无线充电电路及电子设备

技术领域

本申请涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种无线充电电路及电子设备。

背景技术

随着无线充电技术的发展，磁吸无线充电技术也逐渐普及起来，如图1所示，磁吸无线充电是在发射座中的无线充电线圈21外围增加一圈磁环22，这样可以解决无线充电对位问题，从而提高无线充电的效率。目前，通常需要在电子设备中设置与发射座适配的磁环，以实现无线充电对位，这样将会使得电子设备的成本较高。

发明内容

本申请实施例提供一种无线充电电路及电子设备，以解决电子设备的成本较高的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种无线充电电路，包括N匝线圈、开关电路、充电管理电路、第一电源、第二电源和控制器；所述N匝线圈与所述开关电路电连接，所述开关电路通过所述充电管理电路与所述第一电源电连接；所述控制器与所述开关电路电连接；

其中，所述第一电源为无线充电电源，所述第二电源为磁吸电源，N为大于1的整数，在第一充电模式下，所述N匝线圈中的N1匝线圈与所述第二电源电连接，所述开关电路控制所述N匝线圈中的N2匝线圈与所述充电管理电路电连接，且所述N1匝线圈与所述N2匝线圈断开连接，所述N1匝线圈位于所述N2匝线圈的外侧，N1和N2均为正整数，且N1与N2的和值为N。

第二方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：

壳体；

无线充电电路，所述无线充电电路设于所述壳体内，且所述无线充电电路为第一方面所述的无线充电电路。

本申请实施例通过设置无线充电电路包括N匝线圈、开关电路、充电管理电路、第一电源、第二电源和控制器；所述N匝线圈与所述开关电路电连接，所述开关电路通过所述充电管理电路与所述第一电源电连接；所述控制器与所述开关电路电连接；其中，所述第一电源为无线充电电源，所述第二电源为磁吸电源，N为大于1的整数，在第一充电模式下，所述N匝线圈中的N1匝线圈与所述第二电源电连接，所述开关电路控制所述N匝线圈中的N2匝线圈与所述充电管理电路电连接，且所述N1匝线圈与所述N2匝线圈断开连接，所述N1匝线圈位于所述N2匝线圈的外侧，N1和N2均为正整数，且N1与N2的和值为N。这样，可以将N匝线圈中的部分线圈用于无线充电对位，无需而外增加磁环，因此降低了电子设备的成本。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例提供的无线充电电路可应用的发射座的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的无线充电电路的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的无线充电电路中N匝线圈的结构示意图之一；

图4是本申请实施例提供的无线充电电路中N匝线圈的结构示意图之二；

图5是本申请实施例提供的无线充电电路与发射座无线充电对位的结构示意图之一；

图6是本申请实施例提供的无线充电电路与发射座无线充电对位的结构示意图之二。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。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。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参见图2，本申请实施例提供了一种无线充电电路，如图2所示，该无线充电电路包括N匝线圈10、开关电路11、充电管理电路12、第一电源13、第二电源14和控制器(图中未示出)；所述N匝线圈10与所述开关电路11电连接，所述开关电路11通过所述充电管理电路12与所述第一电源13电连接；所述控制器与所述开关电路11电连接；

其中，所述第一电源13为无线充电电源，所述第二电源14为磁吸电源，N为大于1的整数，在第一充电模式下，所述N匝线圈10中的N1匝线圈与所述第二电源14电连接，所述开关电路11控制所述N匝线圈10中的N2匝线圈与所述充电管理电路12电连接，且所述N1匝线圈与所述N2匝线圈断开连接，所述N1匝线圈位于所述N2匝线圈的外侧，N1和N2均为正整数，且N1与N2的和值为N。

本申请实施例中，上述N1匝线圈用于与发射座上的磁环22配合实现无线充电对位(即磁吸对位)，即N1匝线圈可以理解为磁吸线圈。上述N2匝线圈用于与发射座的无线充电线圈21相互配合实现无线充电功能，即N2匝线圈可以理解为充电线圈。

