CN107257155A - 一种无线充电的智能锁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线充电的智能锁，包括锁体，所述锁体内部设置有储电单元，所述储电单元为所述锁体提供电能，包括无线充电装置，所述无线充电装置包括充电器，所述充电器耦接外部市电，并设置有一充电线圈，所述充电器工作时，所述充电线圈产生一变化的定向磁场；感应器，安装于门体或所述锁体上，包括一感应线圈，所述感应线圈用于接收所述定向磁场并生成感应电能；储能电路，一端耦接所述感应器，另一端耦接所述储电单元，接收所述感应电能并转化成充电电能至所述储电单元。无需走线，就可以完成充电过程，使用时，将无线充电器对准感应器，然后启动无线充电器，这样一来感应器通过接收交变磁场从而接收电能，从而起到给储电单元充电的效果。

Description

一种无线充电的智能锁

技术领域

本发明涉及智能锁发电技术,具体涉及一种无线充电的智能锁。

背景技术

智能锁是指区别于传统机械锁，在用户识别、安全性、管理性方面更加智能化的锁具，门禁系统中锁门的执行部件。

智能锁区别于传统机械锁, 是具有安全性, 便利性, 先进技术的复合型锁具。使用非机械钥匙作为用户识别ID的成熟技术，如:指纹锁、虹膜识别门禁(生物识别类，安全性高，不存在丢失损坏;但不方便配置，成本高)。磁卡、射频卡(非接触类，安全性较高，塑料材质，配置携带较方便，价格低廉)。TM卡(接触类，安全性很高，不锈钢材质，配置携带极为方便，价格较低)。在以下场所应用较多:银行，政府部门(注重安全性)，以及酒店，学校宿舍，居民小区(注重方便管理)。

而一般智能锁需要实现用户识别的技术内容，都需要配置对应的储电单元，以提供智能锁工作的电能，但是存在两个原因，一个是由于门体属于活动结构，所以会存在走线困难，室内电源难以给智能锁的储电单元直接充电，导致智能锁存在供电续航的问题，二是，一旦供电出现异常，那么外部人员无法完成验证，导致锁死，对生活造成极大的不便。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是提供一种无线充电的智能锁。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种无线充电的智能锁，包括锁体，所述锁体内部设置有储电单元，所述储电单元为所述锁体提供电能，

包括无线充电装置，所述无线充电装置包括充电器，所述充电器耦接外部市电，并设置有一充电线圈，所述充电器工作时，所述充电线圈产生一变化的定向磁场；

感应器，安装于门体或所述锁体上，包括一感应线圈，所述感应线圈用于接收所述定向磁场并生成感应电能；

储能电路，一端耦接所述感应器，另一端耦接所述储电单元，接收所述感应电能并转化成充电电能至所述储电单元。

由于走线较为不便，所以通过无线充电的方式，这样就可以将发生器设置在墙体或者门框上，无需走线，就可以完成充电过程，使用时，将无线充电器对准感应器，然后启动无线充电器，这样一来感应器通过接收交变磁场从而接收电能，从而起到给储电单元充电的效果。

进一步地，所述充电器安装于锁体附近的墙体上，所述墙体预设有容置槽，所述充电器本体可活动的连接于所述墙体，以使所述充电器可隐藏至所述容置槽内部。通过容置槽的设置，保证墙体可以及时被取出，就可以隐藏的效果，这样设置，较为简单便利，提高可靠性。

进一步地，所述充电器包括充电体和走线体，所述走线体的一端与墙体活动连接，所述充电线圈设置于所述充电体内部，所述充电体和所述走线体铰接，以使所述充电体可运动至与所述感应器的外表面接触。由于一般设置充电器的墙面和门体存在两种状态，平行和垂直，当平行时，如果需要让墙体设置在对应的位置，就可以起到一个固定的效果，保证设置的可靠性，同时通过一个走线体铰接设置，使得充电体可以翻折到对应的位置，与感应器接触，提高充电效率。

