CN109296265B - 电源控制模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电源控制模块，其具备第一薄片部、第二薄片部、无线通信部、用于切换闭合状态及打开状态的开关部、以及控制部。所述控制部基于所述无线通信部的通信结果进行控制而切换所述开关部的闭合状态和打开状态，所述闭合状态是将第一电池侧电极层和端子侧电极层电连接的状态，所述打开状态是将第一电池侧电极层与端子侧电极层之间的电连接断开的状态。

Description

电源控制模块
技术领域
本发明涉及一种车辆用电子钥匙等所使用的电源控制模块。
背景技术
在车辆用电子钥匙这样的小型电子设备中，作为电力源，使用被称作硬币型电池或钮扣型电池的小型电池。电子钥匙利用所述小型电池的电力与车辆等进行无线通信。电子钥匙是为了进行车门的闭锁、解锁等操作而进行无线通信的设备。在没有使用车辆的情况下，由于不需要进行通信等处理，优选使通信功能等停止。在现有技术中，提出了这样一种技术，即，使电子钥匙具备停止通信功能的至少一部分的功能。
日本特开2014-205978公开了这样一种技术，即，智能进入用移动设备(电子钥匙)的控制部在检测出电池的容量为基准值以下时，切断电池与电子回路之间的通电以省电。
日本特开2012-227586公开了这样一种技术，即，便携式无线通信装置(电子钥匙)的控制部通过基于振动发电设备的输出电压，在判定振动正在传导的期间使电池向无线接收部供给电力，在判定没有振动传导时使电力供给停止，从而在预计无需通信的情况下省电。
另一方面，提出了一种具有与电池一起收容在利用电池进行动作的装置中的无线接收部的电子设备(日本特开2015-177939)。上述电子设备能够从外部设备接收无线信号，并基于所述无线信号控制电池对装置的输出。
但是，在日本特开2014-205978、日本特开2012-227586所公开的现有技术中，难以在用户希望的定时容易地进行省电或者取消省电。在小型电子钥匙中设置用于将接通/断开电源的按钮等也是困难的。日本特开2015-177939所公开的电子设备为例如将AAA电池内置于与AA电池形状相同的框体中的结构。如果以相同的构造将上述的电子设备应用在基于硬币型电池的设备中，则硬币型电池将变小而容量大大降低，从而失去实用性，因此，难以应用于使用硬币型电池的小型电子钥匙。
发明内容
本发明提供一种电源控制模块，其能够容易地应用于电子钥匙这种使用硬币型电池的小型装置，并能够从外部控制由电池向装置的电力供给。
本发明的方式所涉及的电源控制模块配置为，在电池保持部中收容硬币型电池的车辆用电子钥匙中，该电源控制模块安装在硬币型电池上并收容在电池保持部内，其中，所述硬币型电池以包括第一表面的中央部分在内的电极作为第一极，以包括与第一表面相对的第二表面、侧面、以及第一表面中的第一极外侧的部分在内的电极作为第二极。所述电源控制模块具备：第一薄片部，其包括与硬币型电池的第一极连接的第一电池侧电极层、与电池保持部的第一极侧端子连接的端子侧电极层、以及对第一电池侧电极层与端子侧电极层之间进行绝缘的绝缘层；第二薄片部，其包括第二电池侧电极层，所述第二电池侧电极层与硬币型电池的第二表面的局部连接；无线通信部，其配置为，在位于第一薄片部的端缘与第二薄片部的端缘之间的硬币型电池的侧面的附近位置处配置，与外部设备进行无线通信；开关部，其配置为切换闭合状态及打开状态，所述闭合状态是将第一电池侧电极层和端子侧电极层电连接的状态，所述打开状态是将第一电池侧电极层与端子侧电极层之间的电连接断开的状态；以及控制部，其配置为，基于无线通信部的通信结果进行控制而切换开关部的闭合状态和打开状态。
如上所述，电源控制模块由薄片形状的第一薄片部、第二薄片部、以及配置在硬币型电池的侧面附近的小型控制部等构成。因此，所述电源控制模块即使安装在硬币型电池上也能够无障碍地收容在电子钥匙的电池保持部中，并且能够从外部控制由电池向电子钥匙的电力供给。
在本发明的方式中，也可以配置为，在安装在硬币型电池上时，绝缘层能够完全覆盖第一极，并且在所述绝缘层完全覆盖所述第一极时，第一薄片部不会凸出于硬币型电池的第一表面之外。
由此，通过绝缘层完全覆盖硬币型电池的第一极，从而能够进一步降低电池保持部的端子直接接触第一极的可能性。通过使第一薄片部不会凸出于第一表面之外，从而能够将电源控制模块无障碍地收容在电池保持部中。
