CN102243716B - 存储卡 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种存储卡,该存储卡包括存储卡本体模块和电荷储能模块或微型电池,所述电荷储能模块或微型电池用于为所述存储卡供电。智能卡包括智能卡本体模块和微型电池，所述微型电池用于为所述智能卡供电。本发明提供的存储卡，能够使得增加了扩展功能的存储卡或智能卡得到充分的电源供给。

Description

存储卡
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种存储卡。
背景技术
随着移动通信技术的发展，带有射频通信等扩展功能的射频存储卡（例如射频SD卡）或射频智能卡（例如射频SIM卡）得到了广泛应用。这些扩展功能的增加需要更大的电源供给。例如，射频SIM卡的增值应用主要包括基于移动终端（例如手机）的电子钱包、门禁通行、公交乘车、VIP卡等。这些功能的实现依赖于射频SIM卡中元器件的增加，同时这些新增功能的应用离不开移动终端的电源供给。
以手机为例，手机供电的模式存在两个不足：一是手机处于关机状态下，无法向射频SIM卡提供工作电源完成支付或刷卡应用；二是由于射频SIM卡相比于普通SIM卡增加了元器件，同样也增加了对工作电流的需求，部分手机在待机状态下无法提供满足射频SIM卡稳定工作的电流，导致手机无法兼容射频SIM卡。
因此，如何使增加了扩展功能的存储卡或智能卡得到充分的电源供给成为目前亟待解决的问题之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种存储卡，使得增加了扩展功能的存储卡得到充分的电源供给。
为解决上述技术问题，本发明提出了一种存储卡,包括存储卡本体模块和电荷储能模块或微型电池,所述电荷储能模块或微型电池用于为所述存储卡供电；
所述电荷储能模块包括充电管理单元、储能单元和供电转换单元，所述充电管理单元的输入端与电源输入线相连,输出端与所述储能单元的输入端相连,所述供电转换单元的一个输入端与所述电源输入线相连,另一个输入端与所述储能单元的输出端相连,所述供电转换单元的输出端与所述存储卡的供电输入线相连；
或者
所述电荷储能模块包括限流单元、充电管理单元、储能单元和供电转换单元，所述限流单元的输入端与电源输入线相连,输出端同时与所述充电管理单元的输入端和所述供电转换单元的第一输入端相连,所述储能单元的输入端与所述充电管理单元的输出端相连，输出端与所述供电转换单元的第二输入端相连，所述供电转换单元的输出端与所述存储卡的供电输入线相连；
或者
所述电荷储能模块包括顺次相连的限流单元、充电管理单元、储能单元和供电转换单元，所述限流单元的输入端与电源输入线相连,所述供电转换单元的输出端与所述存储卡的供电输入线相连；
其中:
所述充电管理单元,用于将输入电流转换为电荷存储在所述储能单元中;
所述储能单元,用于存储电荷;
所述供电转换单元，用于选择所述电源输入线和/或所述储能单元来为所述存储卡供电；
所述限流单元，用于根据预设门限限定最大脉冲电流。
进一步地,上述存储卡还可具有以下特点,所述充电管理单元为DC-DC电路或电荷泵充电电路。
进一步地,上述存储卡还可具有以下特点,所述储能单元由充电开关、充电限流电阻、充电电容、放电电阻和放电开关组成，所述充电开关、充电限流电阻、放电电阻和放电开关依次串联，所述充电电容连接在所述充电限流电阻和放电电阻的接点与地之间。
进一步地,上述存储卡还可具有以下特点,所述供电转换单元为DC-DC转换器。
进一步地,上述存储卡还可具有以下特点,所述限流单元由滤波电容、开关和上电复位电路组成,所述滤波电容的一端接所述电源输入线,另一端接所述开关的第一端,所述上电复位电路连接在所述电源输入线和所述开关的第二端之间，所述开关的第三端接地，所述开关的第二端可选择地与所述开关的第一端或第三端相连。
