移动设备中原厂电池产品的识别系统

摘要

在此公开了一种用于移动设备的原厂产品电池识别系统。用于确认电池是否为原厂产品电池的标签包括在电池中，以及读取器包含于移动设备本体中，用以传输及接收射频信息。当电池设置于该移动设备本体中时，移动设备通过从电池供应的功率操作，且原厂产品电池识别系统通过射频确定此电池是否为原厂产品电池。当确定此电池为原厂产品电池时，电池持续供应功率至移动设备，由此移动设备正常操作。另一方面，当确定此电池不是原厂产品电池时，中断从电池接收功率至移动设备，由此彻底解决因使用非原厂产品电池所造成的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及原厂产品电池识别系统，该系统被构造为使得移动设备仅能由原厂产品电池操作，更具体地说，涉及原厂产品电池识别系统，该系统包含标签，其包括于电池中，用于确认电池是否为原厂产品电池，标签具有无线射频识别系统(RFID)天线，优选地设置于此电池的保护电路板上，以及读取器，其设置于装置本体中，用以辨识所述标签，并只有当电池为原厂产品电池时才允许操作该移动设备。

背景技术

无线及移动设备的增加及从模拟到数字的转变为电子工业的近来重大趋势。无线电话(移动电话)及膝上型计算机与模拟相机转变为数位相机的快速普及化是此趋势的显著例子。

与上述趋势同时，对于作为设备的电源的二次电池做了许多研究及发展。二次电池之为锂二次电池，其使用锂转换金属氧化物或锂合成氧化物作为阴极活性材料，且具有高输出及容量对重量比，因此锂二次电池成为焦点。锂二次电池构造为其中电极构件和电解质一起设置于一密封壳体中的结构，所述电极构件是以阴极/分隔板/阳极结构构成的。然而，锂二次电池的问题是，锂二次电池可能因过充、过放、过电流或外部碰撞而着火或爆炸，即，锂二次电池安全性低。

为了解决这些问题，二次电池提供有各种安全性元件。举例来说，保护电路模块(PCM)连接于电池单元及外部输入及输出端子之间，该保护电路模块在过充、过放或过电流时中断电流的供应，以保护电池的安全性。此类安全性元件的使用是增加电池制造成本的主要因素之一。

结果，非原厂产品电池被大量使用。然而，在不具有安全性元件的电池的情况下，具有因电池的异常操作使电池着火或爆炸的危险的高度可能性。当非原厂产品电池设置于装置中时，已有在使用这种装置时非原厂产品电池偶尔爆炸的报道。因此，需要一种方法或系统，以辨识原厂产品电池，即，具有所有必须的元件以确保电池的操作及安全性。然而，因仿冒技术的增进，区分原厂产品电池及非原厂产品电池变得更为困难。

同时，与产品识别相关，在销售及物流应用中，近年来已广泛地应用使用射频，以非接触方式识别出储存于标签中的数据的技术，所述标签具有安装在其内的微芯片，其为一种自动识别及数据捕捉(AIDC)技术。射频识别(RFID)为一种AIDC技术，其以非接触方式，使用射频从其内设置有微芯片的标签、卡或标记中，读取数据。RFID系统是射频系统，其包含标签半导体芯片、天线及读取器(识别器)。

贴设有标签的产品的产品信息储存于半导体芯片中。天线以射频的形式在数米至数十米的距离传输信息。读取器接收信号以解码产品信息，并传输此解码的产品信息至预设系统，如计算机。因此，可以在任何地方任何时间自动地标识或者跟踪具有粘贴的标签的所有产品。

根据分类标准可精确地分类RFID，如是否供应电源、频带及通讯连接。根据是否供应电源，标签可分为主动式标签或被动式标签。主动式标签具有该主动式标签使用内置电池，具有各种容量的可读/可写存储器，及具有长距离(30至100米)数据交换范围的优点。另一方面，被动式标签具有不需外部电源供应，所以被动式标签的结构相对简单，被动式标签的制造成本低，以及半永久使用寿命的优点。然而，被动式标签的存储器为只读存储器，且被动式标签需要高输出读取器。因此，被动式标签使用于小单位的应用中。

