CN101283367A - 用于发送电能的卡和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种卡，该卡(10)包括识别器(3)，借助该识别器(3)可以实现所述卡(10)的主要用途。该卡(10)的特征在于，该卡(10)还包括：设置在所述卡(10)上并由太阳能电池构成的太阳能电池板(2)；接口装置(21，22)，该接口装置(21，22)用于以如下方式向位于所述卡(10)外部的装置发送由所述太阳能电池板(2)收集的能量：所述卡(10)的太阳能电池板(2)使所述卡具有独立于其主要用途的附加用途，该附加用途被设置为将太阳能电池板(2)提供的电能供应转发到与所述卡分离的多个外部装置(40)。此外，本发明涉及卡接收器(30)和用于发送电子装置用电能的系统。

Description

用于发送电能的卡和系统
技术领域
本发明涉及向电子装置发送因光电效应而产生的电能，并且更具体地说，本发明涉及卡和卡接收器，并且涉及以下系统，其中可以将识别卡或相应的卡用作发送电能的系统的一部分。
背景技术
基于光电效应来产生电能已被视作潜在的能量供应源，对于小尺寸便携式电子装置来说尤其如此。基于光电效应来产生电能是利用太阳能电池板来实现的。公知的是，太阳能电池板由一块或更多块太阳能电池构成。此外，通常公知的是，除太阳以外的其他光源也可用于激活太阳能电池板的光电电池。
已知包括太阳能电力系统的签帐卡式(charge card type)的卡。然而，所产生的电能用于供应这些卡的内部功能特性。此外，这些系统卡的制造成本很高。
公报US2003019942公开了一种用于收集和存储太阳能的信用卡大小的改进型装置。在该公报中，能量被存储在由该卡所包括的电池中，并在该卡上进行利用。上述系统的问题在于卡的物理尺寸限制了与其关联定位的储电装置的大小，并且因此还限制了用于存储电能的可用容量。在卡上设置该储电装置还增加了该卡的制造成本。上述卡仅适用于它们的主要使用目的(可能为一个或几个)。在一些卡中，主要用途由太阳能系统支持。然而，对这种卡的利用只限于它们的主要用途。当主要用途结束时，卡和它们的太阳能系统也变得毫无用处。例如当卡的有效期到期时，该卡即变得毫无用处。
发明内容
因此，本发明的目的在于以可以解决以上问题的方式提供一种系统、实现该系统的卡、以及卡接收器。本发明的目的是通过其特征在独立权利要求中进行阐述的系统、卡和卡接收器来实现的。从属权利要求致力于本发明的优选实施方式。
本发明涉及用于向便携式电子系统发送因光电效应而产生的电能的装置，并尤其涉及利用被称为信用卡大小的识别卡作为这样的系统的一部分。此外，本发明涉及用于对电子装置进行充电的卡和卡接收器。
本发明的一个目的是提供一种用于对便携式电子装置进行充电的卡。根据本发明的卡的目的是使得能够借助太阳能来对电力装置充电，具体地说，是借助卡片大小(例如，信用卡大小)的太阳能收集器对电力装置进行充电。
本发明的第二目的是提供一种用于对便携式电子装置进行充电的卡接收器。根据本发明目的的卡接收器能够接收具有太阳能电池板的卡以及附接到其上的接口装置。
本发明的第三目的是提供一种用于对便携式电子装置进行充电的系统。
本发明的一种实施方式提供了一种包括识别装置的卡，借助该识别装置可以实现该卡的主要用途。包括识别装置的该卡例如可以是具有芯片的信用卡或签账卡、具有EMV(Europay、MasterCard、Visa)和/或PKI(公共密钥基础结构)认证的签账卡、磁道卡、双接口(接触识别和非接触识别)卡、公司卡、身份证、会员卡、密钥卡、奖励卡、电话信用卡或含有SIM(用户身份模块)、USIM(通用用户身份模块)、UICC(通用集成电路卡)、ISIM(IP多媒体业务识别模块)、R-UIM(可移除用户识别模块)或W-SIM(Willcom-SIM)等的卡。
