CN111577014B - 一种智能锁 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能锁，包括智能锁本体，还包括：用于与供电电源相连的无线发射线圈；用于控制无线发射线圈发射电磁波的通断及频率的发射端控制装置，发射端控制装置与无线发射线圈相连；用于接收无线发射线圈发射的电磁波的无线接收线圈，无线接收线圈与智能锁本体的储能设备相连；用于将无线接收线圈接收的电磁波转化为电能以便为储能设备充电的充电控制装置，充电控制装置与无线接收线圈相连。采用无线充电的方式为智能锁本体进行充电，可避免频繁更换智能锁的电池，无线充电方式没有明显外露的电气连接接口，因此，可防止外露电气接口短路或漏电等，避免对智能锁及充电设备造成损坏，对人身造成安全隐患。

Description

一种智能锁
技术领域
本发明涉及智能锁充电设备技术领域，更具体地说，涉及一种智能锁。
背景技术
随着智能技术的发展，智能锁在居民生活和工作场所得到广泛应用。
智能锁的开门验证方式有多种，例如，通过指纹、密码以及磁卡开锁，或者通过手机APP开锁，以实现手机远程操控家里的门锁。然而，受智能锁上数量不多的电池的限制，市场上现有的智能锁的功能同质化现象严重，联动功能较少。
现有技术中，通常采用干电池为智能锁供电，而智能锁的功能越丰富，则其消耗电能越大，因此，过多的智能必将导致电池的频繁更换，这给客户的使用造成诸多不便，用户体验差。
现有技术中为了避免频繁更换电池，通常通过在门框中增加充电设备且在锁舌中增加导电片的方式，来为智能锁充电。具体地，当门关闭时，锁舌中的导电片与门框内的充电设备接触，使充电电路导通，从而实现充电动作。
然而，采用这种导体接触式的充电方式，存在着导体短路、漏电等危险，而且导电片通常不防水，在较为潮湿等情况下容易出现短路，损坏智能锁及充电设备，存在着很大的安全隐患。
综上所述，如何实现智能锁不需要更换电池的情况下且可保证智能锁的安全充电，是一个亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种智能锁，可避免频繁更换智能锁的电池，同时可防止电气连接接口外露所导致的短路或漏电等安全隐患。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种智能锁，包括智能锁本体，还包括：
用于与供电电源相连的无线发射线圈；
用于控制所述无线发射线圈发射电磁波的通断及频率的发射端控制装置，所述发射端控制装置与所述无线发射线圈相连；
用于接收所述无线发射线圈发射的电磁波的无线接收线圈，所述无线接收线圈与所述智能锁本体的储能设备相连；
用于将所述无线接收线圈接收的电磁波转化为电能以便为所述储能设备充电的充电控制装置，所述充电控制装置与所述无线接收线圈相连。
优选地，所述无线接收线圈和所述充电控制装置均内置于所述智能锁本体的电池盒内。
优选地，所述无线发射线圈为用于设于门框或墙面的门墙用发射线圈，且所述无线接收线圈用于设于门时，还包括用于将所述无线发射线圈发射的电磁波耦合发送至所述无线接收线圈的中继线圈。
优选地，所述中继线圈可伸缩。
优选地，当所述无线接收线圈为用于设于向外打开的门上的外开门用无线接收线圈时，所述中继线圈的一端与所述无线发射线圈相固连，另一端延伸至所述无线接收线圈。
优选地，当所述无线接收线圈为用于设于向内推开的门上的内开门用无线接收线圈时，所述中继线圈的一端与所述无线接收线圈相固连，另一端延伸至所述无线发射线圈。
优选地，还包括用于设于门框或墙面以便于所述无线发射线圈与电源插口相连的固定板，所述无线发射线圈挂设于所述固定板上。
优选地，还包括用于为所述无线发射线圈供电的锂电池，所述无线发射线圈与所述锂电池相连。
优选地，所述无线发射线圈、所述锂电池以及所述发射端控制装置集成于一体，形成无线充电宝。
优选地，所述无线充电宝挂设在所述电池盒的后盖上。
本发明提供的智能锁，当需要对智能锁本体的储能设备进行充电时，在发射端控制装置的作用下，通过无线发射线圈将供电电源供给的电能转化为磁能以电磁波的形式发射出去，通过电磁感应，在充电控制装置的作用下，将无线接收线圈接收到的电磁波转化为电能为储能设备充电，使智能锁本体的储能设备以无接触的方式从供电电源处获取电能，实现智能锁的无线充电。
由此可知，采用无线充电的方式为智能锁本体进行充电，可避免频繁更换智能锁的电池，同时，相比于现有技术中通过导电片与充电设备相连的接触式充电方式，无线充电方式没有明显外露的电气连接接口，因此，可防止外露电气接口所导致的短路或漏电等，避免对智能锁及充电设备造成损坏，及对人身造成安全隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施例所提供的智能锁的无线发射线圈设于墙面时的安装位置示意图；
图2为图1中无线充电原理示意图；
