能量自適應(yīng)終端系統(tǒng)及終端系統(tǒng)的能量自適應(yīng)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開能量自適應(yīng)終端系統(tǒng)，包括輸入模塊、電流檢測(cè)模塊、控制模塊和多個(gè)負(fù)載，輸入模塊用于為控制模塊和多個(gè)負(fù)載提供工作電源，電流檢測(cè)模塊用于檢測(cè)輸入模塊的輸出電流，控制模塊分別與多個(gè)負(fù)載連接。本發(fā)明還公開終端系統(tǒng)的能量自適應(yīng)方法，包括步驟：S1，通過(guò)電流檢測(cè)模塊檢測(cè)輸入電流大??；S2，根據(jù)電流大小判斷終端系統(tǒng)的工作檔位；S3，終端系統(tǒng)中的控制模塊根據(jù)工作檔位選擇對(duì)應(yīng)的終端系統(tǒng)工作模式。本發(fā)明的終端系統(tǒng)和方法實(shí)現(xiàn)了終端系統(tǒng)根據(jù)不同供電來(lái)源或不同供電條件自動(dòng)適應(yīng)調(diào)節(jié)，保障終端系統(tǒng)在有限能量的條件下均能工作至最高的工作速度和工作模式，從而提高終端系統(tǒng)的工作性能。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于電子終端系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】能量自適應(yīng)終端系統(tǒng)及終端系統(tǒng)的能量自適應(yīng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自適應(yīng)電路控制系統(tǒng)，尤其涉及一種能量自適應(yīng)終端系統(tǒng)，本發(fā)明還涉及一種終端系統(tǒng)的能量自適應(yīng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]RFID: Radio Frequency Identification,射頻識(shí)別技術(shù)，又稱電子標(biāo)簽、無(wú)線射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。
[0003]NFC:Near Field Communication,近距離無(wú)線通訊技術(shù)。
[0004]隨著科技發(fā)展水平的不斷提高，電子設(shè)備已經(jīng)深入人們生活的方方面。電子設(shè)備受制于有限的能量供應(yīng)，往往需要對(duì)設(shè)備運(yùn)行時(shí)的工作模式進(jìn)行限制，例如降低設(shè)備運(yùn)行速度、減少設(shè)備功能、降低設(shè)備性能等，這和人們希望的高性能、多功能要求背道而馳，常常使得用戶的使用體驗(yàn)變差。
[0005]尤其是在無(wú)電池和非接觸式供電的無(wú)線電子設(shè)備應(yīng)用中，例如RFID、NFC等，由于其能量來(lái)自與電磁波信號(hào)，供電來(lái)源不確定，獲取的能量往往比較微弱而且相對(duì)不穩(wěn)定。
[0006]例如在NFC無(wú)線供電終端系統(tǒng)中，現(xiàn)有技術(shù)只能使用較低工作速度以兼容不同的NFC供電來(lái)源。若NFC設(shè)備需要同時(shí)集成W1-Fi無(wú)線傳輸或藍(lán)牙無(wú)線傳輸功能并使用其進(jìn)行更遠(yuǎn)距離的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，將只能將W1-Fi無(wú)線傳輸或藍(lán)牙無(wú)線傳輸設(shè)置在較小的發(fā)射功率條件下，否則均可能會(huì)因供電不足而無(wú)法正常工作。
[0007]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)終端系統(tǒng)根據(jù)不同供電來(lái)源或不同供電條件自動(dòng)適應(yīng)調(diào)節(jié)，保障終端系統(tǒng)在有限能量的條件下均能工作至最高的工作速度和工作模式，從而提高終端系統(tǒng)工作性能。
[0008]因此需要一種能夠在不同的NFC供電設(shè)備作為供電來(lái)源時(shí)，均能自動(dòng)工作至最高速度或最高性能的方法，以解決上述沖突。
