CN211046520U - 无线充电设备及电子锁装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种无线充电设备及电子锁装置，包括电源传送部、电源接收部及负载单元。电源传送部设置在墙壁上，输出充电的磁场信号。该电源传送部包含至少一个充电单元。电源接收部设置在被充电物件上接收该磁场信号且转换成直流充电信号。负载单元与该电源接收部耦接。该负载单元包括电池与周边负载。电池受该直流充电信号充电并提供操作电源。周边负载依照环境条件提供预定的功能操作。

Description

无线充电设备及电子锁装置

技术领域

本实用新型创作涉及无线充电设备及电子锁装置。利用无线充电设备可以对电子锁充电。

背景技术

电子锁已经广泛被使用。审视现有的电子锁，其大多是采用一次性电池供电，当电池的电量用尽时就必须更换，其相对也产生废弃的电池，更可能产生环保的问题。

另外，当电池的电量用尽时，电子锁就无法正常工作，其必须借助额外提供的电源或其他方式开锁，这也需要另加增加外部电源或备用的电源等。即使采用可重复充电使用的电池，其仍需要将电池从门中取下充电后再装回，如此产生使用上的不便。

如何改进无线充电设备的机制以及进而对电子锁的充电应用的议题在无线充电技术的研发上仍需要考虑。

实用新型内容

本公开提供一种无线充电设备及电子锁装置，可以方便对电池无线式充电，同时也包含周边环境的应用。本公开可以应用在电子锁的充电需求，也可以广泛应用在被充电的物件的充电需求上。

在一实施范例，本公开提供一种无线充电设备，包括电源传送部、电源接收部及负载单元。电源传送部设置在墙壁上，输出充电的磁场信号。该电源传送部包含至少一个充电单元。电源接收部设置在被充电物件上接收该磁场信号且转换成直流充电信号。负载单元与该电源接收部耦接。该负载单元包括电池与周边负载。电池受该直流充电信号充电并提供操作电源。周边负载依照环境条件提供预定的功能操作。

在一实施范例，本公开提供一种电子锁装置包括电源传送部，其包括至少一个充电单元，设置在门墙或门框上，提供充电的磁场信号。电源接收部设置在门板上接收该磁场信号且转换成直流充电信号。电池受该直流充电信号充电，并提供操作电源。电子锁具设置在门板上接收该操作电源。周边负载对应该电子锁具的锁状态或开状态的条件，提供预定的功能操作。

在一实施范例，本公开提供一种电子锁装置，包括多个充电单元，设置在门框外围的门墙上，提供充电的磁场信号。电源接收单元设置在门板上接收该磁场信号且转换成直流充电信号。电池受该直流充电信号充电，并提供操作电源。电子锁具设置在门板上接收该操作电源。周边负载对应该电子锁具的锁状态或开状态的条件，提供预定的功能操作。

为让本公开的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本公开的一实施范例，一种无线充电机制示意图。

图2是依照本公开的一实施范例，一种具有无线充电功能的电子锁架构示意图。

图3是依照本公开的一实施范例，一种具有无线充电功能的电子锁架构示意图。

图4是依照本公开的一实施范例，一种无线充电设备的电路示意图。

图5是依照本公开的一实施范例，一种无线充电设备的电路示意图。

图6是依照本公开的一实施范例，一种电子锁设备的电路示意图。

图7是依照本公开的一实施范例，一种电子锁设备示意图。

【符号说明】

60:电源传送部

62:AC/DC转换器

64:变频器

66:传送线圈

70:电源接收部

72:接收线圈

74:整流电路

76:电池

80:门板

82:门框

84:电子锁具

86:墙壁

90:周边负载

100:电源

102:AC/DC转换器

104:DC/AC转换器

106:传送线圈

108:MCU

110:通信模块

112:指示单元

200:接收线圈

202:整流器

204:DC/DC直流转换器

206:负载单元

206a:电池

206b:周边负载

206c:指示灯

208:MCU

210:通信模块

250:电源

252:电源管理元件

254:发射元件

260:接收元件

262:转换元件

264:电池

266:发光二极管

300:传送线圈

302:接收线圈

304:充电单元

306:电池

308:二极管

310:电子锁

具体实施方式

本公开提出一种无线充电设备，以及具有无线充电功能的电子锁设备，可以对用于提供电子锁的电源的电池进行无线电，至少可以减少更换电池的操作频率也可以减少电池的消耗。另外，本公开也可以提供周边环境的监控应用。