这些配备有太阳能电池板并向该卡外部的装置提供电能的信用卡大小的卡的共同点在于它们具有至少一种主要用途。识别装置与该卡的这种主要用途相关。识别装置可以具有有源和/或无源识别特性以及与存储和处理数据相关的功能特性。这例如是关于智能卡和存储卡的情况。在本文中，有源识别特性是指可由用于对卡和/或其用户进行识别的外部结构进行读取的特性。可以借助自动电力系统(automatic electric system)和/或由用户激活来使用外部结构。这种识别器的示例包括磁道、条形码、RFID、生物ID、智能芯片和存储器芯片。而无源识别器例如包括全息图、签名、凹凸印、照片、公司标志、商标和在卡表面上可见的或可以使之可见的识别器。
本发明的一个目的的实施方式提供了一种可以具有所谓信用卡大小的卡。显然，该卡的大小是可以改变的。当前，信用卡或相应的卡片为边缘为圆角的矩形卡并且大小为约86mm×54mm×1mm。信用卡相关标准例如为ISO CR-80。此外，应该注意的是，许多具有信用卡大小的卡具有偏离于以上大小的边缘大小，但是它们在视觉上仍然与该大小相当。
所述卡包括一个或更多个太阳能电池，该太阳能电池将太阳辐射转化为电能。卡中电能的产生基于光电效应，并且为了实现这一点，使用高效的太阳能电池，该太阳能电池在串联和/或并联连接时形成太阳能电池板。
所述卡为平板形的，自然地，太阳能电池板位于那些卡的具有最大面积的表面上。在公知的信用卡类型的卡中，这些表面按常规例如设置有磁道和智能芯片。然而，也可以对边缘为圆角的矩形卡的所有表面设置太阳能电池板。在卡的一个表面上由太阳能电池形成的太阳能电池板的面积最多等于该卡表面的大小。如果在各种具体情况下位于光源和太阳能电池板之间的材料层透过在卡上激活光电效应所需的辐射，那么太阳能电池板也可以被设置在该卡的内层。
在实现时，以该卡仍可以用于其使用的主要目的的方式设置太阳能电池板的位置和大小。例如，在磁道卡中，因为磁道仅覆盖了卡背面的整个面积的一小部分，所以可以将太阳能电池板设置在磁道上方和下方。一些现有的卡具有空闲的未使用的部分。根据本发明的卡使得能够更有效地使用该卡的面积。
在该卡上设置以上类型的由太阳能电池构成的太阳能电池板。该卡具有接口装置，该接口装置以这样的方式将太阳能电池板收集的能量发送到卡外部的多个装置：该卡的太阳能电池板使该卡具有独立于上述主要用途的附加用途。这种附加用途被设置为将太阳能电池板提供的电能供应转发到与该卡分离的多个外部装置。
根据一种实施方式，对于太阳能电池板充当支撑结构的卡包括作为接口装置的接触表面，电能通过该接口装置发送至卡接收器，电能从那里被进一步传递到便携式电子目标装置。
作为光电效应的结果，根据本发明的实施方式，在太阳能电池中产生的电能经由集成到卡的表面结构中的识别元件(identification element)被传递到卡接收器。为了从该卡发送电能，可以使用例如智能芯片和存储器芯片、全息图识别器、签名表面、凹凸印、公司标志、商标(例如，标志)和条形码作为接口。从而，利用了该识别器中的导电材料层或材料。
本发明的一个目的的实施方式提供了一种用于针对电子装置发送电能的卡接收器。该卡接收器包括用于对至少一个具有由太阳能电池构成的太阳能电池板的卡进行接收的接收装置。接收装置接收由该卡提供给接口装置的电能供应，接着供应装置将电能供应提供给连接到所述卡接收器的外部装置。该卡接收器例如可以是支架、壳体和/或显示基底(display base)。根据以上描述，可以存在连接到接收器上的颈圈(neckband)、电缆盘和/或衣服纽扣。必须对所述方案提供与外部装置匹配的接口机制。此外，显然，将卡和外部装置可拆卸地连接的工件可以包含与该卡相同的识别器和识别器组以及相同的接触方式。
