效率提高的无线电池充电的制作方法

本发明大体上涉及无线电池充电系统及其使用方法。

背景技术：

在典型的qi标准无线电池充电系统中，适配器将电源从ac电压转换为dc电压并将dc电压提供给无线电力发射器(tx)。无线电力tx通过电感耦合向无线电力接收器(rx)无线传输电力，无线电力rx对电力进行整流并向充电器提供dc电压。充电器通过稳流或稳压对可充电电池进行充电。

使用通信来控制系统的运行。在无线充电联盟(wirelesspowerconsortium，wpc)开发的qi标准中，通过对无线电力rx的线圈所见的负载进行调制来完成从无线电力rx到无线电力tx的通信，通过对发射电力的频率进行调制来完成从无线电力tx到无线电力rx的通信。前述两种类型的通信均为带内通信。无线电力tx与适配器之间的通信可以例如通过通用串行总线(universalserialbus，usb)电缆中的电线进行。

通常，无线电力rx向降压充电器提供输出电压(vout)，降压充电器将输出电压(vout)逐步下降到用于对由电池供电的电子设备的可充电电池进行充电的电池充电电压(vbat)。通常，降压充电器的最大效率只有百分之九十。当使用降压充电器时，浪费的能量往往会导致智能手机等由电池供电的包含降压充电器的设备发热，这是非期望的。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面，提供了一种对电子设备的电池进行无线充电的无线电池充电系统，其中所述电子设备包括由所述电池供电的负载。所述系统包括适配器、无线电力发射器(tx)、无线电力接收器(rx)、第一和第二充电器，以及控制器。所述适配器用于将从ac电源接收的ac电压转换为dc电压。所述无线电力tx用于接受输入电压(vin)并根据所述输入电压(vin)向无线电力接收器(rx)无线传输电力，其中所述无线电力tx接受的所述输入电压(vin)基于所述适配器产生的所述dc电压。所述无线电力tx接受的所述输入电压(vin)基于所述适配器产生的所述dc电压可以意味着所述无线电力tx接受的所述输入电压(vin)就是所述适配器产生的所述dc电压，或者，可以意味着所述无线电力tx接受的所述输入电压(vin)由所述适配器与所述无线电力tx之间的另一dc-dc转换器产生(其中，所述另一dc-dc转换器接收所述适配器产生的所述dc电压并生成提供给所述无线电力tx的所述输入电压(vin))。所述无线电力rx用于从所述无线电力tx无线接收电力并根据所述电力产生dc输出电压(vout)。所述第一和第二充电器各自包括一个电压输入端子和一个电压输出端子。所述第一和第二充电器中的每一个的所述电压输入端子从所述无线电力rx接受所述输出电压(vout)。所述第一和第二充电器中的每一个的所述电压输出端子可耦合到待充电的所述电池的端子。所述第一充电器包括闭环dc-dc转换器。所述第二充电器包括开环dc-dc转换器。所述控制器用于：每次选择性地启用所述第一和第二充电器中的一个，使得在第一组充电阶段使用所述第一充电器对所述电池进行充电，并且在第二组充电阶段使用所述第二充电器对所述电池进行充电。

可选地，在任意前述方面中，所述第一充电器的所述闭环dc-dc转换器包括降压充电器，所述第二充电器的所述开环dc-dc转换器包括开关电容充电器、负载开关充电器或闪充充电器。

可选地，在任意前述方面中，所述第一充电器的所述闭环dc-dc转换器包括降压充电器，所述第二充电器的所述开环dc-dc转换器包括开关电容充电器，所述充电阶段包括预充电阶段、恒流降压阶段、恒流开关电容阶段、恒压开关电容阶段以及恒压降压阶段。所述控制器用于在所述预充电阶段、所述恒流降压阶段和所述恒压降压阶段启用所述第一充电器并禁用所述第二充电器。所述控制器用于在所述恒流开关电容阶段和所述恒压开关电容阶段启用所述第二充电器并禁用所述第一充电器。

可选地，在任意前述方面中，所述预充电阶段对应于电池充电电压(vbat)低于第一电压阈值(vlow)时；所述恒流降压阶段对应于所述电池充电电压(vbat)处于所述第一电压阈值(vlow)与第二电压阈值(vsc_min)之间时；所述恒流开关电容阶段对应于所述电池充电电压(vbat)处于所述第二电压阈值(vsc_min)与第三电压阈值(vcv_buck)之间时；所述恒压开关电容阶段对应于所述电池充电电压(vbat)大于第四电压阈值(vcv_sc)时；所述恒压降压阶段对应于所述电池充电电压(vbat)大于所述第三电压阈值(vcv_buck)或电池充电电流(ichg)小于电流阈值(isc_min)时。

可选地，在任意前述方面中，在所述恒流开关电容阶段，调整提供给所述无线电力tx的所述输入电压(vin)以使电池充电电流保持接近目标充电电流，并且调整所述无线电力rx产生的所述输出电压(vout)以使所述系统的电压增益保持接近目标电压增益，所述系统的所述电压增益是所述输出电压(vout)与所述输入电压(vin)之比。

可选地，在任意前述方面中，在所述恒流开关电容阶段，调整提供给所述无线电力tx的所述输入电压(vin)以使电池充电电流保持接近目标充电电流，并且调整所述无线电力rx产生的所述输出电压(vout)以使所述系统的工作频率保持接近目标工作频率。

可选地，在任意前述方面中，在所述恒流开关电容阶段，调整所述无线电力rx产生的所述输出电压(vout)以使电池充电电流保持接近目标充电电流，并且调整提供给所述无线电力tx的所述输入电压(vin)以使所述系统的电压增益保持接近目标电压增益，所述系统的所述电压增益是所述输出电压(vout)与所述输入电压(vin)之比。

可选地，在任意前述方面中，在所述恒流开关电容阶段，调整所述无线电力rx产生的所述输出电压(vout)以使电池充电电流保持接近目标充电电流，并且调整提供给所述无线电力tx的所述输入电压(vin)以使所述系统的所述工作频率保持接近目标工作频率。

可选地，在任意前述方面中，在所述恒流开关电容阶段，调整所述无线电力rx产生的所述输出电压(vout)以使电池充电电流保持接近目标充电电流，而提供给所述无线电力tx的所述输入电压(vin)不变。

可选地，在任意前述方面中，在所述恒压开关电容阶段，调整提供给所述无线电力tx的所述输入电压(vin)以使所述电池充电电压保持接近目标电压，并且调整所述无线电力rx产生的所述输出电压(vout)以使所述系统的电压增益保持接近目标电压增益，所述系统的所述电压增益是所述输出电压(vout)与所述输入电压(vin)之比。

可选地，在任意前述方面中，在所述恒压开关电容阶段，调整提供给所述无线电力tx的所述输入电压(vin)以使所述电池充电电压保持接近目标电压，并且调整所述无线电力rx产生的所述输出电压(vout)以使所述系统的工作频率保持接近目标工作频率。

可选地，在任意前述方面中，在所述恒压开关电容阶段，调整所述无线电力rx产生的所述输出电压(vout)以使所述电池充电电压保持接近目标电压，并且调整提供给所述无线电力tx的所述输入电压(vin)以使所述系统的电压增益保持接近目标电压增益，所述系统的所述电压增益是所述输出电压(vout)与所述输入电压(vin)之比。

可选地，在任意前述方面中，在所述恒压开关电容阶段，调整所述无线电力rx产生的所述输出电压(vout)以使所述电池充电电压保持接近目标电压，并且调整提供给所述无线电力tx的所述输入电压(vin)以使所述系统的工作频率保持接近目标工作频率。

可选地，在任意前述方面中，在所述恒压开关电容阶段，调整所述无线电力rx产生的所述输出电压(vout)以使所述电池充电电压保持接近目标电压，而提供给所述无线电力tx的所述输入电压(vin)不变。

