一种基于近场通讯技术提供物联网设备充电的无线充电原理及充电方法

摘要

本发明公开了一种基于近场通讯技术提供物联网设备充电的无线充电原理及充电方法，为解决物联网领域通过电池供电的设备无外部常电条件的地方，能够通过该发明中所提及的充电原理及方法，省时省力且快速方便的对设备进行充电，并为长期保持物联网设备电量提供了可能性。

说明书

技术领域

本发明涉及物联网设备领域，具体涉及的是一种基于近场通讯技术提供物联网设备充电的无线充电原理及充电方法。

技术背景

在当今互联网、物联网发展势头迅猛的今天，越来越多的物联网传感器和物联网设备应用在越来越多的领域。物联网设备的特点是低功耗及低频率的数据传输，一般物联网设备中都含有电池模组，单块电池续航根据通讯频率续航时间也不相同。而通常在户外的物联网设备都会存在电池充电难题，一般在产品设计时若留有充电接口，则在户外安装时需要注意接头的防水腐化，若未留有充电接口则设备多使用换电池的方式来实现。这两种方式都会存在着在充电或在更换电池上花费过多的时间。

给物联网设备进行充电的方法有外接电源充电、增加太阳能充电模块、更换电池等方法。外接电源在户外物联网领域有接入条件场景相对较少，同时外部接口、接线会增加设备的防水风险；太阳能充电对设备的使用场景有限且所处环境要求极高；若采用更换电池的方法，更换时间花费不仅较长，且在室外的物联网设备又因对环境敏感度高，而需要做到防水等目的，更换电池将极有可能降低设备的使用寿命，增加设备的损坏风险。

发明内容

为了解决物联网设备的充电、换电难题，提出了一种基于近场通讯技术提供物联网设备充电的无线充电组件及充电方法，该方法不仅更换操作方便，对更换人员的能力水平要求极低，且能保证设备原厂的防水性，对充电组件来讲能实现多维度的智能充电管控，能有效提高物联网设备的使用寿命和其维护的便捷性。

本发明的第一方面，实例包含了一个物联网设备与充电组件，物联网设备有自己的外观结构，内部至少包含电池模组、MCU模组、晶振、无线充电线圈、NFC电子标签，内部组件根据一定的电路结构进行连接；充电组件包含外观结构、电池模组、MCU模组、晶振、无线充电线圈、NFC模组，内部组件拥有能够之各部分能够正常运转的电路连接。

进一步的，充电组件拥有能与物联网设备相结合的外观结构，使其无线充电线圈能够与物联网设备的无线充电线圈结合并与之相对应、物联网设备的NFC电子标签能够与充电组件的NFC模组相对应。

物联网设备在周期性的工作时，会将当前的电压、触发充电电压及充电检测周期数据写入到NFC标签中。

本发明的第二方面，两者安装结合后，充电模组将通过NFC模组取读取物联网设备NFC电子标签中存储的数据信息，包括充电触发电压、当前电压及充电检测周期；并根据该检测周期间隔，周期性的获取物联网设备NFC中的电池模组电压数据、触发电压数据及检测周期。

若充电组件在周期性获取数据时当前电压高于充电触发电压，则充电组件不做任何操作，并进入下一个唤醒周期计时状态。

进一步的，当获取的当前电压低于充电触发电压时，充电组件将激活电池组件，通过无线充电线圈，向物联网设备输送电能。

进一步的，当电池模组判断完成充电后，充电组件将再次进入可周期唤醒并通过NFC模组获取物联网设备电量等数据状态，并在下一个唤醒周期继续执行上述电压判断及充电操作。

附图说明

图1为本发明的组件示意图；

具体实施方式

实施例为一个物联网设备和充电组件的内部结构示意图，100可视为物联网设备的结构外观，110可视为充电组件的结构外观，101、111分别为物联网设备及充电组件的MCU模组，102、112分别为物联网设备及充电组件的晶振，103、113分别为物联网设备及充电组件的电池模组，104、114分别为物联网设备及充电组件的无线充电线圈，105为物联网设备的NFC电子标签，115为充电组件的NFC模组。

101至105物联网设备的各模块通过一定的电路连接能使这些部件能够在一个体系中正常运转，111至115充电模组通过一定的电路连接使这些部件能够在一个体系中正常运转。

物联网设备在每次周期性的工作时，会将当前的电压、触发充电电压及充电检测周期数据写入到物联网设备的NFC标签中。

在充电组件出厂时，会在MCU模组中有一个预设的NFC模组的检测周期T

充电组件的NFC模组获取到的数据信息将传递给其MCU模组进行分析，得到该物联网设备当前的电压V

若获取到的物联网设备当前电压V

当电池模组判断充电完成后，将充电组件重新进入按周期检测模式，并再下一周期继续执行上述赋值及判断操作。

本发明可将充电组件的电池模组更换为有源电源模组。