进一步地，所述充电器设置有调节电路，所述调节电路用于调节所述充电线圈的输出功率以改变所述定向磁场的强度。通过充电器设置的调节电路，可以起到一个充电效果，保证可靠性和安全性，提高使用寿命。

进一步地，还包括电量检测电路以及比较电路，所述电量检测电路耦接所述储电单元并用于检测所述储电单元的电量，所述比较电路配置有预设电量，当所述储电单元的电量小于所述预设电量时，所述比较电路输出第一信号。通过电量检测电路的设置，及时检测储电单元电量，这样就可以起到一个较佳的控制效果。

进一步地，所述充电器和外部电源之间耦接有保护开关，当所述保护开关接收第一信号时闭合以连通所述充电器和所述外部电源。通过充电器和外部点源的设置，这样保证在电量较高的情况下，处于断路状态，保证充电器的使用寿命，而在电量较低的情况下，闭合开关，使得充电器处于工作状态。

进一步地，所述充电器设置于所述门体的门框内部，且面向所述门体设置，所述感应器对应所述充电器设置；当所述门体处于闭合状态时，所述感应线圈接收所述定向磁场。通过将充电器设置在门体和门框的内部，这样一来，可以起到一个感应的效果，同时，较为隐蔽，且方便走线。

本发明技术效果主要体现在以下方面：由于走线较为不便，所以通过无线充电的方式，这样就可以将发生器设置在墙体或者门框上，无需走线，就可以完成充电过程，使用时，将无线充电器对准感应器，然后启动无线充电器，这样一来感应器通过接收交变磁场从而接收电能，从而起到给储电单元充电的效果。

附图说明

图1：本发明无线充电装置实施例1；

图2：本发明无线充电装置实施例2；

图3：本发明无线充电装置实施例3；

图4：本发明无线充电装置感应器电路原理图；

图5：本发明无线充电装置充电器电路原理图。

附图标记：1、门体；11、锁体；2、门框；3、墙体；4、感应器；41、充电体；411、抽拉槽；42、走线体；43、容置槽；5、感应器。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

实施例1，一种无线充电的智能锁，包括锁体11，所述锁体11安装于门体1，门体1安装于门框2，所述门框2安装于墙体3上，所述锁体11内部设置有储电单元，所述储电单元为所述锁体11提供电能，

包括无线充电装置，所述无线充电装置包括充电器，所述充电器耦接外部市电，并设置有一充电线圈，所述充电器工作时，所述充电线圈产生一变化的定向磁场；

感应器54，安装于门体1或所述锁体11上，包括一感应线圈，所述感应线圈用于接收所述定向磁场并生成感应电能；

储能电路，一端耦接所述感应器54，另一端耦接所述储电单元，接收所述感应电能并转化成充电电能至所述储电单元。

由于走线较为不便，所以通过无线充电的方式，这样就可以将发生器设置在墙体3或者门框2上，无需走线，就可以完成充电过程，使用时，将无线充电器对准感应器54，然后启动无线充电器，这样一来感应器54通过接收交变磁场从而接收电能，从而起到给储电单元充电的效果。

所述充电器安装于锁体11附近的墙体3上，所述墙体3预设有容置槽43，所述充电器本体可活动的连接于所述墙体3，以使所述充电器可隐藏至所述容置槽43内部。通过容置槽43的设置，保证墙体3可以及时被取出，就可以隐藏的效果，这样设置，较为简单便利，提高可靠性。

