提高无线充电效率的方法及装置、电子设备与流程

本公开涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种提高无线充电效率的方法及装置、电子设备。

背景技术：

目前，qi协议(wpc无线充电联盟规定的无线充电协议)的无线充电方案中，是在谐振频率为100khz的情况下规定接收模块中谐振电容的电容值为一固定值，即400nf或500nf。

然而，由于发射模块会根据其输出电压调整实际工作频率(例如110khz～148khz)，这样会引起接收模块的谐振电容并未工作在最佳的充电效率。另外，若发射模块中发射线圈放置在接收模块中接收线圈的位置不同，则会引起接收模块中接收线圈的电感值发生变化，引起接收模块的谐振频率与发射模块的工作频率不匹配，进一步降低无线充电效率。

技术实现要素：

本公开提供一种提高无线充电效率的方法及装置、电子设备，以解决相关技术的不足。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种提高无线充电效率的方法，应用于可以具备无线充电的电子设备，包括：

确定所述电子设备的接收模块中谐振电容的目标电容值；所述目标电容值对应的无线充电效率优于当前的无线充电效率；

控制所述谐振电容的当前电容值调整至所述目标电容值。

可选地，确定所述电子设备的接收模块中谐振电容的目标电容值包括：

确定所述接收模块中的开路电感值；所述开路电感值是指发射模块中发射线圈开路时，接收模块中接收线圈对应的电感值；

获取所述发射模块的实际工作频率；

根据所述实际工作频率和开路电感值确定所述谐振电容的目标电容值。

可选地，确定所述接收模块中的开路电感值包括：

若检测到所述发射模块放置到所述接收模块上，控制所述发射线圈在规定时间内开路；

控制电子设备的电源管理芯片反向激励所述接收线圈，以使所述接收线圈上产生若干个设定信号；

根据所述接收线圈上所述设定信号的幅值确定出所述接收线圈的品质因子以及所述开路电感值。

可选地，确定所述电子设备的接收模块中谐振电容的目标电容值包括：

按照设定步长调整所述谐振电容的当前电容值；

确定所述当前电容值对应的无线充电效率；

若所述无线充电效率超过预先设置的无线充电效率阈值，则确定所述当前电容值为目标电容值。

可选地，确定所述电子设备的接收模块中谐振电容的目标电容值包括：

动态调整所述谐振电容的当前电容值，以使所述当前电容值对应的无线充电效率持续增大，直至所述无线充电效率减小或者不变为止；

确定所述无线充电效率开始减小或者开始不变时对应的当前电容值作为谐振电容的目标电容值。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种提高无线充电效率的装置，应用于可以具备无线充电的电子设备，包括：

电容值确定模块，用于确定所述电子设备的接收模块中谐振电容的目标电容值；所述目标电容值对应的无线充电效率优于当前的无线充电效率；

电容值调整模块，用于控制所述谐振电容的当前电容值调整至所述目标电容值。

可选地，所述电容值确定模块包括：

开路电感确定子模块，用于确定所述接收模块中的开路电感值；所述开路电感值是指发射模块中发射线圈开路时，接收模块中接收线圈对应的电感值；

工作频率获取子模块，用于获取所述发射模块的实际工作频率；

电容值确定子模块，用于根据所述实际工作频率和开路电感值确定所述谐振电容的目标电容值。

可选地，所述开路电感确定子模块包括：

开路控制单元，用于在检测到所述发射模块放置到所述接收模块上时，控制所述发射线圈在规定时间内开路；

线圈激励单元，用于控制电子设备的电源管理芯片反向激励所述接收线圈，以使所述接收线圈上产生若干个设定信号；

开路电感确定单元，用于根据所述接收线圈上所述设定信号的幅值确定出所述接收线圈的品质因子以及所述开路电感值。

可选地，所述电容值确定模块包括：

当前电容调整子模块，用于按照设定步长调整所述谐振电容的当前电容值；

充电效率确定子模块，用于确定所述当前电容值对应的无线充电效率；

电容值确定子模块，用于在所述无线充电效率超过预先设置的无线充电效率阈值时，确定所述当前电容值为目标电容值。

可选地，所述电容值确定模块包括：

电容值调整子模块，用于动态调整所述谐振电容的当前电容值，以使所述当前电容值对应的无线充电效率持续增大，直至所述无线充电效率减小或者不变为止；

电容值确定子模块，用于确定所述无线充电效率开始减小或者开始不变时对应的当前电容值作为谐振电容的目标电容值。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种电子设备，至少包括用于无线充电的接收模块、处理器和存储器；所述处理器从所述存储器中读取可执行指令，以实现第一方面所述的方法的步骤。

