CN107086650A - 一种旋转把手门电子锁供电方法及装置 - Google Patents

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刘祥明
牛林
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/32—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from a charging set comprising a non-electric prime mover rotating at constant speed

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Abstract

本发明涉用一种旋转把手门电子锁供电方法及装置，包括：在门体内安装齿轮组，其中大齿轮安装在旋转把手转轴上随之一起转动，小齿轮与大齿轮啮合传动；小齿轮轴上安装直流发电机，随小齿轮转动而发电；门体内安装电压比较器和稳压电路，直流发电机的输出端、电压比较器、稳压电路和固有的充电电池之间有电连接；设定电压比较器参数和元件，使之在直流发电机输出电压大于充电电池电压时向充电电池充电，反之则不充电，直流发电机向充电电池充电时通过电路实现对外供电，当直流发电机输出端电压低于充电电池电压时由电池对外供电。本发明利用开门或关门时随手扭动把手的动作，将扭力转换成电能供电子锁直接使用或者供电子锁的电池进行充电，提高了电池使用寿命，节约成本。

Description

一种旋转把手门电子锁供电方法及装置
技术领域
本发明是一种旋转把手门电子锁供电方法及装置。
背景技术
旋转把手门是一种常见的门，电子锁在旋转把手门上的应用已开始普及，从其它地方向门里面的电子锁供电的方法因为会破坏门的独立性，逐渐演变为使用电池向电子锁供电的方式，由于电子锁开关门动作对电池消耗较大，需要经常更换电池。在此，研发旋转把手门电子锁一类门锁的供电技术，延长电池使用寿命是很有必要，但现有方法中目前还缺少这样的技术。
发明内容
为此，本发明提出一种旋转把手门电子锁供电方法及装置，使之利用开门或关门时随手扭动把手的动作，将这种扭力转换成电能供电子锁直接使用或者供电子锁的电池进行充电，以提高电池的使用寿命，节约成本，以此解决现有技术的不足。
本发明的目的通过如下手段实现。
一种旋转把手门电子锁供电方法，其特征在于有如下步骤：
（1）在门体内安装齿轮组，其中大齿轮安装在旋转把手转轴上随之一起转动，小齿轮与大齿轮啮合传动；
（2）小齿轮轴上安装直流发电机，随小齿轮转动而发电；
（3）门体内安装电压比较器和稳压电路，直流发电机的输出端、电压比较器、稳压电路和固有的充电电池之间有电连接；
（4）设定电压比较器参数和元件，使之在直流发电机输出电压大于充电电池电压时向充电电池充电，反之则不充电。
所述直流发电机向充电电池充电时通过电路实现对外供电，当直流发电机输出端电压低于充电电池电压时由电池通过电路对外供电。
一种旋转把手门电子锁的供电装置，它有齿轮组、直流发电机、电压比较器、稳压电路和充电电池，其特征在于齿轮组的大齿轮安装在旋转把手的转轴上随之转动，小齿轮与大齿轮啮合传动，直流发电机安装在小齿轮轴上转动发电，直流发电机输出端、电压比较器；稳压电路和充电电池之间有电连接，电连接关系为：
直流发电机的输出端in1+接二极管D1正端和D2负端，输出端in1-接二极管D3正端和D4负端；二极管D2和D4正端相连，二极管D1负端和D3负端连接，同时接二极管D5正端、电压比较器输入端in1+ 和三极管Q1集电极；二极管D5负端接充电电池输入端input，充电电池的输出端output接电压比较器输入端in2+和三极管Q2的发射极；电压比较器输出端接三极管Q2基极和Q1基极；三极管Q2集电极接稳压器件AMS1117输入端3，以及电容器C1和C2的正端；三极管Q1集电极接二极管D5正端，发射极接二极管C1和C2正端和稳压器件AMS1117的输入端3；电容器C1和C2负端接稳压器件AMS1117输入端1同时与电容器C3和C4负端相接；电容器C3和C4正端共接于稳压器件AMS1117输入端2；二极管D2和D4正端、充电电池负极、电压比较器和电容器C4负端均接地；电容器C4的两端作为稳压电路的输出端。
所述三极管Q1为NPN型，三极管Q2为PNP型。
所述直流发电机为空心杯直流发电机。
本发明的工作原理如下：
在门把手转动时，带动大齿轮跟随转动，驱动小齿轮以更高的速度转动，带动发电机转动，从而将门把手转动的机械能转换为电能，将发电机的输出与充电电池和电压比较器连接起来，由电压比较器的输出判定充电电池还是直流发电机输出到稳压电路，最后通过稳压电路向外部电子锁供电。
本发明利用开门或关门时随手扭动把手的动作，将这种扭力转换成电能供电子锁直接使用或者供电子锁的电池进行充电，以提高电池的使用寿命，节约了使用成本。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图。
图2是本发明的电路原理图。
图1-2中，各组成部分的标号如下：
1-旋转把手；2-大齿轮；3-小齿轮；4-空心杯直流发电机；5-充电电池；6-电压比较器；7-稳压电路；8-外部输出端。
具体实施方式
下面结合附图和实例进一步说明本发明。
如图1-2所示，大齿轮2和小齿轮3构成齿轮组，大齿轮安装在旋转把手1的转轴上随之转动。大齿轮和小齿轮间的传动比根据安装在小齿轮轴上的空心杯直流发电机4的参数，以用旋转把手通常情况下转动的转速来确定。如上所述，齿轮组，以及电压比较器6、稳压电路7和充电电池5等均安装在门体内，以保持其独立性。
未提及的零部件及标号如上所述。
空心杯直流发电机输出端、电压比较器、充电电池和稳夺电路之间有电连接关系。具体的电连接关系如图2所示。其电路工作过程如下：
进一步地，in1+和in1-是空心杯直流电机的输出端，门把手的正转或反转会使得這两个端in1+电压高于in1-电压或in1+电压低于in1-电压，当in1+电压高于in1-电压时，二极管D1导通，D2、D3和D4截至关断，同样，当in1+电压低于in1-电压时，二极管D3导通，D1、D2和D4截至关断，无论in1+电压和in1-电压的高低，二极管D1和D3的2端获得高电压。若二极管D5的1端比2端电压高，则二极管导通后向电池充电，反之则不会进行充电；电压比较器的输入端in1+的电压大于in2+的电压，则电压比较器输出高电平，使得PNP型三极管Q2关断，NPN型三极管Q1导通，从而发电机的输出通过Q1连接到稳压器件AMS1117的输入端3，从而实现发电机对外部进行供电，若in1+的电压小于in2+的电压，则电压比较器输出低电平，使得PNP型三极管Q2导通，NPN型三极管Q1关断，电池的输出通过Q2连接到稳压器件AMS1117的输入端3，从而实现电池对外部进行供电。
实例：向下压把手或释放把手，空心杯发动机顺时针或逆时针转动，可充电电池电压为5伏：
（1）发电机输出电压为6伏，则二极管D5导通，发电机直接向电池充电，同时电压比较器的in1+电压6伏高于in2+电压5伏，则电压比较器输出低电平使Q2关断和Q1导通，发电机的输出连接到稳压电路的输入，从而实现发电机对外部电子锁供电。
（2）发电机输出电压为2伏，则二极管D5截至，发电机不能向电池充电，电池也，同时电压比较器的in1+电压2伏低于in2+电压5伏，则电压比较器输出低电平使Q1关断和Q2导通，电池的输出连接到稳压电路的输入，从而实现电池对外部电子锁供电。
第一次开锁时，门外的旋转把手是锁死不动的，开锁时电子锁的固有充电电池驱动锁舌将门锁打开，随即可以转动把手，从而发电。门锁在开启状态下，人们进出门会随手扭动把手，从而发电，此时锁舌不需要伸缩，因而不用电，此时发出的电只有给充电电池充电一个用途。因此，本发明的这种供电方法，其主要作用在于给充电电池充电，以延长电池的使用寿命和更换时间，达到节约使用成本的目的。