图3为图1中固定板的结构示意图；
图4为本发明具体实施例所提供的智能锁采用无线充电宝供电时的安装位置示意图。
图1至图4中的附图标记如下：
1为智能锁本体、2为无线发射线圈、3为无线接收线圈、4为中继线圈、5为固定板、51为挂钩、6为无线充电宝、61为LED灯、01为门、02为门框、03为墙面。
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，所描述的实施例仅仅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。
本发明的核心是提供一种智能锁，可避免频繁更换智能锁的电池，同时可防止电气连接接口外露所导致的短路或漏电等安全隐患。
请参考图1-图4，图1为本发明具体实施例所提供的智能锁的无线发射线圈设于墙面时的安装位置示意图；图2为图1中无线充电原理示意图；图3为图1中固定板的结构示意图；图4为本发明具体实施例所提供的智能锁采用无线充电宝供电时的安装位置示意图。
需要说明的是，图2中的箭头方向表示电磁波的传递方向。
本发明提供一种智能锁，包括智能锁本体1和用于为智能锁本体1进行无线充电的无线充电装置，智能锁本体1的主体结构与现有技术中常规的智能锁结构相同，例如，智能锁本体1包括电池盒以及设于电池盒内的储能设备等。本发明的主要改进点在于将无线充电技术应用到智能锁上，也即，该智能锁还包括无线发射线圈2、无线接收线圈3、发射端控制装置以及充电控制装置。
无线发射线圈2用于与供电电源相连，以将供电电源的电能转换为磁能以电磁波的形式发射出去。供电电源可以为市电，优选地，无线发射线圈2通过电源适配器与市电电源插口相连。当然，供电电源也可以为锂电池，也即，通过锂电池直接为无线发射线圈2供电。
发射端控制装置用于控制无线发射线圈2发射的电磁波的频率，使无线发射线圈2发射所需频率的电磁波，同时，优选地，发射端控制装置与充电控制装置无线通信连接，以根据充电控制装置发送的储能设备的电量不足或电量已充满的信号，控制无线发射线圈2发射电磁波的通断。
无线接收线圈3用于接收无线发射线圈2发射的电磁波，无线接收线圈3与智能锁本体1的储能设备相连，无线接收线圈3还与充电控制装置相连，充电控制装置用于将无线接收线圈3接收的电磁波转化为电能为储能设备充电。
可以理解的是，充电控制装置主要用于控制充电电压、充电电流等，以确保充电的安全可靠。
需要说明的是，本发明通过电磁感应原理实现智能锁的无线充电，无线发射线圈2和无线接收线圈3的具体作用原理可参见现有技术，发射端控制装置和充电控制装置可采用现有技术中常规的无线充电控制芯片。
当需要对智能锁本体的储能设备进行充电时，在发射端控制装置的作用下，通过无线发射线圈2将供电电源供给的电能转化为磁能以电磁波的形式发射出去，通过电磁感应，在充电控制装置的作用下，将无线接收线圈3接收到的电磁波转化为电能为储能设备充电，使智能锁本体1的储能设备以无接触的方式从供电电源处获取电能，实现智能锁的无线充电。
由上可以看出，本发明提供的智能锁，采用无线充电的方式为智能锁本体1进行充电，可避免频繁更换智能锁的电池，同时，相比于现有技术中通过导电片与充电设备相连的接触式充电方式，无线充电方式没有明显外露的电气连接，因此，可防止外露电气接口短路或漏电等，避免对智能锁及充电设备造成损坏，对人身造成安全隐患。
考虑到无线接收线圈3的具体设置位置，优选地，无线接收线圈3和充电控制装置均内置于智能锁本体1的电池盒内。
优选地，电池盒为非屏蔽材质电池盒。
可以理解的是，采用无线充电技术进行无线电能传输时，在近距离范围内具有较高效率及较大的传输功率，而在较远距离时，则传输效率较低，为了提高传输距离及效率，在上述实施例的基础之上，当无线发射线圈2为用于设于门框02或墙面03的门墙用发射线圈，且无线接收线圈3用于设于门01时，还包括用于将无线发射线圈2发射的电磁波耦合发送至无线接收线圈3中继线圈4。
也就是说，本实施例中，无线发射线圈2发射的电磁波被中继线圈4接收耦合，并通过中继线圈4发送至无线接收线圈3。也即，中继线圈4同时充当接收线圈和发射线圈，以逐级传递能量，从而调整无线发射线圈2两端的电压波形。
所公知的是，中继线圈4由线圈和谐振电容组成独立的LC谐振回路，以使中继线圈4和无线发射线圈2工作在同一个频率上，提高电磁波耦合的效率，减少能量的损耗，增大了磁场作用范围，提高了能量传输距离。
优选地，中继线圈4可伸缩，以通过中继线圈4的伸缩改变自身的长度，从而适配无线发射线圈2与无线接收线圈3之间的安装距离，以适配不同尺寸的智能锁的安装。
可以理解的是，为了便于无线发射线圈2与市电电源插口的连接，无线发射线圈2通常设于屋内的门框02或墙面03上，这时，为了防止中继线圈4干涉门01的开闭，在上述实施例的基础之上，当无线接收线圈3为用于设于向外打开的门01上的外开门用无线接收线圈时，中继线圈4的一端与无线发射线圈2相固连，中继线圈4的另一端延伸至与无线接收线圈3相抵接的位置。
