易损耗部件的寿命监测装置及智能电器的制作方法

本发明涉及一种易损耗部件的寿命监测装置及智能电器。

背景技术：

智能电器常配备有易损耗部件，例如空气净化器和净水器的滤芯，用于改善空气和水质量，然而这些滤芯通常采用吸附技术来吸收空气或水中的杂质，一旦寿命届满，无法进行正常工作，需要定期清理以及更换的，然而为确保智能电器有效工作，用户还需要关心易损耗部件的寿命和是否为全新产品，然而现有产品并未有快速鉴别寿命并及时提醒的功能；且使用分离式电子标签在获取电能的手段也比较单一，通常仅使用普通的整流二极管来获取电能，该获取方式不具备电能自主调节的能力。

技术实现要素：

本发明目的是：提供一种易损耗部件的寿命监测装置及智能电器，对易损耗部件，进行使用寿命的快速监测，并及时提醒用户，以避免不必要的损失，保护消费者合法权益。

本发明的第一技术方案是：一种易损耗部件的寿命监测装置，其至少包括：可信平台模块、与易损耗部件相互通信的分离式电子标签、一端与分离式电子标签双向通信而另一端则与可信平台模块安全通信的连接桥、以及控制可信平台模块的单片机模块。在第一技术方案的基础上，进一步包括如下附属技术方案：分离式电子标签的电能获取单元利用天线的感应信号来获取电能，且具有两级电压调节功能。所述分离式电子标签为NFC标签。所述易损耗部件为空气或水的过滤件。所述过滤件为HEPA、活性炭滤芯、复合型滤芯。所述易损耗部件与分离式电子标签通信的数据至少包括寿命、序列号、已使用时间数据。还包括与单片机模块相通信且可报警的显示模块，其中可信平台模块与单片机模块合为一芯片。本发明的第二技术方案是：一种具有上述寿命监测装置的智能电器，其为空气净化器、或吸尘器、或空调、或空气加湿器、或净水器。

本发明优点是：本发明通过结合可信平台模块(TPM)和近场通信技术，实现对易损耗部件寿命的快速监测，而且电子标签能回收，防止易损耗部件寿命信息说明书被篡改，以达到保护消费者合法权益，保护商家信誉，保护社会环境等目的；同时电子标签的电能获取单元还可以自主优化调节供能电量，进一步满足设备供电需求，并降低损耗。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1是本发明的功能模块图；

图2是本发明中易损耗部件、分离式电子标签的结构图；

图3是本发明中单片机模块的电路图；

图4是本发明中显示模块的电路图；

图5是本发明中连接桥的电路图；

图6是本发明分离式电子标签电能获取单元的电路图。

具体实施方式

实施例：如图1-6所示，本发明提供了一种易损耗部件的寿命监测装置的具体实施例，其中易损耗部件10可以为空气滤芯、或净水滤芯、或安装在智能电器中且进行过滤的过滤件，寿命监测装置包括：与易损耗部件10相互通信的分离式电子标签20、与分离式电子标签20双向通信的连接桥30、与连接桥30相互通信的单片机模块40、以及与单片机模块40相通信的显示模块50。单片机模块40具有与连接桥30相互通信的可信平台模块42(TPM，Trusted Platform Module)，其内部电路如图3所示。显示模块50的电路图如图4所示，连接桥30的电路图如图5所示。本实施例中单片机模块40与可信平台模块42合为同一芯片，同样地，可信平台模块42也可以与单片机模块40相互分离设置，即分别为不同芯片，也可以实现本发明目的。分离式电子标签20为NFC(Near Field Communication近场通信)标签，也可以为采用WIFI或蓝牙等无线技术的标签。可信平台模块42是针对商业用户的硬件安全保护技术，是对存储在模块里的数据进行高可靠性的加密处理，使这些数据完全无法被盗取，也确保寿命、序列号、已使用时间数据无法被篡改。