在本发明的方式中，无线通信部也可以配置为，与作为外部设备的便携式无线通信终端装置进行通信。
由此，能够将例如智能手机等已普及的电子设备用作为外部设备，便利性进一步提高。
在本发明的方式中，控制部也可以配置为，进行控制而与外部设备之间进行预先规定的认证，在所述认证成功的情况下，使无线通信部执行基于认证的加密通信，控制部可以基于加密通信的结果进行控制而切换开关部的闭合状态和打开状态。
由此，安全性进一步提高，并且能够进一步防止由于他人恶作剧而发生电源控制导致的事故。
在本发明的方式中，控制部也可以配置为，检测第一电池侧电极层与端子侧电极层之间的电位差，在开关部为打开状态且电位差为0的情况下，从无线通信部向外部设备发送信号，示出第一电池侧电极层与端子侧电极层之间已短路这一情况。
由此，用户能够获知电源控制模块中发生了短路这一情况。
在本发明的方式中，绝缘层也可以由聚酰亚胺形成。
由此，能够获得绝缘层的适宜的绝缘性。
在本发明的方式中，也可以是第一薄片部、第二薄片部、以及将第一薄片部和第二薄片部连接的桥部利用柔性基板形成，无线通信部、开关部、以及控制部可以配置于桥部。
由此，能够将电源控制模块形成得更薄、更轻，另外使其易于弯曲，安装在硬币型电池上也变得容易。
在本发明的方式中，也可以是第一薄片部具有部分凹陷为凹状的外缘形状。
在本发明的方式中，也可以是所述第一薄片部形成有孔。
由此，能够通过以覆盖凹陷为凹状的外缘部分及孔的方式粘贴绝缘胶带而将第一薄片部安装在硬币型电池上。
在本发明的方式中，也可以是所述第二薄片部在与所述第二电池侧电极层相反侧的表面上具有规定厚度的间隙填充材料，所述间隙填充部件具备缓冲性及弹性。
根据本发明的方式，能够提供一种电源控制模块，其能够容易地应用于电子钥匙这样的使用硬币型电池的小型装置中，能够从外部控制由电池向装置的电力供给。
附图说明
下面将参照附图描述本发明所例示的实施例的特征、优点以及技术和工业意义，相同的附图标记表示相同的部件，其中：
图1是本实施方式所涉及的电源控制模块的俯视图及侧视图。
图2是通常的硬币型电池的俯视图、侧视图及仰视图。
图3是将本实施方式所涉及的电源控制模块安装在硬币型电池上的状态下的俯视图、侧视图及仰视图。
图4是本实施方式所涉及的电源控制模块、硬币型电池、内置有前述两者的电子钥匙、以及外部设备的结构示意图。
图5是本实施方式的变形例所涉及的电源控制模块的仰视图。
图6是本实施方式的另一个变形例所涉及的电源控制模块的侧视图。
图7是本实施方式的又一个变形例所涉及的电源控制模块的侧视图。
具体实施方式
(概要)
本发明的实施方式所涉及的电源控制模块更薄、更小型地形成，以能够在安装于现有的硬币型电池上的状态下收容在现有的电池保持部中。电源控制模块的第一薄片部位于硬币型电池的一侧电极与电池保持部的端子之间，电源控制模块具有对硬币型电池的一侧电极与电池保持部的端子之间的电连接、电连接断开进行控制的开关部。第二薄片部与硬币型电池的另一侧电极局部连接。电源控制模块具有与外部进行无线通信的无线通信部，开关部的动作是基于无线通信进行的。电源控制模块能够无障碍地收容在电子钥匙的电池保持部中，并且能够从外部控制由电池向电子钥匙的电力供给。
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
(实施方式)
<方式>
图1中示出本实施方式所涉及的电源控制模块100的俯视图及侧视图。作为一个示例，电源控制模块100使用柔性基板形成，具备第一薄片部110和第二薄片部120。电源控制模块100具备将第一薄片部110和第二薄片部120连接的桥部130，桥部130上搭载有一个以上的部件芯片140。通过使用柔性基板形成电源控制模块100，能够使其更薄、更轻、更小型地形成，也易于弯曲。因此，能够使得电源控制模块100向硬币型电池200上安装以及向电池保持部收纳变得容易。
第一薄片部110具备第一电池侧电极层111、端子侧电极层112、以及设置在第一电池侧电极层111与端子侧电极层112之间的绝缘层113。绝缘层113例如可以由柔性基板的聚酰亚胺材料构成。第二薄片部120具备第二电池侧电极层121。
