CN106892028A - 一种共享单车智能锁 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种共享单车智能锁,包括锁本体和锁销,锁本体内部设有控制单元、通信单元和机电执行机构,智能锁能够与外部信号源进行信息交互。智能锁还包括依次电连接的太阳能电池板、充放电单元和充电电池,其中,太阳能电池板铺设于锁本体上,以捕获太阳能并转化为电能输出。充放电单元和充电电池设置于锁本体内部,充放电单元用于控制充电电池的充放电状态,以控制太阳能电池板输出的电能存储于充电电池以及控制充电电池输出电能,供给控制单元、通信单元和机电执行机构所需电能。该智能锁使用的太阳能电池板设置在智能锁的锁本体的表面上,既可以满足捕获太阳能并转化为电能的需求,又能避免较长长度的线缆在车身上的布置问题。
Description
技术领域
本发明属于共享单车领域,具体涉及一种共享单车智能锁。
背景技术
近一两年,在企业与政府合作下,共享单车作为一种共享经济的新形态出现在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区、公共服务区等区域,以为公众提供自行车单车共享服务为主要目标。另外,共享单车作为一种符合低碳出行理念的交通方式,越来越多地引起人们的注意。
通常,共享单车会配置一些周边设备以更方便的提供共享服务,例如共享单车智能锁。如公开号为CN105425653A,名称为《一种车载公共自行车智能控制器》的中国专利,公开了一种自行车智能控制器,该装置具备共享单车所使用的智能锁的定位功能、通信功能以及电子锁功能,同时,该装置使用锂电池为其提供电能。
另外,为了解决充电问题,上述专利的技术方案采用动能充电模式,即通过车轮运动产生的动能给电池充电,保证电池的持续供应。类似的,公开号为CN205846964U,名称为《电机、电机系统》的中国专利,公开了一种利用自行车轮转动产生的动能使电机发电,从而为电池充电的技术方案。然而,共享单车使用动能充电模式,会给用户带来骑行阻力大等不好的使用体验,更容易使用户产生疲劳感。此外,在公开号为CN203859656U,名称为《多功能自行车花鼓发电机》的中国专利中,公开了一种在自行车车轮的花鼓上安装电机,利用车轮的转动进行发电的花鼓电机。但目前使用的花鼓电机结构复杂,导致电机结构不够紧凑,会受到安装空间的制约。
在一款新型的共享单车上,采用的是使用太阳能电池板为智能锁充电的模式。在该技术方案中,太阳能电池板设置于自行车前车筐的底板上,面积30cm*20cm左右,在一般光照条件下,将智能锁中内置的10000mAH锂电池充满,预计需要1天到30小时左右。此种设置方式,需要从自行车前车筐的太阳能电池板处引出线缆,并进一步将线缆引至车身中后部的智能锁为止,使得线缆长度较长。另外,线缆在车身上的布置方式也是个需要重点关注的问题,考虑到前车轮、车筐会相对车架转动,线缆从前车筐引至车架时需要避免发生因相对转动引起的线缆损伤。再者,外置线缆容易被别有用心者人为剪断、破坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种共享单车智能锁,该智能锁采用太能电池板以及配套的充放电单元为充电电池充电以及结合充电电池为其他电子元器件供电。同时,该智能锁使用的太阳能电池板设置在智能锁的锁本体的表面上,既可以满足捕获太阳能并转化为电能的需求,又能避免较长长度的线缆在车身上的布置问题。
为解决上述技术问题,本发明采用如下的技术方案:
一种共享单车智能锁,包括锁本体和锁销,锁本体内部设有控制单元、通信单元和机电执行机构,智能锁能够与外部信号源进行信息交互。智能锁还包括依次电连接的太阳能电池板、充放电单元和充电电池,
其中,太阳能电池板铺设于所述锁本体上,以捕获太阳能并转化为电能输出。充放电单元和充电电池设置于所述锁本体内部,充放电单元用于控制充电电池的充放电状态,以控制太阳能电池板输出的电能存储于充电电池以及控制充电电池输出电能。充电电池分别电连接于控制单元、通信单元和机电执行机构以供给其所需电能。
