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充电装置和电子设备

文献发布时间:2023-06-19 11:32:36


充电装置和电子设备

技术领域

本申请属于电子技术领域,具体涉及一种充电装置和电子设备。

背景技术

随着电子技术的发展,手机、笔记本电脑和可穿戴设备等电子设备在工作和生活中的应用范围越来越广。为了满足快节奏的需求,对电子设备的充电速度提出了更高的要求。

在先技术中,为了提高电子设备的充电速度,通常采用大功率的充电装置对电子设备进行充电,但是大功率的充电装置体积较大,不方便携带和使用。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种充电装置和电子设备,能够解决大功率充电装置体积较大的问题。

为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:

第一方面,本申请实施例提供了一种充电装置,包括:输入整流模块、输入滤波模块、电压转换模块、输出滤波模块、储能模块和控制模块;

所述输入整流模块的输出端分别与所述输入滤波模块和所述电压转换模块并联连接,用于对接收到的电源电压进行整流,并输出第一整流电压;

所述输入滤波模块用于对所述第一整流电压进行滤波,使所述电压转换模块接收到滤波后的第二整流电压;

所述电压转换模块的输出端分别与所述储能模块和所述输出滤波模块并联连接,用于对所述第二整流电压进行转换,得到转换电压;

所述输出滤波模块用于对所述转换电压进行滤波,使所述电压转换模块输出滤波后的充电电压;

所述控制模块分别与所述储能模块和电压转换电路连接,所述电压转换电路由所述输入整流模块、所述输入滤波模块、所述电压转换模块和所述输出滤波模块组成;所述控制模块用于在确定所述电压转换电路的电压状态符合第一预设条件的情况下,控制所述储能模块蓄电,以及在确定所述电压转换电路的电压状态符合第二预设条件的情况下,控制所述储能模块放电。

第二方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括第一方面所述的充电装置。

在本申请实施例中,充电装置包括输入整流模块、输入滤波模块、电压转换模块、输出滤波模块、储能模块和控制模块,输入整流模块用于对接收到的电源电压进行整流,并输出第一整流电压,输入滤波模块用于对第一整流电压进行滤波,使电压转换模块接收到滤波后的第二整流电压;电压转换模块用于对第二整流电压进行变换,得到转换电压,输出滤波模块用于对转换电压进行滤波,使电压转换模块输出滤波后的充电电压。控制模块用于在确定电压转换电路的电压状态符合第一预设条件的情况下,控制储能模块蓄电,以及在确定电压转换电路的电压状态符合第二预设条件的情况下,控制储能模块放电。通过储能模块在充电电压较低时为充电装置补电,可以避免使用体积较大的输入滤波模块进行平滑滤波,从而可以避免在充电装置中设置体积较大的输入滤波模块,进而可以减小充电装置的体积。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种充电装置的电路结构示意图;

图2是本申请实施例提供的一种电源电压的波形示意图;

图3是本申请实施例提供的一种第一整流电压和第二整流电压的波形示意图;

图4是本申请实施例提供的一种充电电压、第一整流电压和第二整流电压的波形示意图;

图5是本申请实施例提供的另一种充电装置的结构示意图;

图6是本申请实施例提供的又一种充电装置的结构示意图;

图7是本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

为了便于理解本申请的技术方案,首先对本申请涉及的充电装置的电路基本原理进行简单介绍,如图1所示,图1是本申请实施例提供的一种充电装置的电路结构示意图,充电装置包括输入整流模块、输入滤波模块、电压转换模块、输出滤波模块和控制模块。输入整流模块、输入滤波模块、电压转换模块和输出滤波模块组成电压转换电路,由电压转换电路将电源电压转换为充电电压,为电子设备充电。电压转换模块可以包括功率变换模块和输出整流模块,控制模块可以包括功率逻辑控制模块、副边逻辑控制模块和反馈模块。其中,输入整流模块和输入滤波模块为电压转换电路中的原边电路,输出整流模块和输出滤波模块为电压转换电路中的副边电路,功率转换模块用于连接原边电路和副边电路。原边电路用于将交流的电源电压转换为高压直流电,功率转换模块用于将高压直流电转换为低压交流电,副边电路用于将低压交流电转换为低压直流电,低压直流电即充电电压。

