CN109184343A - 一种开锁系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提出了一种开锁系统，包括：停电检测模块、防反接和防倒流模块、电池充电控制模块、可充电电池、电池放电控制模块、控制器、电机。使用可充电电池作为后备电源，用于停电后给电机锁供电，完成开锁动作，此外，利用检测到的停电信号对锂电池的充电、放电进行控制，可充电电池只在电机锁正常供电时才充电，在停电时才进行放电；而为了防止可充电电池在停电后过度放电，还设置有控制电池停止放电的功能，在停电后，当完成电机开锁动作后，会控制电池停止放电，从而保护电池，延长可充电电池的使用寿命。

Description

一种开锁系统
技术领域
本发明涉及锁具控制领域，特别涉及一种开锁系统。
背景技术
目前有很多出租屋使用的门锁为电机锁，住户使用IC卡刷卡进出，电机锁正常开关锁均由电机驱动。当停电的时候，电机锁无法工作，此时无法刷卡进出门，如果停电时电机锁仍保持上锁状态，将引起安全隐患。出于安全考虑，电机锁需要够支持停电时自动开锁。目前市面上使用的电机锁主要采用大容量的电解电容进行储能，当停电时由储能电容放电，支撑电机锁完成开锁动作。
常用的电机锁一般是12V供电，电机也需要12V的电压才能驱动，储能电容通常并联在输入电压下。由于电机锁的空间小，储能电容的容量无法做到很大，而且电容在放电过程中电压会不断降低，导致停电后电机的工作电压不断降低，容易出现断电后无法完全开锁的问题。同时这种电机锁的断电开锁性能也会受供电电源的影响，如果供电电源的输出电容较大，停电时12V输出下降缓慢时，容易出现停电信号滞后，储能电容两端的电压同步降低，待到触发电机开锁时储能电容两端的电压已无法驱动电机工作，导致开锁失败。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提出了一种开锁系统，使用可充电电池作为后备电源，用于停电后给电机锁供电，完成开锁动作，此外，利用检测到的停电信号对锂电池的充电、放电进行控制，可充电电池只在电机锁正常供电时才充电，在停电时才进行放电；而为了防止可充电电池在停电后过度放电，还设置有控制电池停止放电的功能，在停电后，当完成电机开锁动作后，会控制电池停止放电，从而保护电池，延长可充电电池的使用寿命。
具体的，本发明提出了以下具体的实施例：
本发明实施例提出了一种开锁系统，包括：停电检测模块、防反接和防倒流模块、电池充电控制模块、可充电电池、电池放电控制模块、控制器、电机；其中；
所述防反接和防倒流模块分别连接外接电源，以使外接电源通过所述防反接和防倒流模块为所述开锁系统供电；
所述停电检测模块对外接电源的电压进行检测，当检测到电压低于预设低压阈值时，生成停电信号，并将所述停电信号发送至所述电池充电控制模块、所述电池放电控制模块和所述控制器；
所述电池充电控制模块在确定接收到的所述停电信号无效时，控制导通所述防反接和防倒流模块与所述可充电电池的连接以为所述可充电电池充电，且当检测到所述可充电电池充满电之后，停止充电；
所述电池放电控制模块在获取到所述控制器生成的电池放电控制信号以及所述停电信号后，控制所述可充电电池进行放电操作，以为所述开锁系统供电；
所述控制器在获取到所述停电信号时，生成电池放电控制信号发送至所述电池放电控制模块，并控制电机对预设锁具进行开锁操作。
在一个具体的实施例中，所述外接电源的电压为12V。
在一个具体的实施例中，所述防反接和防倒流模块具体为二极管。
4.如权利要求1所述的一种开锁系统，其特征在于，还包括：降压模块；其中，
所述降压模块用于将所述防反接和防倒流模块所输出的电压进行降压处理，并通过所述电池充电控制模块给所述可充电电池充电；
在一个具体的实施例中，该系统还包括：电池升压模块；其中，
所述电池升压模块用于对所述可充电电池的输出电压进行升压处理，并在升压后给所述开锁系统供电。
在一个具体的实施例中，所述电机为步进电机。
在一个具体的实施例中，所述可充电电池具体为锂电池。
在一个具体的实施例中，
还包括：所述控制器在检测到所述开锁操作完成后，将所述电池放电控制信号设置为无效，以控制可充电电池停止放电。
