CN219436718U - 无源nfc系统及无源nfc设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种无源NFC系统及无源NFC设备，无源NFC系统包括移动终端及无源NFC设备。移动终端包括NFC发射线圈及磁吸件，NFC发射线圈用于发射能量；无源NFC设备包括NFC接收线圈、磁性件和非磁性件，NFC接收线圈用于接收能量，磁性件与非磁性件间隔设置；其中，当NFC发射线圈与NFC接收线圈相互靠近时，磁吸件与磁性件磁性相吸，以使NFC发射线圈与NFC接收线圈对准。利用磁吸件与磁性件磁性相吸的作用，实现NFC发射线圈与NFC接收线圈快速、精准对准，从而保证NFC发射线圈与NFC接收线圈之间的电能传输功率较高，提高了无源NFC设备的功能实现效率。

Description

无源NFC系统及无源NFC设备

技术领域

本申请属于无线电能传输技术领域，尤其涉及一种无源NFC系统及无源NFC设备。

背景技术

无源NFC装置在无线充电过程中，电力传输的效率取决于接收线圈与发射线圈之间的对准，当发射和接收线圈同轴对齐时具有最好的传输效率。但是，在无源NFC装置实际的充电过程中，在没有引导的情况下，不可避免的会使接收线圈与发射线圈之间产生偏移，导致无源NFC装置的电能传输功率小而无法实现功能。

实用新型内容

本申请实施例提供一种无源NFC系统及无源NFC设备，能够解决无源NFC在充电过程中，发射线圈与接收线圈无法精准对准，导致电能传输功率过小而难以实现功能的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种无源NFC系统，包括：

移动终端，包括NFC发射线圈及磁吸件，所述NFC发射线圈用于发射能量；

无源NFC设备，包括NFC接收线圈、磁性件和非磁性件，所述NFC接收线圈用于接收所述能量，所述磁性件与所述非磁性件间隔设置；

其中，当所述NFC发射线圈与所述NFC接收线圈相互靠近时，所述磁吸件与所述磁性件磁性相吸，以使所述NFC发射线圈与所述NFC接收线圈对准。

在一些实施例中，所述磁吸件包括电磁铁，所述磁性件包括磁性金属，所述磁性金属与磁铁能够磁性相吸；

其中，当所述NFC发射线圈与所述NFC接收线圈相互靠近时，所述电磁铁通电产生磁性而与所述磁性金属磁性相吸，以使所述发射线圈与所述接收线圈对准；当所述NFC发射线圈与所述NFC接收线圈对准后，所述电磁铁断电消磁。

在一些实施例中，所述移动终端还包括：

电源电路，与所述电磁铁电连接；

场强传感器，用于检测所述NFC发射线圈与所述NFC接收线圈之间的场强；

处理器，与所述场强传感器、所述电源电路连接，用于当所述场强小于第一预设值时，使所述电源电路对所述电磁铁供电，当所述场强达到第一预设值时，则使所述电源电路停止对所述电磁铁供电。

在一些实施例中，所述移动终端还包括计时器，所述计时器与所述处理器连接；

所述处理器还用于当所述场强达到第一预设值时，使所述计时器开始计时，当所述计时器的计时时长达到第一预设时长时，使所述电源电路停止对所述电磁铁供电。

在一些实施例中，所述电磁铁为环形电磁铁。

在一些实施例中，所述电磁铁与所述NFC发射线圈同轴设置，且所述磁性金属与所述NFC接收线圈同轴设置。

在一些实施例中，所述电磁铁与所述NFC发射线圈之间设有隔离件，以隔离所述电磁铁与所述NFC发射线圈之间的磁场。

在一些实施例中，所述电磁铁包括多个，多个所述电磁铁围绕所述NFC发射线圈设置，且多个所述电磁铁间隔，所述磁性金属也包括多个，多个所述磁性金属围绕所述NFC接收线圈设置，所述磁性金属与所述电磁铁一一对应。

