CN112910070A - 一种双电池供电的智能锁及充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双电池供电的智能锁以及充电方法，所述智能锁包括：第一电池、第二电池、第二电池充电电路、第一电池充电电路、第一电池电量检测模块、第二电池电量检测模块以及主控模块，其中，第一电池充电电路用于利用外部电源对第一电池进行充电；第一电池的输出端与第二电池充电电路的输入端连接；第二电池的输出端为智能锁供电；第一电池电量检测模块用于检测第一电池的剩余电量；第二电池电量检测模块用于检测第二电池的剩余电量；主控模块用于根据第一电池电量检测模块的检测结果与第二电池电量检测模块的检测结果控制对第二电池和/或第一电池充电。应用本发明实施例，提高了智能锁的供电可靠性。

Description

一种双电池供电的智能锁及充电方法

技术领域

本发明涉及智能门锁技术领域，更具体涉及一种双电池供电的智能锁及充电方法。

背景技术

智能锁的供电方式通常使用能量密度更高的锂电池供电。在锂电池没电的时候，需要将锂电池取出进行充电，而锂电池取出的充电的过程需要相对比较长的时间，这个时间内智能锁处于无电池供电的状态，如果此时用户外出忘记了锁具处于无电池状态，随手把门关上，那么就会导致用户无法进门的状况。

目前大多数采用的是给用户配双电池，第一块电池需要充电的时候，把第二块电池换上。现有技术中申请号为CN201721260795的带双电池的虹膜锁，描述的一种双电池的虹膜锁，所述第二电源不可拆卸的设置在前壳内，所述第一电源可拆卸的设置在后壳内，所述第一电源的容量大于第二电源的容量，所述第一电源用于为虹膜锁供电，以及当所述第二电源电量不满时为第二电源充电，所述第二电源用于当第一电源不能供电时为虹膜锁供电，其实际上也是两块电池切换实现供电。

但是，现有技术中由于两块电池互为备份，因此需要配备两块容量较大的电池，导致成本较高；而且，现有技术中如果第一电池突然拔掉，那么第二电池还是处于关闭状态，整锁就会掉电。也就是说，现有技术的可靠性较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何提高智能锁供电可靠性。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

本发明提供了一种双电池供电的智能锁，所述智能锁包括：第一电池、第二电池、第二电池充电电路、第一电池充电电路、第一电池电量检测模块、第二电池电量检测模块以及主控模块，其中，

第一电池充电电路用于利用外部电源对第一电池进行充电；第一电池的输出端与第二电池充电电路的输入端连接；第二电池的输出端为智能锁供电；

第一电池电量检测模块用于检测第一电池的剩余电量；第二电池电量检测模块用于检测第二电池的剩余电量；

主控模块用于根据第一电池电量检测模块的检测结果与第二电池电量检测模块的检测结果控制对第二电池和/或第一电池充电。

可选的，所述主控模块还用于：

在第一电池剩余电量高于第一预设百分比的情况下，控制第一电池向第二电池长充电；

在第一电池剩余电量低于第一预设百分比的情况下，停止第一电池向第二电池充电。

可选的，所述主控模块还用于：

在第一电池剩余电量低于第一预设百分比的情况下，判断第二电池剩余电量是否低于第二预设百分比；

若否，向用户发出充电提醒信号。

可选的，所述主控模块还用于：

第二电池剩余电量低于第二预设百分比的情况下，向用户发出锁具无法工作的提醒信号。

可选的，所述智能锁还包括：防反二极管，所述防反二极管的正极与第二电池的输出端连接；所述防反二极管的负极与智能锁的负载连接。

可选的，所述双电池都置于门内部分，第一电池为可拆卸电池，第二电池为不可拆卸电池。

可选的，所述第一电池为单芯锂电池，第二电池为两芯串联锂电池；

所述第二电池充电电路为升压充电电路。

可选的，第一电池的容量小于第二电池。

本发明还提供了一种双电池供电的智能锁的充电方法，应用于上述任一项所述的智能锁，所述方法包括：

检测第一电池的剩余电量以及第二电池的剩余电量

在第一电池剩余电量高于第一预设百分比的情况下，控制第一电池向第二电池长充电；

在第一电池剩余电量低于第一预设百分比的情况下，停止第一电池向第二电池充电。

可选的，所述方法还包括：

在第一电池剩余电量低于第一预设百分比的情况下，判断第二电池剩余电量是否低于第二预设百分比；

若否，向用户发出充电提醒信号。

本发明相比现有技术具有以下优点：

应用本发明实施例，将第一电池的输出端与第二电池充电电路的输入端连接；第二电池的输出端为智能锁供电，也就是说第一电池的输出端与第二电池充电电路的输入端物理连接，仅由第二电池为智能锁供电，即使第一电池突然掉电，第二电池也是一直处于供电状态，相对于现有技术中第一电池突然拔掉，第二电池来不及切换导致第二电池一直处于关闭状态导致的供电可靠性较低，本发明实施例提高了供电可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种双电池供电的智能锁的电路结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种双电池供电的智能锁的另一种电路结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第二电池充电方法的原理示意图；