根据本发明的另一方面，提供了一种对电子设备的电池进行无线充电的方法，其中所述电子设备包括由所述电池供电的负载。所述方法包括将从ac电源接收的ac电压转换为dc电压，其中所述转换由适配器执行。所述方法还包括在无线电力tx处接受输入电压(vin)，其中所述无线电力tx接受的所述输入电压(vin)基于所述适配器产生的所述dc电压。所述方法还包括从所述无线电力tx向无线电力rx无线传输电力，其中所述传输根据提供给所述无线电力tx的所述输入电压(vin)执行。此外，所述方法包括在所述无线电力rx处无线接收来自所述无线电力tx的电力，并且根据所述无线电力rx无线接收的所述电力产生dc输出电压(vout)。所述方法还包括在第一组充电阶段启用第一充电器并禁用第二充电器，并且使用所述第一充电器将所述dc输出电压(vout)转换为电池充电电压(vbat)，所述第一充电器包括闭环dc-dc转换器。所述方法还包括在第二组充电阶段禁用所述第一充电器并启用所述第二充电器，并且使用所述第二充电器将所述dc输出电压(vout)转换为所述电池充电电压(vbat)，所述第二充电器包括开环dc-dc转换器。

根据本发明的又一方面，提供了一种对电子设备的电池进行无线充电的无线电池充电子系统，其中所述电子设备包括由所述电池供电的负载。所述子系统包括无线电力rx、闭环充电器、开环充电器和控制器。所述无线电力rx用于从无线电力tx无线接收电力并根据所述电力产生dc输出电压(vout)。所述闭环充电器和所述开环充电器各自包括一个电压输入端子和一个电压输出端子。所述充电器中的每一个的所述电压输入端子从所述无线电力rx接受所述输出电压(vout)。所述充电器中的每一个的所述电压输出端子可耦合到待充电的所述电池的端子。所述控制器用于：每次选择性地启用所述闭环和开环充电器中的一个，使得在第一组充电阶段使用所述闭环充电器对所述电池进行充电，并且在第二组充电阶段使用所述开环充电器对所述电池进行充电。同时使用所述闭环和开环充电器比仅使用所述闭环充电器的效率更高。在某些实施例中，所述闭环充电器包括降压充电器，所述开环充电器包括开关电容充电器。

根据本发明的另一方面，提供了一种对电子设备的电池进行无线充电的方法，其中所述电子设备包括由所述电池供电的负载。所述方法包括在无线电力rx处无线接收来自无线电力tx的电力。所述方法还包括根据所述无线电力rx无线接收的所述电力产生dc输出电压(vout)。所述方法还包括在第一组充电阶段启用闭环充电器并禁用开环充电器，并且使用所述闭环充电器将所述dc输出电压(vout)转换为电池充电电压(vbat)。所述方法还包括在第二组充电阶段禁用所述闭环充电器并启用所述开环充电器，并且使用所述开环充电器将所述dc输出电压(vout)转换为所述电池充电电压(vbat)。同时使用所述闭环和开环充电器比仅使用所述闭环充电器的效率更高。在某些实施例中，所述闭环充电器包括降压充电器，所述开环充电器包括开关电容充电器。

本文描述的本技术的实施例改进了现有无线电池充电系统。这些实施例可以用于提高无线电池充电系统的整体效率。此外，通过减少所浪费的能量，这些实施例能够减少智能手机等由电池供电的设备的不利发热。此外，这些实施例可以缩短将电池充满电所需的时间。

本发明内容简单地介绍了下文在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。本发明内容并非旨在识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也非旨在帮助确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题不限于解决背景技术中所述的任意或所有缺点的实施方式。

附图说明

本发明的各方面通过示例的方式进行说明并且不限于附图，附图中相同的符号指示相同的单元。

图1示出了示例性无线电池充电系统。

图2示出了图1中介绍的示例性无线电池充电系统的其它细节。

图3示出了根据本技术一实施例的无线电池充电系统。

图3a示出了根据本技术另一实施例的无线电池充电系统。

图4示出了展示图3所示无线电池充电系统的示例性无线电池充电制度(chargingprofile)的曲线图。

图5为用于说明图3所示的无线电池充电系统如何根据本技术某些实施例运行的状态图。

图6为用于概括适用于图3所示无线电池充电系统的某些方法的高级流程图。

图7a、图7b和图7c为用于概括在恒流开关电容阶段如何根据本技术各种不同实施例控制特定电压的高级流程图。

图8a和图8b为用于概括在恒压开关电容阶段如何根据本技术各种不同实施例控制特定电压的高级流程图。

图9为用于概括根据本技术各种实施例的方法的高级流程图。

具体实施方式

现将结合附图描述本发明，本发明大体上涉及用于对包含由电池供电的负载的电子设备的可充电电池进行无线充电的无线电池充电系统及其使用方法。

图1示出了示例性无线电池充电系统100，其可以是但不限于qi标准无线电池充电系统。qi标准是无线充电联盟(wirelesspowerconsortium，wpc)开发的开放接口标准，定义了在长达4厘米(1.6英寸)的距离内使用感应充电进行的无线电力传输。qi标准无线电池充电系统通常使用充电垫和兼容的电池供电设备，兼容的电池供电设备放置在充电垫上，从而通过谐振电感耦合进行充电。

参考图1，示例性无线电池充电系统100示为包括适配器112、无线电力发射器(tx)122和无线电力接收器(rx)和充电器142。从图1中可以认识到，无线电力rx和充电器142示为电子设备132的一部分，电子设备132还包括可充电电池152以及通过电池152供电的负载162。由于电子设备132通过电池供电，所以电子设备132也可以称为电池供电设备132。负载162可以包括例如一个或多个处理器、显示器、收发器和/或类似设备，取决于电子设备132的类型。电子设备132可以是但不限于智能手机、平板电脑或笔记本电脑等。电池152，例如锂离子电池，可以包括具有外部连接的一个或多个电芯，用于为电子设备132的负载162供电。

适配器112将从ac电源102接收的交流(alternatingcurrent，ac)电压转换为直流(directcurrent，dc)输入电压(vin)。ac电源102可以通过墙壁插座、电插座或者发电机提供，但不限于此。无线电力tx122从适配器112接受输入电压(vin)并根据该输入电压向无线电力rx和充电器142无线传输电力。无线电力tx122可以通过电缆电耦合到适配器112，该电缆包括多条电线，这些电线中的一条或多条可以用于从适配器112向无线电力tx122提供输入电压(vin)，并且这些电线中的一条或多条可以提供适配器112与无线电力tx122之间的通信信道。通信信道可以支持适配器112与无线电力tx122之间的有线双向通信。将适配器112电耦合到无线电力tx122的电缆可以包括用于公共接地(ground，gnd)的地线。在图1中，适配器112与无线电力tx122之间的电缆通过在适配器112与无线电力tx122之间延伸的双向箭头来大致表示。这一电缆可以是，例如但不限于通用串行总线(universalserialbus，usb)电缆。

无线电力rx和充电器142通过电感耦合从无线电力tx122无线接收电力，并使用所接收的电力对电池152进行充电。无线电力rx和充电器142还可以使用qi标准定义的带内通信与无线电力tx122进行双向无线通信。在图1中，在无线电力tx122与无线电力rx和充电器142之间延伸的双向箭头用于大致表示这两者之间的无线电力传输和通信。