根据第二实施方式，该卡接收器还包括用于在该卡接收器中存储电能的存储装置。
根据第三实施方式，该卡接收器被设置为接收两个或更多个卡。
该卡接收器(例如，适配器)可以包括用于管理电能供应的装置。该适配器必须能够自然地通过其一端与目标装置连接。然而，在该卡的侧面，接口可以总是相同种类的，从而还可以使用标准大小的任何信用卡或类似卡。可以优选地将根据本发明的卡的特征添加到现有的卡中，这使得这些卡不但具有主要用途，而且根据需要还可以具有附加用途，借助该附加用途可以对便携式电子装置进行充电。这些卡具有相同大小，用户可以根据需要使用根据本发明的任何卡。
本发明的一个目的的实施方式是提供一种用于针对电子装置发送电能的系统。该系统包括可拆卸地附接到电子装置上的卡接收器，该卡接收器以如下方式将具有由太阳能电池构成的太阳能电池板的一个或更多个卡设置在其中：当该卡设置在该卡接收器中时，经由位于卡上的端子将该卡的太阳能电池板收集的能量发送到该卡接收器，电能可以从那里被进一步发送到连接到该卡接收器的多个外部装置。
根据另一实施方式，如果已经从该卡接收器上拆下所述电子装置，则该卡接收器利用存储装置来存储电能。所述系统还能够对包括除了以上类型的识别特性等以外的太阳能电池板的所述卡进行利用。
使用的卡到期。即使在这些卡不能用于它们的主要应用目的以后，本发明也能实现对这些卡的利用。根据一种实施方式，根据本发明的卡为SIM模块被从其上拆去并移到移动电话上的卡提供了附加用途。剩下的卡座可以用于根据本发明的附加用途。因此，即使在这些卡的主要用途已经终止或有效期到期以后，本发明也使得能够进一步利用这些不同的卡。它们可以被进一步用于根据本发明的充电目的。
本发明使得移动太阳能电力系统能够用在不同的情形和使用目的下。小尺寸的卡接收器有助于用户友好度的提高。根据发明领域，能够制造基于光电效应的便携式充电装置，该装置例如可用于对移动电话、手持计算机、便携式计算机和便携式大容量存储播放器进行充电。
附图说明
将参照附图关于优选实施方式进行更详细地描述，其中：
图1A示出了根据本发明的卡的一个实施方式；
图1B示出了图1A的具有两个不同接口装置的卡；
图1C示出了根据图1A的具有两个不同接口装置的卡；
图2A示出了根据本发明的卡的第二实施方式；
图2B示出了根据本发明的卡的第三实施方式；
图3示出了根据本发明的卡的第四实施方式；
图4A示出了根据本发明的卡的第五实施方式；
图4B示出了根据本发明的卡的第六实施方式；
图4C示出了根据本发明的卡的第七实施方式；
图4D示出了根据本发明的卡的第八实施方式；
图4E示出了根据本发明的卡的第九实施方式；
图4F示出了根据本发明的卡的第十实施方式；
图5A示出了根据本发明的卡的第十一实施方式；
图5B示出了根据图5A的卡，其中接口装置位于SIM模块的侧面；
图6示出了根据本发明的卡接收器的一个实施方式；
图7示出了根据本发明的卡接收器的第二实施方式；
图8A示出了根据本发明的卡接收器的第三实施方式；
图8B示出了根据本发明的卡接收器的第四实施方式；
图9示出了系统构成的一个实施方式的原理图；
图10示出了在卡接收器和电力装置之间的连接的一个实施方式。
具体实施方式
参照图1A到图5B，这些图示出了根据本发明的卡10的实施方式。优选的是，卡10具有通常公知的卡的大小。卡10可以是信用卡、签账卡(charge card)、身份证、智能卡、SIM卡或其他相应的卡片。