部件芯片140包含安装有后述的无线通信部、开关部、以及控制部的电路。在图示的示例中，作为部件芯片140示出了将各部分一体地安装在一个部件芯片内的方式，但也可以分散在两个以上的部件芯片中。部件芯片140分别与第一电池侧电极层111、端子侧电极层112、以及第二电池侧电极层121通过未图示的电线连接。在图1及后续的侧视图中，各部的厚度是与实际不同的，其是为了能够识别层级结构而适当地示意性进行表示的。
图2示出通常的硬币型电池200的俯视图、侧视图、以及仰视图。硬币型电池200具有圆柱形状，作为底面的第一表面201的中央部分为第一极210，作为上表面的第二表面202、侧面203、以及第一表面201中处于第一极210外侧的部分为第二极220。第一表面201的第一极210与第二极220之间设置有绝缘部230。
图3中示出将电源控制模块100安装于硬币型电池200上的状态下的俯视图、侧视图、以及仰视图。如图2、图3所示，电源控制模块100的第一薄片部110的第一电池侧电极层111安装在硬币型电池200的第一极210上。第二薄片部120的第二电池侧电极层121安装在第二极220中的第二表面202的局部。
在桥部130处，电源控制模块100被弯折，部件芯片140配置在桥部130中的与硬币型电池200的侧面203大致平行地相对的部分处。上述部件芯片140能够以不超过硬币型电池200的高度的这一程度的充分小的尺寸制造，从而能够配置在第一薄片部110的端缘与第二薄片部120的端缘之间的、侧面203的附近位置。
第一薄片部110、第二薄片部120能够以即使存在于电子钥匙300的电池保持部与硬币型电池200之间也不产生妨碍的程度的充分薄地形成。例如，在第一薄片部110中，优选绝缘层113为能够完全覆盖硬币型电池200的第一极210的大小和形状。例如，优选整个第一薄片部110为不会凸出于硬币型电池200的第一表面201之外的大小和形状。例如，优选端子侧电极层112为被第一极210范围内的大小和形状。通过绝缘层113将完全覆盖第一极210，从而能够进一步降低电池保持部的端子直接接触第一极210的可能性。由于第一薄片部110不会凸出于第一表面201之外，从而能够更加无障碍地收容在电池保持部中。通过将端子侧电极层112不设置在第一极210的外侧，从而即使电池保持部的第二极侧端子处于附近也不会接触。
作为一个示例，将第一电池侧电极层111设为具有第一极210的直径d(-)以下的直径d1的圆形，将绝缘层113设为具有大于直径d(-)而小于或等于硬币型电池200的外径d(+)的直径d2的圆形，将端子侧电极层112设为具有第一极210的直径d(-)以下的直径d3的圆形，优选第一电池侧电极层111、绝缘层113、以及端子侧电极层112在俯视观察下以同心圆状配置。
如图3所示，桥部130优选为例如在弯折时能够如图3所示收敛为与硬币型电池200外接的正方形直角的尺寸。由于硬币型电池200的通常的电池保持部具有绕硬币型电池200存在一个直角部左右的空间的形状，所以如果桥部130为上述尺寸就能够适宜地进行收容。
<功能>
图4示出电源控制模块100、硬币型电池200、内置有前述两者的电子钥匙300、以及外部设备400的结构示意图。
部件芯片140分别经由电线与连接在硬币型电池200的第一极210上的第一电池侧电极层111、和连接在第二极220上的第二电池侧电极层121连接，从而无线通信部141、开关部142、以及控制部143被适宜地供给电力。部件芯片140内部的电线省略图示。无线通信部141的天线也可以从部件芯片140向外延伸。
电子钥匙300的第一极侧端子301与电源控制模块100的端子侧电极层112连接，而不与硬币型电池200的第一极210连接。另一方面，电子钥匙300的第二极侧端子302与硬币型电池200的第二极220直接连接。第二薄片部120仅安装在第二表面202的局部，并没有覆盖其他部分，因此，不会造成第二极侧端子302完全无法接触第二极220的状况。当开关部142为闭合状态时，第一极侧端子301与硬币型电池200的第一极210之间导通，电力被供给至电子钥匙300的内部设备303，电子钥匙300成为电源接通状态。当开关部142为打开状态时，第一极侧端子301与硬币型电池200的第一极210之间不导通，电力不被供给至电子钥匙300的内部设备303，电子钥匙300成为电源断开状态。
