CN203522344U - 一种手机对外无线供电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种手机对外无线供电系统，包括手机和外部设备，所述手机包括对外无线供电模块，所述外部设备包括低功耗负载和与对外无线供电模块无线连接的应急电源产生模块，所述应急电源产生模块为低功耗负载供电。本实用新型包括对外无线供电模块、低功耗负载和与对外无线供电模块无线连接的应急电源产生模块，使手机能通过无线的方式为低功耗负载提供应急电源，且无需插头和连接线来进行供电，更加方便，供电效率更高。本实用新型可广泛应用于供电领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及供电领域，尤其是一种手机对外无线供电系统。
背景技术
名词解释：
NFC：Near Field Communication，近距离无线通讯技术，是一种由飞利浦公司和索尼公司共同开发的非接触式识别和互联技术，可以在移动设备、消费类电子产品、PC和智能控件工具间进行近距离无线通信。
传统的手机功能较多，可以通过USB接口和以太网口等进行充电或与外部设备无线通信。随着科技的发展，带有NFC功能的手机和能进行无线充电的手机也越来越普遍，但是，目前二者大多数是用来对手机进行无线充电或与手机进行无线通信的，业内还没有出现使用手机来对外部设备进行无线供电的方案。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是：提供一种使用方便且供电效率高的手机对外无线供电系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种手机对外无线供电系统，包括手机和外部设备，所述手机包括对外无线供电模块，所述外部设备包括低功耗负载和与对外无线供电模块无线连接的应急电源产生模块，所述应急电源产生模块为低功耗负载供电。
进一步，所述外部设备为电子锁。
进一步，所述对外无线供电模块为NFC对外无线供电模块；所述应急电源产生模块为与NFC对外无线供电模块电磁耦合的NFC应答器；所述低功耗负载包括模拟开关和第一电子锁控制器，所述NFC应答器通过模拟开关进而与第一电子锁控制器连接。
进一步，所述手机还包括电压比较器和控制开关，所述电压比较器用于检测手机电池的电压，进而通过所述控制开关控制NFC对外无线供电模块工作。
进一步，所述NFC对外无线供电模块包括第一LC振荡电路，所述NFC应答器为第一LC谐振振荡回路，所述第一LC谐振振荡回路与第一LC振荡电路电磁耦合，所述第一LC谐振振荡回路与模拟开关连接。
进一步，所述对外无线供电模块包括手机电源、电压升压电路和第二LC振荡电路，所述手机电源通过电压升压电路进而与第二LC振荡电路连接；所述应急电源产生模块为与第二LC振荡电路电磁耦合的第二LC谐振振荡回路，所述低功耗负载为第二电子锁控制器；所述第二LC谐振振荡回路与第二电子锁控制器连接。
本实用新型的有益效果是：包括对外无线供电模块、低功耗负载和与对外无线供电模块无线连接的应急电源产生模块，使手机能通过无线的方式为低功耗负载提供应急电源，且无需插头和连接线来进行供电，更加方便，供电效率更高。进一步，对外无线供电模块为NFC对外无线供电模块，能通过NFC无线方式为低功耗负载供电，更加方便。进一步，包括电压比较器和控制开关，能在电压过低时自动关闭手机的NFC功能，更加方便和安全。进一步，对外无线供电模块包括手机电源、电压升压电路和第二LC振荡电路，将现有的无线充电电路用于为低功耗负载供电，简单、方便和实用。
附图说明
下面结合说明书附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型一种手机对外无线供电系统的结构框图；
图2为本实用新型自带NFC功能的手机为电子锁提供电源的结构框图；
图3为本实用新型能无线充电的手机为电子锁提供电源的结构框图；
图4为本实用新型NFC应答器获取电源的电路原理图；
图5为本实用新型第一实施例的电路原理图；
图6为本实用新型第二实施例的电路原理图。
具体实施方式
参照图1，一种手机对外无线供电系统，包括手机和外部设备，所述手机包括对外无线供电模块，所述外部设备包括低功耗负载和与对外无线供电模块无线连接的应急电源产生模块，所述应急电源产生模块为低功耗负载供电。
