[发明专利]一种无线充电接收电路与无线充电接收器

说明书

本发明公开了一种无线充电接收电路与无线充电接收器，无线充电接收电路包括线圈、第一储能单元、第二储能单元、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元、第五开关单元、第六开关单元、滤波单元与控制单元，线圈与第一储能单元、第二开关单元以及第三开关单元连接，第一储能单元与第一开关单元以及第五开关单元连接，第一开关单元与滤波单元以及第四开关单元连接，第四开关单元与第二开关单元以及第二储能单元连接，第二储能单元与第五开关单元、第六开关单元以及线圈的连接，控制单元用于控制各开关单元的开关状态，以使第一连接点上的电压与线圈两端的电压成倍数关系。通过上述方式，能够提高无线充电的功率转换效率。

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，特别是涉及一种无线充电接收电路与无线充电接收器。

背景技术

目前，采用无线充电技术给电池供电在工业界越来越流行。由于无线充电发射端传输的能量是以磁场的形式传输的，因此必须使用无线充电接收器将磁场能量转换为电能。为了达到高效率以及更广泛的应用，无线充电接发送端的输入电压普遍使用USB适配器供电。USB适配器的供电电压在5伏到20伏之间（比如USB PD控制的适配器）。而在工业应用中，不少电池的电压在9伏到22.8伏，比如工业无人机的电池电压在11.4V到22.8V之间，电动工具的电池电压在9伏到20伏之间。为了使电池充电时的功率损失最小化减少成本，需要高效的DC/DC转换将无线充电接收器的输出电压升高到更高的电池的电压。然后用低成本的线性充电器给电池充电。基于电荷泵的DC/DC变换器是实现这种电压转换的主要拓扑结构，在1：2的升压比下，效率可达98%。对于6节串联的电池，需要级联两个基于电荷泵的转换（1:2然后2:4），以将无线充电接收器的输出电压（6V）升至电池电压（高达24V）。因此传统的无线充电接收器与电池充电器之间，有一到两个1：2的升压电荷泵集成电路芯片被使用。

在实际应用中，无线充电接收装器和升压电荷泵通常放在一起靠近无线充电接收线圈。而线性充电器则是靠近电池或集成在电池里。这是因为电荷泵的输出电流是无线充电接收器输出电流的1/2 或1/4倍。因此将电荷泵靠近无线充电接收线圈，可以最大程度减少PCB线路电阻性的功率损耗。

在现有技术中，无线充电接收器和升压电荷泵的简化系统框图如图1所示。在图1中，无线充电接收器1000和升压电荷泵2000是两个独立的集成芯片，即两个装置完全独立地工作。无线充电接收器需要在同步整流器（即开关管1001、开关管1002、开关管1003与开关管1004）输出和主LDO（即开关管1005）输出处使用电容进行滤波。在该种构架中，从线圈1006到连接点P0的功率转换路径需要经过5个开关管，其阻碍了最小化功率损耗，从而导致转换效率较低。

发明内容

本发明实施例旨在提供一种无线充电接收电路与无线充电接收器，能够提高无线充电的功率转换效率。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种无线充电接收电路，包括：

线圈、第一储能单元、第二储能单元、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元、第五开关单元、第六开关单元、滤波单元与控制单元；

所述线圈的第一端分别与所述第一储能单元的第一端、所述第二开关单元的第一端以及所述第三开关单元的第一端连接，所述第一储能单元的第二端与所述第一开关单元的第一端以及所述第五开关单元的第一端连接，所述第一开关单元的第二端与所述滤波单元的第一端以及所述第四开关单元的第一端连接，所述第四开关单元的第二端与所述第二开关单元的第二端以及所述第二储能单元的第一端连接，所述第二储能单元的第二端与所述第五开关单元的第二端、所述第六开关单元的第一端以及所述线圈的第二端连接，所述第六开关单元的第二端、所述滤波单元的第二端与所述第三开关单元的第二端均接地，其中，所述第一开关单元的第二端与所述滤波单元的第一端以及所述第四开关单元的第一端之间的连接点为第一连接点；

所述控制单元与各开关单元连接，所述控制单元用于控制各开关单元的开关状态，以使所述第一连接点上的电压与所述线圈两端的电压的有效值成倍数关系。