CN110798017A - 一种智能锁的充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能锁的充电装置，包括壳体、发电装置、卷线装置以及充电电路，利用磁生电的电学原理，随着门页的打开与闭合，设置在门页内的发电装置可切割磁感线，进而产生电力，在给智能锁充电，而不需要拆卸和更换电池，延长了智能锁的使用寿命。

Description

一种智能锁的充电装置

技术领域

本发明涉及智能家居设备领域，特别涉及一种智能锁的充电装置。

背景技术

在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使锁具无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。随着大规模集成电路技术的发展，特别是单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性，应用日益广泛。

然而，智能锁虽然具备很高的安全性以及可靠性，但它的各种智能功能均建立在电力供应以及设备运行正常的基础上，由于需要电力供应，而且电池的电量是有限的，因此，在特特的周期内就需要给智能锁更换电池，一来拆装比较麻烦，需要具备一定的动手能力或者需要请维修或售后人员协助更换，二来频繁的拆卸智能锁，缩短了锁的使用寿命。

发明内容

本发明提出的一种智能锁的充电装置，在门页设置有发电装置，利用磁生电的电学原理，随着门页的打开与闭合，设置在门页内的发电装置可切割磁感线，进而产生电力，在给智能锁充电，而不需要拆卸和更换电池，延长了智能锁的使用寿命。

本发明为实现上述目的采用以下的技术方案：

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明提供了一种智能锁的充电装置，包括壳体、发电装置、卷线装置以及充电电路，所述壳体包括盖板和收容部，所述盖板可拆卸地设置在所述收容部上，所述发电装置包括第一转轴和发电组件，所述发电组件套设在所述第一转轴上，所述第一转轴的一端抵持在所述收容部的底部，所述第一转轴的另一端穿过所述盖板后与所述卷线装置转动连接，所述卷线装置包括绳索、卷簧、支架、第二转轴以及转轮，所述支架设置在门页的上沿，所述卷簧、转轮均设置在所述第二转轴上，所述第二转轴的一端与门页转动连接，所述第二转轴的另一端与所述支架转动连接，所述绳索的一端与门框连接，所述绳索的另一端与所述卷簧的一端连接，所述卷簧的另一端与所述第一转轴连接，所述第一转轴上还设置有从动轮，所述转轮与所述从动轮转动连接，所述发电组件的输出端与所述充电电路的输入端连接，所述充电电路的输出端与智能锁连接，用于给智能锁供电；

进一步地，所述转轮的直径大于所述第一转轴的直径；

进一步地，所述转轮与所述第一转轴的连接包括但不限于齿轮连接，链带链接。

在本发明一实施例中，所述发电组件包括第一磁体，第二磁体，线圈，第一集电环，第二集电环，第一电刷，第二电刷、第一轴承以及第二轴承，所述第一磁体、第二磁体分别设置在所述收容部的两侧，所述第一轴承的内环套设在所述第一转轴上，所述第一轴承的外环与所述盖板的中间处设置的第一通孔连接，所述第二轴承的内环套设在所述第一转轴上，所述第二轴承的外环与所述收容部底部设置的第二通孔连接，所述线圈设置在所述第一转轴上，所述线圈的一端与所述第一集电环的内侧连接，所述线圈的另一端与所述第二集电环的内侧连接，所述第一集电环、第二集电环均套设在所述第一转轴上，所述第一集电环的外侧与所述第一电刷的刷头连接，所述第二集电环的外侧与所述第二电刷的刷头连接，所述第一电刷的尾端、第二电刷的尾端均通过导线与所述智能锁连接；

进一步地，所述第一磁体、第二磁体包括但不限于磁铁；

进一步地，所述第一磁体与第二磁体的极性不一致。

在本发明一实施例中，所述充电电路包括第一稳压器、第二稳压器、第一二极管、第二二极管以及电源装置，所述第一稳压器的正输入端分别与所述第一电刷的尾端、第二二极管的负极连接，所述第一稳压器的负输入端与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极分别与所述第二稳压器的正输入端以及第二电刷的尾端连接，所述第二二极管的正极与所述第二稳压器的负输入端连接，所述第一稳压器的正输出端分别与所述第二稳压器的正输出端以及电源装置的正极连接，所述第一稳压器的负输出端分别与所述第二稳压器的负输出端以及电源装置的负极连接，所述电源装置的正极与智能锁的正电源输入端连接，所述电源装置的负极与智能锁的负电源输入端连接。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种智能锁的充电装置，在门页设置有发电装置，利用磁生电的电学原理，随着门页的打开与闭合，设置在门页内的发电装置可切割磁感线，进而产生电力，在给智能锁充电，而不需要拆卸和更换电池，延长了智能锁的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一实施例中一种智能锁的充电装置结构示意图；