[0009]本發(fā)明主要解決在各種不同的供電環(huán)境及條件中均可自動(dòng)改變?cè)O(shè)備的工作速度和工作模式從而提供最高的的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種可根據(jù)供電環(huán)境及條件自適應(yīng)調(diào)節(jié)工作性能的終端系統(tǒng)。
[0011]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供一種能使終端系統(tǒng)根據(jù)供電來(lái)源自動(dòng)調(diào)節(jié)工作性能的方法。
[0012]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種能量自適應(yīng)終端系統(tǒng)，其包括輸入模塊、電流檢測(cè)模塊、控制模塊和多個(gè)負(fù)載，所述輸入模塊用于為控制模塊和多個(gè)負(fù)載提供工作電源，所述電流檢測(cè)模塊用于檢測(cè)輸入模塊的輸出電流，所述控制模塊分別與多個(gè)負(fù)載連接。[0013]優(yōu)選的，其還包括電壓檢測(cè)模塊，所述電壓檢測(cè)模塊用于檢測(cè)輸入模塊的輸出電壓。
[0014]優(yōu)選的，其還包括限壓器，所述限壓器用于限制輸入模塊輸出到控制模塊的電壓。
[0015]優(yōu)選的，其還包括限流器，所述限流器用于限制輸出模塊輸出到控制模塊的電流。
[0016]優(yōu)選的，所述多個(gè)負(fù)載包括NFC收發(fā)模塊、W1-Fi收發(fā)模塊和藍(lán)牙收發(fā)模塊中的任意一種或多種。
[0017]優(yōu)選的，所述終端系統(tǒng)為NFC無(wú)線供電終端系統(tǒng)，所述輸入模塊為NFC無(wú)線電源接收模塊。
[0018]一種終端系統(tǒng)的能量自適應(yīng)方法，其包括步驟:S1，通過(guò)電流檢測(cè)模塊檢測(cè)輸入電流大?。籗2，根據(jù)電流大小判斷終端系統(tǒng)的工作檔位；S3，終端系統(tǒng)中的控制模塊根據(jù)工作檔位選擇對(duì)應(yīng)的終端系統(tǒng)工作模式并控制終端系統(tǒng)在對(duì)應(yīng)的工作模式下正常工作。
[0019]優(yōu)選的，其還包括步驟:S4，在終端系統(tǒng)正常工作過(guò)程中，通過(guò)電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)終端系統(tǒng)工作電壓，如果工作電壓低于設(shè)定閥值，則重新依次執(zhí)行步驟SI?S3。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:
一種能量自適應(yīng)終端系統(tǒng)通過(guò)電流檢測(cè)模塊檢測(cè)終端系統(tǒng)供電電流，控制芯片根據(jù)電流檢測(cè)模塊的檢測(cè)信號(hào)選擇終端系統(tǒng)的工作模式，實(shí)現(xiàn)了終端系統(tǒng)根據(jù)不同供電來(lái)源或不同供電條件自動(dòng)適應(yīng)調(diào)節(jié)，保障終端系統(tǒng)在有限能量的條件下均能工作至最高的工作速度和工作模式，從而提高終端系統(tǒng)的工作性能。
[0021]另外，能量自適應(yīng)終端系統(tǒng)還包括電壓檢測(cè)模塊，在終端系統(tǒng)正常工作的時(shí)候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電壓，使得終端系統(tǒng)可根據(jù)電壓檢測(cè)信號(hào)對(duì)工作模式進(jìn)行及時(shí)調(diào)整；通過(guò)限壓器限制控制模塊工作電壓，使其能保持正常工作狀態(tài)；通過(guò)限流器限制電路工作電流，保護(hù)控制模塊和多個(gè)負(fù)載不受大電流沖擊燒毀，從而確保電路正常工作；能量自適應(yīng)終端系統(tǒng)應(yīng)用在NFC無(wú)線供電終端系統(tǒng)對(duì)提高終端系統(tǒng)工作性能的效果尤為顯著。
[0022]本發(fā)明的另一個(gè)有益效果是:
一種終端系統(tǒng)的能量自適應(yīng)方法通過(guò)先檢測(cè)終端系統(tǒng)工作電流，再根據(jù)電流檢測(cè)信號(hào)選擇終端系統(tǒng)的工作模式，實(shí)現(xiàn)了終端系統(tǒng)根據(jù)不同供電來(lái)源或不同供電條件自動(dòng)適應(yīng)調(diào)節(jié)，保障終端系統(tǒng)在有限能量的條件下均能工作至最高的工作速度和工作模式，從而提高終端系統(tǒng)的工作性能。