如图1所示，充电器可以设置成抽拉式，充电器壳体上设置抽拉槽411，而容置槽43两侧形成滑道，方便充电器移动，通过手指拉动充电器，可以将充电器推出，然后通过开关就可以控制充电器工作，为了方便理解，图1中，隐去了门体1前侧的墙面，这样一来，与门体1侧面的墙面就可以裸露出来，这样就可以在如图所示的位置进行拉动，对应的，由于感应器54设置在门内侧面，所以通过虚线视出，参照图5所示，充电器工作的电路包括变频电路，励磁电路和保护电路三个部分组成，变频电路调节工作频率，而励磁电路调节励磁磁场幅值，保护电路包括有熔断器、热应变片等保护器件，由于市电一般为220V，50HZ，而市电产生的磁场一般也是这个大小，所以通过变频电路提高输出频率，通过励磁电路改变幅值，从而起到一个变化的定向磁场输出的功能。所述充电器设置有调节电路，所述调节电路用于调节所述充电线圈的输出功率以改变所述定向磁场的强度。通过充电器设置的调节电路，可以起到一个充电效果，保证可靠性和安全性，提高使用寿命。还包括电量检测电路以及比较电路，所述电量检测电路耦接所述储电单元并用于检测所述储电单元的电量，所述比较电路配置有预设电量，当所述储电单元的电量小于所述预设电量时，所述比较电路输出第一信号。通过电量检测电路的设置，及时检测储电单元电量，这样就可以起到一个较佳的控制效果。所述充电器和外部电源之间耦接有保护开关，当所述保护开关接收第一信号时闭合以连通所述充电器和所述外部电源。通过充电器和外部点源的设置，这样保证在电量较高的情况下，处于断路状态，保证充电器的使用寿命，而在电量较低的情况下，闭合开关，使得充电器处于工作状态。

参照图4所示，所述储电单元包括有第一储电单元以及第二储电单元，所述储能电路配置有投切单元、第一电量检测电路、第二电量检测电路以及比较电路，所述第一电量检测电路用于检测第一储电单元的电量，所述第二电量检测电路用于检测第二储电单元的电量，所述比较电路用于比较第一储电单元的电量和所述第二储电单元的电量，当第一储电单元的电量大于第二储电单元的电量时，输出第一投切信号，当第二储电单元的电量大于第一储电单元的电量时，输出第二投切信号；

所述投切单元接收第一投切信号时，控制所述第一储电单元与所述锁体11构成供电回路，控制所述第二储电单元与所述储能电路形成充电回路；

所述投切单元接收第二投切信号时，控制所述第二储电单元与所述锁体11构成供电回路，控制所述第一储电单元与所述储能电路形成充电回路。

所述充电电路包括一整流电路，升压电路以及稳压电路，所述整流电路耦接所述感应器，用于对所述感生电流整流形成第一电压，所述升压电路用于将所述第一电压抬升至第二电压，所述第二电压用于提供蓄电电源的充电电压，所述稳压电路用于对第一电压和/或第二电压稳压。通过这样设置，对正向电流和反向电流均可以转换成充电电能，提高可靠性。

所述蓄电电源包括第一储电单元和第二储电单元，所述第一储电单元和第二储电单元之间耦接有切换单元，所述第一储电单元和第二储电单元分别设置有电量检测电路，所述电量检测电路还耦接于一比较电路，所述比较电路用于比较所述第一储电单元和第二储电单元的电量，并控制所述切换单元将电量较高的一储电单元接入负载，另一蓄电电源接入感应器所在回路。通过两个储电单元的设置，可以使得供电电路和充电电路独立工作，减小冗余功耗，提高使用寿命。

所述切换单元还耦接有第一稳压电容。切换时可以保持电平的稳定，不会出现电平失稳的现象。而K2和K3均起到一个切换的功能，而触点的设置，优先提供电回路闭合，再将充电回路闭合，也就是说，为了保证供电效果，比较电路如果需要控制第一储电单元接入供电回路，第二储电单元接入充电回路，那么先输出K2控制接入供电回路，再输出K3，控制接入充电回路。

