一种结合有机光伏电池的新型电子锁的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种结合有机光伏电池的新型电子锁，包括锁体、设置在锁体外表面的有机光伏电池模组和设置在锁体内部的太阳能控制器、蓄电机构和控制系统，其中有机光伏电池模组由多个反式单层元件串联连接而成，有机光伏电池模组与太阳能控制器连接，太阳能控制器与蓄电机构连接，蓄电机构为控制系统提供电能。其内部电源采用有机光伏电池模组将光能转换为电能，存储在蓄电机构中，继而可以解决电子锁的供电问题。并且由于有机光伏电池模组采用新型反式单层元件结构，其在光电转换效率、制程加工性、制程可靠性及操作稳定性上较传统的电池获得了显著的提升。而且由于使用的是太阳能，也具有节电节能、清洁能源、低碳环保的作用。
【专利说明】
一种结合有机光伏电池的新型电子锁
技术领域
[0001]本实用新型涉及电子锁技术领域，具体地是涉及一种结合有机光伏电池的新型电子锁。
【背景技术】
[0002]现在社会中，随着科学技术的不断进步，越来越多的地方开始使用电子锁，电子锁是一种通过加密数字信号的机械锁，实现给汽车、家门及保险柜等的装置。在现有的电子锁装置中，外部信号传输给电子锁，电子锁在接收到开锁密码后，通常会对接收到的开锁密码进行验证，判断该用户是否合法，则控制电子锁开关开启，否则拒绝开锁。
[0003]虽然电子锁比机械锁有更大的安全性，但是由于需要电源，一旦发生停电或者缺电状况就会导致电子锁无法打开或者保持常开，这样往往就无法起到电子锁应有的作用，在大多数情况下会给使用者造成损失。
[0004]现有技术中，解决电子锁断电开启的方式主要有机械应急钥匙和紧急充电方式两种，通常对于机械应急钥匙，无法彻底脱离机械钥匙的方式，无法规避普通电子锁的固有缺点，而对于紧急充电方式而言，又有一下多种解决方式:
[0005](I)内置充电电池:平时用交流电供电，并为内部的充电电池供电，当交流电停电，充电电池工作；
[0006](2)人工操作发电装置:在锁的外部有机械结构，可以通过人工操作发电，从而使电子锁获得电源正常工作。
[0007]上述两种方式均在实现上存在一定程度的复杂度，而且不便于操作，同时也无法真正确保有效实现电子锁的紧急充电，这样就给人们的工作和生活带来了很大的不便。
[0008]另外现有技术中，需要用电的锁具都是使用电池或者外接电源，如感应卡锁、指纹识别锁、虹膜识别锁、红外线识别锁等。停电、电池无电等原因，会造成身份识别困难，不能开锁、甚至损坏锁具。而且中国生产的电池有80%以上为一次性碱性锌干电池，其主要成分为锰、汞、锌、铬等重金属。在电池回收率明显偏低的实际情况下，说明绝大多数的电池用完后仍被随意丢弃，而废旧电池无论裸露在大气中，或是深埋在地下，都会造成地下水和土壤的重金属污染，严重危害人类身体的健康。根据相关资料表明，随便丢弃一颗废旧电池，可使I平方米的土地颗粒无收成、60万升水无法直接饮用，而中国每年要消耗这样的电池几十亿只，其对环境的危害可想而知。
[0009]目前也有一些专利技术试图解决锁具的自供电、自发电问题。
[0010]例1.一种自供电的智能锁，申请号201010604658.5。不足:a.门把手与发电机组直接连接，用力不均影响发电，用力过大损坏发电机组;b.产生的电能过少，影响体验。
[0011]例2.—种用手动发电装置供电的锁，申请号201120241414.5。不足:a.机械传动装置经常使用，可能破损，可能比锁本身还难以撬开。b.外置的手动发电装置容易被人为破坏。
[0012]因此，本实用新型的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。【实用新型内容】
[0013]本实用新型旨在提供一种结合有机光伏电池的新型电子锁，其可以在保护环境的同时解决电子锁的供电问题。
[0014]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:
[0015]—种结合有机光伏电池的新型电子锁，包括:锁体、设置在所述锁体外表面的有机光伏电池模组和设置在所述锁体内部的太阳能控制器、蓄电机构和控制系统，其中所述有机光伏电池模组由多个反式单层元件串联连接而成，所述有机光伏电池模组与太阳能控制器连接，所述太阳能控制器与蓄电机构连接，所述蓄电机构为控制系统提供电能。
[0016]优选地，所述反式单层元件包括第一电极、第二电极以及位于二者之间的电子传递层、光活性层和电洞传递层，其中所述第一电极和第二电极中至少一个具有光学透明性；所述第一电极为银金属电极，所述第二电极为ITO电极，所述光活性层由P型高分子半导体材料制备而成。
[0017]优选地，所述控制系统包括信号接收器、控制芯片、传动装置、锁芯、震动感应器和GPRS模块，其中所述控制芯片与所述信号接收器、所述传动装置、所述震动传感器和所述GPRS模块电连接，所述传动装置与所述锁芯传动连接，所述蓄电机构为所述控制芯片、所述信号接收器、所述传动装置、所述震动传感器和所述GPRS模块提供电能。
[0018]优选地，还包括一USB接口，该USB接口与所述蓄电机构电连接。
[0019]优选地，所述信号接收器为红外信号传感器、非接触式IC卡接收器和接触式IC卡接收器中的一种。
[0020]优选地，所述传动装置与所述锁芯通过传动齿轮相连接。
[0021]优选地，所述蓄电机构为锂聚合物电池。
[0022]采用上述技术方案，本实用新型至少包括如下有益效果:
[0023]本实用新型所述的结合有机光伏电池的新型电子锁，其内部电源采用有机光伏电池模组将光能转换为电能，存储在蓄电机构中，继而可以解决电子锁的供电问题。并且由于有机光伏电池模组采用新型反式单层元件结构，其热稳定性可达IlOtC以上，于80°C/65%RH大气测试环境下，无明显劣化现象发生;模拟光源元件稳定性测试大于20000小时，相当于七年使用寿命。即该电池在光电转换效率、制程加工性、制程可靠性及操作稳定性上较传统的电池获得了显著的提升。而且由于使用的是太阳能，也具有节电节能、清洁能源、低碳环保的作用。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型所述的结合有机光伏电池的新型电子锁的电气原理图。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0026]如图1所示，为符合本实用新型的一种结合有机光伏电池的新型电子锁，包括:锁体、设置在所述锁体外表面的有机光伏电池模组和设置在所述锁体内部的太阳能控制器、蓄电机构和控制系统，其中所述有机光伏电池模组由多个反式单层元件串联连接而成，所述有机光伏电池模组与太阳能控制器连接，所述太阳能控制器与蓄电机构连接，所述蓄电机构为控制系统提供电能。
[0027]优选地，所述反式单层元件包括第一电极、第二电极以及位于二者之间的电子传递层、光活性层和电洞传递层，其中所述第一电极和第二电极中至少一个具有光学透明性；所述第一电极为银金属电极，所述第二电极为ITO电极，所述光活性层由P型高分子半导体材料制备而成。优选地，所述光活性层由PV2000材料制备而成。PV2000具有良好的大气制程稳定性，可采用各种湿式印刷制程技术，涂布在软性PET塑胶基材上，由于达成最佳性能表现的薄膜厚度可达到250-300nm，在溶液涂布制程上具有良好的均匀性控制及再现性。PV2000所制作的单层元件热稳定性可达110°C以上，于80°C/65%RH大气测试环境下，无明显劣化现象发生;模拟光源(l，000W/m2)元件稳定性测试大于20，000小时，相当于七年使用寿命。以狭缝涂布方式所完成？￥2000:?07081的元件模组(有效面积23.7(31112)，经美国Newport认证可达7.56%。由于在光电转换效率、制程加工性、制程可靠性及操作稳定性上获得显著的提升，PV2000无论在产品性能、价格及普遍应用性均可得到全方位的竞争优势，也将促使有机薄膜光伏电池成为迎向绿色环保能源的新一扇窗。PV2000是现有技术中的一种材料，该材料已经投放市场，如美商Polyera公司已经在销售该材料。