也就是说，安装后，中继线圈4的一端通过无线发射线圈2与门框02或墙面03固定、另一端悬空，这样，当门01关闭时，中继线圈4的悬空端延伸至无线接收线圈3，例如，当无线接收线圈3设置于智能锁本体1的电池盒内时，中继线圈4的悬空端延伸至电池盒的表面。当门01向外打开时，可使无线接收线圈3与中继线圈4分离，以避免影响门01的打开。
当无线接收线圈3为用于设于向内推开的门01上的内开门用无线接收线圈时，中继线圈4的一端与无线接收线圈3相固连，另一端延伸至与无线发射线圈2相抵接的位置。
也就是说，本实施例中的中继线圈4的一端通过无线接收线圈3与门01固定，另一端悬空，当门01关闭时，中继线圈4的悬空端延伸至无线发射线圈2，以便于电磁波的传递。当门01向内打开时，中继线圈4随门01一起运动，远离无线发射线圈2并与无线发射线圈2分离，从而避免干涉门01的打开。
考虑到无线发射线圈2固定方式的简单及便于实现性，在上述实施例的基础之上，还包括用于设于门框02或墙面03以便于无线发射线圈2与市电电源插口相连的固定板5，无线发射线圈2挂设于固定板5上。
优选地，无线发射线圈2通过挂钩51挂设于固定板5上。因此，可通过调整挂钩51的位置来调整无线发射线圈2的设置位置。
可以看出，采用上述方式设置无线发射线圈2，自由度高，方便用户将无线发射线圈2设置在任意合适的位置上。
优选地，固定板5与门框02或墙面03可拆卸固定，以便于调整固定板5的设置位置。或者，固定板5通过背胶的方式与门框02或墙面03粘接。
在另一个实施例中，还包括用于为无线发射线圈2供电的锂电池，无线发射线圈2与锂电池相连。
也就是说，本实施例将锂电池作为无线发射线圈2的供电电源，为无线发射线圈2直接供应电能。
优选地，无线发射线圈2、锂电池以及发射端控制装置集成于一体，形成无线充电宝6，以对无线接收线圈3进行电能传输。
优选地，无线充电宝6挂设在电池盒的后盖上。可以理解的是，当无线接收线圈3与充电控制装置均内置于电池盒内时，将无线充电宝6挂设在电池盒的后盖上，可以缩短无线发射线圈2与无线接收线圈3之间的距离，以提高无线传输效率。
在上述实施例的基础之上，无线充电宝6设有用于电量提醒的LED灯61。
可以理解的是，LED灯61可以实时显示无线充电宝6的剩余电量，当无线充电宝6电量不足时，提醒用户将无线充电宝6拿下进行充电。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的智能锁进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种智能锁，包括智能锁本体(1)，其特征在于，还包括：
用于与供电电源相连的无线发射线圈(2)；
用于控制所述无线发射线圈(2)发射电磁波的通断及频率的发射端控制装置，所述发射端控制装置与所述无线发射线圈(2)相连；
用于接收所述无线发射线圈(2)发射的电磁波的无线接收线圈(3)，所述无线接收线圈(3)与所述智能锁本体(1)的储能设备相连；
用于将所述无线接收线圈(3)接收的电磁波转化为电能以便为所述储能设备充电的充电控制装置，所述充电控制装置与所述无线接收线圈(3)相连；
其中，所述无线发射线圈(2)为用于设于门框(02)或墙面(03)的门墙用发射线圈，且所述无线接收线圈(3)用于设于门(01)时，还包括用于将所述无线发射线圈(2)发射的电磁波耦合发送至所述无线接收线圈(3)的中继线圈(4)，所述中继线圈(4)可伸缩；
当所述无线接收线圈(3)为用于设于向外打开的门(01)上的外开门用无线接收线圈时，所述中继线圈(4)的一端与所述无线发射线圈(2)相固连，另一端延伸至所述无线接收线圈(3)；
当所述无线接收线圈(3)为用于设于向内推开的门(01)上的内开门用无线接收线圈时，所述中继线圈(4)的一端与所述无线接收线圈(3)相固连，另一端延伸至所述无线发射线圈(2)。
2.根据权利要求1所述的智能锁，其特征在于，所述无线接收线圈(3)和所述充电控制装置均内置于所述智能锁本体(1)的电池盒内。
3.根据权利要求1所述的智能锁，其特征在于，还包括用于设于门框(02)或墙面(03)以便于所述无线发射线圈(2)与电源插口相连的固定板(5)，所述无线发射线圈(2)挂设于所述固定板(5)上。
4.根据权利要求2所述的智能锁，其特征在于，还包括用于为所述无线发射线圈(2)供电的锂电池，所述无线发射线圈(2)与所述锂电池相连。
5.根据权利要求4所述的智能锁，其特征在于，所述无线发射线圈(2)、所述锂电池以及所述发射端控制装置集成于一体，形成无线充电宝(6)。
6.根据权利要求5所述的智能锁，其特征在于，所述无线充电宝(6)挂设在所述电池盒的后盖上。
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