智能锁的制作方法

文档序号:14917738发布日期:2018-07-11 01:55阅读:177来源:国知局

本实用新型涉及锁技术领域,具体地涉及一种智能锁。



背景技术:

近年来,智能锁(如智能门锁)的使用范围越来越广泛,包括别墅、酒店、公寓、住宅、写字楼等场合,智能门锁区别于传统机械锁,是具有安全性、便利性、先进性的复合型锁具。

目前,关于智能锁的电源部分,市场上用的比较多的是干电池,这类电池不能充电,一般只能使用几个月,之后需要更换新的电池。如果电池电量用完而用户却忘记更换电池,就会导致打不开门的情况出现,非常不方便。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的上述问题,提供一种智能锁,所述智能锁能够延长蓄电池充电时间,能够持续地正常工作,同时外观设计更加灵活、美观。

为了实现上述目的,本实用新型提供了一种智能锁,包括锁壳、锁芯和太阳能电池,所述锁芯设置在所述锁壳内,所述太阳能电池为柔性太阳能电池,所述柔性太阳能电池与所述锁芯连接以向所述锁芯供电。

优选地,所述锁芯包括电源管理模块、控制模块和锁机械结构模块,所述电源管理模块与所述柔性太阳能电池和所述控制模块均连接,以将所述柔性太阳能电池输出的直流电转换成所述控制模块需要的电压后供给至所述控制模块;所述控制模块与所述锁机械结构模块连接,以控制锁机械结构模块完成开锁动作和关锁动作。

优选地,所述电源管理模块包括功率优化器、充放电管理器、蓄电池和电压转换器,

所述柔性太阳能电池、所述功率优化器、所述电压转换器与所述控制模块依次连接,以将所述柔性太阳能电池输出的直流电先经所述功率优化器进行功率优化、再经所述电压转换器转换成所述控制模块需要的电压后优先供给至所述控制模块,

所述充放电管理器用于监测所述控制模块的用电情况并对所述蓄电池进行充放电管理,且所述充放电管理器与所述功率优化器、所述蓄电池和所述电压转换器均连接,以将功率优化后的来自所述柔性太阳能电池的剩余直流电储存至所述蓄电池中,或者当来自所述柔性太阳能电池的直流电不足以提供所述控制模块所需的电量时,将来自所述蓄电池的电流经所述电压转换器转换成所述控制模块需要的电压后供给至所述控制模块。

优选地,所述控制模块包括依次连接的无线通信模块、控制器、电机驱动器和电机,所述电压转换器与所述无线通信模块、所述控制器、所述电机驱动器和所述电机均连接,所述电机与所述锁机械结构模块连接。

优选地,所述无线通信模块为蓝牙通信模块、Wi-Fi通信模块和红外线通信模块中的至少一种。

优选地,所述控制模块还包括声音提示模块,所述电压转换器与所述声音提示模块连接,且所述声音提示模块与所述控制器连接以提示用户开锁动作或关锁动作是否成功。

优选地,所述柔性太阳能电池设置于向光处且与所述锁壳分离设置。

优选地,所述锁壳包括前锁壳和后锁壳,其中,

所述柔性太阳能电池设置在所述前锁壳的至少部分外表面上,或者

所述柔性太阳能电池设置在所述后锁壳的至少部分外表面上,或者

所述柔性太阳能电池设置在所述前锁壳和所述后锁壳的至少部分外表面上,且设置在所述前锁壳上的柔性太阳能电池与设置在所述后锁壳上的柔性太阳能电池之间独立设置或者并联连接。

优选地,所述柔性太阳能电池通过粘贴、吸附或嵌设的方式设置在所述锁壳的至少部分外表面上。

优选地,所述柔性太阳能电池为非晶硅薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池、砷化镓薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池和有机柔性太阳能电池中的至少一种。

优选地,所述蓄电池为锂电池、镍氢电池、铅酸电池和磷酸铁锂电池中的至少一种。

本实用新型的智能锁,如智能门锁,由于采用了柔性太阳能电池,能够使感光面积最大化,并且柔性太阳能电池对光谱吸收范围宽,在强光和弱光下都能进行光电转换(其中,晶硅太阳能电池,为非柔性太阳能电池,其在弱光下不能进行光电转换),且在强光下具有很高的光电转换效率,延长了对蓄电池的充电时间,使蓄电池有足够的电量维持智能锁的正常工作,避免出现由于电池电量不足导致的异常状况,增加了舒适性。同时,由于柔性太阳能电池具有轻、薄、柔的特性,增强了外观设计的灵活性,使智能锁的外观更加时尚、美观。