例如,充电装置的电源电压可以为交流电网提供的220伏的交流电压,如图2所示,图2是本申请实施例提供的一种电源电压的波形示意图,电源电压的波形为正弦波201,图2中横坐标为时间轴,单位为秒,纵坐标为电压轴,单位为伏。如图1所示,充电装置中可以设置有用于连接交流电网的交流输入接口,输入整流模块的输入端连接交流输入接口,以接收交流电网提供的220V的交流电压。输入整流模块可以为高压整流器,高压整流器可以对接收到的交流电压进行整流,得到直流电压,即第一整流电压。输入滤波模块可以为图1所示的储能滤波电容101,储能滤波电容101的一端连接输入整流模块的输出端,另一端接地,储能滤波电容101可以对第一整流电压进行平滑滤波,得到平滑的第二整流电压。如图3所示,图3是本申请实施例提供的一种第一整流电压和第二整流电压的波形示意图,图3中的馒头波301为第一整流电压的波形,锯齿波302为第二整流电压的波形。

参照图3,由于第一整流电压的波形为馒头波,第一整流电压的最大电压值可以达到310V,最小电压值为0V,第一整流电压的纹波较大。输入滤波模块不仅可以滤除第一整流电压中的交流成分,而且可以降低第一整流电压的纹波系数,得到波形平滑的第二整流电压。如图3所示,锯齿波302比馒头波301具有更小的纹波,波形更平滑,锯齿波302为原边电路的输出电压。

在得到第二整流电压之后,电压转换模块中的功率变换模块102可以对第二整流电压进行逆变,得到副边输入电压,副边输入电压为低压交流电;输出整流模块可以对功率变换模块102输出的低压交流电进行整流,得到低压直流电,即转换电压;输出滤波模块可以对转换电压进行平滑滤波,得到充电电压,充电电压可以通过充电装置中的直流输出接口输出,对连接于直流输出接口的电子设备进行充电。例如,功率变换模块可以为逆变器,逆变器可以将310V的高压直流电逆变为9V的低压交流电,即将图3中锯齿波302逆变为9V的低压交流电。输出整流模块可以为低压整流器,低压整流器可以将9V的低压交流电整流为9V的低压直流电。输出滤波模块可以为图1所示的储能滤波电容103,储能滤波电容103可以对9V的低压直流电进行滤波,得到平滑的低压直流电,即9V的充电电压。输出整流模块的输出端可以连接直流输出接口,通过直流输出接口输出充电电压。

目前,在大功率的充电装置中,为了使第二整流电压更加平滑,需要使用较大容量的储能滤波电容101对第一整流电压进行平滑滤波。当储能滤波电容101的容量增大时,输入滤波模块的体积增大,最终导致充电装置的体积增大。而减小输入滤波模块的体积时,储能滤波电容101的容量减小,储能滤波电容101的容量较小时,第二整流电压中可能会出现较小的电压值,导致功率变换模块102无法从原边电路中获取到足够的电能,从而导致副边输入电压降低,当副边输入电压降低时,会导致充电电压下降,无法正常给电子设备充电。如图4所示,图4是本申请实施例提供的一种充电电压、第一整流电压和第二整流电压的波形示意图,图4中第一坐标系中的直线401表示功率变换模块的最低工作电压,馒头波402表示第一整流电压,锯齿波403表示第二整流电压,第二坐标系中的直线404为充电电压,第一坐标系与第二坐标系的时间轴相同。如图4所示,当储能滤波电容101的容量较小时,第二整流电压会在T1时刻与T2时刻之间低于功率变换模块的最低工作电压,此时功率转换模块输出的副边输入电压较低,进而导致输出整流模块整流得到的转换电压较低,经过输出滤波模块滤波后输出的充电电压低于直线404所示的电压值,无法正常给电子设备充电。其中,T1时刻与T2时刻之间的时间段为相邻的两个锯齿波之间,第二整流电压低于功率变换模块的最低工作电压的时间段,由于电源电压为周期性电压,所以第二整流电压低于最低工作电压的情况会在第二整流电压中周期性出现。