实施例2与实施例1的区别在于，实施例2是通过两个结构配合实现，适用于安装在与门体1垂直的墙体3上，所述充电器包括充电体41和走线体42，所述走线体42的一端与墙体3活动连接，所述充电线圈设置于所述充电体41内部，所述充电体41和所述走线体42铰接，以使所述充电体41可运动至与所述感应器54的外表面接触。由于一般设置充电器的墙面和门体1存在两种状态，平行和垂直，当平行时，如果需要让墙体3设置在对应的位置，就可以起到一个固定的效果，保证设置的可靠性，同时通过一个走线体42铰接设置，使得充电体41可以翻折到对应的位置，与感应器54接触，提高充电效率。参照图2所示，走线体42可伸缩的设置在墙体3上，可以调节走线体42的伸出位置，而充电体41通过一个铰接结构与走线体42铰接，实现一个翻折的效果，这样一来，就可以通过翻折进行隐藏或伸出工作。使用流程如下，先通过拉动充电器将走线体42和充电体41一起取出，然后再将充电体41翻折与所述感应器54的表面平行，也就是与门体1表面平行，然后再沿平行面的垂直线方向压入走线体42，直至充电体41的距离和感应器54的距离最近，然后打开充电器，进行工作，产生磁场充电。

实施例3，参照图3所示，与实施例1的区别在于，所述充电器设置于所述门体1的门框2内部，且面向所述门体1设置，所述感应器54对应所述充电器设置；当所述门体1处于闭合状态时，所述感应线圈接收所述定向磁场。通过将充电器设置在门体1和门框2的内部，这样一来，可以起到一个感应的效果，同时，较为隐蔽，且方便走线。也就是说，在门框2面向门体1的一侧设置充电器，这样一来，当门体1关闭时，充电器和感应器54分别位于最佳的发射距离和接收距离，通过无线充电的方式，可以起到一个较佳的充电效果。需要说明的是，由于将充电器设置在门框2，这样走线可以通过墙体3，减少对墙面进行的改造，直接通过门体1就可以实现控制。

当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种无线充电的智能锁，包括锁体，所述锁体内部设置有储电单元，所述储电单元为所述锁体提供电能，其特征在于：

包括无线充电装置，所述无线充电装置包括充电器，所述充电器耦接外部市电，并设置有一充电线圈，所述充电器工作时，所述充电线圈产生一变化的定向磁场；

感应器，安装于门体或所述锁体上，包括一感应线圈，所述感应线圈用于接收所述定向磁场并生成感应电能；

储能电路，一端耦接所述感应器，另一端耦接所述储电单元，接收所述感应电能并转化成充电电能至所述储电单元。

2.如权利要求1所述的一种无线充电的智能锁，其特征在于：所述充电器安装于锁体附近的墙体上，所述墙体预设有容置槽，所述充电器本体可活动的连接于所述墙体，以使所述充电器可隐藏至所述容置槽内部。

3.如权利要求1所述的一种无线充电的智能锁，其特征在于：所述充电器包括充电体和走线体，所述走线体的一端与墙体活动连接，所述充电线圈设置于所述充电体内部，所述充电体和所述走线体铰接，以使所述充电体可运动至与所述感应器的外表面接触。

4.如权利要求1所述的一种无线充电的智能锁，其特征在于：所述充电器设置有调节电路，所述调节电路用于调节所述充电线圈的输出功率以改变所述定向磁场的强度。

5.如权利要求1所述的一种无线充电的智能锁，其特征在于：还包括电量检测电路以及比较电路，所述电量检测电路耦接所述储电单元并用于检测所述储电单元的电量，所述比较电路配置有预设电量，当所述储电单元的电量小于所述预设电量时，所述比较电路输出第一信号。

6.如权利要求5所述的一种无线充电的智能锁，其特征在于：所述充电器和外部电源之间耦接有保护开关，当所述保护开关接收第一信号时闭合以连通所述充电器和所述外部电源。

7.如权利要求1所述的一种无线充电的智能锁，其特征在于：所述充电器设置于所述门体的门框内部，且面向所述门体设置，所述感应器对应所述充电器设置；当所述门体处于闭合状态时，所述感应线圈接收所述定向磁场。