【专利解密】vivo 多线圈高功率无线闪充技术

【嘉德点评】vivo发明的无线充电系统,允许同时有多个充电电路进行工作,比单个充电线圈具有更高的充电功率,可以有效提高无线充电设备的充电效率

集微网消息,随着无线充电技术的发展,无线充电功能在电子设备中的应用越来越普及,具有无线充电功能的电子设备越来越受用户的青睐,目前无线充电已经成为了各大厂商旗舰机的标配。

例如苹果、华为、小米等,都将无线充电技术应用到了最新的旗舰手机上,而且不止是无线充电,无线反向充电技术也成为手机界中的黑科技。而与华为、小米等厂商相比,vivo在无线充电这方面却略显乏力,例如2020年的旗舰机型也没有适配无线充电,也许是无线充电技术目前并不完善,也可能是不在目前vivo的关注重点之内。

尽管如此,vivo的研发部门依旧在无线充电方面进行着相关的技术研发,以在后续的机型中应用。目前,基于无线充电联盟标准的无线充方案,一般是单线圈系统的充电方案,这种单线圈系统的充电方案输出功率有限,最大输出功率为单线圈充电电路所能提供的最大输出功率,比如很多单线圈充电电路的最大输出功率只能支持40W,充电功率较低。

为了提高充电设备的充电效率,vivo在20年4月30日申请了一项名为“一种无线充电设备”的发明专利(申请号:202010362537.8),申请人为维沃移动通信有限公司。

根据该专利目前公开的资料,让我们一起来看看这项无线充电系统设计吧。

如上图,为该专利申请的无线充电设备的结构框图,其中包括N个充电电路11,每个充电电路都具有一个发射线圈,当充电设备给手机充电时,这N个充电电路中可以允许同时有M个电路进行工作,这样相比于单个充电线圈具有更高的充电功率,从而可以提高充电效率。

不过这些充电线圈能够同时给手机充电也是需要条件的,我们知道无线充电类似于一种通信方式,需要在特定的频率下工作。例如有两个充电电路开始工作,每个充电电路都有各自的工作频率,只有当二者的工作频率相同且第一个充电电路的工作频率与ASK(幅移键控)信号的频率之间的差值大于门限值,或者当二者的工作频率不同且两个充电电路的工作频率的差值大于预设门限值时,两个充电电路才可以正常的开始工作。

而在该专利设想的场景中,不仅无线充电器可以有多个充电电路,同样在手机设备中可以设置多个接收线圈以及接收芯片,每个芯片控制一个线圈。当无线充电设备为手机充电时,一个线圈与一个发射线圈相对应,这样接收线圈在发射线圈产生的交流磁场作用下,将磁场能转换为电能产生交流电并传输至接收芯片,接收芯片可以将交流电变为直流电以供给手机等设备。

在这个过程中,充电电路中包括发射线圈和谐振电容等原件,在电力进行传输时,必须考虑信号的传输增益问题,信号的增益与充电线圈的工作频率有关,具体如上图所示。

为A通路的谐振点频率,为B通路的谐振点频率;由于越靠近谐振点,系统增益值越高,可获取的能量也就越高,无线充电系统也就是根据这种原理,通过调节工作频率来控制功率传输。

而我们在上面也提到过,A、B通路并不限于工作在一定的频率范围内,也可以工作在两个独立固定的频率点,这样二者可以通过调整其他的参数,例如调频、调压、调占空比等,通过调节这些设置来实现多通路无线充电,从而提高充电效率,并且还可以降低在相同的输入电源上不会产生额外的电压纹波(输出直流电压中含有的工频交流成分)包落。

以上就是 vivo发明的无线充电设备及系统,通过在充电设备中设置多个充电电路的方式,允许同时有多个充电电路工作,因此可以提高充电功率。而在充电接收设备(智能手机)中,也设置有多个接收线圈以对应于这种无线充电设备的多个充电电路,以便于更好的发挥这种充电设备的效果。

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(校对/holly)

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