物流电子锁及物流保安箱的制作方法

本实用新型涉及物流运输领域,更具体地说，它涉及一种物流电子锁及物流保安箱。

背景技术：

在物流领域，尤其是对于银行或是保安公司，往往在运输重要文件或物品时，采用金属材料制成的箱体作为保安箱，外加机械锁具，如挂锁，内嵌式机械锁等进行锁紧处理，以严格保证被运输物品的安全性，但是传统的机械挂锁或内嵌式机械锁的钥匙容易被复制，安全性不高，并且机械挂锁或内嵌式机械锁也不可能记录开箱的信息，不易对保安箱进行管理，还有一点就是由于机械挂锁一般设置于箱体外部，通过暴力容易被撬开，即这种保安箱由于仅仅是一个单独的个体，从管理便利性和安全性上来说，都是比较欠缺的；虽然现在有一些具有简单电子锁的保安箱，但是由于其电子锁结构复杂，导致空箱时箱体重量比较高，且生产成本较高还需在每个保安箱上配置键盘等输入模块，以及电源供电，如长时间运送导致电源电力耗尽，轻则无法打开保安箱，重则电子锁失效，这种保安箱不仅在使用上非常不方便，安全性也较差。

目前，申请号为CN201020661615.6的中国专利公开了一种具有无电源电子锁的物流保安箱系统，它包括：包括设置于保安箱内的无电源电子锁装置和开锁装置，无电源电子锁装置与开锁装置通过插接结构电连接，开锁装置包括为无电源电子锁装置供电的供电模块以及提供密码输入的输入设备，供电模块包括供电的电池、分别与电池电连接的用于管理电池充电状态的充电管理单元以及用于控制电池进行供电输出电源管理单元。

这种电子锁虽然可以有效减小保安箱的体积以及重量，但是开锁装置为独立于电子锁装置之外，仅通过电池供电，若充电不及时造成电池没电或者电池损坏发生故障时，开锁装置无法使用，则造成无法及时的打开电子锁，给人们带来不便，因此亟需改善。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的主要目的在于提供一种在电子锁的电源无电或电源发生故障时仍可使用的物流电子锁。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种物流电子锁，包括开锁装置，所述开锁装置包括

备用电池组，在需要时用于给开锁装置进行供电；

比较电路，具有一与开启备用电池组时的电压所对应的基准值，耦接于开锁装置的电源并比较电源的电压值与基准值的大小以输出比较信号；

开关电路，耦接于比较电路以接收比较信号，并响应于比较信号通断以控制备用电池组给开锁装置进行供电；

当开锁装置电源的电压值小于比较电路的基准值时，开关电路控制备用电池组开始给开锁装置进行供电。

采用上述技术方案，比较电路比较电源的电压值与基准值的大小以输出比较信号，开关电路耦接于比较电路以接收比较信号并响应于比较信号控制备用电池组给开锁装置供电，当开锁装置的电源电压值大于基准值时，此时无需备用电池组给开锁装置进行供电，比较电路输出高电平的比较信号，开关电路响应于高电平的比较信号导通从而控制备用电池组停止给开锁装置进行供电，当开锁装置的电源电压值小于基准值时，此时需要备用电池组给开锁装置进行供电，比较电路输出低电平的比较信号，开关电路响应于低电平的比较信号断开从而控制备用电池组开始给开锁装置进行供电，通过比较电路与开关电路的控制，实现了在电源无电或故障时自动切换至备用电池组，从而使得开锁装置可以继续使用，避免了因为电源问题造成物流电子锁无法开启的麻烦，增强了物流电子锁使用的稳定性，同时给人们带来方便。