根据频带，标签可分为高频标签或低频标签。低频标签使用30至500KHz的频率，导致低频标签的可读距离短。因此，低频标签通常被利用在安全性、成功管理及原厂产品识别的应用上。另一方面，高频标签使用860至960MHz或2.45GHz的频率，导致高频标签的可读距离长，举例来说，30公尺或更多。因此，高频标签通常被利用在铁路、物流或销售应用。

发明内容

因此，本发明提供一种识别系统，用于经由利用射频识别(RFID)技术来识别移动设备中的原厂产品。

具体的是，本发明的目的是提供一种原厂电池识别系统，用于经由装置本体中的射频，来确认具有包括在其内的标签的电池是否为原厂产品电池，并且只有当此电池被确认为原厂产品电池时，才允许装置利用从电池提供的功率正常操作。

本发明的另一目的是提供一种原厂电池识别系统，其中当标签包含于此电池中时，构造占据此标签的大部分的RFID天线，使得RFID天线可有效地设置于此电池的内部空间中。

本发明的再一目的是提供一种操作此原厂产品电池识别系统的方法。

根据本发明的一个方面，上述及其他目的可通过提供用于移动设备的原厂产品电池识别系统而实现，包括：具有标签的电池，其具有用于传输及接收射频的天线、用于储存产品信息的数据库、以及用于控制天线及数据库间的信息传输及接收的控制单元；以及移动设备本体，包含读取器，其具有用于传输及接收射频的天线、用于储存原厂产品电池识别信息的数据库，以及控制单元，用于控制天线及数据库间的信息传输及接收以及控制电池的电源的供应或中断。

因此，当电池设置于移动设备本体中时，利用从电池供应的功率操作移动设备，且根据本发明的原厂产品电池识别系统通过射频来判断此电池是否为原厂产品电池。当确定此电池为原厂产品电池时，则持续从电池接收功率到移动设备，藉此移动设备正常操作。另一方面，当确定此电池非为原厂产品电池时，则中断从电池接收功率至移动设备，藉此彻底解决因使用非原厂产品电池所造成的问题。

移动设备本体是一种可通过从电池供应的功率操作的结构。举例来说，虽然移动设备本体并无特别限制，但移动设备本体可为移动电话、相机、个人数字助理(PDA)或膝上型计算机。

优选的是，此电池为二次电池，更优选的是，为锂二次电池。可应用于本发明的二次电池与其形状无关。二次电池包含具有电极组件的电池单元，其以阴极/隔板/阳极结构构成，与电解质起以密封状态设置于壳体中，且保护电路模块(PCM)设置或安装于此电池单元。

电池的天线可以是射频识别(RFID)天线，用以传输及接收射频。优选的是，电池的天线为环状天线。因为移动设备的微型化，对于电池的轻、薄、短、小有强烈需求。由于此原因，难以在受限的电池内部空间中设置环状天线。具体地，环状天线的设置大幅增加电池的尺寸。此外，电池中环状天线的设置，其中大量部件以紧密方式设置，需要非常熟练的技术。同样地，在电池中执行环状天线设置的装置必须具有高精密结构。

因此，在本发明的优选实施例中，通过嵌入注入成型(insertinjection molding)，环状天线可与保护电路模块集成地形成，其包含保护电路板及连接端子，同时环状天线电性连接至保护电路模块，以便构成环保(green)本体罩体构件。此技术已详细揭露于韩国专利申请号2004-106712中，并以本申请申请人的名义提出申请。上述专利申请在此通过参考文件一并完整公开。

在本发明的更优选实施例中，环状天线可以以芯片形式安装到保护电路板，或可印制于保护电路板上。

储存于电池的数据库中的产品信息是用于确认所使用的电池是否为原厂产品电池的数据。产品信息可以是由电池制造公司分配的序号，或电池制造公司藉由保密路径提供至装置制造公司的固有原厂产品识别号码。产品信息并无特别限制，只要根据该产品信息可确认此电池是否为原厂产品电池即可。

