密码锁手动供电装置的制作方法

本发明涉及一种密码锁供电控制技术领域。

背景技术：

现有密码锁有卡片密码锁、指纹密码锁、数字密码锁，人脸识别密码锁等，其供电方式基本有外接供电回路和安装电池等储电元器件两种，该类型密码锁存在的问题如下：

外接供电回路：

1.需要铺设连接电线，与供电回路距离较远时，电线铺设成本高而且存在信号太弱和不稳定现象；

2.因为密码锁是弱电控制，电压通常较低，需配套变压器或独立电源，综合成本高；

3.部分弱电控制的位置特殊，无法实现外接供电回路，实用性较低。

安装电池等储电元器件：

1.电池等储电元器件供电寿命短，更换频率高，运行及后期维护费用高；

2.易损坏，故障率高；

3.无电时需要充电或更换电池；

4.废旧电池环境破坏性大，因此对其环保要求高；

5.废旧电池等储电元器件报废处理成本高，导致社会成本较高。

而本密码锁手动供电装置是为了给密码锁控制和执行系统提供安全、环保、瞬时持续的供电电源，能够克服以往密码锁控制和执行系统在工作中需连接或单独增设供电回路，如此减少了材料的投入和安装成本；不采取电池等储电元器件供电，减少了后期电池更换及废旧处理的综合成本，更重要的是不会造成环境污染。

技术实现要素：

该发明是为给密码锁提供安全可靠、环保的供电电源而发明设计的，其主要是由手动摇柄、单向轴承、蓄能机构、变速器、发电机、电线、高容量电容等构成，如图1所示，各部分功能可概括如下：

1.手动摇柄：是动力来源，实际中可选用锁手柄，也可选用如门拉手等其他结构来实现；

2.单向轴承：超越机构，实现单向做功，反向无阻力快速回程；

3.蓄能机构：用于储存能量；(该蓄能机构可以为弹簧蓄能、液压蓄能、飞轮蓄能等蓄能方式中的任意一种。)

4.变速器：设定传动比，将手动摇柄的低转速变换成高转速输出；

5.发电机：利用变速器输出的高转速进行发电；

6.电线：将发出的电能传送到弱电(电磁)控制系统，实现供电作用。

7.高容量电容：用于存储电能。

该发明的结构原理可概括为：

在密码锁控制和执行系统需要用电或电信号时，顺时针方向转动手动摇柄90°，然后通过单向轴承将低转速扭矩传递至蓄能机构，由蓄能机构储存的能量经机械连接结构传递给变速器转换成高转速扭矩输出，高转速扭矩经发电机转换成电能，电能通过电线储存到高容量电容中，高容量电容储存的电能通过电线传送到密码锁控制和执行系统或其他用电设备，最终通过该供电装置实现密码锁的开启和满足其他需临时供电的弱电控制设备的用电需求。

该发明的有益效果：

1.采用本发明的密码锁手动供电装置可使密码锁的开启不受电网供电与否和突发断电故障的限制，而是根据需要可随时开启使用。

2.对于采用蓄电池蓄电供电的密码锁，安装本发明的密码锁手动供电装置可在蓄电池蓄电的电能耗尽或电量过低时通过手动机构顺利完成开启操作。

3.动力传动可以使用带锁手柄，这样更具有安全性，也可以使用其他的如门拉手等。

4.在其他相关弱电控制设备需要临时电源时，该密码锁手动供电装置可作为临时供电设备使用。

5.因可实现瞬时连续供电，避免使用以往密码锁采用的增设单独供电回路或安装电池等储电元器件的供电方式，使密码锁真正实现安全供电，绿色运行的功能。

6.结构简单、成本低、应用范围广，易于批量生产和安装。

附图说明

图1为密码锁手动供电装置工作示意图。

其中：1-手动摇柄；2-单向轴承；3-蓄能机构；4-变速器；5-发电机；6-电线；7-高容量电容。

图2为密码锁手动供电装置结构示意图。

其中：1-手动摇柄；2-单向轴承；3-蓄能机构；4-变速器；5-发电机；6-电线；7-高容量电容；8-密码锁(或其他用电设备)；9-柜门(或安装板)。

图3为弹簧蓄能机构示意图。

其中3-1为涡卷弹簧。

图4为飞轮蓄能机构示意图。

其中3-1为飞轮。

图5为液压蓄能机构示意图。

其中：3-1为高压蓄能器；3-2为二次液压泵/马达；3-3为油箱。

具体实施方式

该发明不仅可应用到密码锁(该密码锁可为卡片密码锁、指纹密码锁、人脸识别密码锁、数字密码锁等)，对于其他一些需要临时供电的弱电控制设备同样适用，且实施过程非常类似，下面将结合附图做具体说明。