[0023]另外，一種終端系統(tǒng)的能量自適應(yīng)方法通過(guò)在終端系統(tǒng)正常工作的時(shí)候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電壓，使得終端系統(tǒng)可根據(jù)電壓檢測(cè)信號(hào)對(duì)工作模式進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。
[0024]本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于電子終端系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明:
圖1是能量自適應(yīng)終端系統(tǒng)一種實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是終端系統(tǒng)的能量自適應(yīng)方法的步驟流程圖；
圖3是終端系統(tǒng)的能量自適應(yīng)方法一種實(shí)施例的程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】[0026]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相
互組合。
[0027]如圖1所示，一種能量自適應(yīng)終端系統(tǒng)，其包括輸入模塊、電流檢測(cè)模塊、控制模塊和多個(gè)負(fù)載，輸入模塊用于為控制模塊和多個(gè)負(fù)載提供工作電源，電流檢測(cè)模塊用于檢測(cè)輸入模塊的輸出電流，控制模塊分別與多個(gè)負(fù)載連接。一種能量自適應(yīng)終端系統(tǒng)通過(guò)電流檢測(cè)模塊檢測(cè)終端系統(tǒng)供電電流，控制芯片根據(jù)電流檢測(cè)模塊的檢測(cè)信號(hào)選擇終端系統(tǒng)的工作模式，實(shí)現(xiàn)了終端系統(tǒng)根據(jù)不同供電來(lái)源或不同供電條件自動(dòng)適應(yīng)調(diào)節(jié)，保障終端系統(tǒng)在有限能量的條件下均能工作至最高的工作速度和工作模式，從而提高終端系統(tǒng)的工作性能。
[0028]優(yōu)選的，其還包括電壓檢測(cè)模塊，電壓檢測(cè)模塊用于檢測(cè)輸入模塊的輸出電壓。在終端系統(tǒng)正常工作的時(shí)候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電壓，使得終端系統(tǒng)可根據(jù)電壓檢測(cè)信號(hào)對(duì)工作模式進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。
[0029]優(yōu)選的，其還包括限壓器，限壓器用于限制輸入模塊輸出到控制模塊的電壓。通過(guò)限壓器限制控制模塊工作電壓，使其能保持正常工作狀態(tài)。
[0030]優(yōu)選的，其還包括限流器，限流器用于限制輸出模塊輸出到控制模塊的電流。通過(guò)限流器限制電路工作電流，保護(hù)控制模塊和多個(gè)負(fù)載不受大電流沖擊燒毀，從而確保電路
正常工作。
[0031]如圖2所示，本發(fā)明還提供一種終端系統(tǒng)的能量自適應(yīng)方法，其包括步驟:S1，通過(guò)電流檢測(cè)模塊檢測(cè)輸入電流大?。籗2，根據(jù)電流大小判斷終端系統(tǒng)的工作檔位；S3，終端系統(tǒng)中的控制模塊根據(jù)工作檔位選擇對(duì)應(yīng)的終端系統(tǒng)工作模式并控制終端系統(tǒng)在對(duì)應(yīng)的工作模式下正常工作。一種終端系統(tǒng)的能量自適應(yīng)方法通過(guò)先檢測(cè)終端系統(tǒng)工作電流，再根據(jù)電流檢測(cè)信號(hào)選擇終端系統(tǒng)的工作模式，實(shí)現(xiàn)了終端系統(tǒng)根據(jù)不同供電來(lái)源或不同供電條件自動(dòng)適應(yīng)調(diào)節(jié)，保障終端系統(tǒng)在有限能量的條件下均能工作至最高的工作速度和工作模式，從而提高終端系統(tǒng)的工作性能。
