CN209963819U - 智能门锁供电电路及智能门锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能门锁供电电路及智能门锁，该智能门锁供电电路包括：用于连接电池的电池端子、接收线圈、整流滤波单元、电压转换单元、第一二极管和第二二极管，电池端子连接第一二极管的阳极，整流滤波单元分别连接接收线圈和第二二极管的阳极；第一二极管的阴极和第二二极管的阴极并联后连接至电压转换单元。根据本实用新型的技术方案，通过对智能门锁进行电池供电与无线供电并存设计，使得在电池电量耗尽的情况下，可利用移动终端对其进行无线供电以解决开锁的问题，方便快捷，提升了用户体验等。

Description

智能门锁供电电路及智能门锁

技术领域

本实用新型涉及智能门锁技术领域，尤其涉及一种智能门锁供电电路及智能门锁。

背景技术

目前市面上的智能门锁产品大多数是采用电池作为系统电源，使用的电池有一次性的AA干电池，也有可充电的锂电池等。由于电池存在电池电量耗尽的情况，所以在实际使用中存在一种情况，即当门锁在关闭状态时，电池电量耗电完毕，而用户又没有带钥匙，导致智能门锁无法进行正常开锁。虽然有的智能门锁有室外预留的USB供电接口，但用户仍需要准备移动电源和USB接口配线，如果用户当时没有携带移动电源或缺少USB配线时，则仍将无法开门或者需要用户去找来移动电源或配线等，这样将花费用户太多时间，而且带给用户的使用体验也不太好。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种智能门锁供电电路及智能门锁，通过对智能门锁进行电池供电与无线供电并存设计，使得在电池电量耗尽的情况下，可利用移动终端对其进行无线供电以解决开锁的问题，方便快捷，提升了用户体验等。

本实用新型的实施例提供一种智能门锁供电电路，包括：用于连接电池的电池端子、接收线圈、整流滤波单元、电压转换单元、第一二极管和第二二极管，所述电池端子连接所述第一二极管的阳极，所述整流滤波单元分别连接所述接收线圈和所述第二二极管的阳极；所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极并联后连接至所述电压转换单元；

所述接收线圈用于当所述电池不能正常供电时与移动终端中的发射线圈进行耦合以获取所述移动终端中的电能；

所述整流滤波单元用于对所述接收线圈耦合感应到的电流进行整流滤波；

所述电压转换单元用于将整流滤波后输出的直流电进行电压转换以提供所述智能门锁主电路所需的工作电压。

进一步地，在上述智能门锁供电电路中，还包括：外部供电接口和第三二极管，所述外部供电接口连接所述第三二极管的阳极，所述第三二极管的阴极与所述第一二极管的阴极并联后连接至所述电压转换单元；

所述接收线圈用于当所述电池和所述外部供电接口均不能正常供电时与移动终端中的发射线圈进行耦合以获取所述移动终端中的电能。

进一步地，在上述智能门锁供电电路中，所述接收线圈为绕线线圈或PCB线圈。

进一步地，在上述智能门锁供电电路中，所述接收线圈为FPC线圈。

进一步地，在上述智能门锁供电电路中，所述接收线圈设于所述智能门锁的触控区域。

进一步地，在上述智能门锁供电电路中，所述接收线圈为所述智能门锁的NFC线圈。

进一步地，在上述智能门锁供电电路中，所述电压转换单元包括DC-DC转换器和/或线性稳压器。

进一步地，在上述智能门锁供电电路中，所述外部供电接口包括USB接口、Type-C接口和Lightning接口中的至少一种。

进一步地，在上述智能门锁供电电路中，还包括：电池，所述电池连接所述电池端子，所述电池用于为所述智能门锁的主电路提供所需的工作电压。

本实用新型的又一实施例提供一种智能门锁，包括上述的智能门锁供电电路。

本实用新型的智能门锁供电电路通过对智能门锁进行电池供电与无线供电的并存设计，使得在电池电量耗尽的情况下，用户可利用如手机等移动终端对其进行无线供电以解决开锁的问题，方便快捷，提升了用户体验等。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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示出了本实用新型实施例的智能门锁与移动终端的应用示意图；

