电子标签及认证系统的制作方法

文档序号:15344654发布日期:2018-09-04 22:36阅读:157来源:国知局

本实用新型涉及智能交通技术领域,尤其是涉及一种电子标签及认证系统。



背景技术:

随着科技的发展,一种新型的电子标签出现在人们的视野中,这种电子标签即太阳能电子标签。太阳能电子标签是智能交通领域内的一项重大发明,它采用太阳能电池板将光能转化为电能并存储起来,以供电子标签使用。经过实验测算,假如太阳能电子标签每日在光线充足(光照度≥2000lux)的环境下放置6小时,那么由光能转化的电能能够满足标签日常的消耗,从而延长了标签的电池使用寿命,更加节能环保。

目前,市场上大部分太阳能电子标签采用的是非晶硅,非晶硅弱光特性好、转化效率高,即使在弱光环境下也能使太阳能电池产生电能。太阳能电子标签的太阳能充电部分的框图如图1所述示:太阳能板的电能经过稳压器件处理后输出给储能元件以给储能元件充电,此处稳压器件一般会采用功耗超低的低压差线性稳压器(low dropout regulator,简称LDO)。假设储能元件的充电电压为Vc,则LDO的输出电压Vo要满足Vo≥Vc,太阳能板的输出电压Vs要满足Vs≥Vo+Vld(Vld为LDO的压降)。当光照强度较大时,太阳能板输出电压可满足要求;但当光照不充足时,太阳能板输出电压Vs<Vo+Vld,则无法达到储能元件充电的电压要求,即无法将太阳能板转化的电能存储在储能元件,而是白白浪费掉。

然而,在秋冬季有雾霾的地区,光照强度受雾霾影响降低较大,因而,太阳能板转化的电能只有小部分被储能元件存储起来,太阳能利用率很低。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种电子标签及认证系统,以缓解传统电子标签对太阳能利用率较低的技术问题。

第一方面,本实用新型实施例提供了一种电子标签,包括:用于为电子标签提供电能的太阳能充电器,所述太阳能充电器包括依次连接的太阳能板、升压器件、稳压器件和储能元件,其中,

所述升压器件用于将所述太阳能板输出的电能进行升压处理,以使所述电能的电压不小于预设电压,其中,所述预设电压为所述稳压器件的压降和所述储能元件的充电电压之和;

所述稳压器件用于对所述升压器件升压处理后的电能进行稳压处理,并将稳压处理后的电能输出到所述储能元件,以便所述储能元件向所述电子标签提供电能。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,所述升压器件为BQ25505芯片,其中,

所述BQ25505芯片的LBOOST管脚和VIN_DC管脚分别与所述太阳能板的正极相连;

所述BQ25505芯片的VBAT_SEC管脚和所述稳压器件连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,所述BQ25505芯片的使能脚接地,其中,所述使能脚为低电平有效。

结合第一方面的第一种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,电子标签还包括:第一电阻和第二电阻,其中,

所述第一电阻的第一端接地,所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端和所述BQ25505芯片的VRDIV管脚连接;

所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端还分别和所述BQ25505芯片的VBAT_OV管脚连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,电子标签还包括:第三电阻、第四电阻和第五电阻,其中,

所述第三电阻的第一端接地,所述第三电阻的第二端和所述第四电阻的第一端连接,所述第四电阻的第二端和所述第五电阻的第一端连接,所述第五电阻的第二端和所述BQ25505芯片的VRDIV管脚连接;

所述第三电阻的第二端和所述第四电阻的第一端分别和所述BQ25505芯片的OK_PROG管脚连接;

所述第四电阻的第二端和所述第五电阻的第一端分别和所述BQ25505芯片的OK_HYST管脚连接。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,电子标签还包括第一二极管,其中,

所述第一二极管设于所述稳压器件和所述储能元件之间,用于对所述储能元件流向所述稳压器件的电能进行拦截。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式,其中,所述稳压器件为低压差线性稳压器。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式,其中,所述电子标签还包括:备用电源,其中,

所述备用电源和所述储能元件连接,所述备用电源用于在所述太阳能板无法给所述储能元件提供电能的情况下,向所述储能元件提供电能。

结合第一方面的第七种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式,其中,所述电子标签还包括:第二二极管,其中,