附图6为分离式电子标签电能获取单元的电路图，由于分离式电子标签均采用无线传输的形式来进行工作，因此，可以利用分离式电子标签的天线的感应信号来获取电能，并且该电能获取单元具备电压自主调节的能力，其具体连接关系为：分离式电子标签的天线线圈的一端与电容C1的一端连接，天线线圈的另一端与电容C2的一端连接，电容C1的另一端与二极管D1的阴极、电阻R1的一端连接，电容C2的另一端与二极管D2的阴极、电阻R2的一端连接，二极管D1的阳极与二极管D2的阳极相连，电阻R1的另一端与二极管D3的阳极、二极管D5的阳极连接，电阻R2与二极管D4、二极管D6的阳极连接，二极管D3的阴极连接开关管S1的一端，二极管D4的阴极连接开关管S2的一端，开关管S1的另一端与开关管S2的另一端相连，并且与二极管D1、D2的阳极连接点相连；二极管D5的阴极、二极管D6的阴极和电容C3的一端连接，电容C3的另一端与二极管D6的阳极连接，至此天线线圈的感应信号通过二极管D1、D2、D5、D6的整流输出直流电能至电容C3上，并且通过电阻R1、二极管D3、开关管S1、开关管S2、二极管D4、电阻R2构成的第一级电压调节电路来动态调节输出至电容C3上的电压，调节过程为当导通S1时候，将有一部分电流通过二极管D3、开关管S1、二极管D2，从而降低输出至C3的电流；当导通S2时候，将有一部分电流通过二极管D4、开关管S2、二极管D1，也能够降低输出至C3的电流，开关管S1、S2的控制信号可以依据电容C3的电压与一阈值电压比较的方式进行负反馈控制。其后还具有第二级电压调节电路，其连接关系为：电容C3的一端与电容C4的一端、开关管S3的一端连接，电容C3的另一端与电容C5的一端、开关管S4的一端连接，开关管S3的另一端与开关管S4的另一端连接，电容C4的另一端与二极管D7的阳极、输出电容C0的一端连接，电容C5的另一端与二极管D8的阴极、输出电容C0的另一端连接，二极管D7的阴极与开关管S5的一端连接，开关管S5的另一端与电感L1的一端、二极管D9的阴极连接，二极管D8的阳极与开关管S6的一端连接，开关管S6的另一端与电感L2的一端、二极管D10的阳极连接，电感L1的另一端与电感L2的另一端连接，且连接点与开关管S3、S4的连接点连接，二极管D9的阳极与输出电容C0的另一端连接，二极管D10的阴极与输出电容C0的一端连接，输出电容C0的两端为经过第二级电压调节电路后的输出电压。其调节过程为当开关管S3间歇导通时候，电容C3存储的能量通过开关管S3、电感L2、二极管D10释放给电容C0，可以实现降压调节；当开关管S3持续导通，开关管S6间歇导通时候，通过电感L2、D10构成升压电路，并且续流电流通过二极管D9、电感L1、电感L2、二极管D10构成续流通路，至此完成升压调节；当开关管S4、S5导通时候导通，电容C0的存储的能量通过二极管D7、开关管S5、电感L1、开关管S4、电容C5进行释放，在电容C0电压升压或者降压仍达不到要求时候，可进一步进行电压微调。至此，通过两极电压调整，电容C0两端的电压可提供给分离式电子标签使用。其中上述电感、电容、二极管、电阻均采用微型器件。

本发明通过近场通信技术结合TPM技术运用在智能电器上，对智能电器中易损耗部件寿命和防伪实现高安全性的保护，而且分离式电子标签为分离式设计，使得电子标签可以得到回收利用，实现节能环保，同时能防止被部件寿命信息被篡改，以达到保护消费者合法权益，保护商家信誉，保护社会环境等目的，同时电子标签的电能获取单元还可以自主优化调节供能电量，进一步满足设备供电需求，并降低损耗。

当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。