图2为本发明一实施例中一种智能锁的充电装置局部剖视放大图；

图3为本发明一实施例中一种智能锁的充电装置中的充电电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明做进一步说明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

需要说明的是，在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1、图2级图3所示，本发明提供了一种智能锁的充电装置，包括壳体1、发电装置2、卷线装置3以及充电电路4，所述壳体1包括盖板和收容部，所述盖板可拆卸地设置在所述收容部上，所述发电装置2包括第一转轴201和发电组件，所述发电组件套设在所述第一转轴201上，所述第一转轴201的一端抵持在所述收容部的底部中间设置的凹槽内，所述第一转轴201的另一端穿过所述盖板后与所述卷线装置3转动连接，所述卷线装置3包括绳索301以及卷簧302，所述卷线装置包括绳索301、卷簧302、支架303、第二转轴304以及转轮305，所述支架303设置在门页的上沿，所述卷簧302、转轮305均设置在所述第二转轴304上，所述第二转轴304的一端与门页转动连接，所述第二转轴304的另一端与所述支架303转动连接，所述绳索301的一端与门框连接，所述绳索301的另一端与所述卷簧302的一端连接，所述卷簧302的另一端与所述第一转轴201连接，所述第一转轴201上还设置有从动轮，所述转轮305与所述从动轮转动连接，所述发电组件的输出端与所述充电电路4的输入端连接，所述充电电路4的输出端与智能锁连接，用于给智能锁供电；

进一步地，所述转轮305的直径大于所述第一转轴201的直径；

进一步地，所述转轮305与所述第一转轴201的连接包括但不限于齿轮连接，链带链接。

在本发明一实施例中，所述发电组件包括第一磁体202，第二磁体203，线圈204，第一集电环205，第二集电环206，第一电刷207，第二电刷208、第一轴承以及第二轴承，所述第一磁体202、第二磁体203分别设置在所述收容部的两侧，所述第一轴承的内环套设在所述第一转轴201上，所述第一轴承的外环与所述盖板的中间处设置的第一通孔连接，所述第二轴承的内环套设在所述第一转轴201上，所述第二轴承的外环与所述收容部底部设置的凹槽连接，所述线圈204设置在所述第一转轴201上，所述线圈204的一端与所述第一集电环205的内侧连接，所述线圈204的另一端与所述第二集电环206的内侧连接，所述第一集电环205、第二集电环206均套设在所述第一转轴201上，所述第一集电环205的外侧与所述第一电刷207的刷头连接，所述第二集电环206的外侧与所述第二电刷208的刷头连接，所述第一电刷207的尾端、第二电刷208的尾端均通过导线与所述智能锁连接；

进一步地，所述第一磁体202、第二磁体203包括但不限于磁铁；

进一步地，所述第一磁体202与第二磁体203的极性不一致。

在本发明一实施例中，所述充电电路4包括第一稳压器401、第二稳压器402、第一二极管403、第二二极管404以及电源装置405，所述第一稳压器401的正输入端分别与所述第一电刷207的尾端、第二二极管404的负极连接，所述第一稳压器401的负输入端与所述第一二极管403的正极连接，所述第一二极管403的负极分别与所述第二稳压器402的正输入端以及第二电刷208的尾端连接，所述第二二极管404的正极与所述第二稳压器402的负输入端连接，所述第一稳压器401的正输出端分别与所述第二稳压器402的正输出端以及电源装置405的正极连接，所述第一稳压器401的负输出端分别与所述第二稳压器402的负输出端以及电源装置405的负极连接，所述电源装置405的正极与智能锁的正电源输入端连接，所述电源装置405的负极与智能锁的负电源输入端连接。

具体的，在本发明一具体应用场景中，本充电装置可设置在门页的任何一处，为了达到最好的充电效果，在某一较佳实施例中，充电装置设置在门页的顶部且远离合页的一端，充电装置包括壳体1、发电装置2、卷线装置3以及充电电路4，所述壳体1包括盖板和收容部，在收容部内设置有第一磁体202以及第二磁体203，作为本发明一较佳实施例，所述收容部设置为圆柱状的凹槽，则所述第一磁体202以及第二磁体203均设置为三分之一圆环状的磁铁，且对称的设置在所述收容部内，在所述收容部的开口处可拆卸的设置有一盖板，盖板中设置有第一通孔，第一通孔内设置有第一轴承，第一轴承的外径与第一通孔的直径相等，第一轴承的内径与所述第一转轴201的直径相等，收容部底部中间处设置有一个凹槽，所述凹槽内设置有第二轴承，所述凹槽的直径与第二轴承的外径相等，所述第二轴承的内径与所述第一转轴201的直径相等，第一转轴201为绝缘体材料做成的，第一转轴201的第一端穿过第一轴承后与第二轴承的内环连接，所述线圈204设置在第一转轴201上，且线圈204为导体，线圈204的一端与第一集电环205的内环连接，第一集电环205的外环与第一电刷207的一端连接，线圈204的另一端与第二集电环206的内环连接，第二集电环206的外环与第二电刷208的一端连接，第一电刷207的另一端、第二电刷208的另一端分别与充电电路的电源输入端连接，所述第一集电环205，第二集电环206均套设在所述第一转轴201上的，且所述线圈204，第一集电环205，第二集电环206，第一电刷207，第二电刷208均设置在所述第一轴承以及第二轴承之间，在第一转轴201转动时，就可以带动线圈204转动，从而利用线圈204切割第一磁体202、第二磁体203产生的磁感线时产生的电能给智能锁充电；