具体地,根据本实用新型的一种优选实施方式,由于增加了功率优化器,能够自动追踪最大功率,使输出功率最大化,显著提高了转换效率,使蓄电池的充电时间大大延长,因此有足够的电量维持智能锁的正常工作。

根据本实用新型的另一种优选实施方式,智能锁的控制模块还包括声音提示模块,用于提示用户开锁动作或关锁动作是否成功,使得设计更加人性化。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施方式的智能锁的分解结构示意图。

图2是本实用新型的一种实施方式的智能锁的分解结构示意图。

图3是本实用新型的另一种实施方式的智能锁的分解结构示意图。

图4是本实用新型的锁芯的结构及电路连接示意图。

附图标记说明

1为柔性太阳能电池,21为前锁壳,22为后锁壳,3为锁芯,31为电源管理模块,32为控制模块,33为锁机械结构模块,311为功率优化器,312为电压转换器,313为充放电管理器,314为蓄电池,321为无线通信模块,322为控制器,323为电机驱动器,324为电机,325为声音提示模块,4为电流输出端口,5为电流输入端口。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

在本实用新型中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指如图所示的上方、下方、左方、右方,“内、外”通常是指如图所示的内部和外部。

在本实用新型中,如无特别说明,“连接”可以包括直接连接(即两个部件直接连接为两个部件之间未连接有其他部件)或间接连接(即两个部件间接连接为两个部件之间还连接有其他部件),连接的方式可以包括电连接、实体连接或通信连接等。

第一方面,如图1-3所示,本实用新型提供了一种智能锁,该智能锁包括柔性太阳能电池1、锁壳和锁芯3,所述锁芯3设置在所述锁壳内,所述柔性太阳能电池1与所述锁芯3连接以向所述锁芯3供电。

根据本实用新型的一种实施方式,柔性太阳能电池1设置于向光处且与所述锁壳分离设置。

根据本实用新型的另一种实施方式,柔性太阳能电池1设置于锁壳的至少部分外表面上,锁壳包括前锁壳21和后锁壳22,其中,根据一种实施方式,如图1所示,柔性太阳能电池1设置在所述前锁壳21的至少部分外表面上,优选设置在所述前锁壳21的全部外表面上。

根据一种实施方式,如图2所示,柔性太阳能电池1设置在所述后锁壳22的至少部分外表面上,优选设置在所述后锁壳22的全部外表面上。

根据一种优选的实施方式,如图3所示,柔性太阳能电池1设置在所述前锁壳21和所述后锁壳22的至少部分外表面上,且设置在所述前锁壳21上的柔性太阳能电池1与设置在所述后锁壳22上的柔性太阳能电池1之间独立设置或者并联连接。优选情况下,所述柔性太阳能电池1设置在所述前锁壳21和所述后锁壳22的全部外表面上。

本实用新型中,对于柔性太阳能电池1与锁芯3连接的方式没有特别的限定,可以为本领域技术人员能够想到的各种方式,优选情况下,如图1-3所示,所述柔性太阳能电池1与所述锁芯3连接的方式包括:所述柔性太阳能电池1上连接有电流输出端口4,所述锁芯3上设置有电流输入端口5,所述电流输出端口4与所述电流输入端口5连接。具体地,例如可以为,柔性太阳能电池1通过电源连接线与锁芯3连接,且柔性太阳能电池1的电源连接线贯穿所述锁壳,且所述电源连接线的末端设置有电流输出端口4,所述锁芯3上设置有电流输入端口5,所述电流输出端口4与所述电流输入端口5电相连。本领域技术人员应该理解的是,所述电源输出端口4与所述电源输入端口5配套设置,电源输出端口4可以为卡扣式电源输出端口或插接件式电源输出端口,电源输入端口5可以为卡扣式电源输入端口或插接件式电源输入端口。

本实用新型中,优选情况下,如图4所示,锁芯3包括电源管理模块31、控制模块32和锁机械结构模块33,其中,

所述电源管理模块31与所述柔性太阳能电池1和所述控制模块32均连接,以将所述柔性太阳能电池1输出的直流电转换成所述控制模块32需要的电压后供给至所述控制模块32,