Claims (5)

1.一种旋转把手门电子锁供电方法，其特征在于有如下步骤：
（1）在门体内安装齿轮组，其中大齿轮安装在旋转把手转轴上随之一起转动，小齿轮与大齿轮啮合传动；
（2）小齿轮轴上安装直流发电机，随小齿轮转动而发电；
（3）门体内安装电压比较器和稳压电路，直流发电机的输出端、电压比较器、稳压电路和固有的充电电池之间有电连接；
（4）设定电压比较器参数和元件，使之在直流发电机输出电压大于充电电池电压时向充电电池充电，反之则不充电。
2.根据权利要求1所述旋转把手门电子锁供电方法，其特征在于直流发电机向充电电池充电时通过电路实现对外供电，当直流发电机输出端电压低于充电电池电压时由电池通过电路对外供电。
3.一种旋转把手门电子锁的供电装置，它有齿轮组、直流发电机、电压比较器、稳压电路和充电电池，其特征在于齿轮组的大齿轮安装在旋转把手的转轴上随之转动，小齿轮与大齿轮啮合传动，直流发电机安装在小齿轮轴上转动发电，直流发电机输出端、电压比较器；稳压电路和充电电池之间有电连接，电连接关系为：
直流发电机的输出端in1+接二极管D1正端和D2负端，输出端in1-接二极管D3正端和D4负端；二极管D2和D4正端相连，二极管D1负端和D3负端连接，同时接二极管D5正端、电压比较器输入端in1+ 和三极管Q1集电极；二极管D5负端接充电电池输入端input，充电电池的输出端output接电压比较器输入端in2+和三极管Q2的发射极；电压比较器输出端接三极管Q2基极和Q1基极；三极管Q2集电极接稳压器件AMS1117输入端3，以及电容器C1和C2的正端；三极管Q1集电极接二极管D5正端，发射极接二极管C1和C2正端和稳压器件AMS1117的输入端3；电容器C1和C2负端接稳压器件AMS1117输入端1同时与电容器C3和C4负端相接；电容器C3和C4正端共接于稳压器件AMS1117输入端2；二极管D2和D4正端、充电电池负极、电压比较器和电容器C4负端均接地；电容器C4的两端作为稳压电路的输出端。
4.根据权利要求3所述旋转把手门电子锁的供电装置，其特征在于三极管Q1为NPN型，三极管Q2为PNP型。
5.根据权利要求3所述旋转把手门电子锁的供电装置，其特征在于直流发电机为空心杯直流发电机。
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