所述卷线装置3设置在门页上，当卷线装置3设置在门页的上沿时，则需在门框上设置有匹配的收纳槽，所述卷线装置3包括绳索301、卷簧302、支架303、第二转轴304以及转轮305，所述支架303设置在门页的上沿，所述卷簧302的一端与绳索的一端连接，所述卷簧302的一端固定设置在所述第二转轴304上，当所述第二转轴304转动时，所述卷簧302会随着第二转轴304转动进行缩卷或松开，从而进行卷线或放线，转轮305套设在所述第二转轴304的中部，且所述卷簧302在收放线时会与转轮305、第二转轴304一起转动，所述第二转轴304的一端与门页转动连接，所述第二转轴304的另一端与所述支架303转动连接，具体的可以在门页和支架中各设置一个轴承，第二转轴304的两端分别与轴承的内环连接，这样，第二转轴304就可以实现转动，从而带动转轮305也转动，在某一较佳实施例中，可以在第一转轴201与转轮305的连接处设置一个从动轮，也可直接用皮带带动第一转轴201转动，具体不做限制，所属领域的技术人员可根据现有的传动连接方式进行设置，设置的转轮305的直径应大于第一转轴201或从动轮的直径，这样，可以使转轮305转一圈但是第一转轴201或从动轮则需要转更多圈，这样就能更多的使线圈204切割第一磁体202、第二磁体203产生的磁感线，达到更大的发电量，所述绳索301的一端与门框连接，所述绳索301的另一端与所述卷簧302的一端连接，所述卷簧302的另一端与所述第一转轴201连接，因此在开门时，所述卷线装置3转动放线，同时带动第一转轴201转动，关门时所述卷线装置3转动收线，也能带动所述第一转轴201转动。

为了在开门、关门的过程中产生的电能都能用来给所述电源装置405充电，则在充电电路中设置有第一稳压器401、第二稳压器402、第一二极管403、第二二极管404以及电源装置405，当开门的过程中，在外力的推动下，原本缩卷在所述卷线装置3内的绳索301被拉长，同时会带动第二转轴304转动，由于第二转轴304与第一转轴201是转动连接的，当第二转轴304带动第一转轴201顺时针旋转的同时，卷簧302收紧，卷缩的绳索301拉长，此时，线圈204切割第一磁体202、第二磁体203产生的磁感线，根据右手法则，此时，第一集电环205中的电势高于第二集电环206的电势，即相当于第一集电环205为正极，第二集电环206为负极，此时，电流从第一集电环205中流出，由于二极管的整流特性，电流只能从二极管的正极流入，即电流只能流经过第一稳压器401并在第一稳压器401的稳压后从第一稳压器401的正输出端将电流引入到电源装置405中，而不能经过第二二极管404将电流引入到第二稳压器402中，此时是利用开门时发电装置3产生的电量给电源装置405充电；

同理，当关门的过程中，在外力的推动或卷线装置3本身的恢复特性下，带动第一转轴201逆时针旋转的同时，卷簧302松开，被伸长的绳索301缩卷，此时，线圈204切割第一磁体202、第二磁体203产生的磁感线，根据右手法则，此时，第一集电环205中的电势则会低于于第二集电环206的电势，即相当于第一集电环205为负极，而第二集电环206为正极，此时，电流从第二集电环206中流出，由于二极管的整流特性，电流只能从二极管的正极流入，即电流只能从第二集电环206流出后在经过第二稳压器402的稳压后从第二稳压器402的正输出端将电流引入到电源装置405中，而不能经过第一二极管404将电流引入到第二稳压器402中，此时是利用关门时发电装置3产生的电量给电源装置405充电。