优选的，所述开关电路包括耦接于比较电路以接收比较信号的三极管开关电路、耦接于三极管开关电路的第一场效应管开关电路以及耦接于三极管开关电路的第二场效应管开关电路；

所述第一场效应管开关电路响应于三极管开关电路的控制进行通断以控制电源开始和停止给开锁装置进行供电；

所述第二场效应管开关电路响应于三极管开关电路的控制进行通断以控制备用电池组开始和停止给开锁装置进行供电；

所述三极管开关电路响应于比较信号通断以控制第一场效应管开关电路以及第二场效应管开关电路的通断；

当三极管开关电路导通时，第一场效应管开关电路导通且第二场效应管开关电路断开以控制仅电源给开锁装置进行供电；

当三极管开关电路断开时，第一场效应管开关电路断开以控制电源停止给开锁装置供电，且第二场效应管开关电路导通以控制备用电池组开始给开锁装置进行供电。

采用上述技术方案，开关电路包括三极管开关电路、第一场效应管开关电路以及第二场效应管开关电路，通过三极管开关电路的通断来控制第一场效应管开关电路以及第二场效应管开关电路的通断，第一场效应管开关电路通过自身的通断来控制电源给开锁装置供电，第二场效应管开关电路通过自身的通断来控制备用电池组给开锁装置供电，从而实现了通过三极管开关电路来控制电源以及备用电池组的工作；整个电路结构简单，成本低廉，维护方便，此外三极管开关电路响应迅速稳定，且开闭瞬间不会产生火花引起险情，更加安全可靠。

优选的，还包括耦接于第一场效应管开关电路且同时耦接于第二场效应管开关电路的第一指示部，所述第一指示部同时响应于第一场效应管开关电路以及第二场效应管开关电路的控制以提示开锁装置已经通电可供使用。

采用上述技术方案，在物流电子锁的负载电路上并联有用于提示开锁装置已经通电可以使用的第一指示部，即第一指示部同时耦接于用于控制供电的第一场效应管开关电路以及第二场效应管开关电路，当第一场效应管开关电路导通且第二场效应管开关电路断开时，此时电源给开锁装置供电，且同时电源给第一指示部供电使第一指示部工作以提示人们解锁装置此时可以使用，当第一场效应管开关电路断开且第二场效应管开关电路导通时，此时备用电池组给开锁装置供电，且同时备用电池组给第一指示部供电使第一指示部工作以提示人们解锁装置此时可以使用，若第一指示部未正常工作时，则说明开锁装置此刻无供电电源即无法正常工作，进而可以通过第一指示部来提示人们开锁装置是否可以使用，给人们带来便利。

优选的，还包括耦接于比较电路以接收比较信号并响应于比较信号以指示备用电池组已经启用的第二指示部。

采用上述技术方案，比较电路耦接有第二指示部，当电源的电压值大于基准值时，电源给开锁装置进行供电，第二指示部开始工作以提示电源正常使用，当电源的电压值小于基准值时，备用电池组开始给开锁装置进行供电，第二指示部停止工作提示人们此时开锁装置的电源无电或者出现故障，需要进行充电或者维修，同时当第二指示部未工作时，第二指示部还具有提示使用者备用电池组已经启用的作用。

优选的，还包括耦接于备用电池组以给备用电池组充电的充电电路。

采用上述技术方案，备用电池组耦接有充电电路，从而可以及时给备用电池组补充电量，避免了备用电池组长期未充电造成其使用寿命的缩短，可以使得备用电池组使用更久。

优选的，还包括耦接于比较电路以调节比较电路的基准值大小的调节电路。

采用上述技术方案，比较电路耦接有调节电路，通过调节电路对比较电路的基准值进行调节，由于基准值与启用备用电池组的电压所对应，从而可以根据需要对开启备用电池组的电压值进行设定，在开锁装置使用不同电压的电源时可以对基准值进行相应的调节，故而可以使用多种不同电压的电压，满足使用者的不同需求，更加方便。

优选的，还包括耦接于比较电路以接收比较信号并响应于比较信号以发送电源维护无线示警信号的电源维护无线示警电路。

采用上述技术方案，比较电路耦接有电源维护无线示警电路，当电源的电压值小于基准值时，电源维护无线示警电路响应于此时的比较信号开始发送电源维护无线示警信号，人们知晓后即可及时的对电源出现的问题进行处理，避免了长时间未对电源问题处理而引发更严重的问题，使得开锁装置运行的更加稳定与安全。