在一些实施例中，所述无源NFC设备还包括存储电容，所述存储电容与所述NFC接收线圈连接，用于存储所述NFC接收线圈接收的能量。

一种无源NFC设备，由移动终端进行供电，所述移动终端包括用于发射电能的NFC发射线圈及磁吸件，所述无源NFC设备包括：

NFC接收线圈，用于接收所述NFC发射线圈发射的能量；

间隔设置的磁性件和非磁性件，其中，当所述NFC发射线圈与所述NFC接收线圈相互靠近时，所述磁性件用于与所述磁吸件磁性相吸，以使所述NFC发射线圈与所述NFC接收线圈对准。

本申请实施例提供的无源NFC系统及无源NFC设备，通过磁吸件与磁性件磁性相吸，实现NFC发射线圈与NFC接收线圈快速、精准对准，从而保证NFC发射线圈与NFC接收线圈之间的能量传输功率较高，提高了无源NFC设备的功能实现效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的无源NFC设备的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的无源NFC系统的第一种结构示意图。

图3为本申请实施例提供的无源NFC系统的第二种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。

本申请实施例提供一种无源NFC设备，无源NFC设备例如为无源NFC电子锁、无源NFC标签、无源NFC工牌等。无源NFC设备由移动终端进行供电，移动终端例如包括用于发射能量的NFC发射线圈及磁吸件。

示例性的，参阅图1，图1为本申请实施例提供的无源NFC设备的结构示意图。无源NFC设备100包括NFC接收线圈110、磁性件120和非磁性件130。

其中，磁性件120和非磁性件130间隔设置。

NFC接收线圈110用于接收移动终端的NFC发射线圈发射的能量。当NFC接收线圈110与移动终端的NFC发射线圈与相互靠近时，磁性件120用于与移动终端的磁吸件磁性相吸，以使NFC接收线圈110与移动终端的NFC发射线圈对准。

本申请实施例提供的无源NFC设备100，通过磁性件120与移动终端的磁吸件磁性相吸，实现NFC接收线圈110与移动终端的NFC发射线圈快速、精准对准，从而保证NFC接收线圈110与移动终端的NFC发射线圈之间的能量传输功率较高，提高了无源NFC设备100的功能实现效率。例如，当无源NFC设备100为无源NFC电子锁时，通过提高电子锁的充电功率，能够提高电子锁的开锁成功率。

本申请实施例提供一种无源NFC系统，示例性的，请参阅图2，图2为本申请实施例提供的无源NFC系统的第一种结构示意图。无源NFC系统1000包括无源NFC设备100及移动终端200。

其中，移动终端200例如为手机、平板电脑、电子钥匙等。

移动终端200包括NFC发射线圈210及磁吸件220，NFC发射线圈210用于发射能量。

其中，当NFC发射线圈210与NFC接收线圈110相互靠近时，磁吸件220与磁性件120磁性相吸，以使NFC发射线圈210与NFC接收线圈110对准。

本申请实施例提供的无源NFC系统1000，利用磁吸件220与磁性件120磁性相吸的作用，实现NFC发射线圈210与NFC接收线圈110快速、精准对准，从而保证NFC发射线圈210与NFC接收线圈110之间的能量传输功率较高，提高了无源NFC设备100的功能实现效率。

在一些实施例中，磁吸件220与NFC发射线圈210同轴设置，磁性件120与NFC接收线圈110同轴设置。通过该设置方式，使得磁吸件220与磁性件120磁性相吸时，NFC发射线圈210与NFC接收线圈110同轴对准，从而保证NFC发射线圈210与NFC接收线圈110之间的能量传输功率较高。

在一些实施例中，无源NFC设备100的壳体与移动终端的壳体上分别设有对应的定位凸起和定位槽。定位凸起和定位槽相配合时，NFC发射线圈210与NFC接收线圈110对准，进一步提高NFC发射线圈210与NFC接收线圈110的对准效率。

在一些实施例中，当NFC发射线圈210与NFC接收线圈110对准后，磁吸件220与磁性件120之间的磁性消失，从而防止对NFC发射线圈210、NFC接收线圈110产生干扰。

进一步的，参阅图3，图3为本申请实施例提供的无源NFC系统的第二种结构示意图。磁吸件220包括电磁铁221。磁性件120包括磁性金属121。移动终端200还包括电源电路230、场强传感器240及处理器250。无源NFC设备100还包括存储电容140。