需要说明的是,本实施例中的低压指的是手机、笔记本电脑和可穿戴设备等电子设备的充电电压,充电电压例如9V或5V等较低的直流电压。高压指的是相对于充电电压的高压,例如交流电网输出的220V交流电压,或者整流得到的310V的直流电压。

为解决充电装置体积较大问题,本实施例提供一种充电装置和电子设备。下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的充电装置进行详细地说明。

参照图5,图5是本申请实施例提供的另一种充电装置的结构示意图,如图5所示,充电装置可以包括:输入整流模块、输入滤波模块、电压转换模块、输出滤波模块、控制模块和储能模块。

其中,输入整流模块的输出端分别与输入滤波模块和电压转换模块并联连接,用于对接收到的电源电压进行整流,并输出第一整流电压;输入滤波模块用于对第一整流电压进行滤波,使电压转换模块接收到滤波后的第二整流电压;电压转换模块的输出端分别与储能模块和输出滤波模块并联连接,用于对第二整流电压进行转换,得到转换电压;输出滤波模块用于对转换电压进行滤波,使电压转换模块输出滤波后的充电电压。

在一种实施例中,输入整流模块可以为高压整流器,输入滤波模块可以为图5所示的储能滤波电容501。输入整流模块可以通过电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)滤波模块和交流输入接口连接交流电网,以接收交流电网输出的交流电压。如图5所示,充电装置中可以设置交流输入接口,交流输入接口的输入端用于连接交流电网,以接收交流电压。交流输入接口的输出端连接EMI滤波模块的输入端,EMI滤波模块的输出端连接输入整流模块的输入端,储能滤波电容501的一端连接输入整流模块的输出端,另一端接地。交流输入接口、EMI滤波模块、输入整流模块和输入滤波模块组成电压转换电路中的原边电路,交流输入接口构成原边电路的输入端,输入整流模块的输出端构成原边电路的输出端,原边电路用于对电源电压进行整流,得到第一整流电压,并对第一整流电压进行平滑滤波,得到第二整流电压。

实际应用中,当原边电路中设置EMI滤波模块时,EMI滤波模块可以防止交流电网中的电磁干扰进入充电装置,使充电装置可以稳定的工作。

在一种实施例中,电压转换模块可以包括功率变换模块和输出整流模块;功率变换模块的输入端分别与输入滤波模块和输入整流模块连接;功率变换模块的输出端与输出整流模块的输入端连接;输出整流模块的输出端与输出滤波模块连接。示例性地,如图5所示,功率变换模块503可以为逆变器,输出整理模块可以为低压整流器,输出滤波模块可以为储能滤波电容502,储能滤波电容502的一端连接输出整流模块的输出端,另一端接地。其中,充电装置中还可以包括直流输出接口,直流输出接口分别与输出整流模块的输出端和储能滤波电容502连接。输出整流模块、输出滤波模块和直流输出接口组成电压转换电路中的副边电路。

本实施例中,储能滤波电容501设置在输入整流模块与功率转换模块之间,储能滤波电容501分别与输入整流模块的输出端和功率变换模块503的输入端连接。结合上述举例,当电源电压为220V的交流电压时,在原边电路,电源电压首先经过EMI滤波模块的滤波处理,然后经过输入整流模块的整流处理和储能滤波电容501的平滑滤波,将220V的交流电压转换为波形平滑的第二整流电压。功率转换模块503可以将第二整流电压逆变为9V的交流电压,即副边输入电压,将副边输入电压输入输出整流模块。在副边电路,输出整流模块首先对9V的交流电压进行整流,得到9V的转换电压,转换电压为直流电压。然后,储能滤波电容502对转换电压进行平滑滤波,得到波形平滑的充电电压。当直流输出接口连接有电子设备时,可以通过充电电压为电子设备充电。其中,交流输入接口、EMI滤波模块、输入整流模块,输入滤波模块,以及功率转换模块、输出整流模块和输出滤波模块的具体结构和类型可以根据需求设置,本实施例对此不做限制。