本发明的工作原理：在开门时，在人力的推动作用下，门页转动的同时会将原先卷缩在卷线装置3的绳索301拉伸出来并带动第二转轴304和转轮305第一转轴转动，从而带动第一转轴201旋转(顺时针)，进而使线圈204旋转并切割第一磁体202、第二磁体203产生的磁感线，因此，由法拉第电磁感应原理可知，导体切割磁感线会产生电流，在利用第一集电环205，第二集电环206，第一电刷207，第二电刷208将线圈204中产生的电流引出并接入到充电电路4的电流输入端，电流经过充电电路4中的第一稳压器401、第二稳压器402进行稳压后将电量输送至电源装置405，然后通过导线将电源装置405与智能锁的电源输入端连接，因此，只要存在开门、关门的动作，充电装置就能发电，则可在不用外部电源的情况下给智能锁充电，同理，关门时，在卷线装置3本身的卷线过程中，卷线装置3会带动第二转轴304和转轮305第一转轴转动，从而带动第一转轴201旋转进行旋转(逆时针)，此时使线圈204旋转并再次切割第一磁体202、第二磁体203产生的磁感线并产生电流，以此，也可为所述智能锁充电，至于将所述发电装置3设置在所述门页的顶部远离合页的一端，是因为开关门时远离合页的一端的行程是最大的，可以使线圈204更多的切割磁感线产生更多的电，实现更好的充电。

其中，可以理解的是，为了附图的美观，各部件之间的连接关系未完全画出，但所属技术领域的技术人员可依据本技术领域常用技术手段进行连接。

显然，上述实施例仅仅是为了更清楚的表达本发明技术方案所作的举例，而非对本发明实施方式的限定。对于本领域技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，在不脱离本发明构思的前提下，这些都属于本发明的保护范围。因此本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种智能锁的充电装置，其特征在于，包括壳体、发电装置、卷线装置以及充电电路，所述壳体包括盖板和收容部，所述盖板可拆卸地设置在所述收容部上，所述发电装置包括第一转轴和发电组件，所述发电组件套设在所述第一转轴上，所述第一转轴的一端抵持在所述收容部的底部，所述第一转轴的另一端穿过所述盖板后与所述卷线装置转动连接，所述卷线装置包括绳索、卷簧、支架、第二转轴以及转轮，所述支架设置在门页的上沿，所述卷簧、转轮均设置在所述第二转轴上，所述第二转轴的一端与门页转动连接，所述第二转轴的另一端与所述支架转动连接，所述绳索的一端与门框连接，所述绳索的另一端与所述卷簧的一端连接，所述卷簧的另一端与所述第一转轴连接，所述第一转轴上还设置有从动轮，所述转轮与所述从动轮转动连接，所述发电组件的输出端与所述充电电路的输入端连接，所述充电电路的输出端与智能锁连接，用于给智能锁供电。

2.如权利要求1所述的一种智能锁的充电装置，其特征在于，所述发电组件包括第一磁体，第二磁体，线圈，第一集电环，第二集电环，第一电刷，第二电刷、第一轴承以及第二轴承，所述第一磁体、第二磁体分别设置在所述收容部的两侧，所述第一轴承的内环套设在所述第一转轴上，所述第一轴承的外环与所述盖板的中间处设置的第一通孔连接，所述第二轴承的内环套设在所述第一转轴上，所述第二轴承的外环与所述收容部底部设置的第二通孔连接，所述线圈设置在所述第一转轴上，所述线圈的一端与所述第一集电环的内侧连接，所述线圈的另一端与所述第二集电环的内侧连接，所述第一集电环、第二集电环均套设在所述第一转轴上，所述第一集电环的外侧与所述第一电刷的刷头连接，所述第二集电环的外侧与所述第二电刷的刷头连接，所述第一电刷的尾端、第二电刷的尾端均通过导线与所述智能锁连接。

3.如权利要求2所述的一种智能锁的充电装置，其特征在于，所述第一磁体、第二磁体包括但不限于磁铁。

4.如权利要求2所述的一种智能锁的充电装置，其特征在于，所述第一磁体与第二磁体的极性不一致。

5.如权利要求1所述的一种智能锁的充电装置，其特征在于，所述充电电路包括第一稳压器、第二稳压器、第一二极管、第二二极管以及电源装置，所述第一稳压器的正输入端分别与所述第一电刷的尾端、第二二极管的负极连接，所述第一稳压器的负输入端与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极分别与所述第二稳压器的正输入端以及第二电刷的尾端连接，所述第二二极管的正极与所述第二稳压器的负输入端连接，所述第一稳压器的正输出端分别与所述第二稳压器的正输出端以及电源装置的正极连接，所述第一稳压器的负输出端分别与所述第二稳压器的负输出端以及电源装置的负极连接，所述电源装置的正极与智能锁的正电源输入端连接，所述电源装置的负极与智能锁的负电源输入端连接。

6.如权利要求1所述的一种智能锁的充电装置，其特征在于，所述转轮与所述从动轮的连接方式包括但不限于齿轮连接、链带链接。

7.如权利要求1所述的一种智能锁的充电装置，其特征在于，所述转轮的直径大于所述从动轮的直径。

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