[發明專利]一種實現能源回收的智能門鎖

在審

• 申請號: 201710015076.5
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN106836988A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 鄒勇;陳彬;張東勝
• 申請（專利權）人: 云丁網絡技術（北京）有限公司
• 主分類號: E05B47/00
• 分類號: E05B47/00;H02J7/35;H02J7/32
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本發明涉及一種實現能源回收的智能門鎖，屬于智能家居和安防技術領域。

背景技術

智能門鎖的應用場景日趨廣泛，常規的設計中使用電池供電。但應用中卻十分受限于兩大問題。1）功耗太高，電池待機時間短，需要頻繁更換電池；2）低電或者沒有電情況下，無法迅速讓門鎖重新上電。現有技術中為了解決上述技術問題，實現鎖本身自供電的方式，采用了一是手動發電為鎖供電，二是鎖安裝有太陽能電池板為其進行供電，但它們各自存在缺陷，比如，一種用手動發電裝置供電的鎖，申請號CN201120241414.5，其門把手與發電機組直接連接，用力不均影響發電，用力過大損壞發電機組；產生的電能過少，影響體驗，機械傳動裝置經常使用，一定可能破損，可能比鎖本身還難以撬開，外置的手動發電裝置容易被人為破壞。而太陽能供電鎖，如，CN201410360428.7，CN200720047372.5則結構復雜，當外界光源無法為太陽能電池板提供足夠光源時，無法進行有效的充電。

發明內容

本發明的目的就是克服上述缺點，提出一種能實現能源回收的智能門鎖。可以在絕大多數門鎖的應用場景下，同時實現光能回收和按壓把手的動能回收，并將電能儲存在可充電的鋰電池中。該發明可以有光線照射的環境，或者頻繁操作開關門的場景大大延長電池使用時間；還可以實現在低電或者斷電情況下，通過電筒或者手機等光源照射門鎖，或者持續按壓幾十次把手，就能迅速讓智能門鎖恢復上電。有效克服了單純通過動能回收或者太陽能電池板進行能量獲取手段的依賴性，通過鋰電池電源管理模塊對太陽能采集模塊和動能采集模塊獲得電能進行供電和充電以及保護，提升了整個智能門鎖的可靠性，適應性，安全性，穩定性。

所采用的技術方案如下：

一種實現能源回收的智能門鎖，包括：動能采集模塊，鋰電池電源管理模塊，智能鎖控制模塊；所述動能采集模塊，鋰電池電源管理模塊和智能鎖控制模塊依次電連接；其中，

所述動能采集模塊包括：把手傳動機構，發電機機構，整流濾波電路，第一穩壓電路和第一保護電路；所述把手傳動機構與所述發電機機構傳動連接；所述發電機機構的電流輸出端，整流濾波電路，第一穩壓電路和第一保護電路依次電連接構成動能采集模塊；所述把手傳動機構將按壓所述把手的旋轉動作轉化為帶動發電機旋轉的動作；所述發電機機構將動能轉換為電能；所述整流濾波電路將發電機正轉，反轉的能量轉換成直流電能；所述第一穩壓電路擴展輸入電壓的范圍；所述第一保護電路對所述動能采集模塊進行防倒灌，防靜電保護；所述動能采集模塊輸出充電電流通過鋰電池電源管理模塊為鋰電池充電；

所述鋰電池電源管理模塊包括：鋰電池和控制管理單元電連接，用于執行供電管理，充電管理。

進一步的，所述智能門鎖還包括：太陽能采集模塊，所述太陽能采集模塊與所述鋰電池電源管理模塊電連接；其中，所述太陽能采集模塊包括：太陽能板陣列，第二穩壓電路和第二保護電路依次電連接；所述太陽能板陣列包括多塊太陽能板通過串聯升壓和/或并聯增強電流的方式連接構成；所述第二穩壓電路用于將采集的電能穩定到設定電壓；所述第二保護電路用于對所述太陽能采集模塊進行防倒灌，防靜電保護；所述太陽能采集模塊輸出充電電流通過鋰電池電源管理模塊為鋰電池充電。

進一步的，所述把手傳動機構為所述智能門鎖的內把手和外把手；所述內把手和外把手的連接端設有第一傳動齒輪，所述發電機機構的一端設有第二傳動齒輪；所述內把手和外把手的第一傳動齒輪與發電機機構的第二傳動齒輪齒輪連接，用于將把手轉動的動能轉化為電能。

進一步的，所述太陽能采集模塊在光照條件下產生電能，并對所述鋰電池電源管理模塊輸入一個第一電壓VIN1，第一電流Iin_1；所述動能采集模塊在轉動把手的過程中，帶動發電機轉動產生電能，向鋰電池電源管理模塊輸入一個第二電壓VIN2，第二電流Iin_2；所述太陽能采集模塊和動能采集模塊輸入電壓VIN=VIN1= VIN2，電流IIN= Iin_1+ Iin_2。

進一步的，所述鋰電池電源管理模塊的充電管理按照如下方式實現：

所述智能門鎖使用電流為ISYS，充電電流為ICHG；

當IIN≥ISYS+ICHG，則對鋰電池進行充電；當IIN<ISYS+ICHG，則在保障智能門鎖使用電流ISYS的條件下，按照預設速率減小ICHG，當ICHG減小到0，則鋰電池停止充電。

進一步的，所述鋰電池電源管理模塊的供電管理按照如下方式實現：

當智能門鎖使用電流ISYS>IIN，則控制鋰電池輸出供電，保證ISYS的電流供應。