电池的控制单元控制数据库的产品信息，根据从天线接收的控制信号将该产品信息调谐为可传输信号，且将此已调制信号重新传输至装置本体。

电池的标签可为被动式标签或主动式标签，该标签包含天线、数据库及控制单元。当电子标签为被动式标签时，功率以无线方式从装置供应至标签，使得可以操作标签。当标签为主动式标签时，功率从电池单元供应至标签，使得可以操作标签。在电子标签为被动式标签的情况下，装置本体还包含无线通讯单元，用以传输电源至标签。

除了和装置本身的操作相关的系统之外，装置本体包含读取器，该读取器包含如前所述的天线、数据库及控制单元。

与移动设备本身操作有关的已设置的外部或内部天线可用作装置本体的天线。同样地，与移动设备本身操作有关的已设置的微芯片可用作装置本体的数据库及控制单元。因此，用于原厂产品识别的读取器可以被包含在移动设备本体原有的硬件中作为软件，且因此，不需额外空间或装置。然而，根据情况，可额外包含必要组件，如用于原厂产品识别的读取器，且因此，本发明的范围不限于特定方法或特定结构。

根据情况，可将标签及读取器间传输及接收的信息编码，以防止安装于电池的标签被伪造。在此例中，电池的标签及装置本体的读取器进一步包含编码及解码单元，用以编码及解码信息。数据编码的方式并无特别限制。举例来说，可应用对称式密钥编码方法或非对称式密钥编码方法。

根据本发明的另一方面，提供一种操作原厂产品电池识别系统的方法。

根据本发明，原厂产品电池识别系统可以下列方式操作。首先，当电池设置于移动设备本体中时，移动设备本体的控制单元通过天线传输射频信号，用以请求产品信息，以便认证电池的产品信息。电池供应执行此操作的必需功率。仅管当此电池非为原厂产品电池时，在电池的初始操作期间并不会导致电池的安全性相关问题。因此，操作装置本体以确认此电池是否为原厂产品电池是通过此电池提供的功率所执行。由电池的天线接收信号，且控制单元抽取储存于数据库中的产品信息，调制所抽取的产品信息，并经由天线传输所调制的产品信息至装置本体。将所接收的资料信号调制为一信号，此信号可经由设备本体的控制单元处理，控制单元抽取储存于数据库中的原厂产品电池认证信息，以便确定从电池接收的产品信息是否对应于已抽取的原厂产品电池认证信息。可以各种方式执行该原厂产品识别的确定。当确定此电池为原厂产品电池时，设定此系统使得功率可持续地从此电池供应。另一方面，当确定此电池不是原厂产品电池时，此电池不是原厂产品电池的事实将以影像信息或声音信息的形式显示，且停止从此电池接收功率。

附图说明

上述及本发明的其他目标、特征与其他优势将会从以下结合附属图的详细描述获得清楚认知，其中：

图1为根据本发明的示例性原厂产品电池识别系统的典型方块图；

图2为示于图1中的原厂产品电池识别系统的示例性操作的图；

图3为根据本发明的优选实施例，包含环状射频识别(RFID)天线的电池的分解透视图；

图4为示出耦合环状天线及连接端子至示于图3中的保护电路板的透视图；

图5为示出利用嵌入注入成形方法，通过形成示于图4中的环状天线及保护电路模块所制造的环保本体罩体构件的透视图；

图6为根据本发明的优选实施例，环状天线构图于保护电路板(PCB)的一侧表面的透视图；以及

图7为根据本发明的另一优选实施例，环状天线构图于该PCB的前侧表面的透视图。

图中符号说明

100    原厂产品电池识别系统

200    装置本体

210    读取器

300    电池

310    电子标签

400    保护电路模块

500    RFID天线

具体实施方式

现在，本发明的优选实施方式将会参照图示作详细描述。这里必须注意，本发明的范围并不限制于所说明的实施方式。

图1为根据本发明的示例性原厂产品电池识别系统的典型方块图。为了便于清楚理解，省略了装置本体及电池的许多元件。

参考图1，用于移动设备的原厂产品电池识别系统100包含：读取器210，其设置于装置本体200中，包含天线212、数据库214以及控制单元216；以及标签，其设置于电池300中，包含天线312、数据库314以及控制单元316。

