计算机程序代码装置并且其中该计算机程序可被实现在计算机可读介质上。有形存储介质的示例包括计算机存储设备，计算机存储设备包括计算机可读介质，诸如盘(disk)、拇指型驱动器、存储器等而不包括所传播的信号。传播信号可存在于有形存储介质中，但是传播信号本身不是有形存储介质的示例。软件可适于在并行处理器或串行处理器上执行以使得各方法步骤可以按任何合适的次序或同时执行。

这承认，软件可以是有价值的，单独地可交换的商品。它旨在包含运行于或者控制哑(“dumb”)或标准硬件以实现所需功能的软件。它还旨在包含例如用于设计硅芯片，或者用于配置通用可编程芯片的hdl(硬件描述语言)软件等“描述”或者定义硬件配置以实现期望功能的软件。

替换地或附加地，此处描述的功能可以至少部分由一个或多个硬件逻辑组件来执行。作为示例而非限制，可使用的硬件逻辑组件的说明性类型包括现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑器件(cpld)等。

本文给出的任何范围或设备值可被扩展或更改而不损失所寻求的效果。

尽管用结构特征和/或动作专用的语言描述了本主题，但可以理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于上述具体特征或动作。相反，上述特定特征和动作是作为实现权利要求书的示例而公开的，并且其他等价特征和动作旨在处于权利要求书的范围内。

可以理解，上文所描述的优点可以涉及一个实施例或可以涉及多个实施例。各实施例不仅限于解决任何或全部所陈述的问题的那些实施例或具有任何或全部所陈述的优点那些实施例。

上文所描述的任何示例的各方面可以与所描述的其他示例中的任何示例的各方面相结合，以构成进一步的示例，而不会丢失寻求的效果。

此处使用了术语‘包括’旨在包括已标识的方法的框或元件，但是这样的框或元件不包括排它性的列表，方法或设备可以包含额外的框或元件。

可以理解，上面的描述只是作为示例给出并且本领域的技术人员可以做出各种修改。以上说明、示例和数据提供了对各示例性实施例的结构和使用的全面描述。虽然上文以一定的详细度或参考一个或多个单独实施例描述了各实施例，但是，在不偏离本说明书的精神或范围的情况下，本领域的技术人员可以对所公开的实施例作出很多更改。具体而言，以一个示例的上下文描述的各特征、元素、或部分也可以任何组合被连接到任何其它示例。