其中,控制模块分别与储能模块和电压转换电路连接,电压转换电路由输入整流模块、输入滤波模块、电压转换模块和输出滤波模块组成;控制模块用于在确定电压转换电路的电压状态符合第一预设条件的情况下,控制储能模块蓄电,以及在确定电压转换电路的电压状态符合第二预设条件的情况下,控制储能模块放电。

本实施例中,第一预设条件表示功率转换模块的输入电压大于或等于功率转换模块的最低工作电压,充电装置输出的充电电压稳定在预设电压范围内,可以为电子设备充电。第二预设条件表示功率转换模块的输入电压低于功率转换模块的最低工作电压,充电电压无法稳定在预设电压范围内,无法为电子设备充电。如图4所示,在T1至T2时刻之间,锯齿波403的电压值低于直线401表示的最低工作电压,在T1至T2时刻之间,由于锯齿波403的电压值低于最低工作电压,导致充电电压变低,无法稳定在预设电压范围内,电压转换电路的电压状态符合第二预设条件。在除T1至T2时刻之间的其他时间段,锯齿波403的电压值不低于功率转换模块的最低工作电压,充电电压稳定在预设电压范围内,电压转换电路的电压状态符合第一预设条件。

可选地,控制模块包括检测子模块和控制子模块;检测子模块连接控制子模块;控制子模块连接储能模块;检测子模块还与输入整流模块的输出端连接,或者检测子模块还与电压转换模块的输出端连接。

可选地,检测子模块还用于在检测到电压转换电路的电压状态符合第二预设条件的情况下,向控制子模块输出放电信号;控制子模块还用于,在接收到放电信号后,确定电压转换电路的电压状态符合第二预设条件;或者,检测子模块还用于检测电压转换电路的电压状态,并向控制子模块发送电压状态。

在一种实施例中,在检测子模块还与电压转换模块的输出端连接的情况下,检测子模块与输出整流模块之间的第三连接点,位于第四连接点远离输出整流模块的一侧,第四连接点为输出滤波模块与输出整流模块之间的连接点。

本实施例中,控制模块包括检测子模块和控制子模块,检测子模块可以设置在电压转换模块的输出端,以检测充电电压,控制子模块可以在充电电压不低于预设充电阈值时,确定电压转换电路的电压状态符合第一预设条件。相反的,控制子模块可以在充电电压低于预设充电阈值时,确定电压转换电路的电压状态符合第二预设条件。如图5所示,检测子模块与输出整流模块之间的连接点为第三连接点,储能联滤波电容502与输出整流模块之间的连接点为第四连接点,第三连接点位于第四连接点之后,远离输出整流模块。此时,检测子模块可以检测经过输出滤波模块滤波之后得到的充电电压。

可选地,储能模块与输出整流模块之间的第五连接点,位于第三连接点远离输出整流模块的一侧。

示例性地,预设充电阈值可以为图4中直线404所示的充电电压,检测子模块可以为电压检测器。如图5所示,检测子模块设置在储能滤波电容502与储能模块之间,储能模块与输出整流模块之间的连接点为第五连接点,第五连接点位于第三连接点的右侧,远离输出整流模块。检测子模块可以检测储能滤波电容502与储能模块之间的充电电压,并向控制子模块发送充电电压。控制子模块接收检测子模块发送的充电电压,可以在充电电压低于预设充电阈值时,即低于直线404所示的电压值时,确定电压转换电路的电压状态符合第二预设条件。相反的,控制子模块在充电电压不低于预设充电阈值时,确定电压转换电路的电压状态符合第一预设条件。

在一种实施例中,充电装置还包括充电接口;充电接口位于第五连接点远离输出整流模块的一侧,分别与输出整流模块、输出滤波模块、储能模块并联连接。如图5所示,充电接口即直流输出接口,充电接口设置在储能模块远离输出整流模块的一侧,即位于第五连接点远离输出整流模块的一侧,充电接口分别与输出整流模块、储能滤波电容502、储能电容504连接。充电接口的设置可以方便充电装置与电子设备连接,为电子设备充电。