所述第二二极管设于所述备用电源和所述储能元件之间,用于对所述储能元件流向所述第二二极管的电能进行拦截。

第二方面,本实用新型实施例还提供了一种认证系统,包括识别设备和第一方面所述的电子标签,其中,所述识别设备用于对所述电子标签进行识别。

本实用新型实施例带来了以下有益效果:该电子标签包括用于为电子标签提供电能的太阳能充电器,太阳能充电器包括依次连接的太阳能板、升压器件、稳压器件和储能元件,其中,升压器件用于将太阳能板输出的电能进行升压处理,以使电能的电压不小于预设电压,其中,预设电压为稳压器件的压降和储能元件的充电电压之和;稳压器件用于对升压器件升压处理后的电能进行稳压处理,并将稳压处理后的电能输出到储能元件,以便储能元件向电子标签提供电能。本实用新型通过在太阳能充电器中设置升压器件,使得光照不充足的情况下,太阳能板产生的低压升至满足充电要求的电压范围内,缓解了传统电子标签对太阳能利用率较低的技术问题。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统电子标签中太阳能充电器的结构示意图;

图2为本实用新型实施例一提供的电子标签中太阳能充电器的结构示意图;

图3为本实用新型实施例一提供的太阳能充电器的电路图;

图4为本实用新型实施例一提供的一种电子标签的结构示意图;

图5为本实用新型实施例二提供的一种认证系统的结构框图。

图标:1-太阳能板;2-稳压器件;3-储能元件;4-升压器件;5-备用电源;6-主板;100-识别设备;200-电子标签。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

图1所示为传统电子标签中太阳能充电器的结构示意图,包括依次连接的太阳能板1、稳压器件2和储能元件3。传统电子标签的太阳能充电器,若光照不充足,太阳能板1输出电压无法达到储能元件充电的电压要求,则太阳能板转化的电能无法被存储在储能元件中,而是白白浪费掉。基于此,本实用新型实施例提供的一种电子标签及认证系统,可以缓解传统电子标签对太阳能利用率较低的技术问题。

实施例一

如图2到图4所示,本实用新型实施例提供的一种电子标签。

参见图2,该电子标签包括:用于为电子标签提供电能的太阳能充电器,太阳能充电器包括依次连接的太阳能板1、升压器件4、稳压器件2和储能元件3,其中,

升压器件4用于将太阳能板1输出的电能进行升压处理,以使电能的电压不小于预设电压,其中,预设电压为稳压器件2的压降和储能元件3的充电电压之和;

稳压器件2用于对升压器件4升压处理后的电能进行稳压处理,并将稳压处理后的电能输出到储能元件3,以便储能元件3向电子标签提供电能。

在本实用新型实施例中,在太阳能充电器中设置了升压器件4,使得光照不充足的情况下,太阳能板1产生的低压升至不小于预设电压的电压范围内,以满足为储能元件3进行充电的要求,从而缓解了传统电子标签对太阳能利用率较低的技术问题。

本实用新型实施例的一个可选实施方式中,升压器件4为BQ25505芯片,其中,

BQ25505芯片的LBOOST管脚和VIN_DC管脚分别与太阳能板1的正极相连;

BQ25505芯片的VBAT_SEC管脚和稳压器件2连接。

本实用新型实施例中,升压器件4采用BQ25505芯片,太阳能板1直接连接BQ25505芯片,BQ25505芯片将太阳能板1转化的电能进行升压。BQ25505芯片具有325nA的超低静态功耗,所构建的升压器件4功耗低,仅需微瓦级的电力便可正常工作,从而有利于太阳能板1以较大的转化率将输出的电能转化为储能元件3存储的电能。在太阳能板1向BQ25505芯片的输入电压低至100mV的情况下,BQ25505芯片升压后的电压仍能为储能元件3充电,这表示即使和昏暗灯光相同照度的太阳光照射太阳能板1,太阳能板1转化的电能仍然能为储能元件3充电,极大地提高了太阳能利用率。