其中，手机为自带NFC功能的手机或能进行无线充电的手机。
对外无线供电模块为NFC对外无线供电模块或由无线充电电路改装而来的无线供电模块。
应急电源产生模块，用于通过与对外无线供电模块的电磁耦合，为低功耗负载提供应急电源。
外部设备为电子锁等低功耗设备。
进一步作为优选的实施方式，所述外部设备为电子锁。
参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述对外无线供电模块为NFC对外无线供电模块；所述应急电源产生模块为与NFC对外无线供电模块电磁耦合的NFC应答器；所述低功耗负载包括模拟开关和第一电子锁控制器，所述NFC应答器通过模拟开关进而与第一电子锁控制器连接。
其中，电子锁断电时，可以通过NFC应答器为低功耗负载提供应急电源。此时可以通过模拟开关动作切换至启用备用电源的状态，继续为第一电子锁控制器供电，十分方便和高效。
参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述手机还包括电压比较器和控制开关，所述电压比较器用于检测手机电池的电压，进而通过所述控制开关控制NFC对外无线供电模块工作。
其中，电压比较器和控制开关，用于在手机电池的电压低于预设的电压阈值时，断开NFC对外无线供电模块，关闭NFC功能，防止手机电池过放，更加安全和科学。
参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述NFC对外无线供电模块包括第一LC振荡电路，所述NFC应答器为第一LC谐振振荡回路，所述第一LC谐振振荡回路与第一LC振荡电路电磁耦合，所述第一LC谐振振荡回路与模拟开关连接。
参照图3，进一步作为优选的实施方式，所述对外无线供电模块包括手机电源、电压升压电路和第二LC振荡电路，所述手机电源通过电压升压电路进而与第二LC振荡电路连接；所述应急电源产生模块为与第二LC振荡电路电磁耦合的第二LC谐振振荡回路，所述低功耗负载为第二电子锁控制器；所述第二LC谐振振荡回路与第二电子锁控制器连接。
本实用新型包括电压升压电路，能提升对外无线供电模块的供电电压，从而提高供电的效率。
下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型第一实施例为自带NFC功能的手机进行对外无线供电的情形。
手机通过NFC协议进行通信需要用到NFC阅读器和NFC应答器，本实用新型的NFC阅读器为带有NFC功能的手机，而NFC应答器则是低功耗设备。
由于NFC应答器(如NFC卡)往往是无源设备，所以在进行数据通信之前必须给应答器提供可靠的电源，本实用新型利用谐振原理为NFC应答器提供电源。
参照图4，本实用新型NFC应答器电源的建立过程为：
（1）NFC阅读器端：将电容器Cr与NFC阅读器的天线线圈L2并联，从而构成LC振荡电路。其中，电容器Cr的电容值要满足：其与天线线圈L2的电感一起，能形成谐振频率与NFC阅读器发射频率相符的并联振荡回路。该振荡回路的谐振使得NFC阅读器的天线线圈L2产生非常大的电流，从而产生NFC应答器工作所需要的场强。这种方法也可用于产生供远距离应答器工作所需要的场强。
（2）NFC应答器端：将NFC应答器的天线线圈L1和电容器C1并联构成LC谐振回路，并调谐到NFC阅读器的发射频率。通过该回路的谐振，NFC应答器线圈L1上的感应电压达到最大值。这感应出的电压通过二极管D1和电容C2滤波整流后提供给阅读器芯片使用。
由于带有NFC功能的手机都具备上述的能提供NFC应答器电源的条件，所以本实用新型把NFC应答器改成低功耗设备后，只要在手机上打开NFC功能，并不断寻卡，则图4中NFC阅读器的线圈就会不断发出无线信号，从而使低功耗设备可以持续得到可靠的电源。这电源能提供低功耗设备短暂的使用。同时，为了防止手机的锂电池过放，手机上还增加了电压比较器和控制开关，在手机电池电压低于预设电压阈值的时候，会强制关闭手机的NFC功能。
图5为一个自带NFC功能的手机进行无线供电的应用实例。
如图5所示的一款电子锁（不含机械锁头），其必须在市电停电或锁里的常规电池用完电后，还能保证用户在下一次使用的时候还能动作一次以上。
参照图5，通过自带NFC功能的手机为电子锁进行无线供电的具体过程为：当电子锁的常规电源没电的时候，用户打开手机上的NFC功能并一直处于寻卡状态，然后将手机靠近电子锁的感应线圈L1；L1感应到电压后模拟开关U1工作，此时U1的A端和B1端导通，后备电池BT1的电压就可以通过二极管D2提供给电子锁控制电路了。