图2示出了图1中介绍的无线电池充电系统100的其它细节。为了更加简明，图2中未示出通过电池152供电的负载162，也未示出包含无线电力rx和充电器142的电子设备132。参考图2，适配器112示为包括电力输送(powerdelivery，pd)控制器214。适配器112可以包括ac/dc转换器(未特别示出)，其将电源102提供的ac电压转换为适配器112向无线电力tx122提供的dc输入电压(vin)。这一ac/dc转换器可以为或可以包括，例如但不限于全波整流器。pd控制器214可以包括例如处理器以及向无线电力tx122发送并从其接收通信信号的收发器。在图2中，无线电力tx122示为包括pd控制器224、无线电力发射器集成电路(transmitterintegratedcircuit，txic)226和半桥逆变器228。半桥逆变器228示为连接在高电压轨(位于输入电压(vin))与接地(ground，gnd)之间。pd控制器224可以包括例如处理器以及向适配器112发送并从其接收无线通信信号的收发器。根据某些实施例，pd控制器224的功能可以集成到txic226中，在这种情况下，可以说txic226包括控制器。无线电力txic226示为从适配器112接受输入电压(vin)并控制半桥逆变器228的开关(s1和s2)。开关s1和s2按所需频率断开和闭合，以在开关之间的输出处生成交变信号。逆变器228的输出通过谐振电容器c1连接到电感器l1。由于电感器l1作为发射线圈，所以电感器l1也可以称为发射线圈。如本领域所知，可以使用包括四个开关的全桥逆变器来代替半桥逆变器228。如本领域所知，其它变化也是可能的。在某些实施例中，txic226可以包括例如处理器以及向无线电力rxic246，或者更具体而言，向无线电力rx和充电器142，发送并从其接收通信信号的收发器。

仍参考图2，无线电力rx和充电器142示为包括应用处理器(applicationprocessor，ap)244、无线电力接收器集成电路(receiverintegratedcircuit，rxic)246和降压充电器248。无线电力rxic246通过谐振电容器c2连接到电感器l2。由于电感器l2作为接收线圈，所以电感器l2也可以称为接收线圈。电感器l1和l2提供无线电力rx122与无线电力rx和充电器142之间，更具体而言，无线电力txic226与无线电力rxic246之间的电感耦合。电感耦合可以用于将电力从无线电力tx122传输到无线电力rx和充电器142，并且提供这两者之间的带内双向无线通信。在所示实施例中，使用单个发射线圈将电力从无线电力txic226无线传输到无线电力rxic246，但是也可以使用不止一个发射线圈来无线传输。类似地，也有可能使用不止一个接收线圈在电感耦合的接收侧无线接收电力。如本领域所知，其它变化也是可能的。

无线电力rxic246将电感器l2向其提供的ac电压转换为dc输出电压(vout)。dc输出电压(vout)被提供给降压充电器248。降压充电器248可以将输出电压(vout)逐步降低为用于对电池152进行充电的适当电池充电电压(vbat)。例如，vout可以是10伏特(volt，v)，vbat可以是4.2v。又例如，vout可以是10v，vbat可以是3.5v。这些仅为几个示例，并非旨在限制，因为vout和vbat可以有无数不同的值。在替代性实施例中，降压充电器也有可能逐步提高输出电压(vout)，即，作为升压充电器，或者维持输出电压(vout)，以使电池充电电压(vbat)与vout相同。

降压充电器248也可以称为降压转换器，是闭环充电器的一个示例，因为其输出处(即，产生vbat的端子处，该端子可以称为vbat端子)的电压和/或电流基于降压充电器248自身所产生的反馈进行调节。ap244也可以称为控制器，可以向无线电力rxic246和降压充电器248发送并从它们接收通信信号。在某些实施例中，ap244可以使用内部整合电路(inter-integratedcircuit，i2c)串行总线通信与无线电力rxic246和降压充电器248进行通信，但是也可以使用其它通信接口和协议。ap244可以是例如电子设备132的处理器，该处理器还可以用于运行应用、控制通信等，但不限于此。降压充电器248示为包括标记为vbus的电压输入端子和标记为vbat的电压输出端子。电压输出端子(标记为vbat)示为连接到可充电电池152的端子，可充电电池152在本文中也可以简称为电池152。降压充电器248可以通过稳流或稳压对可充电电池152进行充电。

如上所述，降压充电器(例如248)的最大效率通常只有百分之九十，造成能量浪费。这种能量浪费会导致降压充电器所在的智能手机等电池供电设备(例如132)升温，这是不合期望的。此外，这种低效率导致充电时间比高效率时所需的充电时间更长。

下文描述的本技术某些实施例可以用于提高无线电池充电系统的整体效率。这些实施例是有益的，因为它们可以减少能量浪费，从而减轻降压充电器所在的智能手机等电池供电设备(例如132)的升温。此外，这些实施例可以缩短将电池(例如152)充满电所需的时间。

图3示出了根据本技术一实施例的无线电池充电系统300。在图3中，与已结合图1和图2论述的元素相同或相似的元素采用相同的标记，并在某些情况下不再详细论述，因为可以参考上文对图1和图2的论述。

参考图3，示例性无线电池充电系统300示为包括适配器112、无线电力tx122以及无线电力rx和充电器342。无线电力rx和充电器342可以包含在电子设备(例如但不限于智能手机、平板电脑或笔记本电脑)中，该电子设备还包括可充电电池152以及通过电池152供电的负载。适配器112包括pd控制器214，并且可以包括ac/dc转换器(未特别示出)，其将电源102提供的ac电压转换为适配器112向无线电力tx122提供的dc输入电压(vin)。pd控制器214可以包括例如处理器以及向无线电力tx122发送并从其接收通信信号的收发器。

无线电力tx122包括pd控制器224、无线电力txic226和逆变器228。pd控制器234可以包括例如处理器以及向适配器112发送并从其接收无线通信信号的收发器。无线电力txic226可以从适配器112接受输入电压(vin)并控制逆变器228的开关(s1和s2)以在其输出处生成交变信号。或者，在适配器112与无线电力tx122之间可以放置另一dc-dc转换器，适配器112可以输出固定dc电压，可以控制该另一dc-dc转换器来调节提供给无线电力tx122的输入电压(vin)。逆变器228的输出通过谐振电容器c1连接到电感器l1(也可以称为发射线圈)。如本领域所知，可以使用包含四个开关的全桥逆变器来代替半桥逆变器228。如本领域所知，其它变化也是可能的。

仍然参考图3，无线电力rx和充电器442示为包括ap244、无线电力rxic246、降压充电器248和开关电容充电器350。无线电池充电系统100(上文结合图1和图2论述)与无线电池充电系统300(在图3中示出)之间的差别在于，无线电池充电系统300还包括开关电容充电器350。如下文详述，包括并选择性地使用开关电容充电器350(或者替代性开环高效充电器)提高了无线电池充电系统300的整体效率，这有效减轻了(充电器248和350所在的)电池供电设备的升温，并有效缩短了将可充电电池(例如152)充满电所需的总时间。典型的开关电容充电器(例如350)的效率为97％，比典型的降压充电器(例如248)的效率更高。

在图3中，无线电力rxic246通过谐振电容器c2连接到电感器l2(也可以称为接收线圈)。电感器l1和l2提供无线电力txic226与无线电力rxic246之间的电感耦合，该电感耦合用于将电力从无线电力tx122传输到无线电力rx和充电器142，并且提供这两者之间的双向无线通信。在所示实施例中，使用单个发射线圈将电力从无线电力txic226无线传输到无线电力rxic246，但是也可以使用不止一个发射线圈来无线传输。类似地，也有可能使用不止一个接收线圈在电感耦合的接收侧无线接收电力。如本领域所知，其它变化也是可能的。

根据本技术某些实施例，在电池充电过程(也称为充电制度)的任意给定阶段中，两个充电器248和350中只有一个运行。如上所述，降压充电器248也可以称为降压转换器，是闭环充电器(也可以称为闭环dc-dc转换器)的一个示例，因为其输出处(即，vbat端子处)的电压和/或电流基于降压充电器248自身所产生的反馈进行调节。相反，开关电容充电器350是开环充电器(也可以称为开环dc-dc转换器)的一个示例，因为其输出处(即，vbat端子处)的电压和/或电流并不基于开关电容充电器350自身所产生的反馈进行调节。降压充电器248具有更好的电流和电压调节能力，在低电力充电阶段使用。开关电容充电器350不具有电流和电压调节能力，在高电力充电阶段使用。注意到，术语vbat既用于指充电器(248和350)的输出端子，也用于指该端子处的电池充电电压输出，该术语的具体用法可以从其使用语境中理解。