图3为本实用新型实施例提供的太阳能充电器的电路图。

参见图3,BQ25505芯片的使能脚接地,其中,使能脚为低电平有效,从而使得BQ25505芯片长期处于工作状态。

该电子标签还包括:第一电阻ROV1和第二电阻ROV2,其中,

第一电阻ROV1的第一端接地,第一电阻ROV1的第二端和第二电阻ROV2的第一端连接,第二电阻ROV2的第二端和BQ25505芯片的VRDIV管脚连接;

第一电阻ROV1的第二端和第二电阻ROV2的第一端还分别和BQ25505芯片的VBAT_OV管脚连接。

本实用新型实施例中,ROV1和ROV2接管脚VRDIV,为管脚VRDIV处的分压电阻;ROV1和ROV2接管脚VBAT_OV来调节管脚VBAT_SEC的电压值,以使管脚VBAT_SEC的电压值满足储能元件3的充电电压的要求。

该电子标签还包括:第三电阻ROK1、第四电阻ROK2和第五电阻ROK3,其中,

第三电阻ROK1的第一端接地,第三电阻ROK1的第二端和第四电阻ROK2的第一端连接,第四电阻ROK2的第二端和第五电阻ROK3的第一端连接,第五电阻ROK3的第二端和BQ25505芯片的VRDIV管脚连接;

第三电阻ROK1的第二端和第四电阻ROK2的第一端分别和BQ25505芯片的OK_PROG管脚连接;

第四电阻ROK2的第二端和第五电阻ROK3的第一端分别和BQ25505芯片的OK_HYST管脚连接。

本实用新型实施例中,ROK1、ROK2、ROK3用来设置储能元件3的过充电压阈值,当管脚VBAT_SEC的输出电压增大到储能元件3的过充电压阈值的情况下,BQ25505芯片自动关闭以使管脚VBAT_SEC的输出电压为零,从而防止储能元件3因过充而被损坏。

本实用新型实施例的另一个可选实施方式中,参见图4,该电子标签还包括第一二极管D1,其中,第一二极管D1设于稳压器件2和储能元件3之间,用于对储能元件3流向稳压器件2的电能进行拦截,从而防止储能元件3的反充。

本实用新型实施例的另一个可选实施方式中,稳压器件2为低压差线性稳压器(low dropout regulator,简称LDO),LDO是一个自耗很低的微型片上系统,从而有利于太阳能板1以较大的转化率将输出的电能转化为储能元件3存储的电能。

本实用新型实施例的另一个可选实施方式中,参见图4,电子标签还包括:备用电源5,其中,

备用电源5和储能元件3连接,备用电源5用于在太阳能板1无法给储能元件3提供电能的情况下,向储能元件3提供电能,从而保证电子标签的主板6的正常工作。

本实用新型实施例的另一个可选实施方式中,该电子标签还包括:第二二极管,其中,第二二极管设于备用电源和储能元件之间,用于对储能元件3流向第二二极管的电能进行拦截,从而防止储能元件3的反充。

图4所示为第二二极管包括二极管D2和二极管D3的情况。需要说明的是,图4所示只是本实用新型实施例中一种实施方式的示意图,第一二极管和第二二极管的数量,这里不作具体限定。

实施例二

本实用新型实施例提供的一种认证系统,如图5所示,包括:识别设备100和实施例一中的电子标签200,其中,识别设备100用于对电子标签200进行识别。

在本实用新型实施例中,认证系统包括识别设备100和电子标签200,电子标签200包括用于为电子标签200提供电能的太阳能充电器,太阳能充电器包括依次连接的太阳能板、升压器件、稳压器件和储能元件,其中,升压器件用于将太阳能板输出的电能进行升压处理,以使电能的电压不小于预设电压,其中,预设电压为稳压器件的压降和储能元件的充电电压之和;稳压器件用于对升压器件升压处理后的电能进行稳压处理,并将稳压处理后的电能输出到储能元件,以便储能元件向电子标签200提供电能。由于在太阳能充电器中设置了升压器件,从而使得光照不充足的情况下,太阳能板产生的低压升至满足充电要求的电压范围内,因而缓解了传统电子标签对太阳能利用率较低的技术问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

另外,在本实用新型实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是:以上实施例,仅为本实用新型的具体实施方式,用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制,本实用新型的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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