进一步地,上述存储卡还可具有以下特点,所述存储卡本体模块为SD卡本体模块、TF卡本体模块、MMC卡本体模块、射频SD卡本体模块或射频TF卡本体模块。
本发明提供的存储卡，能够使得增加了扩展功能的存储卡得到充分的电源供给。
附图说明
图1为本发明第一实施例中SD卡的结构图；
图2为电荷储能模块的一种结构图；
图3为电荷储能模块的另一种结构图；
图4为电荷储能模块的再一种结构图；
图5为限流单元的一种结构图；
图6为储能单元的一种结构图；
图7为本发明第二实施例中SIM卡的结构图；
图8是嵌入微型电池的SIM卡的外观示意图。
具体实施方式
本发明的主要构思是，在存储卡/智能卡内增加能够供电的电源管理模块，从而使存储卡/智能卡得到充分的电源供给。
以下结合附图和实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
第一实施例
图1为本发明第一实施例中SD卡的结构图。如图1所示，本实施例中，SD卡10内包含SD卡本体模块101、电荷储能模块或微型电池102和射频模块103。其中，SD卡本体模块101用于实现普通SD卡的功能，电荷储能模块或微型电池102用于为整个SD卡10供电，射频模块103用于实现射频通信功能，例如电子支付、门禁通行等应用上的射频通信。通常，我们将具有射频模块的存储卡称为射频存储卡，因此，图1所示的SD卡为一个射频SD卡。SD卡本体模块101和射频模块103组成了射频SD卡本体模块。在本发明的其他实施例中，SD卡内也可以不具有射频模块103，这样，就是在普通SD卡内增加了电荷储能模块或微型电池102。
下面，对电荷储能模块或微型电池102作进一步详细说明。
（1）微型电池
可以在SD卡卡基上设置容纳微型电池的避空孔冲切位，可将电池同时压嵌入卡基，在各个避空孔间各有若干根预埋在卡基中的金属线（金属线个数、粗细及埋线位置根据SD卡本体模块和微型电池连接设计而定）露出，可将SD卡本体模块和微型电池在物理上连接起来，使SD卡方便的实现自供电功能。实现SD卡本体模块和微型电池两个模块连接的方法可以采用焊接金属线、导电胶粘贴、激光焊接等电连接方法。
SD卡本体模块和微型电池之间的连接方式可以采用嵌入式、组合式和集成式等连接方式：
嵌入式：在SD卡上打孔，将微型电池嵌入到孔中，微型电池的VCC管脚（即电源线管脚）和GND管脚（即地线管脚）通过金属触点连接到SD卡本体模块；
组合式：将SD卡本体模块和微型电池通过环扣或插槽组装在一起，拼接成SD卡外形，可以适应手机卡槽；
集成式：直接将电池集成到SD卡中，外表看不到电池。在SD卡内部实现微型电池与SD卡本体模块的连接。
SD卡卡基的材质可以采用PVC（Polyvinylchlorid，聚氯乙烯）材质，也可以使用PVC和ABS（Acryloabs，丙烯腈--丁二烯苯乙烯三元共聚物）混和材质。
以手机为例，当手机处于开机状态且提供的电流满足SD卡的正常工作时，SD卡由手机供电，且微型电池处于充电状态；当手机处于开机状态但无法提供SD卡正常工作所需的电流时，SD卡由手机与微型电池共同供电，微型电池负责超出手机供电能力所需的电流供给；当手机处于关机状态时，SD卡由微型电池供电。
（2）电荷储能模块
这里我们给出几种电荷储能模块的结构。
图2为电荷储能模块的一种结构图。图2中，电荷储能模块102包括充电管理单元122、储能单元132和供电转换单元142，充电管理单元122的输入端与电源输入线相连,输出端与储能单元132的输入端相连,供电转换单元142的一个输入端与电源输入线相连,另一个输入端与储能单元132的输出端相连,供电转换单元142的输出端与SD卡的供电输入线相连,其中，充电管理单元122用于将输入电流转换为电荷存储在储能单元132中，储能单元132用于存储电荷，供电转换单元142用于选择电源输入线和/或储能单元132来为SD卡供电。