如图3a所示，在一些实施例中，无线电力rx和充电器342还包括dc/dc转换器245。dc/dc转换器245在耦合到第一和第二充电器247、249的输入之前调节无线电力rxic246的dc输出。dc/dc转换器245从无线电力rxic246的输出接受dc输出电压(vout)，并在其输出端子处将dc输出电压(vout)转换为输出dc电压(vdc)。第一充电器247和第二充电器249中的每一个的电压输入端子从dc/dc转换器245接受输出电压(vdc)。第一充电器247和第二充电器249中的每一个的电压输出端子可耦合到待充电的电池的端子。第一充电器247包括闭环dc-dc转换器。第二充电器249包括开环dc-dc转换器。控制器用于：每次选择性地启用第一充电器247和第二充电器249中的一个，使得在第一组充电阶段使用第一充电器247对电池进行充电，并且在第二组充电阶段使用开关电容充电器249对电池进行充电。

可选地，在任意前述方面中，无线电力rxic246与充电器247/249之间的dc-dc转换器245包括闭环dc/dc转换器，例如降压转换器、升压转换器、升降压转换器和低压差调节器(low-dropoutregulator，ldo)。系统控制dc-dc转换器245以在系统的不同充电阶段输出固定或可变电压(vdc)。在一些实施例中，dc-dc转换器245由无线充电rxic246控制，在其它实施例中，dc-dc转换器245由电子设备132的主机应用处理器控制，而在其它实施例中，dc-dc转换器245由电池充电器控制。在某些实施例中，dc-dc转换器可以设为旁路模式，将无线电力rx的输出(vout)直接中转到dc-dc转换器245的输出vdc。

可选地，在任意前述方面中，无线电力rxic246与充电器248/350之间的dc-dc转换器245包括开环dc/dc转换器，例如开关电容转换器。系统控制dc-dc转换器245以在系统的不同充电阶段输出固定或可变电压(vdc)。在一些实施例中，dc-dc转换器由无线充电rxic246控制，在其它实施例中，dc-dc转换器由电子设备132的主机应用处理器控制，而在其它实施例中，dc-dc转换器由电池充电器控制。在某些实施例中，dc-dc转换器可以设为旁路模式，将无线电力rx的输出(vout)直接中转到dc-dc转换器的输出vdc。

图4示出了根据本技术一实施例的无线电池充电系统300的示例性充电制度。更具体而言，图4中的曲线图包括对应于时间的横轴(即x轴)和左侧(在下部)对应于电池充电电流(ichg)、(在上部)对应于图3中的无线电力rxic246的输出电压(vout)的纵轴(即y轴)。右侧纵轴(即y轴)对应于电池充电电压(vbat)。电池充电电流(ichg)是在图3中充电器248或350中所启用的一个的vbat端子处提供给电池的电流。电池充电电压(vbat)是在图3中充电器248或350中所启用的一个的vbat端子处提供给电池152的电压。在图4和其它图中，有时使用以下缩略词：sc：开关电容(switchedcapacitor)；cc：恒流(constantcurrent)；cv：恒压(constantvoltage)；ovp：过压保护(overvoltageprotection)。

从图4中可以认识到，该图中示出的充电制度包括五个充电阶段，包括预充电阶段(时间t0与t1之间)、恒流降压阶段(时间t1与t2之间)、恒流开关电容阶段(时间t2与t3之间)、恒压开关电容阶段(时间t3与t4之间)以及恒压降压阶段(时间t4与t5之间)。恒流降压阶段(时间t1与t2之间)可以更一般地称为恒流闭环充电阶段；恒流开关电容阶段(时间t2与t3之间)可以更一般地称为恒流开环充电阶段；恒压开关电容阶段(时间t3与t4之间)可以更一般地称为恒压开环充电阶段；恒压降压阶段(时间t4与t5之间)可以更一般地称为恒压闭环充电阶段。标记为402的波形展示了图3中无线电力rxic246的输出电压(vout)如何从一个阶段变化到下一阶段的示例；标记为404的波形展示了电池充电电压(vbat)如何从一个阶段变化到下一阶段的示例；标记为406的波形展示了电池充电电流(ichg)如何从一个阶段变化到下一阶段的示例。

标记为402的波形显示输出电压(vout)在预充电阶段(时间t0与t1之间)和恒流降压阶段(时间t1与t2之间)保持不变(例如，保持在5v)。输出电压(vout)显示为在时间t2从5v上升到约7.2v，然后在恒流开关电容阶段(时间t2与t3之间)逐步从7.2v上升到约8.4v。然后，输出电压(vout)在恒压开关电容阶段(时间t3与t4之间)的一部分中保持在约8.4v，然后在恒压开关电容阶段的剩余部分中逐步降至约8.2v。输出电压(vout)显示为在时间t4从8.2v降回5v，在恒压降压阶段(时间t4与t5之间)中保持在5v。充电过程中输出电压(vout)的值很大程度上取决于电池电力系统的具体设计以及充电电流，因此，以上值仅为典型系统中的示例。

仍参考图4，标记为404的波形展示了电池充电电压(vbat)在预充电阶段(时间t0与t1之间)和恒流降压阶段(时间t1与t2之间)以第一速率从约3v稳步上升到约3.5v。电池充电电压(vbat)显示为在恒流开关电容阶段(时间t2与t3之间)以第二速率(大于第一速率)从约3.5v稳步上升到约4.2v。电池充电电压(vbat)在恒压开关电容阶段(时间t3与t4之间)非常缓慢地上升至电池过压保护(overvoltageprotection，ovp)水平，然后轻微下降，随后再次缓慢地上升至电池ovp水平。在恒压降压阶段(时间t4与t5之间)，电池充电电压(vbat)显示为保持不变(略低于电池ovp水平)。

标记为406的波形展示了电池充电电流(ichg)在预充电阶段(时间t0与t1之间)保持在约0.2安培(amp，a)。在时间t1，电池电流(ichg)跳至约1a，并在恒流降压阶段(时间t1与t2之间)保持在约1a。在恒流开关电容阶段(时间t2与t3之间)，电池充电电流(ichg)显示为在约4a到3.7a之间呈锯齿状变化。在恒压开关电容阶段(时间t3与t4之间)，电池充电电流(ichg)呈抛物线状从约4a降至约2a，当电池充电电压(vbat)达到ovp水平时，电池充电电流(ichg)短暂减小。在恒压降压阶段(时间t4与t5之间)，电池充电电流(ichg)显示为呈抛物线状从约2a降至接近0a的结束电流。

图5为用于说明图3所示的无线电池充电系统如何根据本技术某些实施例运行的状态图。参考图5，在开始502之后，将电池充电电流限制(ichg_lim)设置为与预充电电流限制(ilim_pre)相等，并启用降压转换器(图3中的248)。状态504对应预充电阶段，在该阶段，降压充电器248进行预充电，电池充电电流限制(ichg_lim)设置为与恒流限制(ilim_cc)相等。使用降压充电器248进行预充电，直到电池充电电压(vbat)超过第一电压阈值(vlow)，vlow也可以称为预充电电压阈值。状态506对应恒流降压阶段，在该阶段，电池充电电流(ichg)保持不变，电池充电电压(vbat)逐渐增大。当电池充电电压(vbat)超过第二电压阈值(vsc_min)但低于第三电压阈值(vcv_buck)时，则禁用降压充电器248，启用开关电容充电器350，发生状态508。状态508对应开关电容恒流阶段，在该阶段，使用开关电容充电器350对电池152进行充电，同时保持电池充电电流(ichg)大致恒定，直到电池充电电压(vbat)达到另一电压阈值(vcv_cc)，此时状态转变到状态510。状态510对应恒压开关电容状态，在该状态下，使用开关电容充电器350对电池进行充电，同时保持电池充电电压(vbat)大致恒定，直到电池充电电流(ichg)降到第一电流阈值(isc_min)之下，此时开关电容充电器350被禁用，降压充电器248被启用，并且状态转变到状态512。如图5所示，如果电池充电电压(vbat)超过第三电压阈值(vcv_buck)，那么也可能会从状态512直接跳转到状态506。这种情况可能在例如电池开始充电时就已经接近充满的情况下发生。

