[发明专利]一种实现能源回收的智能门锁

说明书

技术领域

本发明涉及一种实现能源回收的智能门锁，属于智能家居和安防技术领域。

背景技术

智能门锁的应用场景日趋广泛，常规的设计中使用电池供电。但应用中却十分受限于两大问题。1）功耗太高，电池待机时间短，需要频繁更换电池；2）低电或者没有电情况下，无法迅速让门锁重新上电。现有技术中为了解决上述技术问题，实现锁本身自供电的方式，采用了一是手动发电为锁供电，二是锁安装有太阳能电池板为其进行供电，但它们各自存在缺陷，比如，一种用手动发电装置供电的锁，申请号CN201120241414.5，其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；产生的电能过少，影响体验，机械传动装置经常使用，一定可能破损，可能比锁本身还难以撬开，外置的手动发电装置容易被人为破坏。而太阳能供电锁，如，CN201410360428.7，CN200720047372.5则结构复杂，当外界光源无法为太阳能电池板提供足够光源时，无法进行有效的充电。

发明内容

本发明的目的就是克服上述缺点，提出一种能实现能源回收的智能门锁。可以在绝大多数门锁的应用场景下，同时实现光能回收和按压把手的动能回收，并将电能储存在可充电的锂电池中。该发明可以有光线照射的环境，或者频繁操作开关门的场景大大延长电池使用时间；还可以实现在低电或者断电情况下，通过电筒或者手机等光源照射门锁，或者持续按压几十次把手，就能迅速让智能门锁恢复上电。有效克服了单纯通过动能回收或者太阳能电池板进行能量获取手段的依赖性，通过锂电池电源管理模块对太阳能采集模块和动能采集模块获得电能进行供电和充电以及保护，提升了整个智能门锁的可靠性，适应性，安全性，稳定性。

所采用的技术方案如下：

一种实现能源回收的智能门锁，包括：动能采集模块，锂电池电源管理模块，智能锁控制模块；所述动能采集模块，锂电池电源管理模块和智能锁控制模块依次电连接；其中，

所述动能采集模块包括：把手传动机构，发电机机构，整流滤波电路，第一稳压电路和第一保护电路；所述把手传动机构与所述发电机机构传动连接；所述发电机机构的电流输出端，整流滤波电路，第一稳压电路和第一保护电路依次电连接构成动能采集模块；所述把手传动机构将按压所述把手的旋转动作转化为带动发电机旋转的动作；所述发电机机构将动能转换为电能；所述整流滤波电路将发电机正转，反转的能量转换成直流电能；所述第一稳压电路扩展输入电压的范围；所述第一保护电路对所述动能采集模块进行防倒灌，防静电保护；所述动能采集模块输出充电电流通过锂电池电源管理模块为锂电池充电；

所述锂电池电源管理模块包括：锂电池和控制管理单元电连接，用于执行供电管理，充电管理。

进一步的，所述智能门锁还包括：太阳能采集模块，所述太阳能采集模块与所述锂电池电源管理模块电连接；其中，所述太阳能采集模块包括：太阳能板阵列，第二稳压电路和第二保护电路依次电连接；所述太阳能板阵列包括多块太阳能板通过串联升压和/或并联增强电流的方式连接构成；所述第二稳压电路用于将采集的电能稳定到设定电压；所述第二保护电路用于对所述太阳能采集模块进行防倒灌，防静电保护；所述太阳能采集模块输出充电电流通过锂电池电源管理模块为锂电池充电。

进一步的，所述把手传动机构为所述智能门锁的内把手和外把手；所述内把手和外把手的连接端设有第一传动齿轮，所述发电机机构的一端设有第二传动齿轮；所述内把手和外把手的第一传动齿轮与发电机机构的第二传动齿轮齿轮连接，用于将把手转动的动能转化为电能。

进一步的，所述太阳能采集模块在光照条件下产生电能，并对所述锂电池电源管理模块输入一个第一电压VIN1，第一电流Iin_1；所述动能采集模块在转动把手的过程中，带动发电机转动产生电能，向锂电池电源管理模块输入一个第二电压VIN2，第二电流Iin_2；所述太阳能采集模块和动能采集模块输入电压VIN=VIN1= VIN2，电流IIN= Iin_1+ Iin_2。

进一步的，所述锂电池电源管理模块的充电管理按照如下方式实现：

所述智能门锁使用电流为ISYS，充电电流为ICHG；

当IIN≥ISYS+ICHG，则对锂电池进行充电；当IIN<ISYS+ICHG，则在保障智能门锁使用电流ISYS的条件下，按照预设速率减小ICHG，当ICHG减小到0，则锂电池停止充电。

进一步的，所述锂电池电源管理模块的供电管理按照如下方式实现：

当智能门锁使用电流ISYS>IIN，则控制锂电池输出供电，保证ISYS的电流供应。