图3为电荷储能模块的另一种结构图。图3中，电荷储能模块102包括限流单元112、充电管理单元122、储能单元132和供电转换单元142，限流单元112的输入端与电源输入线相连,输出端同时与充电管理单元122的输入端和供电转换单元142的第一输入端相连,储能单元132的输入端与充电管理单元122的输出端相连，输出端与供电转换单元142的第二输入端相连，供电转换单元142的输出端与SD卡的供电输入线相连,其中，限流单元112用于根据预设门限限定最大脉冲电流，充电管理单元122用于将输入电流转换为电荷存储在储能单元132中，储能单元132用于存储电荷，供电转换单元142用于选择电源输入线和/或储能单元132来为SD卡供电。
图4为电荷储能模块的再一种结构图。图4中，电荷储能模块102包括顺次相连的限流单元112、充电管理单元122、储能单元132和供电转换单元142，限流单元112的输入端与电源输入线相连,供电转换单元的输出端与SD卡的供电输入线相连，其中，限流单元112用于根据预设门限限定最大脉冲电流，充电管理单元122用于将输入电流转换为电荷存储在储能单元132中，储能单元132用于存储电荷，供电转换单元142用于为SD卡供电。
限流单元112的结构可以如图5所示。图5为限流单元的一种结构图，由图5所示，限流单元112可以由滤波电容Cf、开关S和上电复位电路组成,滤波电容Cf的一端接电源输入线,另一端接开关S的第一端e1,上电复位电路连接在电源输入线和开关S的第二端e2之间，开关S的第三端e3接地，开关S的第二端e2可选择地与开关S的第一端e1或第三端e3相连。限流单元112的最大限流值可以根据SD卡的规范进行设置，也可以根据实际经验进行设置。上电时，上电复位电路需要一段启动复位时间后才缓慢关闭开关，避免电源与地之间的滤波电容产生较大的瞬态电流，防止由于大脉冲电流而产生关断供电电流现象。
储能单元132的结构可以如图6所示。图6为储能单元的一种结构图，由图6所示，储能单元132可以由充电开关S1、充电限流电阻R1、充电电容C、放电电阻R2和放电开关S2组成，充电开关S1、充电限流电阻R1、放电电阻R2和放电开关S2依次串联，充电电容C连接在充电限流电阻R1和放电电阻R2的接点与地之间。当储能电容C电荷不足时，断开放电开关S2，闭合充电开关S1，开始充电；充电完成且射频电路、处理器、存储器等电路开始工作，需要较多电流时，断开充电开关S1，闭合放电开关S2，为供电转换单元提供电荷或电流输入。
在本发明的其他实施例中，可以将SD卡替换为其他的存储卡，例如TF卡、MMC（MultiMedia Card，多媒体卡）卡、射频SD卡或射频TF卡等，内置电源管理模块会使这些存储卡在增加了扩展功能的情况下仍能得到充分的电源供给。
因此，本发明实施例提供的SD卡，能够使得增加了扩展功能的SD卡得到充分的电源供给。
第二实施例
图7为本发明第二实施例中SIM卡的结构图。如图1所示，本实施例中，SIM卡20内包含SIM卡本体模块201、微型电池202和射频模块203。其中，SIM卡本体模块201用于实现普通SIM卡的功能，微型电池202用于为整个SIM卡20供电，射频模块203用于实现射频通信功能，例如电子支付、门禁通行等应用上的射频通信。通常，我们将具有射频模块的智能卡称为射频智能卡，因此，图7所示的SIM卡为一个射频SIM卡。SIM卡本体模块201和射频模块203组成了射频SIM卡本体模块。在本发明的其他实施例中，SIM卡内也可以不具有射频模块203，这样，就是在普通SIM卡内增加了微型电池202。
可以在SIM卡卡基上设置容纳微型电池的避空孔冲切位，可将电池同时压嵌入卡基，在各个避空孔间各有若干根预埋在卡基中的金属线（金属线个数、粗细及埋线位置根据SIM卡本体模块和微型电池连接设计而定）露出，可将SIM卡本体模块和微型电池在物理上连接起来，使SIM卡方便的实现自供电功能。实现SIM卡本体模块和微型电池两个模块连接的方法可以采用焊接金属线、导电胶粘贴、激光焊接等电连接方法。
SIM卡本体模块和微型电池之间的连接方式可以采用嵌入式、组合式和集成式等连接方式：