所述控制模块32与所述锁机械结构模块33相连,以控制锁机械结构模块33完成开锁动作和关锁动作。

优选地,所述电源管理模块31包括功率优化器311、充放电管理器313、蓄电池314和电压转换器312,其中,

所述柔性太阳能电池1、所述功率优化器311、所述电压转换器312与所述控制模块32依次连接,以将所述柔性太阳能电池1输出的直流电先经所述功率优化器311进行功率优化、再经所述电压转换器312转换成所述控制模块32需要的电压后优先供给至所述控制模块32,

所述充放电管理器313用于监测所述控制模块32的用电情况并对所述蓄电池314进行充放电管理,且所述充放电管理器313与所述功率优化器311、所述蓄电池314和所述电压转换器312均连接,以将功率优化后的来自所述柔性太阳能电池1的剩余直流电储存至所述蓄电池314中,或者当来自所述柔性太阳能电池1的直流电不足以提供所述控制模块32所需的电量时,将来自所述蓄电池314的电流经所述电压转换器312转换成所述控制模块32需要的电压后供给至所述控制模块32。

也就是说,所述柔性太阳能电池1、所述功率优化器311、所述电压转换器312与所述控制模块32依次连接,所述柔性太阳能电池1、所述功率优化器311、所述充放电管理器313与所述蓄电池314依次连接,所述蓄电池314、所述充放电管理器313、所述电压转换器312与所述控制模块32依次连接。

本实用新型中,本领域技术人员应该理解的是:柔性太阳能电池1能够吸收光能,把光能转换为直流电,在强光和弱光下都能进行光电转换,且在强光下具有很高的光电转换效率;

功率优化器311与柔性太阳能电池1、充放电管理器313和电压转换器312均连接,以将柔性太阳能电池1输出的直流电进行输出功率最大化后供给至充放电管理器313和电压转化器312(也就是说,功率优化器311能够自动追踪柔性太阳能电池1的输出功率,使输出功率达到最大化);

充放电管理器313与功率优化器311、蓄电池314和电压转换器312均相连,用于监控控制模块32的用电情况以对蓄电池314进行充放电管理,提高充放电效率,延长蓄电池314的使用寿命;具体地,充放电管理的方式可以包括:柔性太阳能电池1输出的直流电优先向控制模块32供电以满足控制模块32的用电需求,当光照强烈、柔性太阳能电池1输出的直流电能够满足控制模块32的用电量且有剩余的情况下,柔性太阳能电池1输出的剩余电向蓄电池314供电并储存到蓄电池314里,以备光线弱的时候使用;当满足控制模块32的用电量且蓄电池314充满电时,充放电管理器313的电路通路断开;当柔性太阳能电池1输出的直流电不足以向控制模块32提供其所需的全部电量时,蓄电池314储存的电能经电压转换器312处理后向控制模块32供电;

蓄电池314用来根据不同的情况储存或释放电能;

电压转换器312与功率优化器311、充放电管理器313和控制模块32均相连,以将经功率优化器311处理的来自柔性太阳能电池1的直流电和/或经充电管理器313监控、来自蓄电池314的直流电转换成控制模块32需要的电压并向控制模块32供电。

本实用新型中,优选地,所述控制模块32包括依次连接的无线通信模块321、控制器322、电机驱动器323和电机324,所述电压转换器312与所述无线通信模块321、所述控制器322、所述电机驱动器323和所述电机324均连接以向所述无线通信模块321、所述控制器322、所述电机驱动器323和所述电机324供电,所述电机324与所述锁机械结构模块33连接以驱动锁机械结构模块33完成开锁动作和关锁动作。

优选地,所述无线通信模块321为蓝牙通信模块、Wi-Fi通信模块和红外线通信模块中的至少一种。

优选地,所述控制模块32还包括声音提示模块325,所述电压转换器312与所述声音提示模块325连接以向其供电,且所述声音提示模块325与所述控制器322连接以提示用户开锁动作或关锁动作是否成功。

本实用新型中,本领域技术人员应该理解的是:控制模块32的所有部件组成均与电压转换器312相连,其中,无线通信模块321可以接收用户发过来的开锁/关锁信号,并将信号发送给控制器322;控制器322发出开锁/关锁的命令,通过电机驱动器323控制电机324的转动,进而控制锁机械机构模块33实现开锁动作/关锁动作;声音提示模块325用来提示用户开锁动作/关锁动作是否成功。