可选地，所述接收模块中谐振电容为可变电容器件，所述可变电容器件与所述处理器连接。

可选地，所述接收模块中谐振电容由多个电容支路并联而成；各电容支路包括串联的电容和可控开关，所述可控开关与所述处理器连接。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种机器可读存储介质，其上存储有机器可执行指令，该指令被处理器执行时实现第一方面所述的方法的步骤。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，本公开实施例中通过确定电子设备的接收模块中谐振电容的目标电容值，且目标电容值对应的无线充电效率优于当前的无线充电效率；之后，控制谐振电容的当前电容值调整至目标电容值。这样，本实施例中通过调整谐振电容的电容值至目标电容值，可以使接收模块的谐振频率与发射模块的实际工作频率更接近，有利于提升无线充电效率，减少电子设备充电所用时间。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种应用场景图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种无线充电电路的模型；

图3是根据一示例性实施例示出的一种可变电容器件的示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种多个电容支路并联成的谐振电容的示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种提高无线充电效率的方法的流程图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种获取目标电容值的流程图；

图7是根据一示例性实施例示出的获取开路电感值的流程图；

图8是根据一示例性实施例示出的另一种获取目标电容值的流程图；

图9是根据一示例性实施例示出的又一种获取目标电容值的流程图；

图10～图14是根据一示例性实施例示出的一种提高无线充电效率的装置的框图；

图15是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置例子。

目前，qi协议(wpc无线充电联盟规定的无线充电协议)的无线充电方案中，是在谐振频率为100khz的情况下规定接收模块中谐振电容的电容值为一固定值，即400nf或500nf。图1是相关技术中无线充电电路，参见图1，线圈l7为发射模块中的发射线圈，电容c6为发射模块的谐振电容，线圈l8为接收模块中的接收线圈，电容c7为接收模块中的谐振电容，其中，电容c7为固定值400nf或500nf。

然而，由于发射模块会根据其输出电压调整实际工作频率(例如110khz～148khz)，这样会引起接收模块的谐振电容并未工作在最佳的充电效率。另外，若发射模块中发射线圈放置在接收模块中接收线圈的位置不同，则会引起接收模块中接收线圈的电感值发生变化，引起接收模块的谐振频率与发射模块的工作频率不匹配，进一步降低无线充电效率。

为解决上述问题，本公开实施例提供了无线充电电路的模型，图2是根据一示例性实施例示出的一种无线充电电路的模型。参见图2，发射模块中包括发射电容cs_pri、等效电阻resr_11和发射线圈l11。接收模块中包括谐振电容cs_sec、等效电阻resr_22和接收线圈l22。发射线圈l11和接收线圈l22之间的互感m。对上述模型进行计算，可以计算出无线充电电路的无线充电效率为：

基于上式可以推导出，当时，无线充电效率最高。其中，cs_sec为接收模块中谐振电容的电容值；l22为接收线圈。

结合上述公式(2)，本公开实施例解决上述问题的发明构思在于，将接收模块中谐振电容设置为可调整式的电容，这样可以通过调整接收模块中谐振电容的电容值，从而可以调整接收模块的无线充电效率。

在一示例中，接收模块中谐振电容可以为可变电容器件。参见图3，可变电容器件包括输入端in、输出端out和控制端con。结合图2和图3，可变电容器件的输入端in连接等效电阻resr_22，输出端out连接负载rl，控制端con可以连接电子设备的处理器，或者无线充电的控制器。处理器或者控制器在确定谐振电容的目标电容值后，可以向可变电容器件的控制器con输入目标电容值对应的目标电压，从而使可变电容器件的电容值变为目标电容值。

在另一示例中，接收模块中谐振电容由多个电容支路并联而成，电容支路的数量可以根据具体场景进行设置。参见图5，各电容支路包括串联的一电容c和一可控开关k，可控开关的控制端con与处理器连接。这样，处理器通过控制可控制开关k(k1～k5)中各开关的关闭或开启，从而可以使电容c1～c5中一部分电容或者全部电容并联入输入端in和输出端out之间，从而达到调整谐振电容的目的。

在又一示例中，接收模块中谐振电容还可以为机械可调电容，通过控制驱动装置来调整机械可调电容，达到调整谐振电容的目的。

在上述接收模块的情况下，本公开实施例提供了一种提高无线充电效率的方法，可以应用于电子设备的处理器，图5是根据一示例性实施例示出的一种提高无线充电效率的方法的流程图。参见图5，一种提高无线充电效率的方法，包括步骤501和步骤502，其中：