嵌入式：在SIM卡上打孔，将微型电池嵌入到孔中，微型电池的VCC管脚（即电源线管脚）和GND管脚（即地线管脚）通过金属触点连接到SD卡本体模块；
组合式：将SIM卡本体模块和微型电池通过环扣或插槽组装在一起，拼接成SIM卡外形，可以适应手机卡槽；
集成式：直接将电池集成到SIM卡中，外表看不到电池。在SIM卡内部实现微型电池与SIM卡本体模块的连接。
SIM卡卡基的材质可以采用PVC材质，也可以使用PVC和ABS混和材质。
图8是嵌入微型电池的SIM卡的外观示意图。如图8所示，在SIM卡卡基303中预留内部电路（即SIM卡本体300）连接外部微型电池的金属触点302（包括VCC管脚和GND管脚），微型电池可以置于电池槽301中。
以手机为例，当手机处于开机状态且提供的电流满足SIM卡的正常工作时，SIM卡由手机供电，且微型电池处于充电状态；当手机处于开机状态但无法提供SD卡正常工作所需的电流时，SIM卡由手机与微型电池共同供电，微型电池负责超出手机供电能力所需的电流供给；当手机处于关机状态时，SIM卡由微型电池供电。
在本发明的其他实施例中，可以将SIM卡替换为其他的智能卡，例如UIM卡、USIM卡、射频SIM卡、射频UIM卡或射频USIM卡等，内置微型电池会使这些智能卡在增加了扩展功能的情况下仍能得到充分的电源供给。
因此，本发明实施例提供的SIM卡，能够使得增加了扩展功能的SIM卡得到充分的电源供给。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种存储卡,其特征在于,包括存储卡本体模块和电荷储能模块或微型电池,所述电荷储能模块或微型电池用于为所述存储卡供电；
所述电荷储能模块包括充电管理单元、储能单元和供电转换单元，所述充电管理单元的输入端与电源输入线相连,输出端与所述储能单元的输入端相连,所述供电转换单元的一个输入端与所述电源输入线相连,另一个输入端与所述储能单元的输出端相连,所述供电转换单元的输出端与所述存储卡的供电输入线相连；
或者
所述电荷储能模块包括限流单元、充电管理单元、储能单元和供电转换单元，所述限流单元的输入端与电源输入线相连,输出端同时与所述充电管理单元的输入端和所述供电转换单元的第一输入端相连,所述储能单元的输入端与所述充电管理单元的输出端相连，输出端与所述供电转换单元的第二输入端相连，所述供电转换单元的输出端与所述存储卡的供电输入线相连；
或者
所述电荷储能模块包括顺次相连的限流单元、充电管理单元、储能单元和供电转换单元，所述限流单元的输入端与电源输入线相连,所述供电转换单元的输出端与所述存储卡的供电输入线相连；
其中:
所述充电管理单元,用于将输入电流转换为电荷存储在所述储能单元中;
所述储能单元,用于存储电荷;
所述供电转换单元，用于选择所述电源输入线和/或所述储能单元来为所述存储卡供电；
所述限流单元，用于根据预设门限限定最大脉冲电流。
2.根据权利要求1所述的存储卡,其特征在于,所述充电管理单元为DC-DC电路或电荷泵充电电路。
3.根据权利要求1所述的存储卡,其特征在于,所述储能单元由充电开关、充电限流电阻、充电电容、放电电阻和放电开关组成，所述充电开关、充电限流电阻、放电电阻和放电开关依次串联，所述充电电容连接在所述充电限流电阻和放电电阻的接点与地之间。
4.根据权利要求1所述的存储卡,其特征在于,所述供电转换单元为DC-DC转换器。
5.根据权利要求1所述的存储卡,其特征在于,所述限流单元由滤波电容、开关和上电复位电路组成,所述滤波电容的一端接所述电源输入线,另一端接所述开关的第一端,所述上电复位电路连接在所述电源输入线和所述开关的第二端之间，所述开关的第三端接地，所述开关的第二端可选择地与所述开关的第一端或第三端相连。
6.根据权利要求1所述的存储卡,其特征在于,所述存储卡本体模块为SD卡本体模块、TF卡本体模块、MMC卡本体模块、射频SD卡本体模块或射频TF卡本体模块。
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