状态512对应恒压降压阶段，在该阶段，使用降压充电器248对电池进行充电，同时保持电池充电电压(vbat)大致恒定，直到电池充电电流(ichg)降到第二电流阈值(iterm)之下，此时降压充电器348被禁用，充电在状态514下停止，因为电池已充满。

在上文的描述中，ilim是针对预充电的电流限制预设置，示例性值为120ma。ilim_cc是针对cc降压充电的电流限制设置，示例性值为1a-2a。iterm是结束电流设置，示例性值为10ma。vcv_sc是进入cvsc的最小电压，示例性值为4.1v。vcv_buck是进入cv降压的最小电压，示例性值为4.2v。

图6为用于概括适用于图3所示无线电池充电系统的某些方法的高级流程图。更具体而言，图6的流程图是图5的状态图中已经展示的内容的另一种表示方式。

方法在步骤604处开始后，在步骤606处启用降压转换器(图3中的248)。几乎与此同时，可以将电池充电电流限制(ichg_lim)设为等于预充电电流限制(ilim_pre)。

在步骤608处，降压充电器248执行电池预充电。此外，几乎与此同时，可以将电池充电电流限制(ichg_lim)设为等于恒流限制(ilim_cc)。

在步骤610处，确定电池充电电压(vbat)是否超过第一电压阈值(vlow)，vlow也可以称为预充电电压阈值。如果步骤610的结果为否，则流程返回步骤608。如果步骤610的结果为是，则流程转到步骤612。

在步骤612处，使用降压充电器(图3中的248)执行电池的恒流充电，在恒流充电期间，电池充电电流(ichg)保持不变，电池充电电压(vbat)逐渐上升。

在步骤614处，确定电池充电电压(vbat)是否超过第三电压阈值(vcv_buck)。如果步骤614处的确定结果为否，则流程转到步骤616。如果步骤614处的确定结果为是，则流程跳至步骤634，步骤634将在下文论述。

在步骤616处，确定电池充电电压(vbat)是否处于第二电压阈值(vsc_min)与第三电压阈值(vcv_buck)之间。如果步骤616处的确定结果为否，则流程返回步骤612。如果步骤616处的确定结果为是，则流程转到步骤618。

在步骤618处，禁用降压充电器248；在步骤620处，启用开关电容充电器(图3中的350)。在步骤622处，使用开关电容充电器350对电池进行充电，同时保持电池充电电流(ichg)大致恒定。在步骤624处，确定电池充电电压(vbat)是否达到另一电压阈值(vcv_sc)。如果步骤624处的确定结果为否，则流程返回步骤622。如果步骤624处的确定结果为是，则流程转到步骤626。

在步骤626处，使用开关电容充电器350对电池进行充电，同时保持电池充电电压(vbat)大致恒定。

在步骤628处，确定电池充电电流(ichg)是否低于第一电流阈值(isc_min)。如果步骤628处的确定结果为否，则流程返回步骤626。如果步骤628处的确定结果为是，则流程转到步骤630。

在步骤630处，禁用开关电容充电器350。在步骤632处，启用降压充电器248。在步骤634处，使用降压充电器对电池进行充电，同时保持电池充电电压(vbat)大致恒定。

在步骤636处，确定电池充电电流(ichg)是否小于第二电流阈值(iterm)。如果步骤636处的确定结果为否，则流程返回步骤634。如果步骤636处的确定结果为是，则流程转到步骤638。在步骤638处，禁用降压充电器，且充电停止，如步骤640所示，因为电池已充满。

结合图6描述的步骤可以由一个或多个控制器执行，包括pd控制器214、pd控制器224和/或ap244等。在某些实施例中，ap244可以用于执行，或至少监督，结合图6描述的大部分步骤。pd控制器214和/或pd控制器224也可以帮助执行某些步骤。其它变化也是可能的。

图7a、图7b和图7c为用于概括在恒流开关电容阶段如何根据本技术各种不同实施例控制特定电压的高级流程图。换言之，图7a、图7b和图7c中的流程图用于概括实施图5中的状态508的不同方式，或者实施图6中的步骤622的不同方式。

参考图7a，步骤702包括获取电池充电电流(ichg)和输入电压(vin)测量值。pd控制器224和/或无线电力tx122的无线电力txic226可以获取输入电压(vin)测量值。或者，适配器112的pd控制器214可以获取输入电压(vin)测量值。ap处理器224可以从充电器(例如248和250)获取整个充电过程中的ichg测量值。其它变化也是可能的。

步骤704包括使用以下等式计算电池充电电流误差(ierr)：ierr＝i_target–ichg，其中i_target是在恒流开关电容阶段使用的预定目标电流。步骤704可以由ap244、pd控制器224或pd控制器214等执行，因为这类控制器可以进行通信以相互传递测量值和计算值。

步骤706a包括使用以下等式更新输入电压设置(vin_set)：vin_set＝vin_set+(ierr*ki_cc)，其中，ki_cc是预定常数，vin_set是用于控制提供给无线电力tx122的输入电压(vin)的设置。

步骤708包括使用以下等式计算无线电池充电系统的电压增益：gain＝vout_set/vin，其中，vout_set是用于控制无线电力rxic246产生的输出电压(vout)的设置，vin是适配器产生的实际输入电压(vin)。

在步骤710处，确定实际增益(gain)与目标增益(gain_target)之间的差是否小于下限阈值(例如-0.015)。如果步骤710处的确定结果为是，则流程转到步骤712a，使用以下等式更新vout_set：vout_set＝vout_set+vout_step，其中vout_step是预定电压步长。如果步骤710处的确定结果为否，则流程转到步骤714。在步骤714处，确定实际增益(gain)与目标增益(gain_target)之间的差是否大于上限阈值(例如0.015)。如果步骤714处的确定结果为是，则流程转到步骤716a，使用以下等式更新vout_set：vout_set＝vout_set-vout_step，其中vout_step是预定电压步长，其与步骤714a中使用的vout_step可以相同，也可以不同。如果步骤714处的确定结果为否，则流程转到步骤718。流程也可以在执行步骤712a和716a中的一个后转到步骤718。在步骤718处，将vout_set发送给无线电力rxic246，其中vout_set可能已经更新，也可能尚未更新，取决于实际系统增益是否在目标增益的阈值量内。在步骤720处，将vin_set发送给适配器112。

图7a的流程图概括了一种技术，在恒流开关电容阶段，可以使用这种技术来调节提供给无线电力tx122的输入电压(vin)以使电池充电电流(ichg)保持接近目标充电电流(i_target)，以及调节无线电力rx产生的输出电压(vout)以使系统的电压增益保持接近目标电压增益(gain_target)。

现参考图7b，步骤702和704与图7a中相同，因此无需再次描述。步骤706b包括使用以下等式更新输出电压设置(vout_set)：vout_set＝vout_set+(ierr*ki_cc)，其中，ki_cc是预定常数，vout_set是用于控制无线电力rxic246产生的输出电压(vout)的设置。

图7b中的步骤708、710和714与图7a中相同，因此无需再次描述。如果步骤710处的确定结果为是，则流程转到步骤712b，使用以下等式更新vin_set：vin_set＝vin_set+vin_step，其中vin_step是预定电压步长。如果步骤710处的确定结果为否，则流程转到步骤714。如果步骤714处的确定结果为是，则流程转到步骤716b，使用以下等式更新vin_set：vin_set＝vin_set-vin_step，其中vin_step是预定电压步长，其与步骤714b中使用的vin_step可以相同，也可以不同。如果步骤714处的确定结果为否，则流程转到步骤718。流程也可以在执行步骤712b和716b中的一个后转到步骤718。在步骤718处，将vout_set发送给无线电力rxic246。在步骤720处，将vin_set发送给适配器112，其中vin_set可能已经更新，也可能尚未更新，取决于实际增益是否在目标增益的阈值量内。