图2示出了本实用新型实施例1的智能门锁供电电路的第一种结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例1的智能门锁供电电路的第二种结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例1的智能门锁供电电路的第三种结构示意图。

主要元件符号说明：

100-智能门锁供电电路；1-电池端子；2-接收线圈；2’-NFC线圈；3-整流滤波单元；4-电压转换单元；5-外部供电接口；D1-第一二极管；D2-第二二极管；D3-第三二极管。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本实用新型中，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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

此外，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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

考虑到目前市面上很多如手机、平板电脑等移动终端电子产品都支持近距离无线通讯NFC(Near Field Communication)和无线充电(WirelessCharging)等功能，而且随着科技的发展，这些移动终端的无线充电功能将会越来越普及。考虑到智能门锁存在没有电池无法开锁的情况，另外，即使智能门锁预留有外部USB接口，但仍需要有相应的配线和移动电源等才能进行有线充电再开锁。因此，本实用新型提出一种可利用用户随身携带的如手机等移动终端实现智能门锁的无线供电，进而进行开锁功能。如图1所示，无线充电是通过移动终端中的发射线圈与智能门锁中的接收线圈之间进行能量耦合原理来实现的。下面结合具体的实施例来说明该智能门锁的供电电路的结构。

实施例1

请参照图2，本实施例提出一种智能门锁供电电路100，通过该供电电路可很好地解决当智能门锁的电池电量耗尽而用户又没有带钥匙时，可利用随身携带的手机等移动终端对其进行无线供电以解决开锁难题。下面对该智能门锁供电电路100进行详细说明。

如图2所示，该智能门锁供电电路100包括用于连接电池的电池端子1、接收线圈2、整流滤波单元3、电压转换单元4、第一二极管D1和第二二极管D2，其中，该电池端子1连接该第一二极管D1的阳极，整流滤波单元3分别连接该接收线圈2和第二二极管D2的阳极，而该第一二极管D1的阴极和第二二极管D2的阴极并联后连接至电压转换单元4。

可选地，该智能门锁供电电路还包括电池，该电池可拆卸地连接电池端子1。作为智能门锁的系统电源，该电池用于为智能门锁的主电路提供所需的工作电压。示范性地，该电池可以为一次性电池，也可以是可充电电池等等。

本实施例中，该接收线圈2设于智能门锁中，用于当智能门锁中电池端子1中的电池不能正常供电时通过与近距离的移动终端进行能量耦合以获取所述移动终端中的电能。这主要是基于电磁感应原理由移动终端将其自身的电能通过感应线圈传递到智能门锁中，从而达到给智能门锁进行无线供电并开锁目的。

例如，对于现有的不支持NFC刷卡功能的智能门锁，可在现有的智能门锁的基础上进行改进，通过增加上述的接收线圈2和整流滤波单元3等无线供电电路以使其具备无线取电功能。示范性地，该接收线圈2可采用绕线线圈等，这类绕线线圈主要是指呈环形结构的导线绕组。

考虑到智能门锁的电路微型化设计，为尽量减小该智能门锁的体积或不额外增加过多的面积占用等，该接收线圈2可采用PCB线圈，即通过在智能门锁的PCB电路板上利用PCB布线方式制作一等效线圈，而该等效线圈即为该PCB线圈。

进一步优选地，该接收线圈2可采用FPC基板(FPC，Flexible Printed Circuit，柔性电路板)制作而成的FPC线圈。采用FPC线圈的接收线圈2将具有配线密度高，厚度薄且重量轻等特点，由于其柔性可弯折，故可灵活地设置在智能门锁的内部而不受门锁结构限制等。