无线通信部141与处于电子钥匙300外部的外部设备400进行无线通信。开关部142在闭合状态和打开状态之间切换状态，其中，闭合状态是将第一电池侧电极层111和端子侧电极层112之间电连接的状态，打开状态是将第一电池侧电极层111和端子侧电极层112之间的电连接断开的状态。控制部143基于无线通信部141的通信结果控制开关部142的状态。
无线通信部141进行通信的外部设备400例如为智能手机等移动式无线通信终端装置。如果用户对智能手机进行指示电子钥匙300的电源断开的操作，则智能手机将指示电源断开的电源断开信号进行无线发送。当电子钥匙300处于电源接通状态时，无线通信部141接收到电源断开信号，则控制部143检测到所述电源断开信号而使开关部142成为打开状态。由此，电子钥匙300成为电源断开状态。如果用户对智能手机进行指示电子钥匙300的电源接通的操作，则智能手机将指示电源接通的电源接通信号进行无线发送。当电子钥匙300处于电源断开状态时，无线通信部141接收到电源接通信号，则控制部143检测到所述电源接通信号而使开关部142成为闭合状态。由此，电子钥匙300成为电源接通状态。通过上述方式，电源控制模块100能够基于来自外部设备400的无线信号，控制从硬币型电池200向电子钥匙300的电力供给。
为了防止由于他人恶作剧的损害等、提高安全性，无线通信部141也可以与外部设备400之间进行加密通信。即，控制部143也可以在电源控制模块100与外部设备400之间通过密码对比等进行认证，并且仅在认证成功的情况下继续进行加密通信，并基于加密通信的结果控制开关部142的状态。
无线通信部141和外部设备400之间例如基于Bluetooth(注册商标)等近距离通信标准进行通信。在外部设备400为智能手机的情况下，智能手机能够通过运行预先安装的用于控制电源控制模块100的规定的应用程序，从而适宜地提供面向用户的操作界面。通过将智能手机这样的普及的移动式无线通信终端装置用作外部设备400，用户无需购买新的专用设备并随身携带，能够进一步提高便利性。
若第一电池侧电极层111与端子侧电极层112之间的电位差为0且开关部142为打开状态，则能够认为第一电池侧电极层111与端子侧电极层112之间发生了短路。在此情况下，无论开关部142的状态如何，电子钥匙300都变成电源接通状态，导致省电功能损坏。如图4所示，也可以使控制部143监测第一电池侧电极层111的电位v1与端子侧电极层112的电位v2之间的电位差，若电位差为0且开关部142为打开状态，则从无线通信部141向外部设备400发送无线信号，示出已发生短路这一情况。由此，用户能够经由外部设备400获知电源控制模块100的功能障碍。
以下，说明电源控制模块100的变形例。对于与电源控制模块100相同或对应的构成要素，适当地添加相同的标号。
<变形例1、2、3>
从易于安装、不易脱落、以及降低接触电阻的观点出发，可以通过材料的选择等适当地设计电源控制模块100的第一薄片部110及第二薄片部120对于硬币型电池200的粘着力。以下的变形例1、2、3是特别使粘着力及接触压力容易调整的示例。图5示出本实施方式的变形例1、2所涉及的电源控制模块901、902的仰视图。电源控制模块901、902是在图1所示的电源控制模块100中的第一薄片部110的局部设置切口908、或者剪切部909而得到的结构。即，在电源控制模块901中，第一薄片部110具有部分凹陷为凹状的外缘形状。在电源控制模块902中，第一薄片部110具有孔。通过以覆盖切口908(凹陷为凹状的外缘部分)或者剪切部909(孔)的方式从端子侧电极层112粘贴绝缘带910，从而能够将第一薄片部110安装在硬币型电池200上。
图6示出将本实施方式的变形例3所涉及的电源控制模块903安装在硬币型电池200中的状态下的侧视图。电源控制模块903的结构为，在图1所示的电源控制模块100中的第二薄片部120的与第二极220接触的表面的相反侧的表面上，设置有规定厚度而具有缓冲性及弹性的间隙填充材料904。间隙填充材料904例如由海绵形成，其能够填充电池保持部即电子钥匙300的壳体905与第二薄片部120之间的空隙，以一定的压力将第二薄片部120向硬币型电池200按压而能够使它们稳定地接触。
<变形例4>