以下举一些实施范例来说明本公开，但是本公开不限于所举的实施范例。实施范例之间也允许有适当的结合而构成另一些实施范例。

图1是依照本公开的一实施范例，一种无线充电机制示意图。参阅图1，本公开所采用的无线充电机制是使用电源传送部60与电源接收部70的配置。电源传送部60将公共电能转换成磁场信号。电源接收部70接收由电源传送部60所传送的磁场信号，且转换成电能以对电池充电。

以较为细部的架构来看，电源传送部60包括交流对直流(AC/DC)转换器62，可以接收公共的交流电源而转换成直流电源。变频器64接受直流电源转换成交流电流，其具有预定的频率变化。此交流电流通过传送线圈66后会产生也具有频率变化的磁通量。电源接收部70的接收线圈72设置在有效感应范围内而感应传送线圈66所产生的磁通量变化。有效感应范围的距离例如在30厘米的范围内，但是依实际的范围不限与所举的范围。接收线圈72受磁通量变化感应出交流的感应电流。整流电路74将感应电流转换成直流电，对可以充电的电池76进行充电。电池76可以整合在电源接收部70内部，同时提供电源维持整体电路的运作。但是电池76广义上也可以视为电源接收部70中在整流电路74后端的负载的一部分。

图1是关于无线充电的机制的基本架构。但是本公开不限于所举的实施范例。本公开提供无线充电的其中一种实施范例。

根据无线充电的机制，本公开再提出一些具体应用设备的实施范例。图2是依照本公开的一实施范例，一种具有无线充电功能的电子锁架构示意图。

参阅图2，本公开根据无线充电机制，提出电子锁的设置架构。以一般的常见到的当作对空间出入管控的门板80为例，在基础面上的墙壁86会设置一个门板80当作对墙壁86后的空间的出入口。在此的墙壁86也可以是物件的外壳，不限于房间或房屋的墙壁。门板80的外围例如有门框82。在一实施范例，电子锁具84一设置在门板80上。电子锁具84在锁状态下可以将门板80锁在门框82上。电子锁具84在开状态下可以允许门板80被推开，而进入门板80后面的空间。如此电子锁具84可以取代一般插孔式的钥匙的使用。

电子锁具84的操作需要电能，而此电能是由电子锁具84内电池所供应。本公开提出采用可充电的电池，至少可以减少经常需要更换电池的更换程序。另外，由于可以维持对电池的充电，因此本公开也允需包含对周边环境监控等的周边应用。

关于用于对电子锁具84提供电源的无线充电设备的设置，无线充电设备例如包括电源传送部60、电源接收部70以及使用电源接收部70的电源的负载单元。负载单元包括内部设置可充电的电池76，更可以包括其它的周边负载90。后面会再做较细部的描述。就基本运作的设置，电源传送部60例如设置在墙壁86上，输出充电的磁场信号。电源传送部60的数量可以包含至少一个充电单元分布在墙壁86上、门框82上或是墙壁86与门框82上。图2所示的电源传送部60的数量以多个为例，允许较为弹性的设置。电源传送部60也不需要接近电子锁具84。

电源接收部70在一实施范例可以设置在被充电物件上。被充电物件是指设置有电子锁具84的物件，其例如是具有门锁的器具。在本实施范例，其例如是房间的门板80。电源接收部70接收磁场信号且转换成直流充电信号。负载单元包括可充电的电池或是周边负载90与电源接收部70耦接。负载单元基本上是包括前述的电池76。电池76受直流充电信号充电，并提供操作电源。周边负载90则依照环境条件提供预定的功能操作。

图3是依照本公开的一实施范例，一种具有无线充电功能的电子锁架构示意图。参阅图3，在一实施范例，电源传送部60可以设置在门框82上，其对应的电源接收部70可以设置在电子锁具84外部，在此电源接收部70与电子锁具84例如可以通过电线耦接，以传送电子锁具84所需要的电源，又或是电子锁具84可以能回送到电源接收部70的信号。也就是，电源传送部60与电源接收部70的设置位置以及数量不限于特定的位置与数量，其可以配合周边负载而方便设置。