优选地，该接收线圈2可设于智能门锁的触控区域。可以理解，该触控区域主要指智能门锁的触摸按键区域，这样可不额外占用门锁结构面积，不额外增加触摸板PCB的尺寸等。

另外，考虑到现有的一些智能门锁可能支持NFC刷卡功能，则该智能门锁中将设有用于读取NFC卡的NFC控制器和NFC线圈。如图3所示，本实施例中，该智能门锁供电电路100还可将该NFC线圈2’作为接收线圈，以实现该接收线圈的功能复用，这样将不必要增加额外的接收线圈，不仅可降低智能门锁的成本，也可以降低对智能门锁的电路结构的设计难度等。

本实施例中，该整流滤波单元3用于对接收线圈2耦合感应到的电流进行整流滤波处理。示范性地，该整流滤波单元3包括整流器和滤波电容，该整流器分别连接该接收线圈2和滤波电容，而滤波电容连接到第二二极管D2的阳极。例如，该整流器可采用二极管构成的整流桥等。

本实施例中，该电压转换单元4用于将整流滤波后输出的直流电进行电压转换以提供该智能门锁的主电路所需的工作电压。通常地，智能门锁的主电路所需的工作电压可为3.3V、4.2V或5V等。应当理解，若在电池端子1连接的电池能正常工作的情况下，该电压转换单元4将用于对该电池输出的直流电进行上述的电压转换以保证主电路的正常工作。

示范性地，该电压转换单元4可采用不同型号的DC-DC转换器芯片。当然，该电压转换单元4还可以采用如LDO(low dropout regulator)线性稳压器等实现电压转换功能。

本实施例中，该第一二极管D1和第二二极管D2用于防止电池电源与接收线圈2得到的电源相通时对整个电路的正常工作产生影响。另外，第一二极管D1也可防止当无线供电时会对不可充电的电池进行充电而造成安全隐患等问题。

本实施例中，用于给智能门锁进行无线供电的移动终端应当支持NFC功能和/或无线充电功能，示范性地，该移动终端可包括但不限于为手机、平板电脑、Ipad或无线充电器等电子设备。

下面以支持NFC功能的手机为例，将手机对该智能门锁进行无线供电的过程进行描述。

当将手机的NFC天线(也称为手机NFC线圈)对准智能门锁的接收线圈2的所在位置时，手机端开启NFC功能，此时手机的NFC天线将有预设频率的交流信号通过，并利用电磁感应将电能耦合到智能门锁的接收线圈2。于是，智能门锁将接收线圈2接收到的耦合电流进行整流滤波并输出直流电压源，而该直流电压源将作为门锁系统的输入电源，通过输入到电压转换单元4进行电压转换以提供该智能门锁主电路所需的工作电压，进而由主电路控制打开门锁。

可以理解，当智能门锁的电池电量耗尽而用户又没有带钥匙的情况下，用户可通过启动随身携带的支持NFC功能或无线充电功能的移动终端对智能门锁进行无线供电，从而可方便快捷地打开门锁。

进一步可选地，如图4所示，该智能门锁供电电路100还包括：外部供电接口5和第三二极管D3，该外部供电接口5连接第二二极管D2的阳极，第三二极管D3的阴极与第一二极管D1的阴极并联后连接至该电压转换单元4。

本实施例中，该接收线圈2还用于当电池和外部供电接口5均不能正常供电时与移动终端中的发射线圈进行电能耦合，进而实现对智能门锁的无线供电。而该第二二极管D2主要用于隔离外部电源，可防止无线供电过程中对接入的外部电源起到隔离保护作用等。示范性地，该外部供电接口5可包括但不限于为USB接口、Type-C接口和Lightning接口等中的一种或多种。

可以理解，该外部供电接口5主要是用于当电池电量耗尽时通过移动电源等充电设备对智能门锁进行有线供电。然而，外部充电接口仍需要充电设备及相应的配线才能进行有线供电，故对于用户而言，同样不方便。因此，本实施例的无线供电设计则可以很好地解决这样的开锁难题。