一优选实施例中,太阳能电池板与锁本体为一体式结构,且太阳能电池板与充放电单元之间的连接线缆置于锁本体内。
一优选实施例中,太阳能电池板铺设于锁本体在安装状态下面朝上的一侧面上。
一优选实施例中,外部信号源包括移动终端和共享云平台。
一优选实施例中,共享云平台能够与多个智能锁进行信息交互,并采集和控制智能锁以及配置该智能锁的共享单车的工作状态。
一优选实施例中,锁本体为密封式结构,用以将其内部设置的电子器件与外界相隔离。
一优选实施例中,锁本体与太阳能电池板之间密封连接,以将锁本体内设置的电子器件与外界相隔离。
一优选实施例中,通信单元用于智能锁与外部信号源之间的信息交互。
一优选实施例中,控制单元用于控制所述智能锁的开/闭锁动作以及智能锁与外部信号源的信息交互。
一优选实施例中,机电执行机构用于实施智能锁的开/闭锁动作以使锁销处于开合或闭合状态。
采用本发明具有如下的有益效果:
1、采用太阳能电池板发电为共享单车的周边设备提供电能。
2、共享单车智能锁采用太阳能发电模式代替动能充电模式,避免了共享单车骑行阻力较大的问题。
3、将太阳能电池板设置在智能锁的表面,解决了将太阳能电池板布置在共享单车前车筐引起的较长线缆在车身上的布置问题。
4、将太阳能电池板设置在智能锁的表面,降低了智能锁的供电被人为剪断的风险。
5、将太阳能电池板设置在智能锁的表面,可以只通过增加一个部件方便地将现有有桩公共自行车改造为无桩共享单车。
附图说明
图1为本发明第一种实施例的共享单车智能锁的示意图。
图2为图1的智能锁安装于共享单车上的示意图。
图3A-3C分别示出本发明第二种实施例的共享单车智能锁的主视图、俯视图和左视图。
图4为图3A-3C的智能锁安装于共享单车上的示意图。
图5为本发明实施例的共享单车智能锁电气部件的系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
参照图1至图5,示出了用于共享单车领域的自行车智能锁,该智能锁能够与外部信号源进行信息交互,其中,外部信号源可包括移动终端(如手机或平板电脑等)和共享云平台等。共享云平台能够与多个智能锁进行信息交互,并采集和控制所述智能锁的工作状态,从而可以实时控制和动态调整以及采集多个共享单车的工作状态。
该智能锁包括锁本体1和锁销2,锁本体1的内部设有控制单元、通信单元、机电执行机构以及充放电单元和充电电池。本发明所述的智能锁还包括太阳能电池板3(包括图1的第一种实施例和图3A-3C的第二种实施例,但本发明保护范围不限于这两种实施例),太阳能电池板3铺设于锁本体1上,以捕获太阳能并转化为电能输出。优选地,太阳能电池板通过诸如粘接的方式固定于锁本体1上而与锁本体1形成一体式结构。优选地,太阳能电池板3铺设在锁本体1在安装状态下面朝上的一侧面上。这里,术语“面朝上”意思既包括面正朝上,也包括面斜朝上。优选地,该侧面为锁本体1上表面积较大的一面。应理解,智能锁也可以一定的倾斜角度安装在共享单车上,图中所示安装方式仅为示例性的,其他可保障日光照射至太阳能电池板且发电效率较高的智能锁安装方式均可采纳。太阳能电池板3与锁本体1为一体式结构且两者之间无外置线缆,即太阳能电池板3与充放电单元之间的连接线缆内置于锁本体内,可避免发生外置线缆被人为或意外损坏的风险。
在太阳光的照射下,太阳能电池板3可以捕获太阳能并将其转化为电能输出。太阳能电池板3、充放电控制单元和充电电池三者依次电连接,从而,充放电单元可以控制充电电池的充放电状态,即控制太阳能电池板3输出的电能存储于充电电池以及控制充电电池对外输出电能。例如,充电电池分别电连接于控制单元、通信单元和机电执行机构,根据智能锁的工作状态,由充电电池供给其所需电能。
将太阳能电池板3铺设在智能锁的一侧面上,使得太阳能电池板3可以近距离与设置在智能锁内部的充电电池进行电连接,从而避免了在车身/车架上布设线缆的问题。从而,将太阳能电池板近距离地布设在智能锁表面,而不是布设在共享单车的其他部位,如共享单车前车筐,一方面节省了线缆的成本;另一方面减少了线缆在车身上布置时所需的加工制造成本,如开孔等制造成本;再者避免了较长的线缆,因局部接触不良引起的充电失效。