实际应用中,检测子模块设置在输出滤波模块之后,可以检测滤波得到的充电电压,可以更准确的确定充电装置是否可以为电子设备充电。

在另一种实施例中,检测子模块可以向控制子模块发送放电信号,以通知控制子模块电压转换电路的电压状态符合第二预设条件。结合上述举例,检测子模块在检测到充电电压之后,若判断充电电压低于预设充电阈值,可以确定电压转换电路的电压状态符合第二预设条件,此时检测子模块可以向控制子模块发送放电信号。相应的,控制子模块在接收到放电信号之后,可以确定电压转换电路的电压状态符合第二预设条件。相反的,检测子模块在检测到充电电压之后,若判断充电电压不低于预设充电阈值,可以确定电压转换电路的电压状态符合第一预设条件,此时检测子模块可以向控制子模块发送停止放电信号。控制子模块在接收到停止放电信号之后,可以确定电压转换电路的状态符合第二预设条件。

实际应用中,检测子模块检测充电电压,根据充电电压确定电压转换电路的电压状态,可以更加准确的确定充电装置是否可以为电子设备充电。

本实施例中,控制子模块可以包括图5所示的功率逻辑控制模块、副边逻辑控制模块和反馈模块,功率逻辑控制模块通过反馈模块与副边逻辑控制模块通信连接。其中,副边逻辑控制模块可以连接直流输出接口,以确定直流输出接口是否连接有待充电的电子设备。当直流输出接口连接有电子设备时,副边逻辑控制模块可以通过反馈模块向功率逻辑控制模块发送充电信号。相应的,功率逻辑控制模块在接收到充电信号之后,可以向功率开关发送闭合信号,功率开关可以使功率变换模块开始工作,向副边电路输出副边输入电压,使副边电路产生充电电压,为电子设备充电。相反的,当直流输出接口未连接电子设备时,副边逻辑控制模块可以通过反馈模块向功率逻辑控制模块发送停止信号,功率逻辑控制模块在接收到停止信号之后,可以向功率开关发送断开信号,功率开关可以使功率变换模块停止工作,此时副边电路不会产生充电电压,充电装置停止充电。

示例性地,功率开关可以为图5所示的N型金属氧化物半导体场效应晶体管(N-Metal-Oxide-Semiconductor,NMOS),NMOS管506的栅极连接功率逻辑控制模块,漏极连接功率变换模块的控制端,源极接地。功率逻辑控制模块在接收到充电信号之后,可以向NMOS管506的栅极输出高电平信号,高电平信号即闭合信号。此时,NMOS管506导通,功率转换模块503开始工作。相反的,当功率逻辑控制模块接收到停止信号之后,可以向NMOS管506的栅极输出低电平信号,低电平信号即断开信号。此时,NMOS管506断开,功率转换模块503停止工作。控制子模块的具体结构可以根据需求设置,本实施例对此不做限制。

可选地,储能模块包括串联连接的储能单元和放电开关;放电开关与控制模块连接;控制模块用于在确定电压转换电路的电压状态符合第二预设条件的情况下,控制放电开关导通。

在一种实施例中,储能模块可以包括用于储存电量的储能单元和用于控制储能单元的放电开关。如图5所示,储能单元可以为储能电容504,放电开关可以为NMOS管505。储能模块设置在检测子模块与直流输出接口之间,储能电容504的一端连接直流输出接口,另一端连接NMOS管505的漏极,NMOS管505的源极接地,栅极连接副边逻辑控制模块,即连接控制子模块。结合上述举例,副边逻辑控制模块在确定电压转换电路的电压状态符合第二预设条件的情况下,可以向NMOS管505的栅极输出高电平信号,控制NMOS管505导通,即控制放电开关导通,使储能电容505处于工作状态,向直流输出接口放电。储能电容505输出的电压可以使直流输出接口输出的充电电压稳定在预设电压范围内,使充电装置可以正常为电子设备充电。储能模块的具体结构以及预设电压范围可以根据需求设置,本实施对此不做限制。

需要说明的是,储能模块的输出电压可以不低于充电电压的最小值,并不高于充电电压的最大值,在输出整流模块输出的电压值低于充电电压的最小值时,储能模块可以使直流输出接口的电压值在充电电压的最小值之上,为电子设备正常充电。同时,储能模块的输出电压不高于充电电压的最大值时,可以避免储能模块输出的电压值过高,对电子设备造成损伤。同时,结合图4,储能模块的放电时间不低于T1时刻与T2时刻之间的时间差,使得储能模块可以在第二预设条件下,持续为直流输出接口供电。

