無線充電裝置與方法以及使用該裝置的移動終端的製作方法
2023-04-28 18:05:31
無線充電裝置與方法以及使用該裝置的移動終端的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種無線充電裝置與方法以及使用該裝置的移動終端，涉及通信【技術領域】，能夠不依賴固定電網補充電量，使得充電更加靈活。所述裝置包括：雙向變換器和控制器，所述雙向變換器用於將所述直流電源的直流電轉換為交流電，並通過電磁感應耦合方式將所述交流電向待充電設備傳輸，以為所述待充電設備充電；或者，用於通過電磁感應耦合方式接收來自供電設備的交流電，並將接收到的所述交流電轉換為直流電，以為所述直流電源充電。本發明適用於需要充電的移動終端等設備中。
【專利說明】無線充電裝置與方法以及使用該裝置的移動終端
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信【技術領域】，尤其涉及一種無線充電裝置與方法以及使用該裝置的移動終端。
【背景技術】
[0002]目前，移動終端(如手機、平板電腦等)的智能化程度越來越高，屏幕越來越大，因此耗電量也就越來越大，而電池容量是有限的，這就需要經常地為其充電。目前主流的移動終端充電技術包括:傳統的電源適配器(包括充電器，火車站、機場的充電站等)，無線充電託盤以及數碼充電伴侶。
[0003]採用電源適配器為電池充電的應用最為廣泛，但其靈活性也最差，只能在家庭、辦公室等固定環境中應用，不能移動充電，需要在固定地點通過接口連接電網進行充電，而且必須準備多個充電器或充電器隨身攜帶才能在不同的環境中對電池充電。
[0004]無線充電託盤是一種近場無線充電裝置，在使用時也需要將其插在連接電網的插座上，然後將移動終端放在充電託盤的發射源表面上，通過電磁感應為移動終端充電。
[0005]上述充電技術在應用過程中，只能通過外圍設備在特定地點連接電網來對移動終端進行充電，在實際使用中有一定的限制。
【發明內容】
[0006]本發明的主要目的在於，提供一種無線充電裝置與方法以及使用該裝置的移動終端，能夠實現不依賴固定電網補充電量，使得充電更加靈活。
[0007]為達到上述目的，本發明的採用如下技術方案:
[0008]本發明的第一方面，提供一種無線充電裝置，包括:雙向變換器和控制器，所述雙向變換器與一直流電源串聯；
[0009]所述雙向變換器包括第一場效應管、第二場效應管、第一電容、第二電容、第一二極體、第二二極體和感應線圈；所述第一場效應管和所述第二場效應管串聯後的組合與所述第一電容和所述第二電容串聯後的組合以及所述第一二極體和所述第二二極體串聯後的組合併聯連接在所述直流電源的正負極之間，其中所述第一場效應管的漏極以及所述第一二極體的負極連接所述直流電源的正極，所述第二場效應管的源極與以及所述第二二極體的正極連接所述直流電源的負極；所述感應線圈的一端同時連接在所述第一電容與所述第二電容之間的節點以及所述第一二極體與所述第二二極體之間的連接點上，另一端連接在所述第一場效應管的源極與所述第二場效應管的漏極之間的連接點上；
[0010]所述雙向變換器用於將所述直流電源的直流電轉換為交流電，並通過電磁感應耦合方式將所述交流電向待充電設備傳輸，以為所述待充電設備充電；或者，用於通過電磁感應耦合方式接收來自供電設備的交流電，並將接收到的所述交流電轉換為直流電，以為所述直流電源充電；
[0011]所述控制器分別與所述第一場效應管的柵極以及所述第二場效應管的柵極連接，所述控制器用於控制所述第一場效應管和所述第二場效應管交替導通，以為所述待充電設備充電；或者，用於控制所述第一場效應管和所述第二場效應管全都斷開，以為所述直流電源充電。
[0012]在第一方面的第一種可能的實現方式中，所述控制器還用於在為所述待充電設備充電過程中產生第一電量查詢信號，所述第一電量查詢信號用於查詢所述待充電設備的當前電量；
[0013]所述雙向變換器還用於向所述待充電設備傳輸所述第一電量查詢信號；
[0014]所述雙向變換器還用於接收反饋所述待充電設備當前電量的第一電量反饋信號;
[0015]所述控制器還用於根據所述第一電量反饋信號，當所述待充電設備的當前電量小於總電量的10%-100%中的任意一個值時，繼續控制所述第一場效應管和所述第二場效應管交替導通，以繼續為所述待充電設備充電；當所述待充電設備的當前電量大於或等於總電量的10%-100%中的任意一個值時，控制所述雙向變換器與所述直流電源斷開，以停止為所述待充電設備充電。
[0016]結合第一方面的第一種可能的實現方式，在第一方面的第二種可能的實現方式中，所述無線充電裝置還包括調製裝置，所述調製裝置一端與所述直流電源的正極連接，另一端與所述直流電源的負極連接；
[0017]所述調製裝置用於將所述第一電量查詢信號調製到由所述直流電轉換成的所述交流電中；
[0018]所述雙向變換器還用於向所述待充電設備傳輸所述第一電量查詢信號具體包括:所述雙向變換器還用於向所述待充電設備傳輸攜帶有所述第一電量查詢信號的交流電，以實現向所述待充電設備傳輸所述第一電量查詢信號。
[0019]結合第一方面的第一種可能的實現方式，在第一方面的第三種可能的實現方式中，所述控制器還用於產生用於通知所述待充電設備充電結束的第一充電結束信號；
[0020]所述雙向變換器還用於向所述待充電設備傳輸所述第一充電結束信號；
[0021]所述雙向變換器還用於接收所述待充電設備確認充電結束的第一結束反饋信號;
[0022]所述控制器還用於當接收到所述第一結束反饋信號時，控制所述雙向變換器與所述直流電源斷開，以停止為所述待充電設備充電。
[0023]結合第一方面的第一種可能的實現方式，在第一方面的第四種可能的實現方式中，所述控制器還用於產生用於通知所述待充電設備充電結束的第一充電結束信號；
[0024]所述雙向變換器還用於向所述待充電設備傳輸所述第一充電結束信號；
[0025]所述雙向變換器還用於接收所述待充電設備確認充電結束的第一結束反饋信號;
[0026]所述控制器還用於當接收到所述第一結束反饋信號時，控制所述雙向變換器與所述直流電源斷開，以停止為所述待充電設備充電。
[0027]結合第一方面，在第一方面的第五種可能的實現方式中，所述雙向變換器還用於在為所述直流電源充電過程中接收來自所述供電設備的第二電量查詢信號，所述第二電量查詢信號用於查詢所述直流電源的當前電量；
[0028]所述雙向變換器還用於產生並傳輸反饋所述直流電源當前電量的第二電量反饋信號。
[0029]結合第一方面的第五種可能的實現方式，在第一方面的第六種可能的實現方式中，還包括第二檢波電路，所述第二檢波電路一端與所述直流電源的正極連接，另一端與所述直流電源的負極連接；
[0030]所述雙向變換器還用於在為所述直流電源充電過程中接收來自所述供電設備的第二電量查詢信號具體包括:所述雙向變換器還用於在為所述直流電源充電過程中接收來自所述供電設備的攜帶有所述第二電量查詢信號的交流電；