优选的，所述电源维护无线示警电路包括耦接于比较电路以接收比较信号并响应于比较信号以通断的开关部以及耦接于开关部并响应于开关部的通断以发送电源维护无线示警信号的ZIGBEE无线模块。

采用上述技术方案，开关部耦接于比较单元以接收比较信号，当比较信号为高电平时，开关部导通使ZIGBEE无线模块工作，即ZIGBEE无线模块开始发送电源维护无线示警信号，当比较信号为低电平时，开关部断开使ZIGBEE无线模块停止发送电源维护无线示警信号，实现了通过比较电路控制电源维护无线示警电路是否发送电源维护无线示警信号，ZIGEBEE无线模块功耗低，节省能源，同时运行稳定，安全可靠。

优选的，所述比较电路为电压检测器。

采用上述技术方案，电压检测器的检测精度高，抗干扰性强，输出稳定，其自带判断输出电平的标准值，且通过连接外置电路可实现对不同标准值进行比较和判定，价格低廉，使用方便。

针对现有技术存在的不足，本实用新型的次要目的在于提供一种在电源无电或发生故障时仍可开启的物流保安箱。

一种物流保安箱，包括如上所述的物流电子锁。

采用上述技术方案，通过物流电子锁来进行物流保安箱的锁闭，安全可靠，且操作方便，在物流电子锁的电源无电或故障时自动切换至备用电池组，从而使得开锁装置可以继续使用，避免了因为电源问题造成物流电子锁无法开启的麻烦，增强了物流电子锁使用的稳定性，同时给人们带来方便。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.在物流电子锁的电源无电或故障时自动切换至备用电池组，从而使得开锁装置可以继续使用，避免了因为电源问题造成物流电子锁无法开启的麻烦，增强了物流电子锁使用的稳定性，同时给人们带来方便；

2.当电源无电或故障时，电源维护无线示警电路响应于此时的比较信号开始发送电源维护无线示警信号，人们知晓后即可及时的对电源出现的问题进行处理，避免了长时间未对电源问题处理而引发更严重的问题，使得开锁装置运行的更加稳定与安全；

3.整个电路结构简单，元器件价格低廉，运行稳定，不会产生电火花引起险情，使得物流保安箱在运输途中更加安全。

附图说明

图1为本实用新型中无电源电子锁以及开锁装置的结构示意图；

图2为本实用新型中开锁装置实施例一的电路原理图；

图3为本实用新型中开锁装置实施例二的电路原理图；

图4为开锁装置实施例三中电源维护无线示警电路的电路原理图。

图中：1、开锁装置；11、比较电路；12、开关电路；121、三极管开关电路；122、第一场效应管开关电路；123、第二场效应管开关电路；13、充电电路；14、第一指示部；15、第二指示部；16、调节电路；17、电源维护无线示警电路；171、开关部；172、ZIGBEE无线模块；2、无源电子锁装置；3、USB数据线。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例一：

一种物流保安箱，参照图1，包括物流电子锁，物流电子锁包括设置于保安箱内的无电源电子锁装置和开锁装置1，无电源电子锁装置与开锁装置1通过插接结构电连接，插接结构为分别设置于所述无电源电子锁装置和开锁装置1上的直接插接的插接件，或者无电源电子锁装置和开锁装置1通过数据线插接；直接插接的插接件可为相互配合的USB接口的插接件、串口插接件等，通过插件将开锁装置1直接插接到无源电子锁装置2上，方便快捷，也可以设置自定义的相互配和的满足无电源电子锁装置与开锁装置1之间数据传输要求和供电要求的插接件接口，降低插接件接口的通用性可以进一步提高无电源电子锁的物流保安箱的安全性；本实施例采用的插接结构为USB数据线3插接。

参照图2，开锁装置1包括电源、备用电池组、比较电路11、开关电路12、充电电路13、第一指示部14以及第二指示部15，比较电路11控制开关电路12的通断以实现在电源无电或故障时开启备用电池组给开锁装置1进行供电，在开锁装置1有电可以使用时，第一指示部14工作提示人们开锁装置1可以使用，在开启备用电池组时，第二指示部15工作提示人们备用电池组已启用，同时提示人们电源出现为题徐及时解决，此外，设有充电电路13可以对备用电池组进行充电。