采用太阳能电池板捕获太阳能发电的模式,可以充分利用可再生能源,提高能源利用率。相比采用动能充电模式,如利用车轮转动带动发电机发电的模式,太阳能发电模式可以避免增加共享单车骑行阻力。
本发明所述的智能锁表面设置的太阳能电池板3的面积,预期将接近在共享单车前车筐中设置的太阳能电池板(现有技术方案)的面积的二分之一,从而,预期将智能锁中内设的充电电池充满电预计在2天左右,根据共享单车实际平均使用时间而导致的耗电情况以及智能锁内的充电电池(锂电池)供电在没有充电的情况下能维持数周的设计惯例,该充电效率属于可接受范围之内。随着设计手段、芯片技术的进步,智能锁的功率消耗将不断降低,例如,采用NB-IoT技术,且共享单车是典型的低功耗广域物联网应用,采用太阳能发电模式已足够智能锁自身的功率效率,在耗电电流减少的情况下,充电电流小一点是可以接受的。
智能锁在工作时,通过通信单元来进行智能锁与外部信号源(如共享云平台,手机等移动终端)之间的信息交互。
在用户使用共享单车时,根据智能锁与外部信号源的信息交互情况,控制单元接收指令或者发出控制指令,以控制智能锁的开/闭锁动作。智能锁的开/闭锁动作,通过机电执行机构来具体实施,机电执行机构将动作施加于锁销以使其处于开合或闭合状态。
为了保证智能锁在雨雪天气等情况下的正常工作状态,锁本体1可以设置为密封式结构,用以将其内部设置的电子器件与外界相隔离。或者,锁本体与太阳能电池板之间密封连接,以将锁本体内设置的电子器件与外界相隔离。
应当理解,本文所述的示例性实施例是说明性的而非限制性的。尽管结合附图描述了本发明的一个或多个实施例,本领域普通技术人员应当理解,在不脱离通过所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下,可以做出各种形式和细节的改变。
Claims (10)
1.一种共享单车智能锁,包括锁本体和锁销,所述锁本体内部设有控制单元、通信单元和机电执行机构,所述智能锁能够与外部信号源进行信息交互,其特征在于,所述智能锁还包括依次电连接的太阳能电池板、充放电单元和充电电池,其中,
所述太阳能电池板铺设于所述锁本体上,以捕获太阳能并转化为电能输出;
所述充放电单元和所述充电电池设置于所述锁本体内部,所述充放电单元用于控制所述充电电池的充放电状态,以控制所述太阳能电池板输出的电能存储于所述充电电池以及控制所述充电电池输出电能;
所述充电电池分别电连接于所述控制单元、所述通信单元和所述机电执行机构以供给其所需电能。
2.如权利要求1所述的共享单车智能锁,其特征在于,所述太阳能电池板与所述锁本体为一体式结构,且所述太阳能电池板与所述充放电单元之间的连接线缆置于所述锁本体内。
3.如权利要求1所述的智能锁,其特征在于,所述太阳能电池板铺设于所述锁本体在安装状态下面朝上的一侧面上。
4.如权利要求1所述的共享单车智能锁,其特征在于,所述外部信号源包括移动终端和共享云平台。
5.如权利要求4所述的共享单车智能锁,其特征在于,所述共享云平台能够与多个所述智能锁进行信息交互,并采集和控制所述智能锁以及配置该智能锁的共享单车的工作状态。
6.如权利要求1所述的共享单车智能锁,其特征在于,所述锁本体为密封式结构,用以将其内部设置的电子器件与外界相隔离。
7.如权利要求1所述的共享单车智能锁,其特征在于,所述锁本体与所述太阳能电池板之间密封连接,以将锁本体内设置的电子器件与外界相隔离。
8.如权利要求1所述的共享单车智能锁,其特征在于,所述通信单元用于所述智能锁与外部信号源之间的信息交互。
9.如权利要求1所述的共享单车智能锁,其特征在于,所述控制单元用于控制所述智能锁的开/闭锁动作以及所述智能锁与外部信号源的信息交互。
10.如权利要求1所述的共享单车智能锁,其特征在于,所述机电执行机构用于实施所述智能锁的开/闭锁动作以使所述锁销处于开合或闭合状态。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20170627 |