图1A示出了根据本发明的卡的实施方式，在该卡中对于数据传输利用了非接触式卡的支撑基底。该卡包括接口装置21、22，卡接收器(例如，卡壳体类型的中间电缆或中间件)可以借助其自身的接收器装置连接到接口装置上。对于数据传输，在非接触式卡中可以将使得能够进行电能传输的接口装置设置为例如与表示组织和/或品牌的识别器(标志)相连接。该卡的接口装置可以设置在任何卡的表面结构中。接口装置21、22包括正极端子21的接触表面和负极端子22的接触表面。另外，该卡包含由太阳能电池构成的太阳能电池板2，该太阳能电池板可以根据以上构造被设置为仅覆盖该卡的部分区域或覆盖该卡的全部区域。
图1B示出了其中接口装置21、22也设置在该卡的相对端的卡。在这种情况下，可以按照多于一种的方式将卡10设置在卡接收器中。根据图1A和图1B的接口装置设置位于相对两侧的同一点处，但是也可以将它们设置在不同点处。这方便了卡10的使用。接口装置的数量和位置可以根据在其中接口装置的接收接触表面被设置在不同点处的卡接收器中对卡的使用情况而改变。因此，如果其接口装置21、22被设置在不同点处，则可以利用一个卡接收器来接收不同类型的卡。
图1C示出了根据本发明的卡的一个实施方式，其中接口装置21、22被设置在卡的两端。这种结构使得能够甚至以比以前更多样化的方式将卡10设置在接收器中。图1C的接口装置包括设置在卡的两端的正极端子21和负极端子22(两个端子位于上表面和两个端子位于端表面)。显然，一个或更多个正极端子21和负极端子22可以被定位在该卡的端部和侧面的不同点处。
图2A示出了根据本发明的卡10的第二实施方式。接口装置的向外传递电能的正极端子21和负极端子22设置在该图中的一端的边缘处，但是该正极端子21和负极端子22还可以被设置在该卡的侧边缘上或侧边缘内。这里将接口装置21、22设置在卡10的不同侧面上，而非太阳能电池板上。从而，接口装置21、22不会减少该太阳能电池板的面积。
图2B示出了根据本发明的卡的第三实施方式。图6示出了卡10，其中利用了磁道卡的支撑基底。这里磁道50和签名区51充当识别装置。在本实施方式中太阳能电池板位于相对的一侧。从磁道卡的背部从卡10传送电能。通过不同的装置读取磁道50和凸起的文字，因此在不同的次数对它们进行读取。因此，磁道50也可以被设置在与凸起的文字相同的一侧，从而可以将另一侧的整个区域用于该电池板。图3示出了根据本发明的卡10的第四实施方式，其中利用了智能卡的支撑基底。这里该卡的识别装置3包括智能芯片，该智能芯片的特性可以根据卡的主要用途而改变。在图3中将太阳能电池板设置在充当识别装置的智能芯片的周围。
图4A示出了根据本发明的卡的第五实施方式。该卡对应于根据图3的卡，但其识别装置3还包括例如可以是全息图的识别装置3a。在该实施方式中，将卡10的接口装置21、22设置为与主要的识别装置(即，全息图3a)相连接。该主要的识别装置还可以包括安全线(未示出)。接口装置可以设置为例如与表示组织和/或品牌的识别器(标志)相连接。其目的在于利用该识别器(identifier)中的导电材料层或材料。图4B示出了根据本发明的卡的第六实施方式。在该实施方式中，将卡10的接口装置21、22设置为与卡的主要的识别装置(即，签名空间3b)相连接。
图4C示出了根据本发明的卡的第七实施方式。在该实施方式中，将卡10的接口装置21、22设置为与该卡的相对表面上的该卡的主要的识别装置(即，凸起的文字3c)相连接。
图4D示出了根据本发明的卡的第八实施方式。在该实施方式中，将卡10的接口装置21、22设置为与该卡的主要的识别装置(即，凸起的文字3c)相连接。
图4E示出了根据本发明的卡的第九实施方式。在该实施方式中，将卡10的接口装置21、22设置为与卡的主要的识别装置(即，公司标志3e)相连接。