参照图2，比较电路11具有一与开启备用电池组时的电压所对应的基准值，比较电路11耦接于电源并比较电源的电压值与基准值的大小以输出比较信号，比较电路11可以为比较器电路、电压检测器，本实施例优选为电压检测器，比较电路11的具体连接为：包括电压检测器IC1，电压检测器IC1具有一基准值，该基准值与开启备用电池组的电压值相对应，其中，电压检测器IC1的正相检测端连接于电源的正极，负相检测端连接于电源的负极，输出端输出比较信号。

参照图2，开关电路12耦接于比较电路11以接收比较信号并响应于比较信号通断以控制备用电池组给开锁装置1进行供电，它包括耦接于比较电路11以接收比较信号的三极管开关电路121、耦接于三极管开关电路121的第一场效应管开关电路122以及耦接于三极管开关电路121的第二场效应管开关电路123；第一场效应管开关电路122响应于三极管开关电路121的控制进行通断以控制电源开始和停止给开锁装置1进行供电；第二场效应管开关电路123响应于三极管开关电路121的控制进行通断以控制备用电池组开始和停止给开锁装置1进行供电；三极管开关电路121响应于比较信号通断以控制第一场效应管开关电路122以及第二场效应管开关电路123的通断；

参照图2，开关电路12的具体电路电路连接为：

三极管开关电路121包括NPN型的三极管VT1以及电阻R1；第一场效应管开关电路122包括N沟道增强型的场效应管VT2、二极管D1以及电阻R3；第二场效应管开关电路123包括P沟道增强型的场效应管VT3；

其中，电阻R1的一端连接于电压检测器IC1的输出端以接收比较信号，电阻R1将比较信号降压后经期另一端输出至三极管VT1的基极，三极管VT1的集电极连接于场效应管VT2的栅极，三极管VT1的发射极接地，场效应管VT2的漏极连接于电源，场效应管VT2的漏极正向串联二极管D1后连接于场效应管VT2的源极，场效应管VT2的源极串联电阻R3后连接于场效应管VT3的栅极，场效应管VT3的漏极连接于备用电池组的负极，场效应管VT3的源极接地。

参照图2，充电电路13耦接于备用电池组以给备用电池组充电，具体的电路连接为：

包括二极管D2以及电阻R5，其中二极管D2的阳极连接于场效应管VT3的源极，二极管D2的阴极连接于场效应管VT3的漏极，电阻R5并联与二极管D2的两端。

参照图2，第一指示部14耦接于第一场效应管开关电路122且同时耦接于第二场效应管开关电路123，第一场效应管开关电路122以及第二场效应管开关电路123同时给第一指示部14供电使其发光来提示开锁装置1可以使用，第一指示部14的具体电路连接为：

包括电阻R4、发光二极管LED2以及电容C1，其中电容C1的一端同时连接于备用电池组的正极以及场效应管VT2的源极，电容C1的另一端接地，电阻R4的一端同时连接于备用电池组的正极以及场效应管VT2的源极，电阻R4的另一端正向串联发光二极管LED2后接地。

参照图2，第二指示部15耦接于比较电路11以接收比较信号并响应于比较信号以指示备用电池组已经启用，第二指示部15的具体电路连接为：

包括电阻R2以及发光二极管LED1，其中电阻R2的一端连接于电压检测器IC1的输出端以接收比较信号，电阻R2的另一端正向串联发光二极管LED1后接地。

本实施例的工作原理以及工作过程：

参照图2，当开锁装置1的电源电压值大于电压检测器IC1的基准值时，电压检测器IC1的输出端输出高电平的比较信号，继而高电平的比较信号使发光二极管LED1发光以提示人们此时电源正常工作，三极管VT1的基极接收到高电平的比较信号后导通，则电源经二极管D1、电阻R3、三极管VT1形成回路，三极管导通后其压降约为0，则场效应管VT2的栅极与漏极之间的电压约为VCC-0.7V，场效应管VT3的栅极与漏极之间的电压约为0，这样场效应管VT2导通而场效应管VT3截止，场效应管VT2的导通电阻很小，它的管压降VDS比并联的二极管D1的正相压降小得多，所以场效应管VT2导通后VCC是经场效应管VT2的向负载进行供电，同时发光二极管LED2由于电源供电进行发光提示使用者此时开锁装置1可以使用。