在一种实施例中,可以根据充电装置的输出电流确定储能电容的电容值。例如,若充电装置的最大电流值为I,T1与T2时刻之间的时间差为T,则储能电容的电容值C=I×T÷U,U为充电电压。其中,由于功率转换模块的最低工作电压可以根据功率转换模块确定,图4中锯齿波403的电压值可以根据储能滤波电容501确定,因此可以根据储能滤波电容501和功率转换模块确定T1时刻与T2时刻之间的时间差T。

实际应用中,储能模块由储能单元和放电开关组成,使得储能模块具有简单的电路结构,可以避免增加充电装置的体积。

可选地,控制模块还用于在确定电压转换电路的电压状态符合第三预设条件的情况下,控制放电开关断开,或者控制放电开关在导通预设时间段后断开。

本实施例中,电压转换模块还可以为储能模块充电,结合图4和图5,当储能模块由储能电容504和NMOS管505组成时,在储能电容504为直流输出接口供电之后,即在T2时刻之后,电压转换电路的电压状态符合第一预设条件,此时储能电容504与直流输出接口并联,储能电容504通过充电电压进行充电。

示例性地,副边逻辑控制模块可以在确定电压转换电路的电压状态符合第二预设条件开始计时,并控制放电开关导通。计时时长等于T1时刻和T2时刻之间的时间差T与储能电容504的充电时间之和。在T1时刻,副边逻辑控制模块确定电压转换电路的电压状态符合第二预设条件,控制储能电容504给直流输出接口供电,并开始计时;在T2时刻,锯齿波403的电压值高于功率转换模块的最低工作电压,充电电压恢复,电压转换电路的电压状态符合第一预设条件,充电电压开始给储能电容504充电。当计时时长达到预设时长时,放电开关的导通时长达到预设时间段,储能电容504蓄电完成。此时,副边逻辑控制模块可以向NMOS管505输出低电平信号,控制NMOS管505断开,停止给储能电容504充电。需要说明的是,储能电容位于副边电路,容量较小,可以在较短的时间内完成充电。

实际应用中,控制模块在第二预设条件下,控制储能模块向电压转换模块的输出端放电,在第一预设条件下,控制电压转换模块给储能模块充电,可以避免在充电装置中为储能模块增加充电电路,避免增加充电装置的体积。

可选地,在检测子模块还与输入整流模块的输出端连接的情况下,检测子模块与输入整流模块之间的第一连接点,位于第二连接点与电压转换模块之间,第二连接点为输入滤波模块与输入整流模块之间的连接点。

参照图6,图6是本申请实施例提供的又一种充电装置的结构示意图,检测子模块可以设置在储能滤波电容501和功率转换模块503之间,储能滤波电容501与输入整流模块之间的连接点为第二连接点,检测子模块与输入整流模块之间的连接点为第一连接点,第一连接点位于第二连接点之后,即位于第二连接点与电压转换模块之间。此时,检测子模块可以检测第二整流电压,即检测图4所示锯齿波的电压值。检测子模块可以根据第二整流电压确定电压转换电路的电压状态。例如,检测子模块可以在第二整流电压不低于第一预设整流电压时,确定电压转换电路的电压状态符合第一预设条件,以及在第二整流电压低于第一预设整流电压时,确定电压转换电路的电压状态符合第二预设条件。其中,第一预设整流电压可以为图4中直线401与锯齿波403相交的点对应的第二整流电压的电压值。

同理,检测子模块可以在检测到第二整流电压高于预设关断阈值时,确定电压转换电路的状态符合第三预设条件。此时,检测子模块向功率逻辑控制模块发送关断信号。如图4所示,预设关断阈值为直线405所示的电压值,当第二整流电压高于预设关断阈值时,储能电容已经完成充电。功率逻辑控制模块可以通过反馈模块将关断信号发送给副边逻辑控制模块,副边逻辑控制模块可以控制NMOS管505断开,停止为储能电容504充电。