在步骤501中，确定所述电子设备的接收模块中谐振电容的目标电容值；所述目标电容值对应的无线充电效率优于当前的无线充电效率。

本实施例中，电子设备的处理器可以确定出电子设备中接收模块中谐振电容的目标电容值，包括以下方式：

方式一，参见图6，处理器先计算接收线圈的开路电感值(对应步骤601)。继续参见图2，开路电感值是发射线圈l11开路时，接收模块中接收线圈l22对应的电感值。

参见图7，获取开路电感值包括：

当发射模块放置在接收模块后，处理器可以控制发射线圈在规定时间内开路(对应步骤701)，或者发射模块和接收模块可以协商，从而使发射模块中发射线圈在规定时间内保持开路。然后，处理器可以控制电源管理芯片pmic反射激励接收线圈，这样可以在接收线圈上产生若干个设定信号(对应步骤702)，其中设定信号可以为正弦周期信号。之后，处理器可以检测接收线圈上产生设定信号的幅值，并根据幅值确定出接收线圈的品质因子q。结合品质因子q＝wl/r，可以计算出l即l22(对应步骤703)。

继续参见图6，处理器可以获取发射模块的实际工作频率(对应步骤602)。需要说明的是，发射模块根据发射线圈的输出电压可以实时调整其实际工作频率，当实际工作频率确定后，处理器可以与发射模块进行交互获得。另外，步骤602和步骤601的执行顺序不作限定。

继续参见图6，结合公式二，处理器可以根据实际工作频率和开路电感值确定谐振电容的目标电容值(对应步骤603)。

方式二，参见图8，处理器可以按照设定步长调整谐振电容的当前电容值(对应步骤801)。例如谐振电容为可调电容器件，则处理器可以在当前控制电压的基础上每次增加0.1v电压，从而使谐振电容的当前电容值变大。又如，谐振电容为若干个电容支路形成的电容，则处理器可以依次断开(开启)一个可控开关，从而使一个电容支路切除(或并入)谐振电容，以改变谐振电容的当前电容值。然后，处理器可以确定当前电容值对应的无线充电效率(对应步骤802)。之后，处理器可以确定该无线充电效率是否超过无线充电效率阈值，若超过，则确定当前电容值为目标电容值(对应步骤803)。若未超过，则处理器可以继续执行步骤801～步骤803，直至无线充电效率超过无线充电效率阈值为止。

方式三，参见图9，处理器可以动态调整谐振电容的当前电容值，以使接收模块的无线充电效率(即当前电容值对应的无线充电效率)持续增大，直至无线充电效率减小或者不变为止(对应步骤901)。然后，处理器确定无线充电效率开始减小或者开始不变时对应的当前电容值作为谐振电容的目标电容值(对应步骤902)。换言之，处理器可以从谐振电容的最小值一直调整到最大值，得到对应的无线充电效率曲线，将无线充电效率曲线上拐点对应的当前电容值作为谐振电容的目标电容值。

在步骤502中，控制所述谐振电容的当前电容值调整至所述目标电容值。

在本实施例中，控制器可以控制谐振电容从当前电容值调整至目标电容值，从而使接收模块的无线充电效率超过无线充电效率阈值，甚至为最佳的无线充电效率。

在一示例中，在接收模块中谐振电容为固定值500nf和使用本公开实施例提供的提高无线充电效率的方法调整谐振电容的电容值为例，可以得到如表1所示结果。

表1

经过分析，在无线充电过程中，在接收模块中谐振电容为203nf时，效率最高，与谐振电容为500nf相比较，无线充电效率可以提高2.4％。

至此，本公开实施例中通过确定电子设备的接收模块中谐振电容的目标电容值，且目标电容值对应的无线充电效率优于当前的无线充电效率；之后，控制谐振电容的当前电容值调整至目标电容值。这样，本实施例中通过调整谐振电容的电容值至目标电容值，可以使接收模块的谐振频率与发射模块的实际工作频率更接近，有利于提升无线充电效率，减少电子设备充电所用时间。

在本公开实施例提供的一种提高无线充电效率的方法的基础上，本公开实施例还提供了一种提高无线充电效率的装置，可以应用于可以具备无线充电的电子设备，图10是根据一示例性实施例示出的一种提高无线充电效率的装置的框图。参见图10，一种提高无线充电效率的装置1000，包括：