由此，本发明实施例提出了一种开锁系统，包括：停电检测模块、防反接和防倒流模块、电池充电控制模块、可充电电池、电池放电控制模块、控制器、电机；其中；所述防反接和防倒流模块分别连接外接电源，以使外接电源通过所述防反接和防倒流模块为所述开锁系统供电；所述停电检测模块对外接电源的电压进行检测，当检测到电压低于预设低压阈值时，生成停电信号，并将所述停电信号发送至所述电池充电控制模块、所述电池放电控制模块和所述控制器；所述电池充电控制模块在确定接收到的所述停电信号无效时，控制导通所述防反接和防倒流模块与所述可充电电池的连接以为所述可充电电池充电，且当检测到所述可充电电池充满电之后，停止充电；所述电池放电控制模块在获取到所述控制器生成的电池放电控制信号以及所述停电信号后，控制所述可充电电池进行放电操作，以为所述开锁系统供电；所述控制器在获取到所述停电信号时，生成电池放电控制信号发送至所述电池放电控制模块，并控制电机对预设锁具进行开锁操作。使用可充电电池作为后备电源，用于停电后给电机锁供电，完成开锁动作，此外，利用检测到的停电信号对锂电池的充电、放电进行控制，可充电电池只在电机锁正常供电时才充电，在停电时才进行放电；而为了防止可充电电池在停电后过度放电，还设置有控制电池停止放电的功能，在停电后，当完成电机开锁动作后，会控制电池停止放电，从而保护电池，延长可充电电池的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例提出的一种开锁系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提出的一种开锁系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提出的一种开锁系统的结构示意图；
图4为本发明实施例提出的一种开锁系统的结构示意图。
具体实施方式
在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。
在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。
实施例
本发明实施例公开了一种开锁系统，如图1所示，包括：停电检测模块、防反接和防倒流模块、电池充电控制模块、可充电电池、电池放电控制模块、控制器、电机；其中；
所述防反接和防倒流模块分别连接外接电源，以使外接电源通过所述防反接和防倒流模块为所述开锁系统供电；
所述停电检测模块对外接电源的电压进行检测，当检测到电压低于预设低压阈值时，生成停电信号，并将所述停电信号发送至所述电池充电控制模块、所述电池放电控制模块和所述控制器；
所述电池充电控制模块在确定接收到的所述停电信号无效时，控制导通所述防反接和防倒流模块与所述可充电电池的连接以为所述可充电电池充电，且当检测到所述可充电电池充满电之后，停止充电；
所述电池放电控制模块在获取到所述控制器生成的电池放电控制信号以及所述停电信号后，控制所述可充电电池进行放电操作，以为所述开锁系统供电；
所述控制器在获取到所述停电信号时，生成电池放电控制信号发送至所述电池放电控制模块，并控制电机对预设锁具进行开锁操作。
具体的，考虑到常用电机锁使用12V电压供电，当然不同的电机锁若有不同的电压，则所选取的外接电源与之适配即可。并不一定限于12V。
为此，在一个具体的实施例中，所述外接电源的电压为12V。具体的在实际的应用过程中，12V输入电源经过防反接和防倒流装置，为整个系统供电，而外接电源还会连接有停电检测模块，具体的所述的停电检测模块，检测输入的12V电压，当输入电压低于输入低压阈值时，停电模块会产生一个停电信号(具体的所检测到的停电信号为有效时，代表当前输入的电压低于输入低压阈值，而当停电信号为无效(例如对应低电平等信号)时，则代表当前没有检测到或收到有效的停电信号)。
电池充电控制模块的使能信号由停电信号控制，只有当检测到停电信号(具体的，本文中单独的停电信号代表有效的停电信号，当表述为停电信号无效等时，则代表没有检测到或收到有效的停电信号)，电池充电模块才进行工作，为电池充电，当电池充满电后，停止充电。
电池放电控制模块由控制器产生的电池放电控制信号及停电信号共同控制，通过逻辑电路对停电信号和控制器的放电控制信号相“与”处理，只有停电信号和控制器的放电控制信号同时有效时，电池放电控制模块才有效，允许电池放电，此时系统由电池来进供电。
而当控制器检测到停电信号时，控制电机完成开锁动作。
在一个具体的实施例中，出于成本的考虑，所述防反接和防倒流模块具体为二极管。
在一个具体的实施例中，如图2和图4所示所示还包括：降压模块；其中，
所述降压模块用于将所述防反接和防倒流模块所输出的电压进行降压处理，并通过所述电池充电控制模块给所述可充电电池充电；
系统供电的12V通过一个降压模块，将较高电压转换为较低的电压，通过电池充电管理模块给电池充电，且还可以给系统其它模块供电。
进一步的，在一个具体的实施例中，如图3和图4所示，还包括：电池升压模块；其中，
所述电池升压模块用于对所述可充电电池的输出电压进行升压处理，并在升压后给所述开锁系统供电。
具体的，允许电池放电时，通过升压电路将电池电压升至系统12V供电电压，此时系统由电池进行供电
在一个具体的实施例中，所述电机为步进电机。