图7b的流程图概括了一种技术，在恒流开关电容阶段，可以使用这种技术来调节无线电力rx产生的输出电压(vout)以使电池充电电流(ichg)保持接近目标充电电流(i_target)，以及调节适配器112产生的输入电压(vin)以使系统的电压增益保持接近目标电压增益。

现参考图7c，步骤702与图7a中相同，因此无需再次描述。在步骤705处，确定电池充电电流(ichg)是否小于低电流阈值(ithr_low)。如果步骤705处的确定结果为是，则流程转到步骤712a，该步骤712a与图7a中的步骤712a相同，因此需要再次描述。如果步骤705处的确定结果为否，则流程转到步骤707。在步骤707处，确定电池充电电流(ichg)是否大于高电流阈值(ithr_high)。如果步骤707处的确定结果为是，则流程转到步骤716a，该步骤716a与图7a中的步骤716a相同，因此需要再次描述。如果步骤707处的确定结果为否，则流程转到步骤710。图7c中的步骤710、714、712b和716b与上述图7a和/或图7b中相同编号的步骤相同，因此无需再次描述。

在步骤718处，将vout_set发送给无线电力rxic246，其中vout_set可能已经更新，也可能尚未更新，取决于电池充电电流(ichg)是否在阈值范围内。在步骤720处，将vin_set发送给适配器112，其中vin_set可能已经更新，也可能尚未更新，取决于实际增益是否在目标增益的阈值量内。

图7c的流程图概括了另一种技术，在恒流开关电容阶段，可以使用这种技术来调节无线电力rx产生的输出电压(vout)以使电池充电电流(ichg)保持接近目标充电电流(i_target)，以及调节提供给无线电力tx122的输入电压(vin)以使系统的电压增益保持接近目标电压增益。

在本文所述的每个实施例中，适配器112可以调节提供给无线电力tx122的输入电压(vin)，前提是适配器112有此能力。或者，在适配器112与无线电力tx122之间可以放置另一dc-dc转换器，适配器112可以输出恒定dc电压，可以控制该另一dc-dc转换器来调节提供给无线电力tx122的输入电压(vin)。输入电压(vin)的这种控制可以由例如pd控制器214、pd控制器224、ap244或某个其它控制器执行，取决于具体实施方式。在适配器112不控制输入电压(vin)的实施例中，在步骤720处则应将vin_set发送给控制输入电压(vin)的控制器。在某些实施例中，在步骤718的实例中，vout_set仅在已经更改时才会发送。在某些实施例中，在步骤720的实例，如果vin_set仅在已经更改时才会发送。

在替代性实施例中，可以通过估计vin＝vin_set来简化在步骤702处获取的vin测量值，在这种情况下，在步骤708处可以使用等式gain＝vout_set/vin_set来估计增益。

在某些实施例中，工作频率可以替代性地或额外用作控制目标(例如，在步骤710和714中)，其中工作频率可以通过txic或rxic进行的测量来获得(例如，作为步骤702的一部分)。在步骤710和714或者其它步骤中，可以将测量出的工作频率与工作频率目标f_target进行比较，以确定工作频率是否在目标的阈值范围内，比较结果用于更新vin_set和/或vout_set(例如，在步骤712a、712b和/或716a、716b或者其它步骤处)。

在其它实施例中，在恒流开关电容阶段，调整无线电力rx产生的输出电压(vout)以使电池充电电流保持接近目标充电电流，而提供给无线电力tx的输入电压(vin)不变。

图8a和图8b为用于概括在恒压开关电容阶段如何根据本技术各种不同实施例控制特定电压的高级流程图。换言之，图8a和图8b中的流程图用于概括实施图5中的状态510的不同方式，或者实施图6中的步骤626的不同方式。

参考图8a，步骤802包括获取电池充电电流(ichg)、输入电压(vin)和电池充电电压(vbat)测量值。pd控制器224和/或无线电力tx122的无线电力txic226可以获取输入电压(vin)测量值。或者，适配器112的pd控制器214可以获取输入电压(vin)测量值。ap244可以从充电器(例如248和350)获取整个充电过程中的ichg和vbat测量值。其它变化也是可能的。

步骤804包括使用以下等式计算电池充电电压误差(verr)：verr＝vbat_target–vbat，其中vbat_target是在恒压开关电容阶段使用的预定目标充电电压。步骤804可以由ap244、pd控制器224或pd控制器214等执行，因为这类控制器可以进行通信以相互传递测量值和计算值。其它变化也是可能的。

步骤806a包括使用以下等式更新输入电压设置(vin_set)：vin_set＝vin_set+(verr*ki_cc)，其中，ki_cv是预定常数，vin_set是用于控制提供给无线电力tx122的输入电压(vin)的设置。

步骤808包括使用以下等式计算电压增益：gain＝vout_set/vin，其中，vout_set是用于控制无线电力rxic246产生的输出电压(vout)的设置，vin是适配器产生的实际输入电压(vin)。

在步骤810处，确定实际增益(gain)与目标增益(gain_target)之间的差是否小于下限阈值(例如-0.015)。如果步骤810处的确定结果为是，则流程转到步骤812a，使用以下等式更新vout_set：vout_set＝vout_set+vout_step，其中vout_step是预定电压步长。如果步骤810处的确定结果为否，则流程转到步骤814。在步骤814处，确定实际增益(gain)与目标增益(gain_target)之间的差是否大于上限阈值(例如0.015)。如果步骤814处的确定结果为是，则流程转到步骤816a，使用以下等式更新vout_set：vout_set＝vout_set-vout_step，其中vout_step是预定电压步长，其与步骤814a中使用的vout_step可以相同，也可以不同。如果步骤814处的确定结果为否，则流程转到步骤818。流程也可以在执行步骤812a和816a中的一个后转到步骤818。在步骤818处，将vout_set发送给无线电力rxic246，其中vout_set可能已经更新，也可能尚未更新，取决于实际增益是否在目标增益的阈值量内。在步骤820处，将vin_set发送给适配器112。

图8a的流程图概括了一种技术，在恒压开关电容阶段，可以使用这种技术来调节提供给无线电力tx122的输入电压(vin)以使电池充电电压(vbat)保持接近目标充电电压(vbat_target)，以及调节无线电力rx产生的输出电压(vout)以使系统的电压增益保持接近目标电压增益(gain_target)。

现参考图8b，步骤802和804与图8a中相同，因此无需再次描述。步骤806b包括使用以下等式更新输出电压设置(vout_set)：vout_set＝vout_set+(ierr*ki_cc)，其中，ki_cc是预定常数，vout_set是用于控制无线电力rxic246产生的输出电压(vout)的设置。

图8b中的步骤808、810和814与图8a中相同，因此无需再次描述。如果步骤810处的确定结果为是，则流程转到步骤812b，使用以下等式更新vin_set：vin_set＝vin_set+vin_step，其中vin_step是预定电压步长。如果步骤810处的确定结果为否，则流程转到步骤814。如果步骤814处的确定结果为是，则流程转到步骤816b，使用以下等式更新vin_set：vin_set＝vin_set-vin_step，其中vin_step是预定电压步长，其与步骤814b处使用的vin_step可以相同，也可以不同。如果步骤814处的确定结果为否，则流程转到步骤818。流程也可以在执行步骤812b和816b中的一个后转到步骤818。在步骤818处，将vout_set发送给无线电力rxic246。在步骤820处，将vin_set发送给适配器112，其中vin_set可能已经更新或尚未更新，取决于实际增益是否在目标增益的阈值量内。

图8b的流程图概括了一种技术，在恒压开关电容阶段，可以使用这种技术来调节无线电力rx产生的输出电压(vout)以使电池充电电压(vbat)保持接近目标充电电压(vbat_target)，以及调节提供给无线电力tx122的输入电压(vin)以使系统的电压增益保持接近目标电压增益。