[0032]優(yōu)選的，其還包括步驟:S4，在終端系統(tǒng)正常工作過(guò)程中，通過(guò)電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)終端系統(tǒng)工作電壓，如果工作電壓低于設(shè)定閥值，則重新依次執(zhí)行步驟SI?S3。
[0033]下面以NFC無(wú)線供電終端系統(tǒng)為例，詳述該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作過(guò)程。
[0034]NFC無(wú)線供電終端系統(tǒng)的輸入模塊為NFC無(wú)線電源接收模塊，其包括天線線圈和整流濾波電路，通過(guò)天線線圈接收NFC無(wú)線信號(hào)，并從中提取電流，經(jīng)過(guò)整流濾波電路輸出直流電。NFC無(wú)線控制模塊為控制芯片。NFC無(wú)線供電終端系統(tǒng)的多個(gè)負(fù)載分別為NFC收發(fā)模塊、W1-Fi收發(fā)模塊和藍(lán)牙收發(fā)模塊。控制模塊可設(shè)定工作檔位，并根據(jù)工作檔位控制各模塊處于工作狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)，以及控制各模塊工作狀態(tài)下的工作頻率。該實(shí)施例中，NFC無(wú)線供電終端系統(tǒng)設(shè)定為三檔，分別為L(zhǎng)1、L2和L3。各檔位說(shuō)明如下:
L1:最高狀態(tài)，打開NFC收發(fā)模塊、W1-Fi收發(fā)模塊和藍(lán)牙收發(fā)模塊，全部模塊均工作在最高收發(fā)速率。
[0035]L2:中間狀態(tài)，打開NFC收發(fā)模塊，并工作在最高收發(fā)速率；關(guān)閉W1-Fi收發(fā)模塊和藍(lán)牙收發(fā)模塊。
[0036]L3:最低狀態(tài)，打開NFC收發(fā)模塊，并工作在最低收發(fā)速率；關(guān)閉W1-Fi收發(fā)模塊和藍(lán)牙收發(fā)模塊。[0037]設(shè)定各檔位對(duì)應(yīng)的控制模塊輸入電流Il和12，其中11>12，Il和12的具體數(shù)值可根據(jù)具體終端系統(tǒng)工作電流設(shè)定。
[0038]當(dāng)控制模塊輸入電流Im>Il時(shí)，終端系統(tǒng)工作在檔位LI;
當(dāng)控制模塊輸入電流Im〈=Il且Im>=12時(shí)，終端系統(tǒng)工作在檔位L2;
當(dāng)控制模塊輸入電流Im〈I2時(shí)，終端系統(tǒng)工作在檔位L3。
[0039]顯然的，可以終端系統(tǒng)的具體需要設(shè)定其它檔位設(shè)置以及檔位對(duì)應(yīng)的工作模式，在此不累述，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0040]NFC無(wú)線電源接收模塊接收NFC無(wú)線能量并輸出電壓Vp。電壓檢測(cè)模塊并聯(lián)在NFC無(wú)線電源接收模塊輸出端檢測(cè)輸出電壓，并將檢測(cè)結(jié)果輸出到控制模塊進(jìn)行處理；電流檢測(cè)模塊串聯(lián)在控制模塊電源輸入電路中檢測(cè)控制模塊輸入電流Im，并將檢測(cè)結(jié)果輸出到控制模塊進(jìn)行處理；限壓器并聯(lián)在控制模塊電源輸入端，由于限壓器具有自動(dòng)負(fù)反饋功能，限壓器兩端電壓不受流過(guò)的電流大小影響，總是自動(dòng)穩(wěn)定在預(yù)設(shè)的電壓上，相當(dāng)于一個(gè)恒壓負(fù)載，所以可確?？刂菩酒恼９ぷ麟妷?；限流模塊串聯(lián)在控制模塊電源輸入端，同理，限流器可以限制進(jìn)入控制芯片的電流不超過(guò)額定值，防止由于電流過(guò)大對(duì)控制芯片造成沖擊。
[0041]如圖3所示，NFC無(wú)線供電終端系統(tǒng)上電并初始化后，首先置限壓器為一個(gè)預(yù)設(shè)的限壓電平VL，VL大于或等于控制芯片的最低工作電壓，VL的值可根據(jù)控制芯片最低工作電壓要求設(shè)定(如控制芯片最低2V則可限定VL=2.5V);接通限流器，限流器的限制電流IL被設(shè)置大于控制芯片的最高工作電流(可根據(jù)控制芯片最高工作電流參數(shù)設(shè)定，如控制芯片最高工作電流為20mA，則可設(shè)定限制電流IL=25mA)。然后，NFC無(wú)線電源接收模塊輸出電流經(jīng)過(guò)電流檢測(cè)模塊檢測(cè)得出輸入電流Im，電流檢測(cè)模塊將電流值輸入到控制芯片，控制芯片將Im與預(yù)設(shè)的檔位電流I1、12和13進(jìn)行比對(duì)判斷，根據(jù)判斷結(jié)果決定終端系統(tǒng)的工作檔位。