[0031]所述第二檢波電路用於將所述第二電量查詢信號從所述攜帶有所述第二電量查詢信號的交流電中提取出來。
[0032]結合第一方面的第五種可能的實現方式，在第一方面的第七種可能的實現方式中，所述無線充電裝置還包括假負載，所述假負載一端與所述直流電源的正極連接，另一端與所述直流電源的負極連接；所述假負載用於改變所述無線充電裝置的負載，以使流過所述感應線圈的電流變化；
[0033]所述雙向變換器還用於產生並傳輸反饋所述直流電源當前電量的第二電量反饋信號具體包括:所述控制器還用於控制所述假負載與所述雙向變換器規律性的接通或斷開，以使流過所述感應線圈的電流規律性的變化，從而形成所述第二電量反饋信號，向所述供電設備傳輸。
[0034]結合第一方面以及第一方面的第一種至地四種可能的實現方式，在第一方面的第八種可能的實現方式中，還包括檢測裝置，所述檢測裝置與所述控制器連接，用於在為所述待充電設備充電過程中檢測所述無線充電裝置附近是否存在所述待充電設備；
[0035]所述控制器還用於當所述檢測裝置檢測到所述待充電設備時，繼續控制所述第一場效應管和所述第二場效應管交替導通，以繼續為所述待充電設備充電；當所述檢測裝置檢測不到所述待充電設備時，控制所述雙向變換器與所述直流電源斷開，以停止為所述待充電設備充電。
[0036]結合第一方面的第八種可能的實現方式，在第一方面的第九種可能的實現方式中，所述檢測裝置包括霍爾傳感器或紅外傳感器。
[0037]本發明的第二方面，提供一種移動終端，包括蓄電池、第一方面以及第一方面的各個可能的實現方式中任一項所述的無線充電裝置；所述無線充電裝置的第一場效應管的漏極與第一電容的一端、以及第一二極體的負極相連接的節點連接所述蓄電池的正極，所述無線充電裝置的第二場效應管的源極與第二電容的一端、以及第二二極體的正極相連接的節點連接所述蓄電池的負極。
[0038]本發明的第三方面，提供一種如第一方面以及第一方面的各個可能的實現方式中任一項所述的無線充電裝置的工作方法，包括:
[0039]控制第一場效應管和第二場效應管交替導通；
[0040]將直流電源的直流電轉換為交流電，並通過電磁感應耦合方式將所述交流電向待充電設備傳輸，以為所述待充電設備充電；
[0041]或者，
[0042]控制第一場效應管和第二場效應管全都斷開；
[0043]通過電磁感應耦合方式接收來自供電設備的交流電，並將接收到的所述交流電轉換為直流電，以為直流電源充電。
[0044]在第三方面的第一種可能的實現方式中，在所述為所述待充電設備充電過程中，所述方法還包括:
[0045]產生第一電量查詢信號，所述第一電量查詢信號用於查詢所述待充電設備的當前電量;
[0046]向所述待充電設備傳輸所述第一電量查詢信號；
[0047]接收反饋所述待充電設備當前電量的第一電量反饋信號；
[0048]根據所述第一電量反饋信號，當所述待充電設備的當前電量小於總電量的10%-100%中的任意一個值時，繼續控制所述第一場效應管和所述第二場效應管交替導通，以繼續為所述待充電設備充電；當所述待充電設備的當前電量大於或等於總電量的10%-100%中的任意一個值時，控制所述雙向變換器與所述直流電源斷開，以停止為所述待充電設備充電。
[0049]結合第三方面的第一種可能的實現方式，在第三方面的第二種可能的實現方式中，在所述產生第一電量查詢信號之後，所述方法還包括:
[0050]將所述第一電量查詢信號調製到由所述直流電轉換成的所述交流電中；
[0051]所述向所述待充電設備傳輸所述第一電量查詢信號具體包括:向所述待充電設備傳輸攜帶有所述第一電量查詢信號的交流電，以實現向所述待充電設備傳輸所述第一電量查詢信號。
[0052]結合第三方面的第一種可能的實現方式，在第三方面的第三種可能的實現方式中，所述接收反饋所述待充電設備當前電量的第一電量反饋信號具體包括:
[0053]感應所述待充電設備的感應線圈的電流變化，所述電流變化的規律中攜帶有反饋所述待充電設備當前電量的第一電量反饋信號，所述雙向變換器的電流隨所述電流變化而變化，以實現接收所述第一電量反饋信號；
[0054]提取所述第一電量反饋信號。
[0055]結合第三方面的第一種可能的實現方式，在第三方面的第四種可能的實現方式中，所述停止為所述待充電設備充電具體包括:
[0056]產生用於通知所述待充電設備充電結束的第一充電結束信號；
[0057]向所述待充電設備傳輸所述第一充電結束信號；
[0058]接收所述待充電設備確認充電結束的第一結束反饋信號；
[0059]當接收到所述第一結束反饋信號時，控制所述雙向變換器與所述直流電源斷開，以停止為所述待充電設備充電。
[0060]結合第三方面、第三方面的各個可能的實現方式，在第三方面的第五種可能的實現方式中，在所述為所述待充電設備充電過程中，所述方法還包括:
[0061]檢測所述無線充電裝置附近是否存在所述待充電設備；
[0062]當檢測到所述待充電設備時，繼續控制所述第一場效應管和所述第二場效應管交替導通，以繼續為所述待充電設備充電；當檢測不到所述待充電設備時，控制所述雙向變換器與所述直流電源斷開，以停止為所述待充電設備充電。
[0063]結合第三方面，在第三方面的第六種可能的實現方式中，在所述為直流電源充電過程中，所述方法還包括:
[0064]接收來自所述供電設備的第二電量查詢信號，所述第二電量查詢信號用於查詢所述直流電源的當前電量；
[0065]產生並傳輸反饋所述直流電源當前電量的第二電量反饋信號。
[0066]結合第三方面的第六種可能的實現方式，在第三方面的第七種可能的實現方式中，所述接收來自所述供電設備的第二電量查詢信號具體包括:接收來自所述供電設備的攜帶有所述第二電量查詢信號的交流電；
[0067]將所述第二電量查詢信號從所述攜帶有所述第二電量查詢信號的交流電中提取出來。
[0068]結合第三方面的第六種可能的實現方式，在第三方面的第八種可能的實現方式中，所述產生反饋所述直流電源當前電量的第二電量反饋信號具體包括:控制假負載與所述雙向變換器規律性的接通或斷開，以使流過所述感應線圈的電流規律性的變化，從而形成所述第二通信反饋信號，並向所述供電設備傳輸。
[0069]本發明提供的無線充電裝置與方法以及使用該裝置的移動終端，其控制器能夠根據需要，分別控制第一場效應管和第二場效應管的導通和斷開:當控制第一場效應管和第二場效應管交替導通時，雙向變換器能夠將直流電源提供的直流電轉換為交流電，並向待充電設備傳輸，從而為待充電設備充電；當控制器控制第一場效應管和第二場效應管同時斷開時，雙向變換器能夠將接收到的交流電轉換為直流電，從而為直流電源充電；即與無線充電裝置相連的直流電源既可以作為電能的提供者，也可以作為電能的接收者，該無線充電裝置不依賴電網補充電量，可以通過其他電源，例如終端，通過無線的方式為該無線充電裝置充電，這樣，該無線充電裝置在使用起來更加靈活。在移動終端設置有該無線充電裝置時，可以進一步實現移動終端之間的雙向充放電。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0070]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0071]圖1為本發明實施例提供的無線充電裝置的結構示意圖；