具体的，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；以此可以有效进行电机锁的开锁操作。
进一步的，所述可充电电池具体为锂电池。
具体的，所述可充电电池的可容纳电量大于预设电量值。
此外，为了进一步对可充电电池进行保护，该方法还包括：所述控制器在检测到所述开锁操作完成后，将所述电池放电控制信号设置为无效，以控制所述可充电电池停止放电。
以此，利用锂电池代替电解电容器作为储能单元，在停电后继续为电机锁供电，完成开锁动作，锂电池相比电解电容器能量密度高能够储存更多的电能；且由于电容的放电特性，使用电解电容器在停电开锁过程中电机的供电电压会不断降低，导致电机无法稳定工作，而本提案锂电池在放电过程会进行升压和稳压处理，电机开锁时电机的工作电压可以维持恒定
而本方案对供电电源的停电时输出电压的掉电特性不敏感。停电过程中电机锁的供电电压迅速降低或者缓慢降低不会影响开锁性能。本提案中系统供电的12V电压只在停电过程中输入电压不断降低到电池放电模块开始工作，才会存在暂时跌落的情况。控制器可以避开12V电压跌落的这个时间，等到电池升压电路稳定工作，系统12V电压恢复稳定后才控制电机开锁。
由此，本发明实施例提出了一种开锁系统，包括：停电检测模块、防反接和防倒流模块、电池充电控制模块、可充电电池、电池放电控制模块、控制器、电机；其中；所述防反接和防倒流模块分别连接外接电源，以使外接电源通过所述防反接和防倒流模块为所述开锁系统供电；所述停电检测模块对外接电源的电压进行检测，当检测到电压低于预设低压阈值时，生成停电信号，并将所述停电信号发送至所述电池充电控制模块、所述电池放电控制模块和所述控制器；所述电池充电控制模块在确定接收到的所述停电信号无效时，控制导通所述防反接和防倒流模块与所述可充电电池的连接以为所述可充电电池充电，且当检测到所述可充电电池充满电之后，停止充电；所述电池放电控制模块在获取到所述控制器生成的电池放电控制信号以及所述停电信号后，控制所述可充电电池进行放电操作，以为所述开锁系统供电；所述控制器在获取到所述停电信号时，生成电池放电控制信号发送至所述电池放电控制模块，并控制电机对预设锁具进行开锁操作。使用可充电电池作为后备电源，用于停电后给电机锁供电，完成开锁动作，此外，利用检测到的停电信号对锂电池的充电、放电进行控制，可充电电池只在电机锁正常供电时才充电，在停电时才进行放电；而为了防止可充电电池在停电后过度放电，还设置有控制电池停止放电的功能，在停电后，当完成电机开锁动作后，会控制电池停止放电，从而保护电池，延长可充电电池的使用寿命。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种开锁系统，其特征在于，包括：停电检测模块、防反接和防倒流模块、电池充电控制模块、可充电电池、电池放电控制模块、控制器、电机；其中；
所述防反接和防倒流模块分别连接外接电源，以使外接电源通过所述防反接和防倒流模块为所述开锁系统供电；
所述停电检测模块对外接电源的电压进行检测，当检测到电压低于预设低压阈值时，生成停电信号，并将所述停电信号发送至所述电池充电控制模块、所述电池放电控制模块和所述控制器；
所述电池充电控制模块在确定接收到的停电信号无效时，控制导通所述防反接和防倒流模块与所述可充电电池的连接以为所述可充电电池充电，且当检测到所述可充电电池充满电之后，停止充电；
所述电池放电控制模块在获取到所述控制器生成的电池放电控制信号以及所述停电信号后，控制所述可充电电池进行放电操作，以为所述开锁系统供电；
所述控制器在获取到所述停电信号时，生成电池放电控制信号发送至所述电池放电控制模块，并控制电机对预设锁具进行开锁操作。
2.如权利要求1所述的一种开锁系统，其特征在于，所述外接电源的电压为12V。
3.如权利要求1所述的一种开锁系统，其特征在于，所述防反接和防倒流模块具体为二极管。
4.如权利要求1所述的一种开锁系统，其特征在于，还包括：降压模块；其中，
所述降压模块用于将所述防反接和防倒流模块所输出的电压进行降压处理，并通过所述电池充电控制模块给所述可充电电池充电。
5.如权利要求1所述的一种开锁系统，其特征在于，还包括：电池升压模块；其中，
所述电池升压模块用于对所述可充电电池的输出电压进行升压处理，并在升压后给所述开锁系统供电。
6.如权利要求1所述的一种开锁系统，其特征在于，所述电机为步进电机。
7.如权利要求1所述的一种开锁系统，其特征在于，所述可充电电池具体为锂电池。
8.如权利要求1所述的一种开锁系统，其特征在于，还包括：所述控制器在检测到所述开锁操作完成后，将所述电池放电控制信号设置为无效，以控制所述可充电电池停止放电。
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