图4为本发明实施例提供的第一电池充电方法的原理示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

图1为本发明实施例提供的一种双电池供电的智能锁的电路结构示意图，如图1所示，所述智能锁包括：第一电池、第二电池、第二电池充电电路、第一电池充电电路、第一电池电量检测模块、第二电池电量检测模块以及主控模块，其中，

第一电池充电电路的输入端连接到外部电源，用于利用外部电源对第一电池进行充电；第一电池的输出端即正极与第二电池充电电路的输入端连接；第二电池的输出端，即正极为智能锁供电；第一电池的负极以及第二电池的负极接地处理；在本发明实施例中，第一电池的外部电源可以来源于外部充电器直接，也可以将第一电池拔下来充电，也可以是无线充电等方式。第一电池充电电路主要是解决给第一电池充电过程的能量装换及控制，如果是对第一电池专门设计充电器，该充电电路可以设计在充电设备中，而不用集成在电池本身。

第一电池电量检测模块用于检测第一电池的剩余电量；第二电池电量检测模块用于检测第二电池的剩余电量；

主控模块用于根据第一电池电量检测模块的检测结果与第二电池电量检测模块的检测结果控制对第二电池和/或第一电池充电。

进一步的，为了在为第一电池充电的同时为第二电池充电，以提高第一电池以及第二电池的充电效率，第一电池充电电路的输出端还与第二电池充电电路的输入端连接。

进一步的，图2为本发明实施例提供的一种双电池供电的智能锁的另一种电路结构示意图，如图2所示，第一电池以及第二电池均安装在门内。第一电池为可拆卸的大电池一般为1-10千毫安时。第一电池主要负责给第二电池充电，第二电池给设备整体如人脸/猫眼模块、背光灯模块、无线通信模块、指纹模块、密码模块、主控模块、电机驱动模块、语音模块供电。

第二电池为不可拆卸电池，一般为100-1000毫安时，且第二电池必须具有一定电流的放电能量，能满足设备满负载工作所需。

图3为本发明实施例提供的第二电池充电方法的原理示意图，如图3所示，第二电池电量检测模块实时检测第二电池是否为满电状态，如果第二电池不是处于满电状态，向主控模块返回第二电池亏电的信息，主控模块控制第二电池充电电路为第二电池充电。图3中使能回路的打开与关闭取决于第一电池的电量状态。

图4为本发明实施例提供的第一电池充电方法的原理示意图，如图4所示，在实际应用中为了降低电池的部署成本，第一电池使用单芯锂电池，第二电池使用两芯串联锂电池。在第一电池需要为第二电池充电时，需要升压成8.4V给第二电池恒压充电。

进一步的，第二电池为第一电池的10％容量，第二电池满电能支持大于500个开们关门动作。

在实际使用中，智能锁常态处于休眠状态，休眠的所有功能处于低功耗状态，以节约第二电池中的电量。

当锁具被外部中断信号触发，例如用户的APP开门操作、触摸按键的操作、手指按压操作等，智能锁会被唤醒。锁具唤醒后，如果有密码或者指纹等验证通过，会打开智能锁；在智能锁打开完成后一段时间没有对锁具的操作会再次进入休眠。进而完成一次开门操作。如果唤醒智能锁后无任何操作达到设定时长时，智能锁也会再次进入休眠。

智能锁被唤醒后，首先判断第一电池的电量是否大于第一预设百分比，如10％，如果大于，则执行正常的锁具业务，例如，可以是主控模块驱动各个模块进行开门关门配置等等。

如果第一电池电量小于10％，也就是意味着不足以给第二电池一次完整的充电，此时关闭第二电池的升压使能，关闭第一电池给第二电池充电通路，以使第一电池不再向第二电池充电。同时判断第二电池的能量是否小于第二预设百分比10％，如果第二电池的剩余容量大于10％，提示用户第一电池电量低，请用户通过外部的方式进行充电。如果第二电池的剩余容量小于10％，提示用户电量低，锁具已无法工作。