电容值确定模块1001，用于确定所述电子设备的接收模块中谐振电容的目标电容值；所述目标电容值对应的无线充电效率优于当前的无线充电效率；

电容值调整模块1002，用于控制所述谐振电容的当前电容值调整至所述目标电容值。

在图10所示一种提高无线充电效率的装置1000的基础上，参见图11，所述电容值确定模块1001包括：

开路电感确定子模块1101，用于确定所述接收模块中的开路电感值；所述开路电感值是指发射模块中发射线圈开路时，接收模块中接收线圈对应的电感值；

工作频率获取子模块1102，用于获取所述发射模块的实际工作频率；

电容值确定子模块1103，用于根据所述实际工作频率和开路电感值确定所述谐振电容的目标电容值。

在图11所示一种提高无线充电效率的装置1000的基础上，参见图12，所述开路电感确定子模块1101包括：

开路控制单元1151，用于在检测到所述发射模块放置到所述接收模块上时，控制所述发射线圈在规定时间内开路；

线圈激励单元1152，用于控制电子设备的电源管理芯片反向激励所述接收线圈，以使所述接收线圈上产生若干个设定信号；

开路电感确定单元1203，用于根据所述接收线圈上所述设定信号的幅值确定出所述接收线圈的品质因子以及所述开路电感值。

在图10所示一种提高无线充电效率的装置1000的基础上，参见图13，所述电容值确定模块1001包括：

当前电容调整子模块1301，用于按照设定步长调整所述谐振电容的当前电容值；

充电效率确定子模块1302，用于确定所述当前电容值对应的无线充电效率；

电容值确定子模块1303，用于在所述无线充电效率超过预先设置的无线充电效率阈值时，确定所述当前电容值为目标电容值。

在图10所示一种提高无线充电效率的装置1000的基础上，参见图14，所述电容值确定模块1001包括：

电容值调整子模块1401，用于动态调整所述谐振电容的当前电容值，以使所述当前电容值对应的无线充电效率持续增大，直至所述无线充电效率减小或者不变为止；

电容值确定子模块1402，用于确定所述无线充电效率开始减小或者开始不变时对应的当前电容值作为谐振电容的目标电容值。

可理解的是，本发明实施例提供的一种提高无线充电效率的装置与上述提高无线充电效率的方法相对应，具体内容可以参考方法各实施例的内容，在此不再赘述。

图15是根据一示例性实施例示出的一种电子设备1500的框图。例如，电子设备1500可以是手机、平板电脑、电子书阅读器、多媒体播放设备、可穿戴设备、车载终端等电子设备。

参照图15，电子设备1500可以包括以下一个或多个组件：处理组件1502，存储器1504，电源组件1506，多媒体组件1508，音频组件1510，输入/输出(i/o)接口1512，传感器组件1514，以及通信组件1516。

处理组件1502通常控制电子设备1500的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件1502可以包括一个或多个处理器1520来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件1502可以包括一个或多个模块，便于处理组件1502和其他组件之间的交互。例如，处理组件1502可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件1508和处理组件1502之间的交互。又如，处理组件1502可以从存储器读取可执行指令，以实现上述各实施例提供的一种提高无线充电效率的方法的步骤。

存储器1504被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备1500的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备1500上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器1504可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件1506为电子设备1500的各种组件提供电力。电源组件1506可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备1500生成、管理和分配电力相关联的组件。其中，电源组件1506还可以包括无线充电所用接收模块，该接收模块中谐振电容可以为图3或图4所示的可调电容。

多媒体组件1508包括在所述电子设备1500和用户之间的提供一个输出接口的显示屏。在一些实施例中，多媒体组件1508包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备1500处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件1510被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件1510包括一个麦克风(mic)，当电子设备1500处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器1504或经由通信组件1516发送。在一些实施例中，音频组件1510还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

i/o接口1512为处理组件1502和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件1514包括一个或多个传感器，用于为电子设备1500提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件1514可以检测到电子设备1500的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备1500的显示器和小键盘，传感器组件1514还可以检测电子设备1500或电子设备1500一个组件的位置改变，用户与电子设备1500接触的存在或不存在，电子设备1500方位或加速/减速和电子设备1500的温度变化。传感器组件1514可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件1514还可以包括光传感器，如cmos或ccd图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件1514还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件1516被配置为便于电子设备1500和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备1500可以接入基于通信标准的无线网络，如wi-fi，2g，3g，4g或5g，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件1516经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件1516还包括近场通信(nfc)模块，以促进短程通信。例如，在nfc模块可基于射频识别(rfid)技术，红外数据协会(irda)技术，超宽带(uwb)技术，蓝牙(bt)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电子设备1500可以被一个或多个应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性机器可读存储介质，例如包括指令的存储器1504，上述指令可由电子设备1500的处理器1520执行以完成上述图像处理方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。