图4F示出了根据本发明的卡的第十实施方式。在该实施方式中，将卡10的接口装置21、22设置为与该卡的相对侧上的卡的主要的识别装置(即，条形码3f)相连接。
图5A示出了根据本发明的卡10的第十一实施方式。图5A示出了根据本发明的卡的一个实施方式，其中利用了SIM模块的支撑基底(support base)。这里，识别装置3是SIM模块，但是该识别装置还可以是在端子中使用的另一相应模块(例如，USIM(通用用户识别模块)、UICC(通用集成电路卡)、ISIM(IP多媒体服务识别模块)、R-UIM(可移除用户识别模块)或W-SIM(Willcom-SIM))。通常以如下方式提供SIM模块：已经在信用卡大小的卡10上制造了该SIM模块。从卡10上拆下识别装置3并将其移到诸如移动通信装置的目标装置上。在该实施方式中，即使在SIM模块已经从支撑结构上拆下后，该SIM卡的支撑结构仍是可利用的。
图5B示出了卡10，其中接口装置21、22以如下方式设置在SIM模块3附近：即使在已经拆下SIM模块3以后接口装置21、22仍保留在卡10上。从而，可以由制造该SIM模块的过程中形成该SIM模块时的导电材料形成接口装置21、22。
图6示出了根据本发明的卡接收器30的一个实施方式。卡接收器30是包括作为输入的接收装置23、24的中间件，接收装置23、24的接口点与向外发送电能的卡的接口装置21、22相匹配。卡接收器30还包括输出接口点31、32，该输出接口点31、32与用于提供电能的电子目标装置的输入相匹配。该卡接收器包括用于对接收进行开/关切换的开关26。
图7示出了根据本发明的卡接收器30的第二实施方式。卡接收器30是包括作为输入的接收装置23、24的中间件，接收装置23、24的接口点与向外发送电能的卡的接口装置21、22相匹配。卡接收器30还包括输出接口点31、32，该输出接口点31、32与用于提供电能的电子目标装置的输入相匹配。该卡接收器30包括卡接收装置25，通过该卡接收装置可以将该卡接收到卡接收器30中。接收装置25可以包括不同大小和不同附接方式的接收装置25。
图8A示出了根据本发明的卡接收器30的第三实施方式。这里，该卡接收器包括具有储电装置的控制单元35。储电装置例如可以包括电池36和/或电容器37，并且该储电装置可以与中间件的输出的接触表面是否连接到用于进行电能供应的电子目标装置的输入无关地进行充电。卡接收器30可以由一个或更多个部件构成。该卡的接收部件可以是与目标装置匹配的连接件可以连接到其上的固定部件。在这种情况下，该卡接收器可用于连接各种目标装置。
图8B示出了根据本发明的卡接收器30的第四实施方式。这里，该卡接收器包括控制单元35。设置有控制单元35的卡接收器10可以包括作为输入的接收装置23b、24b，该接收装置23b、24b能够将卡接口装置21、22接收在它们的与卡接口装置21、22的极性无关的接触表面上。控制单元35识别待接收的卡接口装置21、22的极性并且将卡接口装置21、22切换为与目标装置匹配。从而，卡接收器30也可以接收卡上的+/-端子相反的卡。
图9示出了系统构造的一个实施方式的原理图。卡10直到其连接到借助卡接收器30操作的电力装置40才被激活。换句话说，卡10本身没有电池，但卡是无源的，并且当通过将系统部件物理地连接到一起或利用设置在卡接收器中的开关而将该卡连接到操作中时，该卡才被激活。因而卡接收器30具有包括电池36和/或电容器的储电装置和用于连接到期望装置(例如，移动电话)上的单独装置31、32。
中间件30可以连接到卡10的输出的接触表面。可以机械地(借助负压)、化学地、磁性地或电学地实现该连接。