参照图2，当开锁装置1的电源电压值小于电压检测器IC1的基准值时，电压检测器IC1的输出端输出低电平的比较信号，继而低电平的比较信号不能使发光二极管LED1发光，灯管熄灭提示人们此时电源未能正常工作，三极管VT1的基极接收到高低平的比较信号后截止，这就造成场效应管VT2的栅极与漏极同电位，则场效应管VT2截止，场效应管VT3的栅极由备用电池组的正极与R3提供偏执电压，场效应管VT3导通，进而备用电池组开始向开锁装置1的负载进行供电，由于场效应管VT2中的二极管反偏，使备用电池组不向其他负载供电，同时发光二极管LED2由于备用电池组的供电继续发光，提示使用者此时开锁装置1仍旧可以使用。

实施例二：

一种物流保安箱，参照图3，其开锁装置1还包括耦接于比较电路11以调节比较电路11的基准值大小的调节电路16，调节电路16的具体连接为：

包括稳压二极管D3、电位器RP以及电阻R6，其中稳压二极管D3的阴极连接于电源，稳压二极管D3的阳极连接于电压检测器IC1的正相输入端，稳压二极管D3并联电位器RP，稳压二极管D3的阳极串联电阻R6后接地。

本实施例的工作原理以及工作过程：

参照图3，在电源VCC与电压检测器IC1之间加接一个稳压二极管D3（VZ是其稳压值），则满足VCC=基准值 +VZ，故而可以通过调节VZ来设定基准值的大小，由于基准值与启用备用电池组的电压所对应，从而可以根据需要对开启备用电池组的电压值进行设定，在开锁装置1使用不同电压的电源时可以对基准值进行相应的调节，故而可以使用多种不同电压的电压，满足使用者的不同需求，更加方便。

实施例三：

一种物流保安箱，参照图3以及图4，基于实施例二且与实施例二不同的地方在于，开锁装置1还包括耦接于比较电路11以接收比较信号并响应于比较信号以发送电源维护无线示警信号的电源维护无线示警电路17，电源维护无线示警电路17包括开关部171以及ZIGBEE无线模块172，开关部171耦接于比较电路11以接收比较信号并响应于比较信号以通断，ZIGBEE无线模块172耦接于开关部171并响应于开关部171的通断以发送电源维护无线示警信号，电源维护无线示警电路17的具体连接为：

开关部171包括PNP型的三极管VT4、电阻R7、常开式继电器KM1以及续流二极管D4，其中三极管VT4的基极连接于电压检测器IC1的输出端以接收比较信号，三极管VT4的基极串联电阻R7连接于集电极，三极管VT4的集电极连接于电源，三极管VT4的发射极串联继电器KM1后接地，续流二极管D4的阴极连接于三极管VT4的发射极，续流二极管D4的阳极接地，ZIGBEE无线模块172的一端连接于电源，另一端串联于开关KM1-1后接地。

本实施例的工作原理以及工作过程：

参照图3以及图4，当PNP型三极管VT4的基极接收到高电平的比较信号时，三极管VT4截止，故而电源维护无线示警电路17未工作；

参照图3以及图4，当PNP型三极管VT4的基极接收到低电平的比较信号后，三极管VT4导通使常开式继电器KM1工作，继而继电器KM1控制开关KM1-1闭合，开关KM1-1闭合后使ZIGBEE无线模块172得电工作，ZIGBEE无线模块172开始发送电源维护无线示警信号，使用者通过接收终端接收到电源维护无线示警信号即可知晓开锁装置1的电源出现问题需要维护，避免了长时间未对电源问题处理而引发更严重的问题，使得开锁装置1运行的更加稳定与安全。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。