[0042]其中，NFC無(wú)線電源接收模塊輸出電源在限壓器上產(chǎn)生預(yù)設(shè)的限壓電平VL，供給控制芯片作為工作電平；NFC無(wú)線電源接收模塊輸出電源通過(guò)限流器，如果輸出電流Im大于限制電流IL，則限流器會(huì)限制輸入電流值，保護(hù)電路安全。
[0043]終端系統(tǒng)工作中，控制器芯片仍會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控輸出電壓VP的大小，若工作中VP電壓低于預(yù)設(shè)的觸發(fā)點(diǎn)VDET (根據(jù)芯片最低工作電壓要求，如設(shè)定VP=2V)時(shí)，系統(tǒng)將再次啟動(dòng)上述電流檢測(cè)工作并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果重設(shè)工作檔位。由于每次檢測(cè)僅需極短的時(shí)間即可，因此其檢測(cè)消耗極小。
[0044]以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種能量自適應(yīng)終端系統(tǒng)，其特征在于，其包括輸入模塊、電流檢測(cè)模塊、控制模塊和多個(gè)負(fù)載，所述輸入模塊用于為控制模塊和多個(gè)負(fù)載提供工作電源，所述電流檢測(cè)模塊用于檢測(cè)輸入模塊的輸出電流，所述控制模塊分別與多個(gè)負(fù)載連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能量自適應(yīng)終端系統(tǒng)，其特征在于，其還包括電壓檢測(cè)模塊，所述電壓檢測(cè)模塊用于檢測(cè)輸入模塊的輸出電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種能量自適應(yīng)終端系統(tǒng)，其特征在于，其還包括限壓器，所述限壓器用于限制輸入模塊輸出到控制模塊的電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種能量自適應(yīng)終端系統(tǒng)，其特征在于，其還包括限流器，所述限流器用于限制輸出模塊輸出到控制模塊的電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任意一項(xiàng)所述的一種能量自適應(yīng)終端系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)負(fù)載包括NFC收發(fā)模塊、W1-Fi收發(fā)模塊和藍(lán)牙收發(fā)模塊中的任意一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?4任意一項(xiàng)所述的一種能量自適應(yīng)終端系統(tǒng)，其特征在于，所述終端系統(tǒng)為NFC無(wú)線供電終端系統(tǒng)，所述輸入模塊為NFC無(wú)線電源接收模塊。
7.—種終端系統(tǒng)的能量自適應(yīng)方法，其特征在于，其包括步驟: SI，通過(guò)電流檢測(cè)模塊檢測(cè)輸入電流大??； S2，根據(jù)電流大小判斷終端系統(tǒng)的工作檔位； S3，終端系統(tǒng)中的控制模塊根據(jù)工作檔位選擇對(duì)應(yīng)的終端系統(tǒng)工作模式并控制終端系統(tǒng)在對(duì)應(yīng)的工作模式下正常工作。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種終端系統(tǒng)的能量自適應(yīng)方法，其特征在于，其還包括步驟: S4，在終端系統(tǒng)正常工作過(guò)程中，通過(guò)電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)終端系統(tǒng)工作電壓，如果工作電壓低于設(shè)定閥值，則重新依次執(zhí)行步驟SI?S3。
【文檔編號(hào)】G05B19/04GK103513592SQ201310459433
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】黃松, 葉瑋 申請(qǐng)人:深圳前海君浩銀通科技發(fā)展有限公司