本实用新型中,优选情况下,所述柔性太阳能电池1通过粘贴、吸附或嵌设的方式设置在所述锁壳的至少部分外表面上。

本实用新型中,柔性太阳能电池1可以为柔性薄膜太阳能电池,优选情况下,柔性太阳能电池1为非晶硅薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池、砷化镓薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池和有机柔性太阳能电池中的至少一种。

本实用新型中,优选情况下,蓄电池314为锂电池、镍氢电池、铅酸电池和磷酸铁锂电池中的至少一种。本领域技术人员应该理解的是,由于采用了蓄电池314,本实用新型的智能锁能够进行多次充放电。

本实用新型中,柔性太阳能电池1、锁机械结构模块33、功率优化器311、电压转换器312、充放电管理器313、蓄电池314、无线通信模块321、控制器322、电机驱动器323、电机324和声音提示模块325,均分别为本领域常用的相应部件,具体结构为本领域技术人员所熟知,在此不再赘述。

具体地,本实用新型的一种优选的实施方式中,如图3所示,本实用新型提供了一种智能门锁,该智能门锁包括柔性太阳能电池1、锁壳和锁芯3,所述锁芯3设置在所述锁壳内,所述锁壳包括前锁壳21和后锁壳22,所述柔性太阳能电池1通过粘贴的方式设置在所述前锁壳21和所述后锁壳22的全部外表面上,所述柔性太阳能电池1与所述锁芯3电连接以向所述锁芯3供电。

其中,柔性太阳能电池1为砷化镓薄膜太阳能电池,蓄电池314为铅酸电池。

其中,所述柔性太阳能电池1与所述锁芯3电连接的方式包括:粘贴在前锁壳21上的柔性太阳能电池1的电源线贯穿前锁壳21,粘贴在后锁壳22上的柔性太阳能电池1的电源线贯穿后锁壳22,且粘贴在前锁壳21上的柔性太阳能电池1的电源线和粘贴在后锁壳22上的柔性太阳能电池1的电源线的末端均分别设置有电流输出端口4,所述锁芯3上设置有与前述分别设置的电流输出端口4配套设置的电流输入端口5,所述电流输出端口4与所述电流输入端口5电相连,且设置在所述前锁壳21上的柔性太阳能电池1与设置在所述后锁壳22上的柔性太阳能电池1之间并联连接。

如图4所示,锁芯3包括电源管理模块31、控制模块32和锁机械结构模块33,其中,所述电源管理模块31与所述柔性太阳能电池1和所述控制模块32均相连,以将所述柔性太阳能电池1输出的直流电转换成所述控制模块32需要的电压后供给至所述控制模块32,所述控制模块32与所述锁机械结构模块33相连,以控制锁机械结构模块33完成开锁动作和关锁动作。

其中,所述电源管理模块31包括功率优化器311、充放电管理器313、蓄电池314和电压转换器312,柔性太阳能电池1、功率优化器311、电压转换器312与控制模块32依次相连,柔性太阳能电池1、功率优化器311、充放电管理器313与蓄电池314依次相连,蓄电池314、充放电管理器313、电压转换器312与控制模块32依次相连。

其中,控制模块32包括无线通信模块321、控制器322、电机驱动器323、电机324和声音提示模块325,无线通信模块321、控制器322、电机驱动器323和电机324依次相连,声音提示模块325与控制器322相连,且电压转换器312与无线通信模块321、控制器322、电机驱动器323、电机324和声音提示模块325均相连,电机324与锁机械结构模块33相连。其中,所述无线通信模块321为蓝牙通信模块。

上述实施方式中,智能锁由于采用了柔性太阳能电池,能够使感光面积最大化,并且柔性太阳能电池对光谱吸收范围宽,在强光和弱光下都能进行光电转换,且在强光下具有很高的光电转换效率,延长了对蓄电池的充电时间,使蓄电池有足够的电量维持智能锁的正常工作,避免出现由于电池电量不足导致的异常状况,增加了舒适性。同时,由于柔性太阳能电池具有轻、薄、柔的特性,增强了外观设计的灵活性,使智能锁的外观更加时尚、美观。而且由于增加了功率优化器,能够自动追踪最大功率,使输出功率最大化,显著提高了转换效率,使蓄电池的充电时间大大延长,因此有足够的电量维持智能锁的正常工作。另外,智能锁的控制模块还包括声音提示模块,用于提示用户开锁动作或关锁动作是否成功,使得设计更加人性化。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容,均属于本实用新型的保护范围。

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