例如，可以通过N1匝线圈产生与发射座上的磁环相反的磁极，从而通过异名磁极相吸的原理，使得N1匝线圈与磁环的位置匹配，这样可以保证N2匝线圈与发射座的无线充电线圈21的位置相互对应，提高无线充电的效率。

应理解，上述第二电源14可以产生变化的电流，使得N1匝线圈形成磁场。

需要说明的是，在上述N1匝线圈可以仅在充电前通电进行无线充电对位，也可以在充电的过程中持续通电，避免N2匝线圈与发射座的无线充电线圈21的位置发生移动，进而提高无线充电的效率。此外，可以在充电前通电进行无线充电对位时，第二电源14设置较大的电流，保证N1匝线圈产生较大的磁场，保证对位的可靠性，避免初始放置的位置较偏，而无法使得设置有上述无线充电电路的电子设备产生移动，实现无线充电对位。在充电的过程中，第二电源14可以不向N1匝线圈提供电流，或者提供较小的电流，从而可以降低对N2匝线圈和无线充电线圈21之间的电磁感应的影响。

本申请实施例中，通过设置无线充电电路包括N匝线圈10、开关电路11、充电管理电路12、第一电源13、第二电源14和控制器(图中未示出)；所述N匝线圈10与所述开关电路11电连接，所述开关电路11通过所述充电管理电路12与所述第一电源13电连接；所述控制器与所述开关电路11电连接；其中，所述第一电源为无线充电电源，所述第二电源为磁吸电源，N为大于1的整数，在第一充电模式下，所述N匝线圈10中的N1匝线圈与所述第二电源14电连接，所述开关电路11控制所述N匝线圈10中的N2匝线圈与所述充电管理电路12电连接，且所述N1匝线圈与所述N2匝线圈断开连接，所述N1匝线圈位于所述N2匝线圈的外侧，N1和N2均为正整数，且N1与N2的和值为N。这样，可以将N匝线圈中的部分线圈用于无线充电对位，无需而外增加磁环，因此降低了电子设备的成本。

可选地，在一些实施例中，在第二充电模式下，所述N1匝线圈与所述第二电源断开连接，所述开关电路11控制所述N1匝线圈和N2匝线圈串联后，与所述第一电源13电连接。

在本申请实施例中，可以由控制器控制开关电路11的开关状态，从而进入第一充电模式或第二充电模式。由于在第二充电模式下，所述开关电路11控制所述N1匝线圈和N2匝线圈串联，此时N1匝线圈复用作为充电线圈使用，从而可以提高无线充电电路的电磁接收面积，进而在第二充电模式下可以提高无线充电的效率。

应理解，上述控制器可以为一个独立的控制芯片，也可以将控制器集成在充电管理电路12中，在此不做进一步的限定。可选地，在一些实施例中，上述充电管理电路12可以包括无线充电接收管理模块和充电管理模块，其中无线充电接收管理模块可以用于N匝线圈输出的感应电压转换为稳定的电压，充电管理模块基于无线充电接收管理模块输出的电压对第一电源13进行充电。

需要说明的是，在一些实施例中，可以额外设置开关电路控制N1匝线圈与第二电源14的连接状态，也可以由第二电源14内部的开关元件控制N1匝线圈与第二电源14的连接状态，在此不做进一步地限定。

可选地，如图4所示，在一些实施例中，所述N匝线圈10包括M匝磁吸线圈101和Q匝充电线圈102，所述M匝磁吸线圈101与所述第二电源电连接；

其中，M和Q均为正整数，所述N1匝线圈10包括所述M匝磁吸线圈101，所述N2匝线圈包括所述Q匝充电线圈102。

本申请实施例中，可以将N匝线圈10分隔为两个部分，且可以通过开关电路11控制两个部分的连接状态。例如，如图6所示，假设发射座上的磁环的上方为N极，下方为S极，则将包括上述无线充电电路的电子设备放置在发射座上进行充电时，M匝磁吸线圈101的下方的对应为S极，上方对应的N极。