图4是依照本公开的一实施范例，一种无线充电设备的电路示意图。参阅图4，就无线充电设备的电路，包含控制传送线圈的整体电路可以视为前述的电源传送部60。AC/DC转换器102接收公共的电源100，例如是110V的交流电源。经过AC/DC转换器102的转换而得到直流电源，此直流电源也提供整个电路的操作。DC/AC转换器104依照为控制器单元(microcontroller unit，MCU)108的控制，输出是有适当频率以及电流值的交流电流给传送线圈106，以产生磁通量依照频率变化的磁场信号。另外，电源传送部60通过控制器单元MCU 108也可以有通信模块110与指示单元112，在一实施范例其可以是配合周边负载的需求来实施。

电源接收部70包含接收线圈200，对应传送线圈106，同时感应由接收传送线圈106所发出的磁通量变化，进而产生交流电流。此交流电流由整流器202接收而转换成直流电压信号。再一个DC/DC直流转换器204将直流电压信号再转换成直流充电信号给负载单元206。在一实施例，此负载单元206包含可以充电的电池206a。

就广泛的设置，负载单元206除了包含电池206a以外也例如还可以包含其它的周边负载206b，例如包括后端的电子锁使用电池206a的电源进行门锁的应用，又或是还包括指示单元因应周围环境的配置。周边负载206b可以依照环境条件提供预定的功能操作，其在一实施范例可以例如是图2的周边负载90的配置。然而，本公开的负载单元206不限于所举的实施范例。也就是，负载单元206除了包含电池206a还包含周边的设置。配合周边的设置的操作，其受MCU 208控制，并且利用另一个通信模块210，与电源传送部60的通信模块110进行通信，例如相互提供分别操作或感应状态，使得周边负载206b可以依照条件，提供预计对环境等的应用效果。

图5是依照本公开的一实施范例，一种无线充电设备的电路示意图。参阅图5，再从整体电池的充电机制来描述，公共的电源250提供常备的电源。电源管理元件252例如图4的电源传送部60的电路方块的运作，最后提供信号给发射元件254，例如是传送线圈。另一端无线耦合的接收元件260，例如是接收线圈接收到由发射元件254的功率信号。转换元件262将接收线圈接收到的功率信号转换成用于对电池264充电的直流信号。由转换元件262转换出来的电源，在一实施范例也例如提供给发光二极管266，依照控制的条件使用，例如当作充电的指示灯的使用。

图6是依照本公开的一实施范例，一种电子锁设备的电路示意图。参阅图6，再从电子锁设备的另一个实施范例来描述，电源传送部由公共电源转换成交流电流，使流过传送线圈300而发出强度频率变化的磁场信号。接收线圈302接受频率变化的磁场信号而产生磁通量变化，进而感应出电流。充电单元304处理感应的充电电流，经处理后提供直流电对电池306充电。电池306提供电子锁的310的操作。接收线圈302产生的电源在一实施范例也可以直接提供给电子锁310使用。另外二极管308可以进一步确定提供给电子锁310使用直流的电源是接收线圈302产生的电源亦或电池306。

图7是依照本公开的一实施范例，一种电子锁设备示意图。参阅图7，其是另一个电子锁设备的实施范例。如图2与图4的描述，关于负载单元206的周边设备的描述。如前述，负载单元206可以包括电池206a与电子锁具84的应用元件。再进一步的应用，例如电子锁具84上会包含指示灯206c，例如用于指示电子锁具84的锁状态或是开状态。电源接收部70的MCU208可以通过通信模块110与通信模块210的通信，使得电源传送部60的MCU 208控制例如照明灯具的周边负载90启动及时的照明，进而也可以使室内尚未开启电源的暗空间有简单的照明。也就是，周边负载随电子锁具84的状态提供预定的功能。然而本实用新型创作的周边负载不限于所举的实施范例。