在本文所述的每个实施例中，适配器112可以调节提供给无线电力tx122的输入电压(vin)，前提是适配器112有此能力。或者，在适配器112与无线电力tx122之间可以放置另一dc-dc转换器，适配器112可以输出恒定dc电压，可以控制该另一dc-dc转换器来调节提供给无线电力tx122的输入电压(vin)。输入电压(vin)的这种控制可以由例如pd控制器214、pd控制器224、ap244或某个其它控制器执行，取决于具体实施方式。在适配器112不控制输入电压(vin)的实施例中，在步骤820处则应将vin_set发送给控制输入电压(vin)的控制器。在某些实施例中，在步骤818的实例中，vout_set仅在已经更改时才会发送。在某些实施例中，在步骤820的实例中，vin_set仅在已经更改时才会发送。

在替代性实施例中，在恒压开关电容阶段，调整无线电力rx产生的输出电压(vout)以使电池充电电压保持接近目标电压，而提供给无线电力tx的输入电压(vin)不变。

在某些实施例中，工作频率可以替代性地或额外用作控制目标(例如，在步骤810和814中)，其中工作频率可以通过txic或rxic进行的测量来获得(例如，作为步骤802的一部分)。在步骤810和814或者其它步骤中，可以将测量出的工作频率与工作频率目标f_target进行比较，以确定工作频率是否在目标的阈值范围内，比较结果用于更新vin_set和/或vout_set(例如，在步骤812a、812b和/或816a、816b或者其它步骤处)。

qi标准规定的带内通信可以用于执行上述各种控制器之间的通信。或者，或另外，可以使用例如蓝牙、wifi、近场通信(nearfieldcommunication，nfc)等执行带外通信。

在上述许多实施例中，降压充电器被描述为通常用于闭环充电，而开关电容充电器被描述为通常用于开环充电。也可能使用其它类型的闭环dc-dc转换器来代替降压充电器进行闭环充电，如升压充电器、升降压充电器等，但不限于此。也可能使用其它类型的开环dc-dc转换器来代替开关电容充电器进行开环充电，如负载开关充电器或闪充充电器，但不限于此。

图9为用于概括上述对电子设备的电池进行无线充电的各种方法的高级流程图，其中该电子设备包括由电池供电的负载。参考图9，步骤902包括将从ac电源接收的ac电压转换为dc电压，转换由适配器(例如，图3中的112)执行。步骤904包括在无线电力发射器(tx)(例如，图3中的122)处接受输入电压(vin)，其中无线电力tx接受的输入电压(vin)基于适配器产生的dc电压。更具体而言，无线电力tx接受的输入电压(vin)可以是适配器产生的dc电压，或者，可以由(位于适配器与无线电力tx之间的)另一dc-dc转换器产生，该另一dc-dc转换器接收适配器产生的dc电压并在其输出处生成vin。换言之，无线电力tx接受的输入电压(vin)基于适配器产生的dc电压可以意味着无线电力tx接受的输入电压(vin)就是适配器产生的dc电压，或者，可以意味着无线电力tx接受的输入电压(vin)由适配器与无线电力tx之间的另一dc-dc转换器产生(其中，该另一dc-dc转换器接收适配器产生的dc电压并生成提供给无线电力tx的输入电压(vin))。步骤906包括从无线电力tx向无线电力接收器(rx)(例如，图3中的246)无线传输电力，传输根据提供给无线电力tx的输入电压(vin)执行。步骤908包括在无线电力rx处无线接收来自无线电力tx的电力。步骤910包括根据无线电力rx无线接收的电力产生dc输出电压(vout)。步骤910可以由图3中的无线电力rxic246执行。步骤912包括在第一组充电阶段启用第一充电器并禁用第二充电器，并且使用第一充电器将dc输出电压(vout)转换为电池充电电压(vbat)，第一充电器包括闭环dc-dc转换器。步骤914包括在第二组充电阶段禁用第一充电器并启用第二充电器，并且使用第二充电器将dc输出电压(vout)转换为电池充电电压(vbat)，第二充电器包括开环dc-dc转换器。虽然步骤912和914在图9中依次显示，但是从上文的描述中可以理解，在实际的实施阶段，第一组和第二组充电阶段可以相互交错。

在特定实施例中，第一充电器的闭环dc-dc转换器包括降压充电器，第二充电器的开环dc-dc转换器包括开关电容充电器、负载开关充电器或闪充充电器。在某些实施例中，第二充电器的开环dc-dc转换器包括开关电容充电器，充电阶段包括预充电阶段、恒流降压阶段、恒流开关电容阶段、恒压开关电容阶段以及恒压降压阶段。

根据某些实施例，在预充电阶段、恒流降压阶段和恒压降压阶段启用第一充电器并禁用第二充电器；在恒流开关电容阶段和恒压开关电容阶段启用第二充电器并禁用第一充电器。根据某些实施例，预充电阶段对应于电池充电电压(vbat)低于第一电压阈值(vlow)时；恒流降压阶段对应于电池充电电压(vbat)处于第一电压阈值(vlow)与第二电压阈值(vsc_min)之间时；恒流开关电容阶段对应于电池充电电压(vbat)处于第二电压阈值(vsc_min)与第三电压阈值(vcv_buck)之间时；恒压开关电容阶段对应于电池充电电压(vbat)大于第四电压阈值(vcv_sc)时；恒压降压阶段对应于电池充电电压(vbat)大于第三电压阈值(vcv_buck)或电池充电电流(ichg)小于电流阈值(isc_min)时。

根据某些实施例，在恒流开关电容阶段，调整提供给无线电力tx的输入电压(vin)以使电池充电电流(ichg)保持接近目标充电电流，并且调整无线电力rx产生的输出电压(vout)以使电压增益保持接近目标电压增益，其中电压增益是输出电压(vout)与输入电压(vin)之比。或者，在恒流开关电容阶段，调整无线电力rx产生的输出电压(vout)以使电池充电电流(ichg)保持接近目标充电电流，并且调整提供给无线电力tx的输入电压(vin)以使电压增益保持接近目标电压增益，其中电压增益是输出电压(vout)与输入电压(vin)之比。或者，在恒流开关电容阶段，调整提供给无线电力tx的输入电压(vin)以使电池充电电流(ichg)保持接近目标充电电流，并且调整无线电力rx产生的输出电压(vout)以使工作频率保持接近目标工作频率。或者，在恒流开关电容阶段，调整无线电力rx产生的输出电压(vout)以使电池充电电流(ichg)保持接近目标充电电流，并且调整提供给无线电力tx的输入电压(vin)以使工作频率保持接近目标工作频率。在其它实施例中，在恒流开关电容阶段，调整无线电力rx产生的输出电压(vout)以使电池充电电流保持接近目标充电电流，而提供给无线电力tx的输入电压(vin)不变。

根据某些实施例，在恒压开关电容阶段，调整提供给无线电力tx的输入电压(vin)以使电池充电电压(vbat)保持接近目标电压，并且调整无线电力rx产生的输出电压(vout)以使电压增益保持接近目标电压增益，其中电压增益是输出电压(vout)与输入电压(vin)之比。或者，在恒压开关电容阶段，调整无线电力rx产生的输出电压(vout)以使电池充电电压保持接近目标电压，并且调整提供给无线电力tx的输入电压(vin)以使电压增益保持接近目标电压增益，其中电压增益是输出电压(vout)与输入电压(vin)之比。或者，在恒压开关电容阶段，调整提供给无线电力tx的输入电压(vin)以使电池充电电压(vbat)保持接近目标电压，并且调整无线电力rx产生的输出电压(vout)以使工作频率保持接近目标工作频率。或者，在恒压开关电容阶段，调整无线电力rx产生的输出电压(vout)以使电池充电电压(vbat)保持接近目标电压，并且调整提供给无线电力tx的输入电压(vin)以使工作频率保持接近目标工作频率。在其它实施例中，在恒压开关电容阶段，调整无线电力rx产生的输出电压(vout)以使电池充电电压保持接近目标电压，而提供给无线电力tx的输入电压(vin)不变。