[0028]优选地，所述控制系统包括信号接收器、控制芯片、传动装置、锁芯、震动感应器和GPRS模块，其中所述控制芯片与所述信号接收器、所述传动装置、所述震动传感器和所述GPRS模块电连接，所述传动装置与所述锁芯传动连接，所述蓄电机构为所述控制芯片、所述信号接收器、所述传动装置、所述震动传感器和所述GPRS模块提供电能。优选地，所述信号接收器为红外信号传感器、非接触式IC卡接收器和接触式IC卡接收器中的一种。所述传动装置与所述锁芯通过传动齿轮相连接。当信号接收器第一次收到非接触式IC卡信号以后，把信号传输给控制芯片，控制芯片根据已经存储的数据来判断身份是否合法，如果判定通过，则传出信号给传动装置，传动装置通过传动齿轮驱动锁芯，完成锁的开启状态。当信号接收器第二次收到非接触式IC卡信号以后，把信号传输给控制芯片，控制芯片判定是否是上一次读取的身份，如果判定通过，则传出信号给传动装置，传动装置通过传动齿轮反方向驱动锁芯，完成锁的关闭状态。当遭到犯罪分子破坏时，震动传感器会把信号传输给控制芯片，控制芯片发出信号给GPRS模块，GPRS模块会在第一时间将警报信号发送给相关工作人员。
[0029]优选地，还包括一USB接口，该USB接口与所述蓄电机构电连接。当电能转化不足时，可以通过该USB接口外部电源来补充蓄电机构内的电量，实现应急充电，更加安全。
[0030]优选地，所述蓄电机构为锂聚合物电池。由于如何布线本领域技术人员应当知晓，故此处不再赘述。
[0031]本实施例所述的结合有机光伏电池的新型电子锁，其内部电源采用有机光伏电池模组将光能转换为电能，存储在蓄电机构中，继而可以解决电子锁的供电问题。并且由于有机光伏电池模组采用新型反式单层元件结构，其热稳定性可达110°C以上，于80°C/65%RH大气测试环境下，无明显劣化现象发生;模拟光源元件稳定性测试大于20000小时，相当于七年使用寿命。即该电池在光电转换效率、制程加工性、制程可靠性及操作稳定性上较传统的电池获得了显著的提升。而且由于使用的是太阳能，也具有节电节能、清洁能源、低碳环保的作用。
[0032]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种结合有机光伏电池的新型电子锁，其特征在于，包括:锁体、设置在所述锁体外表面的有机光伏电池模组和设置在所述锁体内部的太阳能控制器、蓄电机构和控制系统，其中所述有机光伏电池模组由多个反式单层元件串联连接而成，所述有机光伏电池模组与太阳能控制器连接，所述太阳能控制器与蓄电机构连接，所述蓄电机构为控制系统提供电會K。2.如权利要求1所述的结合有机光伏电池的新型电子锁，其特征在于:所述反式单层元件包括第一电极、第二电极以及位于二者之间的电子传递层、光活性层和电洞传递层，其中所述第一电极和第二电极中至少一个具有光学透明性;所述第一电极为银金属电极，所述第二电极为ITO电极，所述光活性层由P型高分子半导体材料制备而成。3.如权利要求1或2所述的结合有机光伏电池的新型电子锁，其特征在于:所述控制系统包括信号接收器、控制芯片、传动装置、锁芯、震动感应器和GPRS模块，其中所述控制芯片与所述信号接收器、所述传动装置、所述震动传感器和所述GPRS模块电连接，所述传动装置与所述锁芯传动连接，所述蓄电机构为所述控制芯片、所述信号接收器、所述传动装置、所述震动传感器和所述GPRS模块提供电能。4.如权利要求1所述的结合有机光伏电池的新型电子锁，其特征在于:还包括一USB接口，该USB接口与所述蓄电机构电连接。5.如权利要求3所述的结合有机光伏电池的新型电子锁，其特征在于:所述信号接收器为红外信号传感器、非接触式IC卡接收器和接触式IC卡接收器中的一种。6.如权利要求3所述的结合有机光伏电池的新型电子锁，其特征在于:所述传动装置与所述锁芯通过传动齿轮相连接。7.如权利要求1所述的结合有机光伏电池的新型电子锁，其特征在于:所述蓄电机构为锂聚合物电池。
【文档编号】H02J7/35GK205558534SQ201620186079
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】陈旗, 张虹
【申请人】苏州宏捷天光新能源科技有限公司