图7示出将本实施方式的变形例4所涉及的电源控制模块906安装在硬币型电池200上的状态下的侧视图。作为电源控制模块906，在电源控制模块100中将部件芯片140配置在桥部130中位于与第一薄片部110处于同一平面上的部分处。在上述配置中，由于部件芯片140和所述部件芯片140附近的配线是平面配置的，因而难以作用应力，与电源控制模块100相比可靠性更高，但需要更大的收容空间。在本变形例中，通过在电池保持部的空间所容许的范围内调整桥部130的长度、使第二薄片部120粘贴于硬币型电池200的第二极220上的位置偏移等，从而能够进一步提高部件芯片140的可靠性。
(效果)
本发明的实施方式所涉及的电池控制模块由于采用平坦形状的第一薄片部、第二薄片部、以及小型的部件芯片，从而即使安装在现有技术的硬币型电池上，也能够无障碍地收容于电池保持部中。因此，也能够容易地应用于使用硬币型电池的现有的电子钥匙中。由于能够使用外部设备控制电源接通、断开，因此，用户能够经由易于操作的界面容易地在所期望的定时进行电源的控制。
本发明对于车辆用电子钥匙等小型装置的电源控制有用。

Claims (10)

1.一种电源控制模块，其配置为，在电池保持部中收容硬币型电池的车辆用电子钥匙中，该电源控制模块安装在所述硬币型电池上并收容在所述电池保持部内，其中，所述硬币型电池以包括第一表面的中央部分在内的电极作为第一极，以包括相对于所述第一表面位于所述硬币型电池的相反侧的第二表面、侧面、以及所述第一表面中的所述第一极外侧的部分在内的电极作为第二极，其特征在于，包括：
第一薄片部，其包括与所述硬币型电池的所述第一极连接的第一电池侧电极层、与所述电池保持部的第一极侧端子连接的端子侧电极层、以及对所述第一电池侧电极层与所述端子侧电极层之间进行绝缘的绝缘层；
第二薄片部，其包括第二电池侧电极层，所述第二电池侧电极层与所述硬币型电池的所述第二表面的局部连接；
无线通信部，其配置为，在位于所述第一薄片部的端缘与所述第二薄片部的端缘之间的所述硬币型电池的所述侧面的附近位置处配置，与外部设备进行无线通信；
开关部，其配置为切换闭合状态及打开状态，所述闭合状态是将所述第一电池侧电极层和所述端子侧电极层电连接的状态，所述打开状态是将所述第一电池侧电极层与所述端子侧电极层之间的电连接断开的状态；以及
控制部，其配置为，基于所述无线通信部的通信结果进行控制而切换所述开关部的闭合状态和打开状态。
2.根据权利要求1所述的电源控制模块，其特征在于，在所述电源控制模块安装在所述硬币型电池上时，所述绝缘层能够完全覆盖所述第一极，并且在所述绝缘层完全覆盖所述第一极时，所述第一薄片部不会凸出于所述硬币型电池的所述第一表面之外。
3.根据权利要求1或2所述的电源控制模块，其特征在于，所述无线通信部配置为，与作为所述外部设备的便携式无线通信终端装置进行通信。
4.根据权利要求1或2所述的电源控制模块，其特征在于，所述控制部配置为，进行控制与所述外部设备之间进行预先规定的认证，在所述认证成功的情况下，使所述无线通信部执行基于所述认证的加密通信，所述控制部基于所述加密通信的结果进行控制而切换所述开关部的闭合状态和打开状态。
5.根据权利要求1或2所述的电源控制模块，其特征在于，所述控制部配置为，检测所述第一电池侧电极层与所述端子侧电极层之间的电位差，在所述开关部为打开状态且所述电位差为0的情况下，从所述无线通信部向所述外部设备发送信号，示出所述第一电池侧电极层与所述端子侧电极层之间已短路这一情况。
6.根据权利要求1或2所述的电源控制模块，其特征在于，所述绝缘层由聚酰亚胺形成。
7.根据权利要求1或2所述的电源控制模块，其特征在于，所述第一薄片部、所述第二薄片部、以及将所述第一薄片部和所述第二薄片部连接的桥部是利用柔性基板形成的，
所述无线通信部、所述开关部、以及所述控制部设置于所述桥部。
8.根据权利要求1或2所述的电源控制模块，其特征在于，所述第一薄片部具有部分凹陷为凹状的外缘形状。
9.根据权利要求1或2所述的电源控制模块，其特征在于，所述第一薄片部形成有孔。
10.根据权利要求1或2所述的电源控制模块，其特征在于，所述第二薄片部在与所述第二电池侧电极层相反侧的表面上具有规定厚度的间隙填充材料，所述间隙填充材料具备缓冲性及弹性。
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