如图1所示，电池300设置于装置本体200中(电池300电性连接至装置本体200)。当电池300设置于装置本体200中时，装置本体200由电源单元220操作，该电源单元220电性连接至电池300，而不论电池300是否为原厂产品电池。因此，装置本体200的其它元件，如显示单元230，通过从电池300所提供的功率操作。

读取器210包含天线212，其传输及接收射频数据、数据库214储存原厂产品识别信息、以及控制单元216，其控制射频数据的传输和接收以及电源单元200的操作。控制单元216还控制显示单元230的操作，以便将此电池是否为原厂产品电池的标识显示给使用者。各种信息，如影像信息及声音信息，可经由显示单元230显示。读取器210的数据库214及控制单元216可以以微芯片的形式分别设置于装置本体200中。或者，读取器210的数据库214及控制单元216可以以软件的方式包含在装置本体200的原有硬件中。

标签310包括天线312、数据库314及控制单元216，所述标签310传输信息至装置本体200的读取器210及从装置本体200的读取器210接收信息，所述天线312传输及接收射频资料，所述数据库314储存产品信息，所述控制单元216控制射频资料的传输及接收。在标签310为主动式标签的情况下，标签310可以被构造为该标签310可使用从电池单元320所供应的功率操作(请参考虚线)。数据库314和/或控制单元316可以以微芯片的形式包含于电池中。或者，可包含数据库314和/或控制单元316作为保护电路板上的电路。

只要不会使本发明的效果下降，可增加其他元件或部分改进上述构件，且这些增加及改进均须解释为在本发明的范围内。

图2为说明示于图1中的原厂产品电池识别系统的示例性操作的图。

如图1所示，当电池设置于装置本体中时，功率从电池供应至装置本体，使得装置本体操作(S100)。同样地，操作装置本体的读取器，以便以射频的形式传输产品信息请求信号(S110)。产品信息请求信号由电池的天线接收，且电池的控制单元将储存于数据库中的产品信息调制为射频信号，并经由天线传输此射频信号(S120)。装置本体的读取器接收此射频信号，且装置本体的控制单元根据储存于数据库中的原厂产品识别信息，确认从此标签接收的产品信息是否正确(即，从此标签接收的产品信息为原厂识别信息)(S130)。当识别的结果确定此电池为原厂产品电池时，装置本体的控制单元命令电源单元持续接收电源(S140)。另一方面，当确定此电池不是原厂产品电池时(包含即使超过预设时间周期也没有接收到回应信号的情形)，装置本体的控制单元控制显示单元，使得可经由显示单元通知使用者此电池不是原厂产品电池的消息(S150)，并命令电源单元中断功率的接收(S150)，使得此装置本体无法再利用当前所设置的电池继续操作。

图3至图5以典型的视图说明了根据本发明的优选实施例，标签的环状天线以嵌入注入成形方式与保护电路模块一起形成，以构成环保本体罩体构件的一部分的示意图。

首先参考图3，电池300包含：电池单元320，具有电极构件(图未示)，其由阴极、阳极及隔板组成，与电解质一起设置于电池内；保护电路模块400，其包含保护电路板410、连接端子420及422以及正温度系数(PTC)块430；以及环状射频识别(RFID)天线500。环状射频识别(RFID)天线500耦合至保护电路模块400，使得环状天线500电性连接至保护电路模块400。

构成电池单元320，使得电极构件的电极之一(举例来说，阳极)连接至形成于电池单元320上端中心的突出端子322，该电极构件以密封状态设置于电池单元320中，且电极构件的另一电极(举例来说，阴极)直接连接至作为端子的导电电池壳体324。

环状天线500，以及保护电路模块400，以及罩盖470通过嵌入注入成形一体地形成，以构成罩体构件。保护电路模块400包含保护电路板410，其上基本上形成有保护电路，以及连接端子420及422。视情况需要，PTC块430和/或导线440与442可包含于保护电路模块400中。