可以将因太阳能电池2中的光电效应而产生的电能经由该卡的接口装置21、22传送到所述中间件。
图10示出了卡接收器和电力装置之间的连接的一个实施方式，该连接是无线连接。电能借助电磁感应进行无线传输。卡接收器包括用于发送电能的发射器65。而电力装置包括用于接收由发射器65发送的电能的接收器66。
因此，本发明提供了一种优选的卡、卡接收器和使得能够为了对便携式电子装置进行充电的目的而利用签账卡、智能卡、存储卡或身份证的系统。本发明利用了现有的卡，而并没有妨碍或危及到它们的主要用途，但是根据本发明的卡使得这些卡(例如，信用卡、奖励卡等)具有另外的特征，利用该另外的特征，该卡不但可用于其主要用途而且根据该装置的能量消耗还可以充当充电装置或电源。
显然，随着技术的进步，本领域的技术人员可以通过多种方式来实现本发明的基本思想。本发明及其实施方式并不因此而受到上述实施例的限制，而是可以在权利要求的范围内对其进行改变。

Claims (10)

1.一种卡(10)，该卡(10)包括：
识别装置(3)，借助该识别装置(3)能够实现所述卡(10)的主要用途，所述卡的特征在于其还包括：
-太阳能电池板(2)，该太阳能电池板(2)设置在所述卡(10)上，
-接口装置(21，22)，该接口装置(21，22)用于以如下方式向位于所述卡的外部的多个装置发送由所述太阳能电池板(2)收集的能量：所述卡(10)的所述太阳能电池板(2)使所述卡具有独立于其主要用途的附加用途，该附加用途被设置为将所述太阳能电池板(2)提供的电能供应转发到与所述卡分离的多个外部装置(40)。
2.根据权利要求1所述的卡，其特征在于，所述卡(10)具有信用卡大小。
3.根据权利要求1或2所述的卡，其特征在于，以使所述卡的所述识别装置(3)可用的方式设置所述卡(10)的所述太阳能电池板(2)的面积和位置。
4.根据前述权利要求中任意一项所述的卡，其特征在于，将所述卡(10)的所述接口装置(21，22)设置为与所述卡(10)的主要的所述识别装置(3)相连接。
5.一种用于发送电子装置用电能的卡接收器，其特征在于，所述卡接收器(30)包括：
用于接收具有太阳能电池板的卡的接收装置(25)，
用于接收由所述卡为接口装置提供的电能供应的接收装置(23，24)，以及
供应装置(31，32)，所述供应装置(31，32)为连接到所述卡接收器的外部装置(40)提供电流供应。
6.根据权利要求5所述的卡接收器，其特征在于，所述卡接收器(30)还包括用于存储所述卡接收器中的电能的存储装置(36，37)。
7.根据权利要求5或6所述的卡接收器，其特征在于，所述卡接收器(30)还包括用于控制电能的接收的电能控制单元(35)。
8.根据权利要求6或7所述的卡接收器，其特征在于，所述卡接收器(30)被设置为接收两个或更多个卡。
9.一种用于发送电子装置用电能的系统，其特征在于，该系统包括：
能够可拆卸地附接到电子装置的卡接收器(30)；具有由太阳能电池构成的太阳能电池板的一个或更多个卡(10)，该一个或更多个卡(10)以如下方式安装在所述接收器中：当所述卡接收器(30)中安装有所述卡(10)时，经由所述卡上的接口装置(21，22)将太阳能电池板(2)收集的能量发送到所述卡接收器(30)，进而能够将所述电能从所述卡接收器(30)发送到与所述接收器相连接的多个外部装置(40)。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，如果所述电子装置已经从所述卡接收器上拆除，则所述卡接收器(30)利用存储装置(35)来存储电能。
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