能量自適應終端系統(tǒng)及終端系統(tǒng)的能量自適應方法
【專利摘要】本發(fā)明公開能量自適應終端系統(tǒng)，包括輸入模塊、電流檢測模塊、控制模塊和多個負載，輸入模塊用于為控制模塊和多個負載提供工作電源，電流檢測模塊用于檢測輸入模塊的輸出電流，控制模塊分別與多個負載連接。本發(fā)明還公開終端系統(tǒng)的能量自適應方法，包括步驟：S1，通過電流檢測模塊檢測輸入電流大?。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)工作檔位選擇對應的終端系統(tǒng)工作模式。本發(fā)明的終端系統(tǒng)和方法實現(xiàn)了終端系統(tǒng)根據(jù)不同供電來源或不同供電條件自動適應調(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)明可廣泛應用于電子終端系統(tǒng)。
【專利說明】能量自適應終端系統(tǒng)及終端系統(tǒng)的能量自適應方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及自適應電路控制系統(tǒng)，尤其涉及一種能量自適應終端系統(tǒng)，本發(fā)明還涉及一種終端系統(tǒng)的能量自適應方法。
【背景技術】
[0002]RFID: Radio Frequency Identification,射頻識別技術，又稱電子標簽、無線射頻識別，是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。
[0003]NFC:Near Field Communication,近距離無線通訊技術。
[0004]隨著科技發(fā)展水平的不斷提高，電子設備已經(jīng)深入人們生活的方方面。電子設備受制于有限的能量供應，往往需要對設備運行時的工作模式進行限制，例如降低設備運行速度、減少設備功能、降低設備性能等，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變差。
[0005]尤其是在無電池和非接觸式供電的無線電子設備應用中，例如RFID、NFC等，由于其能量來自與電磁波信號，供電來源不確定，獲取的能量往往比較微弱而且相對不穩(wěn)定。
[0006]例如在NFC無線供電終端系統(tǒng)中，現(xiàn)有技術只能使用較低工作速度以兼容不同的NFC供電來源。若NFC設備需要同時集成W1-Fi無線傳輸或藍牙無線傳輸功能并使用其進行更遠距離的無線數(shù)據(jù)傳輸時，將只能將W1-Fi無線傳輸或藍牙無線傳輸設置在較小的發(fā)射功率條件下，否則均可能會因供電不足而無法正常工作。
[0007]綜上所述，現(xiàn)有技術無法實現(xiàn)終端系統(tǒng)根據(jù)不同供電來源或不同供電條件自動適應調(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供電設備作為供電來源時，均能自動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改變設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]為了解決上述技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種可根據(jù)供電環(huán)境及條件自適應調(diào)節(jié)工作性能的終端系統(tǒng)。
[0011]為了解決上述技術問題，本發(fā)明的另外一個目的是提供一種能使終端系統(tǒng)根據(jù)供電來源自動調(diào)節(jié)工作性能的方法。
[0012]本發(fā)明所采用的技術方案是:
一種能量自適應終端系統(tǒng)，其包括輸入模塊、電流檢測模塊、控制模塊和多個負載，所述輸入模塊用于為控制模塊和多個負載提供工作電源，所述電流檢測模塊用于檢測輸入模塊的輸出電流，所述控制模塊分別與多個負載連接。[0013]優(yōu)選的，其還包括電壓檢測模塊，所述電壓檢測模塊用于檢測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，所述多個負載包括NFC收發(fā)模塊、W1-Fi收發(fā)模塊和藍牙收發(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無線供電終端系統(tǒng)，所述輸入模塊為NFC無線電源接收模塊。
[0018]一種終端系統(tǒng)的能量自適應方法，其包括步驟:S1，通過電流檢測模塊檢測輸入電流大小；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)工作檔位選擇對應的終端系統(tǒng)工作模式并控制終端系統(tǒng)在對應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)正常工作過程中，通過電壓檢測模塊檢測終端系統(tǒng)工作電壓，如果工作電壓低于設定閥值，則重新依次執(zhí)行步驟SI?S3。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:
一種能量自適應終端系統(tǒng)通過電流檢測模塊檢測終端系統(tǒng)供電電流，控制芯片根據(jù)電流檢測模塊的檢測信號選擇終端系統(tǒng)的工作模式，實現(xiàn)了終端系統(tǒng)根據(jù)不同供電來源或不同供電條件自動適應調(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，能量自適應終端系統(tǒng)還包括電壓檢測模塊，在終端系統(tǒng)正常工作的時候?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)電壓，使得終端系統(tǒng)可根據(jù)電壓檢測信號對工作模式進行及時調(diào)整；通過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)；通過限流器限制電路工作電流，保護控制模塊和多個負載不受大電流沖擊燒毀，從而確保電路正常工作；能量自適應終端系統(tǒng)應用在NFC無線供電終端系統(tǒng)對提高終端系統(tǒng)工作性能的效果尤為顯著。
[0022]本發(fā)明的另一個有益效果是:
一種終端系統(tǒng)的能量自適應方法通過先檢測終端系統(tǒng)工作電流，再根據(jù)電流檢測信號選擇終端系統(tǒng)的工作模式，實現(xiàn)了終端系統(tǒng)根據(jù)不同供電來源或不同供電條件自動適應調(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)的能量自適應方法通過在終端系統(tǒng)正常工作的時候?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)電壓，使得終端系統(tǒng)可根據(jù)電壓檢測信號對工作模式進行及時調(diào)整。
[0024]本發(fā)明可廣泛應用于電子終端系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明:
圖1是能量自適應終端系統(tǒng)一種實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是終端系統(tǒng)的能量自適應方法的步驟流程圖；
圖3是終端系統(tǒng)的能量自適應方法一種實施例的程序流程圖。
【具體實施方式】[0026]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相
互組合。
[0027]如圖1所示，一種能量自適應終端系統(tǒng)，其包括輸入模塊、電流檢測模塊、控制模塊和多個負載，輸入模塊用于為控制模塊和多個負載提供工作電源，電流檢測模塊用于檢測輸入模塊的輸出電流，控制模塊分別與多個負載連接。一種能量自適應終端系統(tǒng)通過電流檢測模塊檢測終端系統(tǒng)供電電流，控制芯片根據(jù)電流檢測模塊的檢測信號選擇終端系統(tǒng)的工作模式，實現(xiàn)了終端系統(tǒng)根據(jù)不同供電來源或不同供電條件自動適應調(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，其還包括電壓檢測模塊，電壓檢測模塊用于檢測輸入模塊的輸出電壓。在終端系統(tǒng)正常工作的時候?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)電壓，使得終端系統(tǒng)可根據(jù)電壓檢測信號對工作模式進行及時調(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。通過限流器限制電路工作電流，保護控制模塊和多個負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)的能量自適應方法，其包括步驟:S1，通過電流檢測模塊檢測輸入電流大??；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)工作檔位選擇對應的終端系統(tǒng)工作模式并控制終端系統(tǒng)在對應的工作模式下正常工作。一種終端系統(tǒng)的能量自適應方法通過先檢測終端系統(tǒng)工作電流，再根據(jù)電流檢測信號選擇終端系統(tǒng)的工作模式，實現(xiàn)了終端系統(tǒng)根據(jù)不同供電來源或不同供電條件自動適應調(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)正常工作過程中，通過電壓檢測模塊檢測終端系統(tǒng)工作電壓，如果工作電壓低于設定閥值，則重新依次執(zhí)行步驟SI?S3。
[0033]下面以NFC無線供電終端系統(tǒng)為例，詳述該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點和工作過程。
[0034]NFC無線供電終端系統(tǒng)的輸入模塊為NFC無線電源接收模塊，其包括天線線圈和整流濾波電路，通過天線線圈接收NFC無線信號，并從中提取電流，經(jīng)過整流濾波電路輸出直流電。NFC無線控制模塊為控制芯片。NFC無線供電終端系統(tǒng)的多個負載分別為NFC收發(fā)模塊、W1-Fi收發(fā)模塊和藍牙收發(fā)模塊。控制模塊可設定工作檔位，并根據(jù)工作檔位控制各模塊處于工作狀態(tài)或關閉狀態(tài)，以及控制各模塊工作狀態(tài)下的工作頻率。該實施例中，NFC無線供電終端系統(tǒng)設定為三檔，分別為L1、L2和L3。各檔位說明如下:
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；關閉W1-Fi收發(fā)模塊和藍牙收發(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；關閉W1-Fi收發(fā)模塊和藍牙收發(fā)模塊。[0037]設定各檔位對應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)工作電流設定。
[0038]當控制模塊輸入電流Im>Il時，終端系統(tǒng)工作在檔位LI;
當控制模塊輸入電流Im〈=Il且Im>=12時，終端系統(tǒng)工作在檔位L2;
當控制模塊輸入電流Im〈I2時，終端系統(tǒng)工作在檔位L3。
[0039]顯然的，可以終端系統(tǒng)的具體需要設定其它檔位設置以及檔位對應的工作模式，在此不累述，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0040]NFC無線電源接收模塊接收NFC無線能量并輸出電壓Vp。電壓檢測模塊并聯(lián)在NFC無線電源接收模塊輸出端檢測輸出電壓，并將檢測結(jié)果輸出到控制模塊進行處理；電流檢測模塊串聯(lián)在控制模塊電源輸入電路中檢測控制模塊輸入電流Im，并將檢測結(jié)果輸出到控制模塊進行處理；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負反饋功能，限壓器兩端電壓不受流過的電流大小影響，總是自動穩(wěn)定在預設的電壓上，相當于一個恒壓負載，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，限流器可以限制進入控制芯片的電流不超過額定值，防止由于電流過大對控制芯片造成沖擊。
[0041]如圖3所示，NFC無線供電終端系統(tǒng)上電并初始化后，首先置限壓器為一個預設的限壓電平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)設定，如控制芯片最高工作電流為20mA，則可設定限制電流IL=25mA)。然后，NFC無線電源接收模塊輸出電流經(jīng)過電流檢測模塊檢測得出輸入電流Im，電流檢測模塊將電流值輸入到控制芯片，控制芯片將Im與預設的檔位電流I1、12和13進行比對判斷，根據(jù)判斷結(jié)果決定終端系統(tǒng)的工作檔位。
[0042]其中，NFC無線電源接收模塊輸出電源在限壓器上產(chǎn)生預設的限壓電平VL，供給控制芯片作為工作電平；NFC無線電源接收模塊輸出電源通過限流器，如果輸出電流Im大于限制電流IL，則限流器會限制輸入電流值，保護電路安全。
[0043]終端系統(tǒng)工作中，控制器芯片仍會實時監(jiān)控輸出電壓VP的大小，若工作中VP電壓低于預設的觸發(fā)點VDET (根據(jù)芯片最低工作電壓要求，如設定VP=2V)時，系統(tǒng)將再次啟動上述電流檢測工作并根據(jù)檢測結(jié)果重設工作檔位。由于每次檢測僅需極短的時間即可，因此其檢測消耗極小。
[0044]以上是對本發(fā)明的較佳實施進行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發(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】
1.一種能量自適應終端系統(tǒng)，其特征在于，其包括輸入模塊、電流檢測模塊、控制模塊和多個負載，所述輸入模塊用于為控制模塊和多個負載提供工作電源，所述電流檢測模塊用于檢測輸入模塊的輸出電流，所述控制模塊分別與多個負載連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能量自適應終端系統(tǒng)，其特征在于，其還包括電壓檢測模塊，所述電壓檢測模塊用于檢測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任意一項所述的一種能量自適應終端系統(tǒng)，其特征在于，所述多個負載包括NFC收發(fā)模塊、W1-Fi收發(fā)模塊和藍牙收發(fā)模塊中的任意一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?4任意一項所述的一種能量自適應終端系統(tǒng)，其特征在于，所述終端系統(tǒng)為NFC無線供電終端系統(tǒng)，所述輸入模塊為NFC無線電源接收模塊。
7.—種終端系統(tǒng)的能量自適應方法，其特征在于，其包括步驟: SI，通過電流檢測模塊檢測輸入電流大小； 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)工作檔位選擇對應的終端系統(tǒng)工作模式并控制終端系統(tǒng)在對應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)正常工作過程中，通過電壓檢測模塊檢測終端系統(tǒng)工作電壓，如果工作電壓低于設定閥值，則重新依次執(zhí)行步驟SI?S3。
【文檔編號】G05B19/04GK103513592SQ201310459433
【公開日】2014年1月15日 申請日期: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 申請人:深圳前海君浩銀通科技發(fā)展有限公司