[0072]圖2為與無線充電裝置相連的直流電源作為電能的提供者，第一場效應管T1導通、第二場效應管T2斷開時的電流流向示意圖；
[0073]圖3為與無線充電裝置相連的直流電源作為電能的提供者，第二場效應管T2導通、第一場效應管T1斷開時的電流流向示意圖；
[0074]圖4為雙向變換器的電容和電感部分的等效電路圖；
[0075]圖5為與無線充電裝置相連的直流電源作為電能的接收者，感應線圈L接收的交流電C端電壓高於D端電壓時，電路中的電流流向示意圖；
[0076]圖6為與無線充電裝置相連的直流電源作為電能的接收者，感應線圈L接收的交流電D端電壓高於C端電壓時，電路中的電流流向示意圖；
[0077]圖7為本發明實施例提供的無線充電裝置的另一種結構示意圖；
[0078]圖8為圖7的無線充電裝置中，第一電量查詢信號的調製示意圖；
[0079]圖9為本發明實施例提供的無線充電裝置的另一種結構示意圖；
[0080]圖10為本發明實施例提供的無線充電裝置的另一種結構示意圖；
[0081]圖11為本發明實施例提供的兩個無線充電裝置的充電過程示意圖；
[0082]圖12為本發明實施例提供的無線充電裝置工作方法的流程圖；
[0083]圖13為本發明實施例提供的無線充電裝置工作方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0084]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0085]如圖1所示，本發明實施例提供了一種無線充電裝置，包括:雙向變換器1和控制器2，雙向變換器1與一直流電源3串聯；其中，雙向變換器1包括第一場效應管T1、第二場效應管T2、第一電容C1、第二電容C2、第一二極體D1、第二二極體D2和感應線圈L，第一場效應管T1和第二場效應管T2串聯後的組合、與第一電容C1和第二電容C2串聯後的組合、以及第一二極體D1和第二二極體D2串聯後的組合併聯連接，第一場效應管T1的漏極與第一電容C1的一端、以及第一二極體D1的負極相連接的節點連接直流電源3的正極，第二場效應管T2的源極與第二電容C2的一端、以及第二二極體D2的正極相連接的節點連接直流電源3的負極；感應線圈L的一端連接在第一電容C1與第二電容C2之間的節點，以及第一二極體D1與第二二極體D2之間的節點上，另一端連接在第一場效應管T1的源極與第二場效應管T2的漏極之間的節點上；雙向變換器1用於將直流電源3的直流電轉換為交流電，並通過電磁感應耦合方式將交流電向待充電設備傳輸，以為待充電設備充電；或者，用於通過電磁感應耦合方式接收來自供電設備的交流電，並將接收到的交流電轉換為直流電，以為直流電源3充電；控制器2分別與第一場效應管T1的柵極以及第二場效應管T2的柵極連接，控制器2用於控制第一場效應管T1和第二場效應管T2交替導通，以為待充電設備充電；或者，用於控制第一場效應管T1和第二場效應管T2全都斷開，以為直流電源3充電。
[0086]本發明提供的無線充電裝置，其控制器2能夠根據需要，分別控制第一場效應管T1和第二場效應管T2的導通和斷開:當控制第一場效應管T1和第二場效應管T2交替導通時，雙向變換器1能夠將直流電源3提供的直流電轉換為交流電，並向待充電設備傳輸，從而為待充電設備充電；當控制器2控制第一場效應管T1和第二場效應管T2同時斷開時，雙向變換器1能夠將接收到的交流電轉換為直流電，從而為直流電源3充電；即與無線充電裝置相連的直流電源3既可以作為電能的提供者，也可以作為電能接收者，該無線充電裝置不依賴電網補充電量，可以通過其他電源，例如終端，通過無線的方式為該無線充電裝置充電，這樣，該無線充電裝置在使用起來更加靈活。在移動終端設置有該無線充電裝置時，可以進一步實現移動終端之間的雙向充放電。
[0087]也就是說，本發明實施例提供的無線充電裝置可以根據與其相連的直流電源3的電能存儲情況以電磁感應耦合方式向待充電設備供電，或者以電磁感應耦合方式接收供電設備的電能。需要說明的是，其中，直流電源3是可以對外提供電能也可以將電能存儲起來的裝置，如各種可充電的電池等。下面分別以與該無線充電裝置相連的直流電源3作為電能的提供者和電能的接收者為例，詳細說明本發明實施例提供的無線充電裝置。
[0088]當與該無線充電裝置相連的直流電源3作為電能的提供者時，電路中的電流流向如圖2和圖3所示，電能由A、B端輸入該無線充電裝置，並由C、D端向待充電設備傳輸。控制器2控制第一場效應管T1和第二場效應管T2以一定的時間間隔交替導通和斷開，從而將直流電源3提供的直流電轉換成交流電。其中，圖2中，第一場效應管T1導通，第二場效應管T2斷開，圖3中，第二場效應管T2導通，第一場效應管T1斷開。
[0089]如圖2所示，當控制器2控制第一場效應管T1導通、第二場效應管T2斷開時，電流流向如圖2中帶箭頭的虛線所示，電流由直流電源3的正極經A端流過第一場效應管T1、感應線圈L、第二電容C2，再經B端流向直流電源3的負極。電流在感應線圈L和第二電容C2之間形成振蕩，感應線圈L周圍產生磁場，該磁場又使得附近的待充電設備的感應線圈中產生電流，從而實現電能向待充電設備的傳輸。
[0090]由於直流電源3隻能提供沿一個方向流動的電流，這樣當上述電流持續一段時間後就會進入電路的穩態，第二電容C2將把直流電流隔斷從而使電流無法形成振蕩並傳輸出去。因此，為了使直流電轉換成交流電並持續向待充電設備傳輸，流過感應線圈L的電流方向必須在電路進入穩態之前改變。因此，控制器2應該控制第一場效應管T1、第二場效應管T2交替導通，以使流過感應線圈L的電流方向在電路進入穩態之前改變。
[0091]也就是說，當控制器2控制第一場效應管T1導通後，第二電容C2和感應線圈L的充放電過程進入穩態之前，控制器2控制第一場效應管T1斷開、第二場效應管T2導通，此時的電流流向可以如圖3中帶箭頭的虛線所示。
[0092]如圖3所示，當控制器2控制第二場效應管T2導通、第一場效應管T1斷開時，電流由直流電源3的正極經過第一電容C1、感應線圈L、第二場效應管T2，流向直流電源3的負極。電流在感應線圈L和第一電容C1之間形成振蕩，感應線圈L周圍產生磁場,該磁場又使得附近的待充電設備的感應線圈中產生電流，從而實現電能向待充電設備的傳輸。
[0093]通過上述分析可知，以一定的時間間隔交替導通第一場效應管T1和第二場效應管T2，會在感應線圈L兩端即輸出端C、D之間產生持續變化的電流，該電流的大小持續變化，方向反覆反轉，即將直流電源3的直流電轉換成了交流電，從而激發出電磁場，將電能以電磁感應耦合方式向待充電設備傳輸。