其中，磁性金属121例如为铁、铁合金等，能够与磁铁磁性相吸。

电源电路230与电磁铁221连接，用于给电磁铁221供电。当电源电路230给电磁铁221供电时，电磁铁221具有磁性，能够与磁性金属、磁铁磁性相吸。当电源电路230停止给电磁铁221供电时，电磁铁221消磁。电源电路230例如还与NFC发射线圈210连接，用于给NFC发射线圈210供电。

场强传感器240用于检测NFC发射线圈210与NFC接收线圈110之间的场强。

处理器250与电源电路230、场强传感器240连接。处理器250用于获取场强传感器240检测的第一场强值，并根据第一场强值使电源电路230对电磁铁221供电或停止供电。例如，处理器250中存有预设场强值，当处理器250判断第一场强值小于预设场强值时，则使电源电路230给电磁铁221供电，以使电磁铁221具有磁性，从而在NFC发射线圈210与NFC接收线圈110相互靠近时，电磁铁221与磁性金属121相吸附。当处理器250判断第一场强值达到预设场强值时，则使电源电路230停止给电磁铁221供电，以使电磁铁221消磁，从而磁吸件220与磁性件120之间的磁性消失。处理器250例如通过向电源电路230发送驱动信号以驱动电源电路230对电磁铁221供电或停止供电。

计时器260与处理器250连接。在一些实施例中，当处理器250判断第一场强值达到预设场强值时，处理器250例如向计时器260发出计时指令以使计时器260开始计时。当计时器260计时时长达到第一预设时长时，处理器250使电源电路230对电磁铁221停止供电。第一预设时长例如为1秒。可以理解的，第一预设时长不宜过长，从而避免对NFC发射线圈210、NFC接收线圈110产生干扰的时间过久。

在一些实施例中，电磁铁221为环形磁铁，电磁铁221与NFC发射线圈210同轴。磁性金属121例如同样呈环形，且与NFC接收线圈110同轴。通过该设置方式，使得磁性金属121与电磁铁221相吸时，NFC发射线圈210与NFC接收线圈110对准，从而保证NFC发射线圈210与NFC接收线圈110之间的能量传输功率较高。此外，磁性金属121的外环周长小于或等于电磁铁221的外环周长，以提高磁性金属121与电磁铁221相吸时，NFC发射线圈210与NFC接收线圈110间的对准程度。其中，磁性金属121及电磁铁221的大小、电磁铁221与NFC发射线圈210之间在轴线方向上的距离、磁性金属121与NFC接收线圈110之间在轴线方向上的距离等根据实际需要确定。

电磁铁221与NFC发射线圈210之间例如设有隔离件。隔离件为隔离磁场的材料，且隔离件接地，用于隔离电磁铁与NFC发射线圈之间的磁场，防止电磁铁221产生的磁场对NFC发射线圈210产生干扰，保证NFC发射线圈210与NFC接收线圈110之间能量的高效传输。

在另一些实施例中，电磁铁221包括多个，多个电磁铁221间隔环绕NFC发射线圈210的设置。磁性金属121例如也包括多个，磁性金属121与电磁铁221一一对应，并且围绕NFC接收线圈110的设置，使得磁性金属121与电磁铁221相吸时，NFC发射线圈210与NFC接收线圈110对准。

存储电容140与NFC接收线圈110连接，用于存储NFC接收线圈110接收的能量。存储电容140例如还用于给无源NFC设备100的负载供电。存储电容140老化到达一定程度后，存储电容140存储的能量无法满足负载的驱动。在一些示例中，除了存储电容140外，还可以设置备用能量存储器，存储电容140老化到一定程度后，可以切换到备用能量存储器使用，可以提供足够的能量以驱动负载，延长无源NFC设备100的工作寿命。在其他一些示例中，除了的存储电容140外，还可以设置辅助能量存储器，存储电容140老化到一定程度后，可以将辅助能量存储器与存储电容140并联工作，并联后的能量存储器与存储电容140能够提供足够的能量以驱动负载，延长无源NFC设备100的工作寿命。