D1的作用，主要是能把第一电池恒压充电电路单向的给第二电池充电，在第一电池拔掉充电的过程中，避免第二电池的充电控制电路有漏电反灌回路。

在实际应用中，第二电池检测电路还用于在第一电池电量低时，关闭了升压充电使能后检测第二电池的电量，避免第二电池过放影响寿命。

在整个充电控制中，主控模块，主要是检测两个电池电量，同时对第一电池的升压电路进行控制。并在两个电池电量低的时候控制语音模块和/或背光灯模块。

另外，发明人在构思本发明实施例时，还检索了申请号为CN201911266098的发明专利，该专利申请中双电池都是可以拔掉的，且只要一个电池就可以正常工作，那么用户非常有可能就插入一个电池，当电池没电的时候，拔出充电，可能会出现电池切换不及时的技术问题。申请号为CN201721923969-一种智能锁及用于智能锁的双电池供电控制系统，通过电池切换芯片为核心的双电池切换管理。同样存在第一电池有电情况突然拔掉，该系统无法反应，导致电池切换不及时导致整机掉电的问题。CN208539655U-一种双电源供电自动切换的智能锁，公开了一种主电池电量不足切换成备用电池，使用备用电池供电的技术方案，但是，该技术方案中缺少必要的对备用电池的管理，备用电池电量会耗尽，会导致主电池无电，备用电池无电的情况。

进一步的，本申请背景技术中虽然公开了第二电池容量是小于第一电池的技术方案，但是在供电策略上却没有做区分，依然是给虹膜模块甚至整锁供电。在用户拔掉第一电池后，就可能忘记插回第一电池会继续使用第二电池，而第二电池容量较小会很快没电。此时锁具会完全丧失开关门功能。也就是说，现有技术仍然存在供电可靠性不足的技术问题。

而本发明实施例中将双电池都在设置在门内，第二电池为内置电池不可以拆卸，第一电池为外置电池可以拆卸。第二电池才是直接给整锁供电的电池，第一电池只给第二电池充电，且一直给第二电池充电，使第二电池始终保持满电状态，所以无论第一电池是否有电或者存在，第二电池都能持续工作。锁具能一直有电，提高了供电可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双电池供电的智能锁，其特征在于，所述智能锁包括：第一电池、第二电池、第二电池充电电路、第一电池充电电路、第一电池电量检测模块、第二电池电量检测模块以及主控模块，其中，

第一电池充电电路用于利用外部电源对第一电池进行充电；第一电池的输出端与第二电池充电电路的输入端连接；第二电池的输出端为智能锁供电；

第一电池电量检测模块用于检测第一电池的剩余电量；第二电池电量检测模块用于检测第二电池的剩余电量；

主控模块用于根据第一电池电量检测模块的检测结果与第二电池电量检测模块的检测结果控制对第二电池和/或第一电池充电。

2.根据权利要求1所述的一种双电池供电的智能锁，其特征在于，所述主控模块还用于：

在第一电池剩余电量高于第一预设百分比的情况下，控制第一电池向第二电池长充电；

在第一电池剩余电量低于第一预设百分比的情况下，停止第一电池向第二电池充电。

3.根据权利要求2所述的一种双电池供电的智能锁，其特征在于，所述主控模块还用于：

在第一电池剩余电量低于第一预设百分比的情况下，判断第二电池剩余电量是否低于第二预设百分比；

若否，向用户发出充电提醒信号。

4.根据权利要求3所述的一种双电池供电的智能锁，其特征在于，所述主控模块还用于：

第二电池剩余电量低于第二预设百分比的情况下，向用户发出锁具无法工作的提醒信号。

5.根据权利要求1所述的一种双电池供电的智能锁，其特征在于，所述智能锁还包括：防反二极管，所述防反二极管的正极与第二电池的输出端连接；所述防反二极管的负极与智能锁的负载连接。

6.根据权利要求1所述的一种双电池供电的智能锁，其特征在于，第一电池充电电路的输出端还与第二电池充电电路的输入端连接。

7.根据权利要求1所述的一种双电池供电的智能锁，其特征在于，所述第一电池为单芯锂电池，第二电池为两芯串联锂电池；

所述第二电池充电电路为升压充电电路。

8.根据权利要求1所述的一种双电池供电的智能锁，其特征在于，第一电池的容量小于第二电池。

9.一种双电池供电的智能锁的充电方法，应用于权利要求1-8任一项所述的智能锁，其特征在于，所述方法包括：

检测第一电池的剩余电量以及第二电池的剩余电量

在第一电池剩余电量高于第一预设百分比的情况下，控制第一电池向第二电池长充电；

在第一电池剩余电量低于第一预设百分比的情况下，停止第一电池向第二电池充电。

10.根据权利要求9所述的一种双电池供电的智能锁的充电方法，其特征在于，所述方法还包括：

在第一电池剩余电量低于第一预设百分比的情况下，判断第二电池剩余电量是否低于第二预设百分比；

若否，向用户发出充电提醒信号。

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