[0094]進一步的，控制器2交替導通第一場效應管T1和第二場效應管T2，電流在感應線圈L和第一電容C1之間或者在感應線圈L和第二電容C2之間形成振蕩，振蕩的交流電由感應線圈L向待充電設備傳輸。需要說明的是，由於結構限制，且供電設備的感應線圈與待充電設備的感應線圈之間存在空隙，二者的耦合係數一般情況下都小於1，能量傳輸時存在漏感。圖4為雙向變換器的電容和電感部分的等效電路圖，如圖4所示，漏感在電路中的作用相當於在感應線圈L旁邊串聯了另一個感應線圈L』，本應加在感應線圈L兩端的電壓，一部分加在了漏感感應線圈L』的兩端，使得感應線圈L兩端的電壓降低，因而使從感應線圈L發射出去的能量也相應的減小，從而影響能量傳輸效率。
[0095]本發明實施例中，第一電容C1和第二電容C2的另一個作用就是能夠減小或消除電路中漏感的影響。具體而言，當控制器2控制第一場效應管T1、第二場效應管T2交替導通時，電流在感應線圈L和第一電容C1之間或者在感應線圈L和第二電容C2之間形成振蕩，如圖4所示，振蕩時，雙向變換器的電容和電感部分的電路連接等效於第一電容C1和第二電容C2並聯，然後和感應線圈L串聯，電路中的漏感相當於在感應線圈L旁邊串聯了另一個感應線圈L』。當電流在感應線圈L和第一電容C1之間振蕩時，第二電容C2處於放電狀態，整個電路形成串聯諧振，當交流電的頻率為串聯諧振頻率時，第一電容C1、第二電容C2的並聯電容與感應線圈L』的串聯整體阻抗為0，消除了漏感感應線圈L』的電抗對電路的影響，從而對電路中的漏感進行了補償；當交流電的頻率接近串聯諧振頻率時，第一電容C1、第二電容C2的並聯電容與感應線圈L』的串聯整體阻抗降低，減小了漏感感應線圈L』的電抗對電路的影響，對電路中的漏感進行了部分補償；同理，當電流在感應線圈L和第二電容C2之間振蕩時，第一電容C1處於放電狀態，此時，第一電容C1、第二電容C2的並聯電容也會消除或減小漏感感應線圈L』的電抗對電路的影響。
[0096]當與該無線充電裝置相連的直流電源3作為電能的接收者時，此直流電源3相當於電能儲存裝置，如蓄電池等。此時，如圖5和圖6所示，感應線圈L相當於次級感應線圈，能夠接收供電設備提供的電能。感應線圈L的兩端即C、D端為交流電輸入端；A、B端為直流電輸出端，其中，A端連接直流電源3的正極，B端連接直流電源3的負極。此時，控制器2控制第一場效應管T1和第二場效應管T2斷開，即控制器2施加在第一場效應管T1和第二場效應管T2的柵極的電壓使得T1和T2中的導電溝道不導通，然而此時，寄生在第一場效應管T1和第二場效應管T2上的體二極體卻依然發揮著作用。具體的，第一場效應管T1的體二極體和第二場效應管T2的體二極體分別相當於一個普通的二極體，場效應管的漏極相當於該二極體的負極，場效應管的源極相當於該二極體的正極。那麼，第一場效應管T1的體二極體和第二場效應管T2的體二極體以及第一二極體D1和第二二極體D2構成全橋整流電路。
[0097]具體的，感應線圈L接收的交流電在某一時刻的電流流向可如圖5中帶箭頭的虛線所示。該交流電在感應線圈L (相當於電源)的C端電壓高於D端電壓，則電流從C端依次流過第一二極體D1，直流電源(相當於負載為蓄電池)、第二場效應管T2，最後流回D端，形成一個完整的迴路。
[0098]感應線圈L接收的交流電在另一時刻的電流流向可如圖6中帶箭頭的虛線所示。該交流電在感應線圈L (相當於電源)的D端電壓高於為C端電壓，則電流從D端依次流過第一場效應管T1，直流電源(相當於負載為蓄電池)，第二二極體D2，最後流回C端，形成一個完整的迴路。
[0099]通過上述分析可知，不論感應線圈L接收到的交流電方向如何，通過雙向變換器1的轉換，總是能保證電流由A端流入直流電源3，由B端返回雙向變換器，從而將電能存儲在直流電源3中。
[0100]此雙向變換器1僅使用了兩個場效應管、兩個電容、兩個二極體和一個感應線圈，電路簡單，製造成本較低；並且，當與無線充電裝置相連的直流電源3作為電能的提供者時，第一電容C1和第二電容C2可以交替對電路中產生的漏感進行補償，從而減少了能量洩露，有效的提高了能量傳輸效率。
[0101]上述實施例中，無線充電裝置使得與之相連的直流電源作為電能的提供者或接收者，實現了電能在直流電源與待充電設備或供電設備之間的傳輸，但本發明不限於此，在本發明的其他實施例中，在進行電能傳輸的過程中，無線充電裝置與待充電設備或供電設備之間還能進行通信，比如關於當前電量情況、確認充電結束等信息進行交流，以便使無線充電裝置與待充電設備或供電設備之間可以互相交流情況。
[0102]例如，在本發明的一個實施例中，當與無線充電裝置相連的直流電源3作為電能的提供者，通過無線充電裝置為待充電設備充電時，無線充電裝置中的控制器2還能產生用於查詢待充電設備當前電量的第一電量查詢信號，且雙向變換器1還能向待充電設備傳輸該第一電量查詢信號，並接收反饋待充電設備當前電量的第一電量反饋信號；根據第一電量反饋信號反饋的當前電量值，當待充電設備的當前電量小於總電量的10%-100%中的任意一個值時，控制器2繼續控制第一場效應管T1和第二場效應管T2交替導通，以繼續為該待充電設備充電；當待充電設備的當前電量大於或等於總電量的10%-100%中的任意一個值時，控制器2控制雙向變換器1與直流電源3斷開，以停止為該待充電設備充電。需要說明的是，總電量的10%-100%中的任意一個值是由操作者設置的，比如，當設置總電量的10%-100%中的任意一個值為90%時，即當待充電設備的當前電量小於總電量的90%時，繼續為該待充電設備充電，當待充電設備的當前電量大於或等於總電量的90%時，停止為該待充電設備充電，至於設置該具體值的方法，本發明實施例對此不作限定。
[0103]一般來說，控制器2產生的第一電量查詢信號含有直流分量和頻率較低的頻率分量，出於抗幹擾和提高傳輸效率的考慮，往往不宜直接作為傳輸信號，因此必須將第一電量查詢信號轉變成其頻帶適合在雙向變換器1的信道中傳輸的信號。優選的，可以以傳送電能的交流電為載波，將第一電量查詢信號調製到該載波中，形成已調信號，並通過雙向變換器1將該已調信號發送，從而實現在能量傳輸的同時完成信息傳遞。可選的，可以採用調幅、調頻或調相的方式，將該第一電量查詢信號調製到載波中。具體的，調幅即載波交流電的振幅隨著第一通信信號的特徵的變換而變化，相應的，調頻或調相即載波交流電的頻率或相位隨著第一通信信號的特徵的變換而變化。
[0104]例如，在本發明的一個實施例中，如圖7所示，無線充電裝置還包括調製裝置4，該調製裝置4 一端與直流電源3的正極連接，另一端與直流電源3的負極連接；該調製裝置4用於將第一電量查詢信號調製到由直流電轉換成的交流電中，以使該第一電量查詢信號隨交流電向待充電設備傳輸。那麼，上述所說的雙向變換器1向待充電設備傳輸第一電量查詢信號具體為:雙向變換器1向待充電設備傳輸攜帶有第一電量查詢信號的交流電，從而實現向待充電設備傳輸第一電量查詢信號。可選的，該調製裝置4可以為調幅裝置、調頻裝置或者調相裝置。