综合前面的描述，本公开提供多实施范例。

在一实施范例，本公开提供一种无线充电设备，包括电源传送部、电源接收部及负载单元。电源传送部设置在墙壁上，输出充电的磁场信号，其中该电源传送部包含至少一个充电单元。电源接收部设置在被充电物件上接收该磁场信号且转换成直流充电信号。负载单元与该电源接收部耦接，其中该负载单元包括电池其受该直流充电信号充电，并提供操作电源，以及周边负载依照环境条件提供预定的功能操作。

在一实施范例，在所述的无线充电设备中，该负载单元还包括电子锁具，设置在该被充电物件上接收该操作电源，该周边负载，依照该电子锁具的开状态或锁状态，提供预定的功能操作。

在一实施范例，在所述的无线充电设备中，该周边负载设置在该电子锁具的内部、外部或是包含两个负载部分分别设置在该内部与该外部。

在一实施范例，在所述的无线充电设备中，该周边负载包括指示单元，以指示该电子锁具的该锁状态或该开状态。

在一实施范例，在所述的无线充电设备中，该电源传送部还包括第一通信模块，该电源接收部还包括第二通信模块，该第一通信模块与该第二通信模块相互通信。

在一实施范例，在所述的无线充电设备中，其还包括照明装置，该照明装置通过该第二通信模块依照该电子锁具的该锁状态或该开状态发出通知被启动或关闭。

在一实施范例，在所述的无线充电设备中，电源传送部包括电源管理元件以将接收公共电源转换成交流电流信号；以及传送线圈接收该交流电流信号而产生该磁场信号。

在一实施范例，在所述的无线充电设备中，该电源管理元件包括:交流到直流转换器将公共电源转换直流电源；以及直流到交流转换器，将该直流电源转换成交流电流给该传送线圈。

在一实施范例，在所述的无线充电设备中，该电源接收部含包括:接收线圈接收该磁场信号而产生感应电流；以及转换元件将该感应电流转换为该直流充电信号给该电池。

在一实施范例，在所述的无线充电设备中，该转换元件包括:整流器将该接收线圈所感应的交流电压信号转换成直流电压信号；以及直流转换器将该直流电压信号再转换成该直流充电信号给该电池。

在一实施范例，在所述的无线充电设备中，该电源传送部包含多个该充电单元，分布在该门墙上。

在一实施范例，本公开还提供一种电子锁装置，包括电源传送部、电源接收部、电池、电子锁具及周边负载。电源传送部包括至少一个充电单元，设置在门墙或门框上，提供充电的磁场信号。电源接收部设置在门板上接收该磁场信号且转换成直流充电信号。电池受该直流充电信号充电，并提供操作电源。电子锁具设置在门板上接收该操作电源。周边负载对应该电子锁具的锁状态或开状态的条件，提供预定的功能操作。

在一实施范例，在所述的电子锁装置中，该周边负载包括指示单元，以指示该电子锁具的该锁状态或该开状态。

在一实施范例，在所述的电子锁装置中，该电源传送部还包括第一通信模块，该电源接收部还包括第二通信模块，该第一通信模块与该第二通信模块相互通信。

在一实施范例，在所述的电子锁装置中，其还包括照明装置，该照明装置通过该第二通信模块依照该电子锁具的该锁状态或该开状态发出通知被启动或关闭。

在一实施范例，在所述的电子锁装置中，该电源传送部包括:电源管理元件接收公共电源转换成交流电流信号；以及传送线圈接收该交流电流信号产生该磁场信号。

在一实施范例，在所述的电子锁装置中，该电源接收部含包括:接收线圈接收该磁场信号而产生感应电流；及转换元件将该感应电流转换为该直流充电信号给该电池。

在一实施范例，本公开还提供一种电子锁装置，包括多个充电单元、电源接收单元、电池、电子锁具及周边负载。这多个充电单元设置在门框外围的门墙上，提供充电的磁场信号。电源接收单元设置在门板上接收该磁场信号且转换成直流充电信号。电池受该直流充电信号充电，并提供操作电源。电子锁具设置在门板上接收该操作电源。周边负载对应该电子锁具的锁状态或开状态的条件，提供预定的功能操作。

虽然本公开已以实施例公开如上，然其并非用以限定本公开，本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本公开的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。

Claims (18)