在另一种实施例中,检测子模块可以设置在输入整流模块与输入滤波模块之间,也即第一连接点位于第二连接点之前,检测子模块可以检测第一整流电压。检测子模块可以根据第一整流电压确定电压转换电路的电压状态。例如,检测子模块可以在第一整流电压不低于第二预设整流电压时,确定电压转换电路的电压状态符合第一预设条件,以及在第一整流电压低于第二预设整流电压时,确定电压转换电路的电压状态符合第二预设条件。其中,第二预设整流电压可以为图4中直线401与馒头波403相交的点对应的第一整流电压的电压值。

同理,检测子模块可以在检测到第一整流电压高于预设关断阈值时,确定电压转换电路的状态符合第三预设条件。此时,检测子模块向功率逻辑控制模块发送关断信号。如图4所示,预设关断阈值为直线405所示的电压值,当第一整流电压高于预设关断阈值时,储能电容已经完成充电。功率逻辑控制模块可以通过反馈模块将关断信号发送给副边逻辑控制模块,副边逻辑控制模块可以控制NMOS管505断开,停止为储能电容504充电。

其中,检测子模块也可以在检测到第一整流电压和第二整流电压之后,根据第一整流电压和第二整流电压确定电压转换电路的电压状态,向控制子模块发送放电信号。

实际应用中,检测模块检测第一整流电压或第二整流电压,第一整流电压或第二整流电压确定电压转换电路的电压状态,相比于通过充电电压确定电压状态的方法,可以更加快速的确定电压状态。

在一种实施例中,储能滤波电容和储能电容可以使用超级电容,超级电容可以减小储能滤波电容和储能电容体积,从而可以进一步减小充电装置的体积。

综上所述,本实施例中,充电装置包括输入整流模块、输入滤波模块、电压转换模块、输出滤波模块、储能模块和控制模块,输入整流模块用于对接收到的电源电压进行整流,并输出第一整流电压,输入滤波模块用于对第一整流电压进行滤波,使电压转换模块接收到滤波后的第二整流电压;电压转换模块用于对第二整流电压进行变换,得到转换电压,输出滤波模块用于对转换电压进行滤波,使电压转换模块输出滤波后的充电电压。控制模块用于在确定电压转换电路的电压状态符合第一预设条件的情况下,控制储能模块蓄电,以及在确定电压转换电路的电压状态符合第二预设条件的情况下,控制储能模块放电。通过储能模块在充电电压较低时为充电装置补电,可以避免使用体积较大的输入滤波模块进行平滑滤波,从而可以避免在充电装置中设置体积较大的输入滤波模块,进而可以减小充电装置的体积。

结合图4和图5,输入滤波模块中储能滤波电容501可以选择体积和容量较小的电容,当储能滤波电容501的容量较小时,在T1至T2时刻之间,第二整流电压低于最低工作电压,充电电压变低。此时,通过储能模块补电,可以使充电装置正常充电。其中,由于输入滤波模块中的储能滤波电容501需要对较高的电压进行平滑滤波,而储能模块是对较低的充电电压进行补电,因此储能滤波电容的体积远大于储能模块的体积。

本申请实施例提供了一种电子设备,包括上述实施例所述的充电装置。

图7是本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。

该电子设备700包括但不限于:射频单元701、网络模块702、音频输出单元703、输入单元704、传感器705、显示单元706、用户输入单元707、接口单元708、存储器709、以及处理器710等部件。

本实施例中,电子设备可以包括上述实施例所述的充电装置。

本领域技术人员可以理解,电子设备700还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),电源可以通过电源管理系统与处理器710逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图7中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,电子设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置,在此不再赘述。

应理解的是,本申请实施例中,输入单元704可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit,GPU)7041和麦克风7042,图形处理器7041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元706可包括显示面板7061,可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板7061。用户输入单元707包括触控面板7071以及其他输入设备7072。触控面板7071,也称为触摸屏。触控面板7071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备7072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。存储器709可用于存储软件程序以及各种数据,包括但不限于应用程序和操作系统。处理器710可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器710中。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

相关技术
  • 无线充电装置以及包括该无线充电装置的电子设备
  • 充电装置和包括充电装置的便携式电子设备
技术分类

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