[0105]下面以調幅裝置為例，詳細介紹本發明實施例中調幅裝置的調製情況。如圖8所示，正弦波a為傳送電能的交流電，即由直流電轉換成的交流電，方波b為控制器2產生的第一電量查詢信號。調幅裝置將方波b加載到正弦波a中，使得正弦波a的振幅隨方波b的特徵的變換而變化，從而形成載有第一電量查詢信號的交流電c，並通過感應線圈L將該交流電c向待充電設備傳輸。具體的，該調幅裝置可以為開關型電路，如雙二極體平衡調幅電路、二極體環形調幅電路、二極體橋型調幅電路等，也可以為電晶體電路，如基極調幅電路、集電極調幅電路等，只要能實現調幅就可以，本發明對此不作限定。
[0106]如圖7所示，無線充電裝置還包括第一檢波電路5，如濾波器等，該第一檢波電路5一端與直流電源3的正極連接，另一端與直流電源3的負極連接；上述所說的雙向變換器1接收反饋待充電設備當前電量的第一電量反饋信號具體可以包括:雙向變換器1還能感應待充電設備的感應線圈的電流變化，該電流變化的規律中攜帶有反饋待充電設備當前電量的第一電量反饋信號，雙向變換器1的電流隨待充電設備的感應線圈的電流變化而變化，從而實現接收該第一電量反饋信號；流過雙向變換器1的電流發生變化時，會導致流過第一檢波電路5的電流也發生相應的變化，第一檢波電路5可以將這種規律性的變化檢測出來，即相當於提取了第一電量反饋信號，並將其傳輸至控制器2。
[0107]可選的，當無線充電裝置停止為待充電設備充電之前，可以先向待充電設備發送一個第一充電結束信號，以通知待充電設備充電結束；當接收到待充電設備確認充電結束的第一結束反饋信號時，再停止為待充電設備充電。具體的，該第一充電結束信號也是由控制器2產生,並通過雙向變換器1向待充電設備傳輸，具體傳輸方式與第一電量查詢信號的傳輸方式可以相同，此處不再贅述；待充電設備確認充電結束的第一結束反饋信號也是由雙向變換器1接收，具體接收方式與第一電量反饋信號的接收方式可以相同，此處不再贅述。
[0108]具體的，可以在直流電源3與雙向變換器1之間設置一個場效應管，且該場效應管的柵極與控制器2相連，控制器2通過控制該場效應管的導通或斷開，來控制雙向變換器1與直流電源3的接通或斷開。例如，可以在直流電源3的正極與第一場效應管T1的漏極之間設置一個第三場效應管，且該第三場效應管的柵極與控制器2相連，當控制器2控制第三場效應管導通時，雙向變換器1與直流電源3接通，從而為待充電設備充電；當控制器2控制第三場效應管斷開時，雙向變換器1與直流電源3斷開，從而停止為待充電設備充電。
[0109]可選的，在上述任一個實施例中，無線充電裝置還包括檢測裝置，如霍爾傳感器或紅外傳感器或其他類型的傳感器等。例如，如圖9所示，在圖1的基礎上，還包括檢測裝置8，該檢測裝置8與控制器2連接。在為待充電設備充電過程中，該檢測裝置8能夠檢測無線充電裝置附近是否存在待充電設備，以防止充電過程中待充電設備突然離開，而該無線充電裝置卻依然處於向外傳輸電能的狀態，造成不必要的電能損耗。具體的，當檢測裝置8檢測到待充電設備時，繼續控制第一場效應管T1和第二場效應管T2交替導通，以繼續為該待充電設備充電；當所述檢測裝置8檢測不到待充電設備時，控制雙向變換器1與直流電源3斷開，以停止為待充電設備充電。
[0110]下面以檢測裝置8為霍爾傳感器為例，詳細介紹檢測裝置8的工作過程。由於霍爾傳感器對周圍磁場的變化較為敏感，因而，可以在無線充電裝置上安裝磁鋼，具體的安裝位置不限，只要有合適的空間安裝即可；當無線充電裝置附近的磁場發生變化時，會被霍爾傳感器檢測到，可以認為周圍存在待充電設備；當無線充電裝置附近的磁場沒有變化時，則可以認為周圍不存在待充電設備，即檢測不到該待充電設備。
[0111]可選的，當與無線充電裝置相連的直流電源3作為電能的接收者，在為直流電源3充電過程中，雙向變換器1還能接收供電設備的通信信號，並根據通信信號的內容，向其傳輸反饋信號，例如，雙向變換器1能夠接收用於查詢直流電源當前電量的第二電量查詢信號，還能夠產生並向供電設備傳輸第二電量反饋信號，以反饋直流電源的當前電量；當充電過程即將結束時，還能接收供電設備的第二充電結束信號，還能夠產生並向供電設備傳輸第二結束反饋信號，以確認充電過程結束。
[0112]優選的，如圖10所示，無線充電裝置還可以包括第二檢波電路6，如濾波器等，該第二檢波電路6 —端與直流電源的正極連接，另一端與直流電源的負極連接。雙向變換器1接收第二電量查詢信號的具體方式可以為:雙向變換器1接收來自供電設備的攜帶有第二電量查詢信號的交流電，通過第二檢波電路6將該第二通信信號提取出來，並傳輸至控制器2。
[0113]無線充電裝置還可以包括假負載7，如電阻、電感或電容等，該假負載7 ;該假負載可以改變無線充電裝置的負載，以使流過感應線圈的電流發生變化。雙向變換器產生並向供電設備傳輸第二電量反饋信號的具體方式可以為:控制器2控制假負載與雙向變換器1規律性的接通或斷開，以使流過感應線圈L的電流規律性的發生變化，從而形成第二電量反饋信號，並向供電設備傳輸。
[0114]下面，以假負載7為電阻為例，具體介紹第二電量反饋信號的產生及傳輸過程。假負載7 —端與直流電源3的正極連接，另一端與直流電源3的負極連接，也可以看作是該假負載與雙向變換器1並聯連接。當假負載7為電阻時，可以在電阻旁邊串聯一個開關，例如場效應管，控制器2通過控制該開關的導通與斷開來控制假負載7與雙向變換器1接通或斷開。當控制器2控制開關導通時，電阻與雙向變換器1接通，即在雙向變換器1旁邊並聯了一個電阻。對於感應線圈L而言，感應線圈L所帶的負載由原來的雙向變換器1變為雙向變換器1和其旁邊並聯的電阻，這相當於增加了無線充電裝置的負載，從而增大了流過感應線圈L的電流；當假負載5與雙向變換器1斷開時，流過感應線圈L的電流恢復到原來的大小。那麼，通過規律性的控制假負載5的接通和斷開，能使流過感應線圈L的電流規律性的變化，從而形成第二電量反饋信號；當流過感應線圈L的電流規律性變化時，使得流過供電設備的感應線圈的電流也發生規律性的變化，這樣，就實現了第二電量反饋信號向供電設備的傳輸。
[0115]當充電過程即將結束時，雙向變換器1還能接收供電設備的第二充電結束信號，並且，能夠產生並向供電設備傳輸第二結束反饋信號。優選的，第二充電結束信號的接收方式與第二電量查詢信號的接收方式可以相同，此處不再贅述；第二結束反饋信號的產生與傳輸方式，與第二電量反饋信號的產生與傳輸方式可以相同，此處不再贅述。
[0116]下面以手機為例，詳細介紹本發明的無線充電裝置的工作情況。
[0117]本實施例中，手機A、手機B中分別設置有上述實施例中的任一種無線充電裝置，例如該無線充電裝置既可以使手機作為電能的提供者，為待充電設備充電，且充電過程中可以進行信號的傳遞，並且還可以使手機作為電能的接收者，為自身充電，且充電過程中也可以進行信號的傳遞。假定手機A電量充足，手機B電量不足，需要充電，則手機A相當於供電設備，手機B相當於待充電設備，手機A可以通過電磁感應耦合方式給手機B充電。將手機A和手機B背靠背放置，則手機A和手機B的無線充電裝置的結構示意圖如圖11所示。
