WO2011140726A1

WO2011140726A1 - 存储卡、智能卡

Info

Publication number: WO2011140726A1
Application number: PCT/CN2010/073626
Authority: WO
Inventors: 甘泉; 皇甫红军; 朱杉
Original assignee: 国民技术股份有限公司
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-06-07
Publication date: 2011-11-17
Also published as: CN102243716B; CN102243716A

Description

说明书

存储卡、智能卡

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种存储卡、智能卡。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 S IM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 S IM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、智能卡，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。

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。

进一步地，上述存储卡还可具有以下特点，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，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。

进一步地，上述存储卡还可具有以下特点，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，其中：

所述限流单元，用于根据预设门限限定最大脉沖电流；

所述储能单元，用于存储电荷；

进一步地，上述存储卡还可具有以下特点，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：

所述限流单元，用于根据预设门限限定最大脉沖电流；

所述储能单元，用于存储电荷；

所述供电转换单元，用于为所述存储卡供电。

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、匪 C卡本体模块、射频 SD卡本体模块或射频 TF 卡本体模块。

为解决上述技术问题，本发明还提出了智能卡，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。进一步地，上述智能卡还可具有以下特点，所述智能卡本体模块为 SIM 卡本体模块、 UIM卡本体模块、 USIM卡本体模块、射频 S IM卡本体模块、射频 UIM卡本体模块或射频 US IM卡本体模块。

本发明提供的存储卡、智能卡，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。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 1 03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 1 03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 1 02。

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沖切位，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 ( Po lyv inyl chlor i d , 聚氯乙烯）材质, 也可以使用 PVC和 ABS ( Acryloabs , 丙烯腈一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沖电流，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沖电流，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 el，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 el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緩慢关闭开关，避免电源与地之间的滤波电容产生较大的瞬态电流，防止由于大脉沖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 Sl、充电限流电阻 Rl、充电电容(、放电电阻 R2和放电开关 S2组成，充电开关 Sl、充电限流电阻 Rl、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 ( Mul t iMedia 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、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 S IM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沖切位，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 S IM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 S IM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。

S IM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），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， S IM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

权利要求书

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。

2. 根据权利要求 1 所述的存储卡，其特征在于，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，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；

3. 根据权利要求 1 所述的存储卡，其特征在于，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，其中：

所述限流单元，用于根据预设门限限定最大脉沖电流；

所述储能单元，用于存储电荷；

4. 根据权利要求 1 所述的存储卡，其特征在于，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：

所述限流单元，用于根据预设门限限定最大脉沖电流；

所述储能单元，用于存储电荷；

所述供电转换单元，用于为所述存储卡供电。

5. 根据权利要求 2、 3或 4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。

6. 根据权利要求 2、 3或 4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。

7. 根据权利要求 2、 3或 4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。

8. 根据权利要求 3或 4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。

9. 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、匪 C卡本体模块、射频 SD卡本体模块或射频 TF卡本体模块。

10.—种智能卡，其特征在于，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。

11.根据权利要求 10所述的智能卡，其特征在于，所述智能卡本体模块为 SIM卡本体模块、 UIM卡本体模块、 USIM卡本体模块、射频 SIM卡本体模块、射频 UIM卡本体模块或射频 US IM卡本体模块。