在实际应用过程中，初始时电磁铁221通电具有磁性，用户将移动终端200靠近无源NFC设备100时，NFC发射线圈210与NFC接收线圈110相互靠近。在电磁铁221与磁性金属121磁性相吸的作用下，NFC发射线圈210与NFC接收线圈110对准，从而保持较高的能量传输功率。经第一预设时间后，电磁铁221断电消磁而与磁性金属121之间的磁性消失，从而减少对NFC发射线圈210、NFC接收线圈110产生的干扰，进一步提高线圈间的能量传输功率，保证无源NFC设备100的功能的实现效率，提升用户的使用体验感。

本申请实施例提供的无源NFC系统1000，能够实现NFC发射线圈210与NFC接收线圈110的迅速、精准对准，从而保证NFC发射线圈210与NFC接收线圈110之间的能量传输功率较高，利于无源NFC设备100实现其功能。

以上对本申请实施例所提供的无源NFC系统及无源NFC设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种无源NFC系统，其特征在于，包括：

移动终端，包括NFC发射线圈及磁吸件，所述NFC发射线圈用于发射能量；

无源NFC设备，包括NFC接收线圈、磁性件和非磁性件，所述NFC接收线圈用于接收所述能量，所述磁性件与所述非磁性件间隔设置；

其中，当所述NFC发射线圈与所述NFC接收线圈相互靠近时，所述磁吸件与所述磁性件磁性相吸，以使所述NFC发射线圈与所述NFC接收线圈对准。

2.根据权利要求1所述的无源NFC系统，其特征在于，所述磁吸件包括电磁铁，所述磁性件包括磁性金属，所述磁性金属与磁铁能够磁性相吸；

其中，当所述NFC发射线圈与所述NFC接收线圈相互靠近时，所述电磁铁通电产生磁性而与所述磁性金属磁性相吸，以使所述发射线圈与所述接收线圈对准；当所述NFC发射线圈与所述NFC接收线圈对准后，所述电磁铁断电消磁。

3.根据权利要求2所述的无源NFC系统，其特征在于，所述移动终端还包括：

电源电路，与所述电磁铁电连接；

场强传感器，用于检测所述NFC发射线圈与所述NFC接收线圈之间的场强；

处理器，与所述场强传感器、所述电源电路连接，用于当所述场强小于第一预设值时，使所述电源电路对所述电磁铁供电，当所述场强达到第一预设值时，则使所述电源电路停止对所述电磁铁供电。

4.根据权利要求3所述的无源NFC系统，其特征在于，所述移动终端还包括计时器，所述计时器与所述处理器连接；

所述处理器还用于当所述场强达到第一预设值时，使所述计时器开始计时，当所述计时器的计时时长达到第一预设时长时，使所述电源电路停止对所述电磁铁供电。

5.根据权利要求2-4任一项所述的无源NFC系统，其特征在于，所述电磁铁为环形电磁铁。

6.根据权利要求5所述的无源NFC系统，其特征在于，所述电磁铁与所述NFC发射线圈同轴设置，且所述磁性金属与所述NFC接收线圈同轴设置。

7.根据权利要求6所述的无源NFC系统，其特征在于，所述电磁铁与所述NFC发射线圈之间设有隔离件，以隔离所述电磁铁与所述NFC发射线圈之间的磁场。

8.根据权利要求2-4任一项所述的无源NFC系统，其特征在于，所述电磁铁包括多个，多个所述电磁铁围绕所述NFC发射线圈设置，且多个所述电磁铁间隔，所述磁性金属也包括多个，多个所述磁性金属围绕所述NFC接收线圈设置，所述磁性金属与所述电磁铁一一对应。

9.根据权利要求1-4任一项所述的无源NFC系统，其特征在于，所述无源NFC设备还包括存储电容，所述存储电容与所述NFC接收线圈连接，用于存储所述NFC接收线圈接收的能量。

10.一种无源NFC设备，其特征在于，由移动终端进行供电，所述移动终端包括用于发射电能的NFC发射线圈及磁吸件，所述无源NFC设备包括：

NFC接收线圈，用于接收所述NFC发射线圈发射的能量；

间隔设置的磁性件和非磁性件，其中，当所述NFC发射线圈与所述NFC接收线圈相互靠近时，所述磁性件用于与所述磁吸件磁性相吸，以使所述NFC发射线圈与所述NFC接收线圈对准。