应理解，在本申请实施例中，上述M匝磁吸线圈101和Q匝充电线圈102可以均以同一圆心按照相同方向环绕形成的至少一匝线圈，其中M匝磁吸线圈101或Q匝充电线圈102中第Q匝线圈的尾部与第Q+1匝线圈的头部连接。当然在其他实施例中，上述M匝磁吸线圈101和Q匝充电线圈102的环绕方向可以相反。例如，如图4所示，M匝磁吸线圈101和Q匝充电线圈102的环绕方向均为逆时针方向。

可选地，在一些实施例中，如图3所示，所述N匝线圈10还包括L匝中间线圈103，所述L匝中间线圈103位于所述M匝磁吸线圈101和Q匝充电线圈102之间；

其中，L为正整数，所述N1匝线圈包括所述M匝磁吸线圈101和所述L匝中间线圈103；或者，所述N2匝线圈包括所述Q匝充电线圈102和所述L匝中间线圈103串联形成的充电线圈。

本申请实施例中，可以将N匝线圈10分隔为三个部分，且可以通过开关电路11控制三个部分的连接状态。其中，M匝磁吸线圈101为外侧线圈，L匝中间线圈103位于M匝磁吸线圈101和Q匝充电线圈102之间。当然在其他的实施例中，上述L匝中间线圈103还可以设置在M匝磁吸线圈101的外侧，此时，L匝中间线圈103可用于作为磁吸线圈使用。

可选地，在本申请实施例中，在发射座的磁环的宽度(即外环的半径与内环的半径的差值)较大时，可以设置所述N1匝线圈包括所述M匝磁吸线圈101和所述L匝中间线圈103，其中，N1等于M+L。此时，M匝磁吸线圈101和所述L匝中间线圈103可以通过串联共同产生一个磁极，或者M匝磁吸线圈101和所述L匝中间线圈103断开连接产生相反的磁极如图5所示。此外，也可以设置M匝磁吸线圈101和所述L匝中间线圈103断开连接并产生相同的磁极。

本申请实施例，由于将N匝线圈10分隔为三个部分，从而可以适用于发射座上不同的磁环22的充电场景，提高了无线充电对位的灵活性。

应理解，在本申请实施例中，上述M匝磁吸线圈101和所述L匝中间线圈103可以均以同一圆心按照相同方向环绕形成的至少一匝线圈，其中M匝磁吸线圈101或所述L匝中间线圈103中第P匝线圈的尾部与第P+1匝线圈的头部连接。当然在其他实施例中，上述M匝磁吸线圈101或Q匝充电线圈102和所述L匝中间线圈103中的一者环绕方向与其他两者的环绕方向不同。

可选地，在一些实施例中，所述第二电源14的数量为两个，所述M匝磁吸线圈101与一个第二电源14电连接，所述L匝中间线圈103与另一个第二电源14电连接。

本申请实施例中，由于设置了两个第二电源14，从而可以分别为M匝磁吸线圈101和所述L匝中间线圈103进行供电，从而使得M匝磁吸线圈101和所述L匝中间线圈103在上方产生同名磁极或者异名磁极，提高了使用的灵活性。

可选地，在一些实施例中，在所述第一充电模式下，且在所述N1匝线圈包括所述M匝磁吸线圈101和所述L匝中间线圈103的情况下，所述M匝磁吸线圈101形成的磁场方向与所述L匝中间线圈103形成的磁场方向相反。

本申请实施例中，如图5所示，假设发射座上的磁环的上方的外圈为N极，内圈为S极，则将包括上述无线充电电路的电子设备放置在发射座上进行充电时，M匝磁吸线圈101的下方的对应为S极，上方对应的N极；L匝中间线圈103的下方的对应为N极，上方对应的S极。