1.一种无线充电设备，其特征在于，包括：

电源传送部，设置在墙壁上，输出充电的磁场信号，其中该电源传送部包含至少一个充电单元；

电源接收部，设置在被充电物件上接收该磁场信号且转换成直流充电信号；以及

负载单元，与该电源接收部耦接，其中该负载单元包括:

电池，受该直流充电信号充电，并提供操作电源；以及

周边负载，依照环境条件，提供预定的功能操作。

2.如权利要求1所述的无线充电设备，其特征在于，该负载单元还包括电子锁具，设置在该被充电物件上接收该操作电源，该周边负载，依照该电子锁具的开状态或锁状态，提供预定的功能操作。

3.如权利要求2所述的无线充电设备，其特征在于，该周边负载设置在该电子锁具的内部、外部或是包含两个负载部分分别设置在该内部与该外部。

4.如权利要求2所述的无线充电设备，其特征在于，该周边负载包括指示单元，以指示该电子锁具的该锁状态或该开状态。

5.如权利要求1所述的无线充电设备，其特征在于，该电源传送部还包括第一通信模块，该电源接收部还包括第二通信模块，该第一通信模块与该第二通信模块相互通信。

6.如权利要求5所述的无线充电设备，其特征在于，还包括照明装置，该照明装置通过该第二通信模块依照该电子锁具的该锁状态或该开状态发出通知被启动或关闭。

7.如权利要求1所述的无线充电设备，其特征在于，该电源传送部包括:

电源管理元件，接收公共电源转换成交流电流信号；以及

传送线圈，接收该交流电流信号产生该磁场信号。

8.如权利要求7所述的无线充电设备，其特征在于，该电源管理元件包括:

交流到直流转换器，将公共电源转换直流电源；以及

直流到交流转换器，将该直流电源转换成交流电流给该传送线圈。

9.如权利要求1所述的无线充电设备，其特征在于，该电源接收部含包括:

接收线圈，接收该磁场信号而产生感应电流；以及

转换元件，将该感应电流转换为该直流充电信号给该电池。

10.如权利要求9所述的无线充电设备，其特征在于，该转换元件包括:

整流器，将该接收线圈所感应的交流电压信号转换成直流电压信号；以及

直流转换器，将该直流电压信号再转换成该直流充电信号给该电池。

11.如权利要求1所述的无线充电设备，其特征在于，该电源传送部包含多个该充电单元，分布在该门墙上。

12.一种电子锁装置，其特征在于，包括：

电源传送部，包括至少一个充电单元，设置在门墙或门框上，提供充电的磁场信号；

电源接收部，设置在门板上接收该磁场信号且转换成直流充电信号；

电池，受该直流充电信号充电，并提供操作电源；

电子锁具，设置在门板上接收该操作电源；以及

周边负载，对应该电子锁具的锁状态或开状态的条件，提供预定的功能操作。

13.如权利要求12所述的电子锁装置，其特征在于，该周边负载包括指示单元，以指示该电子锁具的该锁状态或该开状态。

14.如权利要求12所述的电子锁装置，其特征在于，该电源传送部还包括第一通信模块，该电源接收部还包括第二通信模块，该第一通信模块与该第二通信模块相互通信。

15.如权利要求14所述的电子锁装置，其特征在于，还包括照明装置，该照明装置通过该第二通信模块依照该电子锁具的该锁状态或该开状态发出通知被启动或关闭。

16.如权利要求12所述的电子锁装置，其特征在于，该电源传送部包括:

电源管理元件，接收公共电源转换成交流电流信号；以及

传送线圈，接收该交流电流信号产生该磁场信号。

17.如权利要求12所述的电子锁装置，其特征在于，该电源接收部含包括:

接收线圈，接收该磁场信号而产生感应电流；以及

转换元件，将该感应电流转换为该直流充电信号给该电池。

18.一种电子锁装置，其特征在于，包括：

多个充电单元，设置在门框外围的门墙上，提供充电的磁场信号；

电源接收单元，设置在门板上接收该磁场信号且转换成直流充电信号；

电池，受该直流充电信号充电，并提供操作电源；

电子锁具，设置在门板上接收该操作电源；以及

周边负载，对应该电子锁具的锁状态或开状态的条件，提供预定的功能操作。

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