从上文图1至图8b的论述中可以理解结合图9概括的方法的其它细节。

闭环充电器，例如降压充电器(例如248)，通常具有满足预充电阶段、恒流降压阶段和恒压降压阶段的控制要求的内部控制。然而，由于开关电容充电器(例如350)(或其它类型的开环充电器)本身在开环中运行，所以可以使用系统级控制器(例如244)来控制恒流开关电容阶段的恒流充电并控制恒压开关电容阶段的恒压充电。

通常，无线电池充电系统通过调节工作频率、占空比等来进行txic与rxic之间的输出电压控制。这种控制的主要目的是，当tx与rx之间的耦合情况发生变化(例如，相对偏移/移动)或输出负载情况发生变化时，确保适当的输出电压(vout)。对于开环充电器，例如2:1开关电容充电器，本文描述的实施例引入一种系统级控制机制，例如，通过应用处理器(applicationprocessor，ap)来确保在提供输出电流/电压调节的同时，tx与rx之间的现有闭环控制仍然足以支持不同的耦合和加载情况。在本文描述的某些方法中，存在两个控制变量：vin和vout，它们可以用来实现两个目的。一个目的是调节充电电流(针对ccsc状态)或充电电压(针对cvsc状态)。另一个目的是控制增益(vout/vin)或工作频率，使其接近支持耦合和加载情况变化的特定值。vout和vin的控制可以通过充电器内部、无线电力rx与无线电力tx之间、无线电力tx与适配器之间的通信来进行。在某些实施例中，使用两个控制回路，包括：无线电力传输回路，用于快速稳定其输出电压vout；以及系统控制回路，用于缓慢调节vin和无线电力传输输出电压vout，以确保cc或cv充电以及系统的稳定性、效率和空间自由。

当开环dc-dc充电器运行时，系统级控制器控制整个无线电池充电系统在闭环模式下运行。在恒流充电状态下，系统控制器调节充电电流以遵循目标值。在恒压充电状态下，系统控制器调节电池充电电压以遵循目标值。在某些实施例中，调节通过以下方式进行：向rxic发送命令以改变其输出参考，从而改变输出电压(vout)。系统级控制器还可以通过以下方式调节增益(vout/vin)或工作频率以遵循目标值：向适配器(或另一dc-dc转换器)发送命令以改变输入电压(vin)，例如，向适配器发送命令以改变其输出参考。系统级控制器还可以通过以下方式调节增益(vout/vin)以遵循目标值：向rxic发送命令以改变其输出电压(vout)。这使得开关电容充电器等高效开环充电器能够在无线充电系统中使用。系统级控制器可以是例如ap244等，但不限于此。

本文所述技术的某些实施例可以使用硬件、软件或者硬件与软件的组合来实施。所用软件存储在上述处理器可读存储设备中的一个或多个上，以对处理器中的一个或多个进行编程，从而执行本文所述的功能。处理器可读存储设备可以包括计算机可读介质，例如易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质。例如而非限制，计算机可读介质可包括计算机可读存储介质和通信介质。计算机可读存储介质可在任何用于存储计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息的方法或技术中实施。计算机可读存储介质的示例包括ram、rom、eeprom、闪存或其它存储技术、cd-rom、数字多功能光盘(digitalversatiledisk，dvd)或其它光盘存储器、盒式磁带、磁带、磁盘存储器或其它磁存储设备，或可以用来存储所需信息并且可以由计算机访问的任何其它介质。计算机可读介质不包括传播的、调制的或瞬时性信号。

通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者传播的、调制的或瞬时性数据信号中的其它数据，例如载波或其它传送机制，并且包括任意信息递送介质。术语调制的“数据信号”是指这样一种信号：信号的一个或多个特性通过对该信号中的信息进行编码的方式来设置或更改。例如而非限制，通信介质包括有线介质，例如有线网络或直接有线连接，还包括无线介质，例如rf和其它无线介质。任何上述介质的组合也包括在计算机可读介质的范围内。

在替代性实施例中，部分或所有软件可以替换为专用硬件逻辑组件。例如而非限制，可以使用的硬件逻辑组件的示例性类型包括现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)、专用集成电路(application-specificintegratedcircuit，asic)、专用标准产品(application-specificstandardproduct，assp)、片上系统(system-on-a-chipsystem，soc)、复杂可编程逻辑设备(complexprogrammablelogicdevice，cpld)、专用计算机等。在一个实施例中，使用实施一个或多个实施例的软件(存储在存储设备上)对一个或多个处理器进行编程。这一个或多个处理器可以与一个或多个计算机可读介质/存储设备、外围设备和/或通信接口通信。

应当理解的是，本主题可通过多种不同的形式来体现，且不应解释为仅限于本文所提出的实施例。相反，提供这些实施例使得本主题透彻且完整，并且会向本领域技术人员充分传达本发明。实际上，本主题旨在覆盖这些实施例的替代、修改和等效物，这些替代、修改和等效物包含在所附权利要求书限定的本主题的范围和精神内。另外，在以下本主题细描述中，阐述了许多特定细节以便提供对本主题的透彻理解。然而，所属领域的普通技术人员将清楚到，可以在没有这样具体细节的情况下实践本请求保护的主题。

本文结合根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本发明的各方面。将理解，流程图和/或框图中的每个框以及流程图和/或框图中的框的组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器以生成机器，这样，这些通过计算机的处理器或其它可编程指令执行装置执行的指令创建用于实施流程图和/或框图的框中指定的功能/动作的机制。

本发明的描述仅出于说明和描述目的而提出，并非旨在详尽无遗或以任何所公开的形式限制本发明。在不偏离本发明的范围和精神的前提下，多种修改和改变对本领域技术人员而言是显而易见的。选择和描述的本发明各个方面以便更好地解释本发明的原理和实际应用，并且使本领域技术人员能够理解本发明适合预期特定用途的各种修改。

本发明已结合各种实施例进行了描述。但是，通过对附图、公开内容和所附权利要求书的研究可以理解和实现所公开实施例的其它变体和修改，这类变体和修改被理解为包含在所附权利要求书中。在权利要求书中，词语“包括”不排除其它元素或步骤，不定冠词“a”或者“an”不排除多个。

出于本文档的目的，应注意，图中描绘的各种特征的尺寸不一定是按比例绘制的。

出于本文档的目的，在说明书中提及“一实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”或“另一实施例”可用于描述不同实施例或相同实施例。

出于本文档的目的，连接可以是直接连接或间接连接(例如通过一个或多个其它部件连接)。在某些情况下，当一个元件被称为连接或耦合到另一元件时，该元件可直接连接到另一元件，也可通过中间元件间接连接到另一元件。当一个元件被称为直接连接到另一元件时，该元件与另一元件之间没有中间元件。如果两个设备直接或间接连接，使得它们可以在彼此之间传送电子信号，那么这两个设备“在通信”。

出于本文档的目的，“基于”一词可理解为“至少部分基于”。

出于本文档的目的，在没有附加上下文的情况下，使用“第一”对象、“第二”对象和“第三”对象之类的数字术语可能并不意味着对象的顺序，而是可能用于标识目的，以标识不同的对象。

已出于说明性和描述性目的提出了上文的详细描述。其并非旨在穷举或限制发明主题为所公开的精确形式。根据上述教导，许多修改和变更是可能的。选出和描述的各个实施例的目的是为了更好地解释公开技术的原理和其实际应用，因而使本领域技术人员能够更好利用各个实施例的技术和适合预期特定用途的各种变更。范围由所附权利要求书定义。

虽然已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但是应该理解的是，权利要求书定义的主题不必局限于上面描述的具体特征或动作。相反，上文描述的具体特征和动作被公开为实现权利要求的示例形式。