本实用新型第二实施例为能无线充电的手机进行对外无线供电的情形。
现在能无线充电的手机使用也比较广泛，无线充电的原理与实施例一NFC无线供电的过程相似，都是利用电磁耦合来达到功率的无线传输，但现在能无线充电的手机并不能对外无线供电。为了能利用无线充电的手机进行对外无线供电，我们可以在手机里面增加一个对外无线供电电路，利用手机上的线圈实现对外部设备无线供电。平时线圈是接到无线充电电路（对手机无线充电）上的，当用户需要对手机外部设备无线供电时，可通过手机上的设置切换到对外无线供电电路。
由于手机对外部设备无线供电的效率比较低，而且手机本身的电源电压也比较低（一般3.7v），所以先要对手机的电压进行升压。而该对外无线供电电路相对于实施例一的NFC对外无线供电模块来说，能提供较高的电流，一般可达3V/100ma以上，所以可以直接驱动一些低功耗的设备如电子锁。图6即为手机对电子锁进行无线供电的一个实例。当电子锁的常规电源没电的时候，手机电源BTO经过升压电路后进入由电容C1和天线线圈L2组成的并联振荡回路。将手机靠近电子锁的感应线圈L1，L1感应到电压后，感应电压经二极管D1和电容C3滤波整流后通过二极管D2提供给电子锁控制电路。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (6)
1.一种手机对外无线供电系统，其特征在于：包括手机和外部设备，所述手机包括对外无线供电模块，所述外部设备包括低功耗负载和与对外无线供电模块无线连接的应急电源产生模块，所述应急电源产生模块为低功耗负载供电。
2.根据权利要求1所述的一种手机对外无线供电系统，其特征在于：所述外部设备为电子锁。
3.根据权利要求2所述的一种手机对外无线供电系统，其特征在于：所述对外无线供电模块为NFC对外无线供电模块；所述应急电源产生模块为与NFC对外无线供电模块电磁耦合的NFC应答器；所述低功耗负载包括模拟开关和第一电子锁控制器，所述NFC应答器通过模拟开关进而与第一电子锁控制器连接。
4.根据权利要求3所述的一种手机对外无线供电系统，其特征在于：所述手机还包括电压比较器和控制开关，所述电压比较器用于检测手机电池的电压，进而通过所述控制开关控制NFC对外无线供电模块工作。
5.根据权利要求4所述的一种手机对外无线供电系统，其特征在于：所述NFC对外无线供电模块包括第一LC振荡电路，所述NFC应答器为第一LC谐振振荡回路，所述第一LC谐振振荡回路与第一LC振荡电路电磁耦合，所述第一LC谐振振荡回路与模拟开关连接。
6.根据权利要求2所述的一种手机对外无线供电系统，其特征在于：所述对外无线供电模块包括手机电源、电压升压电路和第二LC振荡电路，所述手机电源通过电压升压电路进而与第二LC振荡电路连接；所述应急电源产生模块为与第二LC振荡电路电磁耦合的第二LC谐振振荡回路，所述低功耗负载为第二电子锁控制器；所述第二LC谐振振荡回路与第二电子锁控制器连接。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106510650A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-03-22 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 电子体温计和体温检测系统 |
| CN108205636A (zh) * | 2016-12-20 | 2018-06-26 | 比亚迪股份有限公司 | 多通道nfc装置和系统 |
| CN109308751A (zh) * | 2017-07-27 | 2019-02-05 | 德金属工业股份有限公司 | 对电子锁无线充电及解锁的方法 |
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2013
- 2013-10-11 CN CN201320626749.8U patent/CN203522344U/zh not_active Expired - Lifetime
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