基于无线充电的微波电路、智能锁系统及门体技术方案

本发明专利技术公开了一种基于无线充电的微波电路、智能锁系统及门体，包括：功率发射电源，输入端用于连接至交流电源；功率发射电路板，输入端和所述功率发射电源的输出端相连接；功率发射天线，和所述功率发射电路板的输出端相连接；功率接收天线，用于接收所述功率发射天线所发射的微波信号；功率接收整流器，输入端和所述功率接收天线相连接。本发明专利技术采用微波辐射的方式对智能锁进行供电，解决智能锁需要更换电池的不便；其次，本发明专利技术为超高功耗以至于无法使用电池供电的新型复杂的智能锁提供了新颖、安全的电源解决方案；另外，发射端体积微型化，能够方便地集成和安装到门框的锁槽内；接收端体积微型化，能够方便地集成和安装在智能锁内。

Microwave circuit, intelligent lock system and door body based on wireless charging

【技术实现步骤摘要】
基于无线充电的微波电路、智能锁系统及门体
本专利技术涉及智能锁
，特别涉及一种基于无线充电的微波电路、智能锁系统及门体。
技术介绍
现代智能锁正在逐渐代替不具有智能功能的传统机械锁具，其功能多样，智能锁的开锁的凭信多种多样：可以为密码、指纹、RFID卡、蓝牙、语音、虹膜、人脸识别等；上述功能的实现必然包含了复杂的电子系统，且其复杂程度日益增加；与此同时，由于多数家庭所用的智能锁安装在门上，不便于使用交流电进行连接，因此多采用干电池或锂电池等方式对上述电子系统和机械开锁装置进行供电。然而，电池寿命终究有限，多数智能锁需要在数月到一年左右更换电池，对于用户造成不必要的安全隐患和电量焦虑。进一步地，随着物联网的迅速发展，智能锁的高级需求也日渐发展，包括人脸识别、与监控摄像头进行联动、远程监控、安全审计等，必然导致智能锁的软硬件复杂程度和功耗急剧上升，因此电池供电方式则成为最大的制约因素。因此，基于以上需求，使用无线方式对智能锁进行供电具有重要意义。通常而言，现有的无线能量传输方式主要包括以下两种途径：1.电磁感应方式；2.磁共振方式。电磁感应方式较为常见，多用于手机和一些小型家电的无线充电中，其优势在于原理及结构简单，且总体成本较低。但其传输距离受限，当发射线圈与接收线圈的对置距离变大时，电力传输效率便会发生急速下降，因此在智能锁和锁槽之间的距离下该方式基本不具有实用性。磁共振方式与电磁感应原理基本相同，其改进之处在于在发射侧与接收侧插入电容器，形成LC谐振电路，使其发射侧与接收侧的谐振频率一致后进行电力输送，其有效工作距离大于电磁感应方式，然而其缺点在于结构复杂且难以小型化，对于智能锁和锁槽的体积，尤其是锁槽的宽度限制了磁共振方式的应用。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种基于无线充电的微波电路，采用了微波辐射方式对智能锁进行供电，传输效率高且体积微型化，便于推广使用。本专利技术还提出一种具有上述微波电路的智能锁系统。本专利技术还提出一种具有上述智能锁系统的门体。根据本专利技术的第一方面实施例的基于无线充电的微波电路，包括：功率发射电源，输入端用于连接至交流电源；功率发射电路板，输入端和所述功率发射电源的输出端相连接；功率发射天线，和所述功率发射电路板的输出端相连接；功率接收天线，用于接收所述功率发射天线所发射的微波信号；功率接收整流器，输入端和所述功率接收天线相连接。根据本专利技术的第一方面实施例的基于无线充电的微波电路，至少具有如下有益效果：本专利技术采用微波辐射的方式对智能锁进行供电，解决了智能锁需要更换电池的不便之处；其次，本专利技术为超高功耗以至于无法使用电池供电的新型复杂的智能锁提供了新颖的、安全的电源解决方案；另外，本专利技术发射端体积微型化，能够方便地集成和安装到门框的锁槽内。根据本专利技术的一些实施例，还包括功率接收电路板，输入端和所述功率接收整流器相连接，输出端用于输出直流电。根据本专利技术的一些实施例，所述功率发射电路板包括微波产生电路，所述微波产生电路的输入端连接至所述功率发射电源的输出端，所述微波产生电路的输出端连接至所述功率发射天线。根据本专利技术的一些实施例，所述功率发射电路板还包括微波能量放大电路，所述微波能量放大电路设置在所述微波产生电路和所述功率发射天线之间。根据本专利技术的一些实施例，所述功率接收电路板包括电源升压电路，所述电源升压电路的输入端和所述功率接收整流器相连接。根据本专利技术的一些实施例，所述功率接收电路板还包括配置负载管理电路，所述配置负载管理电路的输入端和所述电源升压电路的输出端相连接。根据本专利技术的一些实施例，所述功率发射电路板设置有发射侧控制电路，所述功率接收电路板设置有接收侧控制电路，所述发射侧控制电路和所述接收侧控制电路之间无线通信。