在PTC块430及导线440与442未包含于环保本体罩体构件中的情形下，环状天线500、连接端子420及422、和保护电路板410设置于预设铸模(图未示)中，且熔融的树脂注入此铸模，使得环状天线500、连接端子420422以及保护电路板410可与罩盖470一体地形成。

如图4所示，环状天线500及连接端子420及422耦合至保护电路板410，以便制造环保本体罩体构件。举例来说，通过焊接，环状天线500的延伸部510可耦合至保护电路板410，且举例来说，通过焊接，连接端子420及422还可耦合至保护电路板410。根据情况，环状天线500及连接端子420及422可通过适当的耦合元件彼此互相暂时耦合。

其上耦合环状天线500及连接端子420及422的保护电路板410，通过嵌入注入成形在预设铸模中形成，由此制造如图5所示的环保本体罩体构件600。可从图中看到，环状天线500的延伸部510一体地耦合至环保本体罩体构件600，而且，虽然并没有显示在图中，这些连接端子从环保本体罩体构件600的下端表面部分露出。将罩体构件600装配至电池单元的过程将在之后参照图3描述。

再参考图3，具有极佳胶粘性的导电性元件326，如镍包层元件，连接于电池单元320的上端表面的一侧，且绝缘性元件328连接于电池单元320的上端表面的另一侧。阴极导线440耦合至导电性元件326。之后，阴极导线440耦合至保护电路模块400的阴极连接端子420。另一方面，PTC块430耦合至突出的阳极端子322，且阳极导线442耦合至PTC块430的延伸体。之后，阳极导线442耦合至保护电路模块400的阳极连接端子422。优选的是，通过点焊完成导电性元件326及阴极导线440间的耦合以及PTC块430及阳极导线442间的耦合。在耦合有导线440及442的电池上端，设置环保本体罩体构件600(请参考图5)，其通过一体地形成环状天线500、保护电路板410及罩盖470所构成，同时，连接端子420422从导线440及442的上端表面部分露出。

当如上述设置环保本体罩体构件时，通过形成在环保本体罩体构件的侧部的开口，通过焊接将连接端子422及442彼此互相耦合，且然后开口450由侧罩460覆盖，由此构成电池的上部。之后，下罩700耦合至电池单元320，且然后包覆元件800应用电池单元320的外表面。结果，完成电池300。

图6及7分别为根据本发明的优选实施例，示出标签的环状天线构图于保护电路模块的电路的板示意图。

参考这些图，外部输入及输出端子412形成在板状保护电路板410的上端。在该板状保护电路板410的上端印制有用于控制过充、过放及过电流的保护电路(未示出)。另外，各种安全性元件416设置于板状保护电路板410的上端。同样地，环状天线501、502部分或完整地构图于保护电路板410的上端表面或下端表面上。当保护电路印制为保护电路板410时、在保护电路印制保护电路板410之前或在保护电路印制于保护电路板410之后，环状天线501、502可同时印制于保护电路板410。因为环状天线501、502构图于保护电路板410上，所以不需设置环状天线501、502的空间。

示于图1中的数据库314及控制单元316可以以附加微芯片德形式设置于保护电路板410，或以电路的形式设置于保护电路板410中。

保护电路板410可电性设置或安装至本体，该本体用于具有各种结构的二次电池。

尽管为了说明的目的已经公开了本发明的优选实施例，本领域技术人员应理解的是，可以有各种改进、增加或替换，而不背离在所附的权利要求书中公开的本发明的范围和精神。

产业利用性

如上述说明可知，根据本发明的原厂产品电池识别系统通过射频确认所使用的电池是否为原厂产品电池。当所使用的电池为原厂产品电池时，装置本体持续从电池接收功率，且因此，装置本体正常操作。另一方面，当所使用的电池不是原厂产品电池时，中断从电池供应功率至装置本体。因此，彻底解决因使用非原厂产品电池所造成的问题。更进一步，在RFID天线以芯片的形式设置于保护电路板，或以电路的形式构图于保护电路板上的情形下，可构成标签而不会增加电池的体积，且因此，可制造具有紧密结构的电池。