1.以弹簧蓄能方式为例，密码锁的手动供电装置为密码锁供电的具体实施过程概括如下：

弹簧蓄能是利用弹簧的压缩能来储存能量的，具有结构简单，反应灵敏的特点，且这种蓄能机构的容积一般比较小，所以更加适合应用在密码锁这种小容量的低压系统中。

如图2所示，将手动供电装置在门板9的适当位置安装固定，并将密码锁8的供电电源连接到高容量电容器7，图2为原始静态位置，握住手动摇柄1，顺时针旋转90°，通过单向轴承2(超越机构)将低转速扭矩传递至蓄能机构3，由蓄能机构3将通过手动摇柄1旋转产生的能量储存在蓄能机构3的涡卷弹簧3-1中，如图3所示，涡卷弹簧储存的能量经机械连接机构传递给变速器4，转换成高转速扭矩输出，高转速扭矩经发电机5转换成电能，电能通过电线6传送到高容量电容器7中，高容量电容器7中储存的电能通过电线连接到密码锁8的控制和执行系统，密码锁的控制识别系统在手动供电系统电能供给下读取正确的密码信息后实现开锁，最后柜门9被打开。

2.以飞轮蓄能方式为例，密码锁的手动供电装置为密码锁供电的具体实施过程概括如下：

飞轮蓄能系统是利用飞轮的高速旋转带动发电机发电来获取所需的能量，该蓄能机构有技术成熟度高，无污染，使用寿命长等特点。

如图2所示，图示位置为静态原始位置，当需要开启密码锁时，快速转动手动摇柄1，顺时针方向旋转90°，由单向轴承2将高转速扭矩传递给蓄能机构3中的飞轮3-1，如图4所示，飞轮3-1获得高转速的转动惯量，飞轮的动能与其转动惯量成正比，再经由机械连接机构传递给变速器4转换为高转速扭矩输出，高转速扭矩经发电机5转换为电能，电能经过电线6将能量传递给高容量电容7，电容中储存的电能进一步由电线6连接到密码锁8，为密码锁的控制和执行系统供电，最后实现开锁，柜门9打开。

3.以液压蓄能为例，密码锁的手动供电装置给其他需临时供电的弱电设备供电时的具体实施过程可概括如下：

如图5所示为液压蓄能机构示意图，图中3-1为用于蓄能的高压蓄能器；3-2为二次液压泵/马达，在蓄能过程中作为液压泵，在能量传递过程中作为马达，可实现双向工作；3-3为储存液压油的油箱。

对于其他需要临时供电的弱电控制设备同样可采取上述的密码锁手动供电装置作为供电电源，根据用电需要，将用电设备安装固定在安装板9上，如图2所示，并将其供电电源连接到高容量电容7，顺时针旋转手动摇柄1达到90°，经过单向轴承2将低转速扭矩传递给蓄能机构3中的二次液压泵/马达3-2，如图5所示，二次液压泵/马达在手动摇柄1的作用下将油箱3-3中的液压油泵入高压蓄能器3-1中，蓄能工作完成后，高压蓄能器3-1中储存的高压液压油输送给二次液压泵/马达3-2，二次液压泵/马达将高能量扭矩经机械连接机构再次传递给变速器4，变速器4输出高转速扭矩经发电机5转换为电能，电能由电线6传送给高容量电容7，最终完成对用电设备8的供电。

最后，需要作如下说明：上述实施例仅仅是为了更加详细地阐明本发明而进行的举例，并不是对实施方式进行限定。对于所属领域的技术人员，可以依据本发明的说明书及附图进行不同形式的变化或变动，因此，以本发明为基础进行的明显的变化或变动也属于本发明的保护范围之内。