可选地，在一些实施例中，所述M匝磁吸线圈101包括第一连接端1011和第二连接端1012，所述L匝中间线圈103包括第三连接端1031和第四连接端1032，所述Q匝充电线圈102包括第五连接端1021和第六连接端1022，所述第六连接端1022与所述充电管理电路12电连接；

其中，在所述第二充电模式下，所述开关电路11控制所述第一连接端1011与所述充电管理电路12电连接，且所述第二连接端1012与所述第三连接端1031连接，所述第四连接端1032与所述第五连接端1021电连接；

在所述第一充电模式下，所述开关电路控制所述第五连接端1021与所述充电管理电路12电连接，且所述第二连接端1012与所述第三连接端1031断开连接，所述第四连接端1032与所述第五连接端1021断开连接，所述第一连接端1011与所述充电管理电路12断开连接。

本申请实施例中，在上述第二充电模式下对应的连接结构适用于包括两个第二电源14的场景，当然还可以基于发射座上不同磁环的设置场景采用不同的连接方式，例如通过开关电路11可以将M匝磁吸线圈101和L匝中间线圈103串联，或者将所述L匝中间线圈103和所述Q匝充电线圈102串联，在此不再一一赘述。

可选地，上述开关电路11的结构可以根据实际需要进行设置，例如，在一些实施例中，所述开关电路11包括：第一开关单元111、第二开关单元112和第三开关单元113，其中，

所述第一开关单元111的控制端与所述控制器电连接，用于控制所述第一连接端1011与所述充电管理电路12连接状态；

所述第二开关单元112的控制端与所述控制器电连接，用于控制所述第二连接端1012与所述第三连接端1031的连接状态；

所述第三开关单元113的控制端与所述控制器电连接，用于控制所述第四连接端1032与所述第五连接端1021和所述充电管理电路12的连接状态。

本申请实施例中，上述第一开关单元111和第二开关单元112可以为单刀单掷开关的电子开关，上述第三开关单元113可以为单刀双掷的电子开关，由于采用多个电子开关形成上述开关电路11，其结构简单，便于实现。当然在其他实施例中，上述开关电路11也可以采用多刀多掷的电子开关或者逻辑门电路结构实现，在此不做进一步的限定。

可选地，如图2所示，在第一充电模式下，第一开关单元111和第二开关单元112可以处于断开状态，第三开关单元113的公共端(即与第五连接端1021连接的一端)可以与第三开关单元113的下部的连接端(即与无线充电管理电路12连接的一端)连接。在第二充电模式下，第一开关单元111和第二开关单元112可以处于闭合状态，第三开关单元113的公共端(即与第五连接端1021连接的一端)可以与第三开关单元113的上部的连接端(即与第四连接端1032连接的一端)连接。

可选地，在一些实施例中，所述无线充电电路还包括磁力计(图中未示出)，所述磁力计与所述控制器电连接，所述控制器根据所述磁力计检测的磁力信息确定采用所述第一充电模式或第二充电模式对所述第一电源13充电。

本申请实施例中，当在进行无线充电时，若发射座上没有磁环，则磁力计不会有反馈信息；若发射座上设有磁环，则磁力计可以对磁铁的磁场强度、范围进行定位。例如，当检测到发射座磁场的位置后，控制器通过开关电路11控制外圈的M匝磁吸线圈101转换为磁吸线圈，进行初步自动定位。进行初步定位后，可以复测发射座的磁铁的强度和位置，若磁铁的范围M匝磁吸线圈101范围，则可以进行重新调整，将对应的更多线圈(如进一步将L匝中间线圈103)调整为磁吸功能。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：壳体和无线充电电路，所述无线充电电路设于所述壳体内，且所述无线充电电路为上述实施例中的无线充电电路。由于采用了上述实施例中的无线充电电路，因此本申请实施例提供的电子设备具有上述实施例中无线充电电路的全部有益效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。