[0118]詳細的，打開手機A的無線充電裝置，調整為向外輸出電能的狀態，即調整控制器2A控制雙向變換器1A與電池3A接通，並控制第一場效應管Tal、第二場效應管Ta2交替導通，在此，對於如何調整控制器2A不作限定，可以為軟體方式或硬體方式。當手機A的檢測裝置8A檢測到手機B後，向其發送電量查詢信號，以獲知手機B的當前電量，當接收到電量反饋信號，獲知手機B的當前電量少於電池3B的總電量的90%時，控制器2A控制無線充電裝置繼續為手機B充電；充電過程中，手機A可以以一定的時間間隔多次發送該電量查詢信號，直到獲知手機B的當前電量大於或等於電池3B的總電量的90%時，則向手機B發送充電結束信號，通知手機B充電過程即將結束，當接收到手機B的結束反饋信號後，控制器2A控制雙向變換器1A與電池3A斷開，結束充電過程；或者，充電過程中，手機B突然離開，檢測裝置8A檢測不到手機B，則控制器2A控制雙向變換器1A與電池3A斷開，提前結束充電過程，以避免不必要的電能損耗。
[0119]相應的，打開手機B的無線充電裝置，調整為接收電能的狀態，即調整控制器2B控制雙向變換器1B與電池3B接通，並控制第一場效應管Tbl、第二場效應管Tb2全部斷開，在此，對於如何調整控制器2B不作限定，可以為軟體方式或硬體方式。接收電能過程中，當接收到手機A的電量查詢信號時，控制器2B控制假負載7B與無線充電裝置規律性的接通或斷開，以產生電量反饋信號，向手機A反饋自身的當前電量；當接收到手機A的充電結束信號時，控制器2B控制假負載7B與無線充電裝置規律性的接通或斷開，以產生確認結束的結束反饋信號，通知手機A已經得知充電過程即將結束，之後，控制器2B控制雙向變換器1B與電池3B斷開,結束充電過程。
[0120]具體的，手機A給手機B充電時，如圖11所示，電流流向如帶箭頭的虛線所示。對於手機A,控制器2A以一定的時間間隔控制第一場效應管Tal和第二場效應管Ta2交替導通和斷開，從電池3A中流出的電流，進入雙向變換器1A中後，也以一定的時間間隔分別按照線路1和線路2返回電池3A，這樣，在感應線圈La兩端產生持續變化的電流，從而在周圍產生磁場，使得手機B的感應線圈中Lb中產生電流，從而實現電能向手機B的傳輸。詳細的，當控制器2A控制第一場效應管Tal導通、第二場效應管Ta2斷開時，進入雙向變換器1A的電流按照線路2返回電池3A，電流從b端流進感應線圈La ；當控制器2A控制第二場效應管Ta2導通、第一場效應管Tal斷開時，進入雙向變換器1A的電流按照線路1返回電池3A，電流從a端流進感應線圈La。
[0121 ] 相應的，對於手機B，控制器2B控制第一場效應管Tbl、第二場效應管Tb2斷開，第一場效應管Tbl的體二極體、第二場效應管Tb2的體二極體以及第一二極體Dbl、第二二極體Db2形成全橋整流電路，對接收到的交流電進行整流，轉換為直流電供電池3B存儲。具體的，當感應線圈Lb接收到的交流電c端電壓高於d端時，雙向變換器1B中，電流流向如線路11所示；當感應線圈Lb接收到的交流電d端電壓高於c端時，雙向變換器B1中，電流流向如線路22所示。經過雙向變換器B1的整流作用，電流總是從e端輸入電池3B，供其存儲。
[0122]進一步的，電能傳輸過程中，手機A的電量查詢信號、充電結束信號等通信信號由控制器2A產生，該通信信號經調幅裝置4A的作用，將其加載到由電池A的直流電轉換成的交流電中，經雙向變換器1A向手機B傳輸；同時，感應線圈La能感應到手機B中流過感應線圈Lb的電流大小的變化，當手機B以電流大小的變化傳遞針對該通信信號作出的通信反饋信號時，手機A通過第一檢波電路5A，能將這一通信反饋信號提取出來。手機B的雙向變換器1B接收到載有通信信號的交流電時，通過第二檢波電路6B，能將這一通信信號提取出來，並傳輸至控制器2B ;控制器2B分析這一通信信號後,規律性的控制假負載7B與雙向變換器1B的接通或斷開，從而形成針對通信信號作出的通信反饋信號，如電量反饋信號、結束反饋信號等，假負載7B與雙向變換器1B接通或斷開時，能改變通過感應線圈U的電流大小，從而向手機A傳輸該通信反饋信號。
[0123]需要說明的是，如圖11所示，手機A和手機B的無線充電裝置是相同的，也就是說，當手機A沒電，而手機B電量充足時，手機B也能作為供電設備，向手機A供電，則手機A和手機B使用相應的器件進行充放電，此處不再贅述。
[0124]上述實施例中，手機A既可以給手機B充電，也可以接收手機B的電能為自身充電，從而實現移動終端相互之間的雙向充放電，並且，充電時可以不依賴固定場所的電源，電能傳輸的過程，都是以電磁感應的無線方式實現，不依賴電纜連接，使得充電過程可以隨時隨地進行。另外，上述實施例中，手機接收電能或向外傳輸電能，及電能傳輸過程中傳輸的通信信號或通信反饋信號，都使用同一個雙向變換器，節省空間，且該雙向變換器僅使用了兩個場效應管、兩個電容、兩個二極體和一個感應線圈，電路簡單，製造成本較低。
[0125]相應的，本發明的實施例還提供一種移動終端，包括蓄電池、前述實施例中提供的任一種無線充電裝置；且無線充電裝置的第一場效應管的漏極與第一電容的一端、以及第一二極體的負極相連接的節點連接該蓄電池的正極，無線充電裝置的第二場效應管的源極與第二電容的一端、以及第二二極體的正極相連接的節點連接該蓄電池的負極。該移動終端也能實現該無線充電裝置所能實現的各種有益技術效果，前文已經進行了詳細的說明，此處不再贅述。具體而言，該移動終端可以為手機、平板電腦、筆記本電腦、音樂播放器中的至少一種，本發明的實施例對此不做限制。
[0126]相應的，如圖12所示，本發明的實施例還提供一種如上述任一種無線充電裝置的工作方法，包括:
[0127]控制第一場效應管和第二場效應管交替導通；
[0128]將直流電源的直流電轉換為交流電，並通過電磁感應耦合方式將交流電向待充電設備傳輸，以為待充電設備充電。
[0129]或者，如圖13所示，本發明的實施例還提供另一種如上述任一種無線充電裝置的工作方法，包括:
[0130]控制第一場效應管和第二場效應管全都斷開；
[0131]通過電磁感應耦合方式接收來自供電設備的交流電，並將接收到的交流電轉換為直流電，以為直流電源充電。
[0132]本發明提供的無線充電裝置的工作方法，控制器能夠根據需要，分別控制第一場效應管和第二場效應管的導通和斷開:當控制第一場效應管和第二場效應管交替導通時，雙向變換器能夠將直流電源提供的直流電轉換為交流電，並向待充電設備傳輸，從而為待充電設備充電；當控制器控制第一場效應管和第二場效應管同時斷開時，雙向變換器能夠將接收到的交流電轉換為直流電，從而為直流電源充電；即與無線充電裝置相連的直流電源既可以作為電能的提供者，也可以作為電能的接收者，該無線充電裝置不依賴電網補充電量，可以通過其他電源，例如終端，通過無線的方式為該無線充電裝置充電，這樣，該無線充電裝置在使用起來更加靈活。在移動終端設置有該無線充電裝置時，可以進一步實現移動終端之間的雙向充放電。
[0133]進一步的，還可以利用無線充電裝置與待充電設備或者供電設備進行通信，以便使無線充電裝置能夠與待充電設備或者供電設備更有效地進行能量傳遞。
[0134]具體的，當與無線充電裝置相連的直流電源作為能量的提供者時，無線充電裝置的工作方法具體為:
[0135]控制第一場效應管和第二場效應管交替導通；
[0136]將直流電源的直流電轉換為交流電，並通過電磁感應耦合方式將交流電向待充電設備傳輸，以為待充電設備充電。
[0137]可選的，在為待充電設備充電過程中，該方法還包括:
[0138]產生第一電量查詢信號，該第一電量查詢信號用於查詢待充電設備的當前電量；
[0139]向待充電設備傳輸第一電量查詢信號；
[0140]接收反饋待充電設備當前電量的第一電量反饋信號；
[0141]根據第一電量反饋信號，當待充電設備的當前電量小於總電量的10%_100%中的任意一個值時，繼續控制第一場效應管和第二場效應管交替導通，以繼續為待充電設備充電；當待充電設備的當前電量大於或等於總電量的10%-100%中的任意一個值時，控制雙向變換器與直流電源斷開，以停止為待充電設備充電。
[0142]優選的，在產生第一電量查詢信號之後，該方法還包括:
[0143]將第一電量查詢信號調製到由直流電轉換成的交流電中；
[0144]上述向待充電設備傳輸第一電量查詢信號具體包括:向待充電設備傳輸攜帶有第一電量查詢信號的交流電，以實現向待充電設備傳輸第一電量查詢信號。
[0145]優選的，接收反饋待充電設備當前電量的第一電量反饋信號具體包括:感應待充電設備的感應線圈的電流變化，電流變化的規律中攜帶有反饋待充電設備當前電量的第一電量反饋信號，雙向變換器的電流隨電流變化而變化，以實現接收第一電量反饋信號；提取該第一電量反饋信號。
[0146]可選的，停止為待充電設備充電具體包括:
[0147]產生用於通知待充電設備充電結束的第一充電結束信號；
[0148]向待充電設備傳輸第一充電結束信號；
[0149]接收待充電設備確認充電結束的第一結束反饋信號；
[0150]當接收到第一結束反饋信號時，控制第一場效應管和第二場效應管全部斷開，以停止為待充電設備充電。
[0151 ] 可選的，在上述任一項工作方法中，在為待充電設備充電過程中，該方法還可以包括:
[0152]檢測無線充電裝置附近是否存在待充電設備；
[0153]當檢測到待充電設備時，繼續控制第一場效應管和第二場效應管交替導通，以繼續為待充電設備充電；當檢測不到待充電設備時，控制雙向變換器與直流電源斷開，以停止為待充電設備充電。
[0154]具體的，當與無線充電裝置相連的直流電源作為能量的接收者時，無線充電裝置的工作方法具體為:
[0155]控制第一場效應管和第二場效應管全都斷開；
[0156]通過電磁感應耦合方式接收來自供電設備的交流電，並將接收到的交流電轉換為直流電，以為直流電源充電。
[0157]可選的，在為直流電源充電過程中，該方法還可以包括:
[0158]接收來自供電設備的第二電量查詢信號，該第二電量查詢信號用於查詢直流電源的當前電量；
[0159]產生並傳輸反饋直流電源當前電量的第二電量反饋信號。
[0160]優選的，接收來自供電設備的第二電量查詢信號具體包括:接收來自供電設備的攜帶有第二電量查詢信號的交流電；
[0161]將第二電量查詢信號從攜帶有第二電量查詢信號的交流電中提取出來。
[0162]優選的，產生反饋直流電源當前電量的第二電量反饋信號具體包括:控制假負載與雙向變換器規律性的接通或斷開，以使流過感應線圈的電流規律性的變化，從而形成第二通信反饋信號，並向供電設備傳輸。
[0163]關於本發明提供的雙向充電裝置的詳細的工作方法，前文已經進行了詳細的說明，此處不再贅述。
[0164]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種無線充電裝置，包括:雙向變換器和控制器，所述雙向變換器與一直流電源串聯；其特徵在於， 所述雙向變換器包括第一場效應管、第二場效應管、第一電容、第二電容、第一二極體、第二二極體和感應線圈；所述第一場效應管和所述第二場效應管串聯後的組合與所述第一電容和所述第二電容串聯後的組合以及所述第一二極體和所述第二二極體串聯後的組合併聯連接在所述直流電源的正負極之間，其中所述第一場效應管的漏極以及所述第一二極體的負極連接所述直流電源的正極，所述第二場效應管的源極與以及所述第二二極體的正極連接所述直流電源的負極；所述感應線圈的一端同時連接在所述第一電容與所述第二電容之間的節點以及所述第一二極體與所述第二二極體之間的連接點上，另一端連接在所述第一場效應管的源極與所述第二場效應管的漏極之間的連接點上； 所述雙向變換器用於將所述直流電源的直流電轉換為交流電，並通過電磁感應耦合方式將所述交流電向待充電設備傳輸，以為所述待充電設備充電；或者，用於通過電磁感應耦合方式接收來自供電設備的交流電，並將接收到的所述交流電轉換為直流電，以為所述直流電源充電； 所述控制器分別與所述第一場效應管的柵極以及所述第二場效應管的柵極連接，所述控制器用於控制所述第一場效應管和所述第二場效應管交替導通，以為所述待充電設備充電；或者，用於控制所述第一場效應管和所述第二場效應管全都斷開，以為所述直流電源充電。
2.根據權利要求1所述的無線充電裝置，其特徵在於，所述控制器還用於在為所述待充電設備充電過程中產生第一電量查詢信號，所述第一電量查詢信號用於查詢所述待充電設備的當前電量； 所述雙向變換器還用於向所述待充電設備傳輸所述第一電量查詢信號； 所述雙向變換器還用於接收反饋所述待充電設備當前電量的第一電量反饋信號； 所述控制器還用於根據所述第一電量反饋信號，當所述待充電設備的當前電量小於總電量的10%-100%中的任意一個值時，繼續控制所述第一場效應管和所述第二場效應管交替導通，以繼續為所述待充電設備充電；當所述待充電設備的當前電量大於或等於總電量的10%-100%中的任意一個值時，控制所述雙向變換器與所述直流電源斷開，以停止為所述待充電設備充電。
3.根據權利要求2所述的無線充電裝置，其特徵在於，所述無線充電裝置還包括調製裝置，所述調製裝置一端與所述直流電源的正極連接，另一端與所述直流電源的負極連接; 所述調製裝置用於將所述第一電量查詢信號調製到由所述直流電轉換成的所述交流電中； 所述雙向變換器還用於向所述待充電設備傳輸所述第一電量查詢信號具體包括:所述雙向變換器還用於向所述待充電設備傳輸攜帶有所述第一電量查詢信號的交流電，以實現向所述待充電設備傳輸所述第一電量查詢信號。
4.根據權利要求2所述的無線充電裝置，其特徵在於，所述無線充電裝置還包括第一檢波電路，所述第一檢波電路一端與所述直流電源的正極連接，另一端與所述直流電源的負極連接； 所述雙向變換器還用於接收反饋所述待充電設備當前電量的第一電量反饋信號具體包括:所述雙向變換器還用於感應所述待充電設備的感應線圈的電流變化，所述電流變化的規律中攜帶有反饋所述待充電設備當前電量的第一電量反饋信號，所述雙向變換器的電流隨所述電流變化而變化，以實現接收所述第一電量反饋信號； 所述第一檢波電路用於提取所述第一電量反饋信號。