本实施例的智能门锁供电电路通过设置接收线圈可以实现对智能门锁的无线供电功能，这样可以较好地应对当用户在电池没电后又没有带钥匙时的情况。此外，利用二极管进行各供电电源的相互隔离以保证安全，通过实现智能门锁的电池供电、外部接口的有线供电以及无线供电的并存设计，这样在不同情况下均可以满足用户开锁需求，可提升用户体验等。

实施例2

本实施例提出一种智能门锁，该智能门锁包括供电电路，该供电电路采用上述实施例1中的智能门锁供电电路。该智能门锁可在智能门锁中的电池电量耗尽且用户没有带钥匙时，通过用户随身携带的如手机等移动终端进行无线供电，进而实现快速开锁。

示范性地，如图2所示，该供电电路包括用于连接电池的电池端子1、接收线圈2、整流滤波单元3、电压转换单元4、第一二极管D1和第二二极管D2。其中，该电池端子1连接第一二极管D1的阳极，该整流滤波单元3分别连接接收线圈2和第二二极管D2的阳极；第一二极管D1的阴极和第二二极管D2的阴极并联后连接至电压转换单元4。

本实施例中，该接收线圈2用于当电池不能正常供电时与移动终端中的发射线圈进行耦合以获取移动终端中的电能。该整流滤波单元3用于对接收线圈2耦合感应到的电流进行整流滤波。该电压转换单元4用于将整流滤波后输出的直流电进行电压转换以提供智能门锁的主电路所需的工作电压。

可以理解，本实施例的智能门锁的供电电路对应于上述实施例1的智能门锁供电电路，上述实施例1的可选项同样适用于本实施例，故在此不再详述。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能门锁供电电路，其特征在于，包括：用于连接电池的电池端子、接收线圈、整流滤波单元、电压转换单元、第一二极管和第二二极管，所述电池端子连接所述第一二极管的阳极，所述整流滤波单元分别连接所述接收线圈和所述第二二极管的阳极；所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极并联后连接至所述电压转换单元；

所述接收线圈用于当电池不能正常供电时与移动终端中的发射线圈进行耦合以获取所述移动终端中的电能；

所述整流滤波单元用于对所述接收线圈耦合感应到的电流进行整流滤波；

所述电压转换单元用于将整流滤波后输出的直流电进行电压转换以提供所述智能门锁的主电路所需的工作电压。

2.根据权利要求1所述的智能门锁供电电路，其特征在于，还包括：外部供电接口和第三二极管，所述外部供电接口连接所述第三二极管的阳极，所述第三二极管的阴极与所述第一二极管的阴极并联后连接至所述电压转换单元；

所述接收线圈用于当所述电池和所述外部供电接口均不能正常供电时与移动终端中的发射线圈进行耦合以获取所述移动终端中的电能。

3.根据权利要求1所述的智能门锁供电电路，其特征在于，所述接收线圈为绕线线圈或PCB线圈。

4.根据权利要求3所述的智能门锁供电电路，其特征在于，所述接收线圈为FPC线圈。

5.根据权利要求1所述的智能门锁供电电路，其特征在于，所述接收线圈设于所述智能门锁的触控区域。

6.根据权利要求1所述的智能门锁供电电路，其特征在于，所述接收线圈为所述智能门锁的NFC线圈。

7.根据权利要求1所述的智能门锁供电电路，其特征在于，所述电压转换单元包括DC-DC转换器和/或线性稳压器。

8.根据权利要求2所述的智能门锁供电电路，其特征在于，所述外部供电接口包括USB接口、Type-C接口和Lightning接口中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的智能门锁供电电路，其特征在于，还包括：电池，所述电池可拆卸连接所述电池端子，所述电池用于为所述智能门锁的主电路提供所需的工作电压。

10.一种智能门锁，其特征在于，包括根据权利要求1-9任一项所述的智能门锁供电电路。

Images