根据本专利技术的第二方面实施例的智能锁系统，包括智能锁和如上述第一方面的基于无线充电的微波电路，所述基于无线充电的微波电路用于对所述智能锁进行供电。根据本专利技术的第二方面实施例的智能锁系统，至少具有如下有益效果：由于本专利技术的第二方面的智能锁系统包括了上述第一方面的基于无线充电的微波电路，因此，本专利技术的第二方面的智能锁系统具有上述第一方面的基于无线充电的微波电路所带来的有益效果。根据本专利技术的第三方面实施例的门体，包括门板、门框和如上述第二方面的智能锁系统，所述功率发射电路板和所述功率发射天线安装在所述门框的锁槽内，所述功率接收天线和所述功率接收整流器设置在所述智能锁内。根据本专利技术的第三方面实施例的门体，至少具有如下有益效果：由于本专利技术的第三方面的门体包括了上述第二方面的智能锁系统，而第二方面的智能锁系统包括了上述第一方面的基于无线充电的微波电路，因此，本专利技术的第三方面实施例的门体具有上述第一方面的基于无线充电的微波电路所带来的的有益效果。根据本专利技术的一些实施例，还包括电磁辐射屏蔽装置，所述电磁辐射屏蔽装置安装在所述门框的锁槽和所述智能锁之间空隙的一侧。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术实施例的基于无线充电的微波电路的结构示意图；图2为本专利技术另一实施例的基于无线充电的微波电路的结构示意图；图3为本专利技术实施例的基于无线充电的微波电路中关于发射端的电路图；图4为本专利技术实施例的基于无线充电的微波电路中关于接收端的电路图；图5为本专利技术实施例的基于无线充电的微波电路中所设计发射天线的S11反射系数图示例；图6为本专利技术实施例的基于无线充电的微波电路中所设计发射天线的方向性示例；图7为本专利技术实施例的基于无线充电的微波电路中所设计发射天线的增益与频段关系示例；图8为本专利技术实施例的基于无线充电的微波电路中升压电路RX.PCBA.BOOST和负载管理电路RX.PCBA.MGT的效率随输入电压变化图；图9为本专利技术实施例的基于无线充电的微波电路中升压电路RX.PCBA.BOOST和负载管理电路RX.PCBA.MGT的效率随输入功率变化图。附图标号：功率发射电源TX.PWR、功率发射电路板TX.PCBA、功率发射天线TX.ANT、功率接收天线RX.ANT、功率接收整流器RX.RECT、功率接收电路板RX.PCBA；微波产生电路TX.PCBA.RFGEN、微波能量放大电路TX.PCBA.RFPA、发射侧控制电路TX.PCBA.MCU；电源升压电路RX.PCBA.BOOST、配置负载管理电路RX.PCBA.MGT、接收侧控制电路RX.PCBA.MCU；电磁辐射屏蔽装置SHIELD。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无线充电的微波电路，其特征在于，包括：/n功率发射电源，输入端用于连接至交流电源；/n功率发射电路板，输入端和所述功率发射电源的输出端相连接；/n功率发射天线，和所述功率发射电路板的输出端相连接；/n功率接收天线，用于接收所述功率发射天线所发射的微波信号；/n功率接收整流器，输入端和所述功率接收天线相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于无线充电的微波电路，其特征在于，包括：
功率发射电源，输入端用于连接至交流电源；
功率发射电路板，输入端和所述功率发射电源的输出端相连接；
功率发射天线，和所述功率发射电路板的输出端相连接；
功率接收天线，用于接收所述功率发射天线所发射的微波信号；
功率接收整流器，输入端和所述功率接收天线相连接。


2.根据权利要求1所述的基于无线充电的微波电路，其特征在于，还包括：
功率接收电路板，输入端和所述功率接收整流器相连接，输出端用于输出直流电。


3.根据权利要求1所述的基于无线充电的微波电路，其特征在于：所述功率发射电路板包括微波产生电路，所述微波产生电路的输入端连接至所述功率发射电源的输出端，所述微波产生电路的输出端连接至所述功率发射天线。


4.根据权利要求3所述的基于无线充电的微波电路，其特征在于：所述功率发射电路板还包括微波能量放大电路，所述微波能量放大电路设置在所述微波产生电路和所述功率发射天线之间。


5.根据权利要求2所述的基于无线充电的微波电路，其特征在于：所述功率接...

【专利技术属性】
技术研发人员：路崇，
申请(专利权)人：佛山以太物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44