5.根據權利要求2所述的無線充電裝置，其特徵在於，所述控制器還用於產生用於通知所述待充電設備充電結束的第一充電結束信號； 所述雙向變換器還用於向所述待充電設備傳輸所述第一充電結束信號； 所述雙向變換器還用於接收所述待充電設備確認充電結束的第一結束反饋信號； 所述控制器還用於當接收到所述第一結束反饋信號時，控制所述雙向變換器與所述直流電源斷開，以停止為所述待充電設備充電。
6.根據權利要求1所述的無線充電裝置，其特徵在於，所述雙向變換器還用於在為所述直流電源充電過程中接收來自所述供電設備的第二電量查詢信號，所述第二電量查詢信號用於查詢所述直流電源的當前電量； 所述雙向變換器還用於產生並傳輸反饋所述直流電源當前電量的第二電量反饋信號。
7.根據權利要求6所述的無線充電裝置，其特徵在於，還包括第二檢波電路，所述第二檢波電路一端與所述直流電源的正極連接，另一端與所述直流電源的負極連接； 所述雙向變換器還用於在為所述直流電源充電過程中接收來自所述供電設備的第二電量查詢信號具體包括:所述雙向變換器還用於在為所述直流電源充電過程中接收來自所述供電設備的攜帶有所述第二電量查詢信號的交流電； 所述第二檢波電路用於將所述第二電量查詢信號從所述攜帶有所述第二電量查詢信號的交流電中提取出來。
8.根據權利要求6所述的無線充電裝置，其特徵在於，所述無線充電裝置還包括假負載，所述假負載一端與所述直流電源的正極連接，另一端與所述直流電源的負極連接；所述假負載用於改變所述無線充電裝置的負載，以使流過所述感應線圈的電流變化； 所述雙向變換器還用於產生並傳輸反饋所述直流電源當前電量的第二電量反饋信號具體包括:所述控制器還用於控制所述假負載與所述雙向變換器規律性的接通或斷開，以使流過所述感應線圈的電流規律性的變化，從而形成所述第二電量反饋信號，向所述供電設備傳輸。
9.根據權利要求1-5中任一項所述的無線充電裝置，其特徵在於，還包括檢測裝置，所述檢測裝置與所述控制器連接，用於在為所述待充電設備充電過程中檢測所述無線充電裝置附近是否存在所述待充電設備； 所述控制器還用於當所述檢測裝置檢測到所述待充電設備時，繼續控制所述第一場效應管和所述第二場效應管交替導通，以繼續為所述待充電設備充電；當所述檢測裝置檢測不到所述待充電設備時，控制所述雙向變換器與所述直流電源斷開，以停止為所述待充電設備充電。
10.根據權利要求9所述的無線充電裝置，其特徵在於，所述檢測裝置包括霍爾傳感器或紅外傳感器。
11.一種移動終端，其特徵在於，包括蓄電池、權利要求1-10中任一項所述的無線充電裝置；所述無線充電裝置的第一場效應管的漏極與第一電容的一端、以及第一二極體的負極相連接的節點連接所述蓄電池的正極，所述無線充電裝置的第二場效應管的源極與第二電容的一端、以及第二二極體的正極相連接的節點連接所述蓄電池的負極。
12.—種如權利要求1-10任一項所述的無線充電裝置的工作方法，其特徵在於，包括: 控制第一場效應管和第二場效應管交替導通； 將直流電源的直流電轉換為交流電，並通過電磁感應耦合方式將所述交流電向待充電設備傳輸，以為所述待充電設備充電； 或者， 控制第一場效應管和第二場效應管全都斷開； 通過電磁感應耦合方式接收來自供電設備的交流電，並將接收到的所述交流電轉換為直流電，以為直流電源充電。
13.根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，在所述為所述待充電設備充電過程中，所述方法還包括: 產生第一電量查詢信號，所述第一電量查詢信號用於查詢所述待充電設備的當前電量; 向所述待充電設備傳輸所述第一電量查詢信號； 接收反饋所述待充電設備當前電量的第一電量反饋信號； 根據所述第一電量反饋信號，當所述待充電設備的當前電量小於總電量的10%-100%中的任意一個值時，繼續控制所述第一場效應管和所述第二場效應管交替導通，以繼續為所述待充電設備充電；當所述待充電設備的當前電量大於或等於總電量的10%-100%中的任意一個值時，控制所述雙向變換器與所述直流電源斷開，以停止為所述待充電設備充電。
14.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，在所述產生第一電量查詢信號之後，所述方法還包括: 將所述第一電量查詢信號調製到由所述直流電轉換成的所述交流電中； 所述向所述待充電設備傳輸所述第一電量查詢信號具體包括:向所述待充電設備傳輸攜帶有所述第一電量查詢信號的交流電，以實現向所述待充電設備傳輸所述第一電量查詢信號。
15.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述接收反饋所述待充電設備當前電量的第一電量反饋信號具體包括: 感應所述待充電設備的感應線圈的電流變化，所述電流變化的規律中攜帶有反饋所述待充電設備當前電量的第一電量反饋信號，所述雙向變換器的電流隨所述電流變化而變化，以實現接收所述第一電量反饋信號； 提取所述第一電量反饋信號。
16.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述停止為所述待充電設備充電具體包括: 產生用於通知所述待充電設備充電結束的第一充電結束信號； 向所述待充電設備傳輸所述第一充電結束信號； 接收所述待充電設備確認充電結束的第一結束反饋信號； 當接收到所述第一結束反饋信號時，控制所述雙向變換器與所述直流電源斷開，以停止為所述待充電設備充電。
17.根據權利要求12-16任一項所述的方法，其特徵在於，在所述為所述待充電設備充電過程中，所述方法還包括: 檢測所述無線充電裝置附近是否存在所述待充電設備； 當檢測到所述待充電設備時，繼續控制所述第一場效應管和所述第二場效應管交替導通，以繼續為所述待充電設備充電；當檢測不到所述待充電設備時，控制所述雙向變換器與所述直流電源斷開，以停止為所述待充電設備充電。
18.根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，在所述為直流電源充電過程中，所述方法還包括: 接收來自所述供電設備的第二電量查詢信號，所述第二電量查詢信號用於查詢所述直流電源的當前電量； 產生並傳輸反饋所述直流電源當前電量的第二電量反饋信號。
19.根據權利要求18所述的方法，其特徵在於，所述接收來自所述供電設備的第二電量查詢信號具體包括:接收來自所述供電設備的攜帶有所述第二電量查詢信號的交流電； 將所述第二電量查詢信號從所述攜帶有所述第二電量查詢信號的交流電中提取出來。
20.根據權利要求18所述的方法，其特徵在於，所述產生反饋所述直流電源當前電量的第二電量反饋信號具體包括:控制假負載與所述雙向變換器規律性的接通或斷開，以使流過所述感應線圈的電流規律性的變化，從而形成所述第二通信反饋信號，並向所述供電設備傳輸。
【文檔編號】H02M7/537GK104426205SQ201310412501
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月11日 優先權日:2013年9月11日
【發明者】田帆, 張玉超, 王富超 申請人:華為技術有限公司