本發(fā)明涉及電子鎖，具體為自動解鎖式電子鎖。

背景技術(shù)：

1、新能源汽車目前越來越多，為了保證充電時的人、車、樁的安全性，充電槍需要具備一定的防護功能，在充電槍插電接通時，避免充電槍意外斷開，就需要用到電子鎖。

2、目前電子鎖在對充電槍上鎖時，大部分需要按壓一個開關(guān)，使上鎖機構(gòu)的驅(qū)動裝置啟動，來使鎖部件運動上鎖，而解鎖時，大部分需要手動操作使開關(guān)關(guān)閉進行解鎖，這樣較為麻煩。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供自動解鎖式電子鎖，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、自動解鎖式電子鎖，包括底殼和面殼，所述面殼固定在底殼上端，所述底殼下端安裝有接頭，所述底殼內(nèi)部右側(cè)固定安裝有電磁鐵組件，所述電磁鐵組件右部安裝有彈簧組件，所述底殼內(nèi)部滑動連接有推塊，所述推塊右部與電磁鐵組件左部連接，所述底殼內(nèi)部左側(cè)彈性連接有解鎖按鈕，所述推塊上部與解鎖按鈕底部接觸，所述底殼內(nèi)部后端固定有機械開關(guān)，所述解鎖按鈕后部與機械開關(guān)下端接觸，所述底殼內(nèi)部后端固定有信號開關(guān)，所述信號開關(guān)位于機械開關(guān)右側(cè)，所述推塊后部與信號開關(guān)下端接觸。

3、進一步地，所述電磁鐵組件包括線圈和鐵芯，所述線圈與底殼固定安裝，所述鐵芯滑動連接在線圈內(nèi)側(cè)，所述鐵芯左部與推塊右部固定。

4、進一步地，所述彈簧組件包括t型桿和復(fù)位彈簧一，所述t型桿固定在鐵芯右端，所述復(fù)位彈簧一設(shè)置在t型桿外側(cè)，所述復(fù)位彈簧一連接在線圈右部與t型桿右部之間。

5、進一步地，所述推塊左端固定有推桿，所述底殼內(nèi)部底端并位于解鎖按鈕正下方固定有導(dǎo)軌，所述推桿左部延伸入導(dǎo)軌內(nèi)部并與導(dǎo)軌滑動連接。

6、進一步地，所述推塊的俯截面和右截面均呈“凸”字型結(jié)構(gòu)，所述推塊前后兩端下方和左端均設(shè)有凸邊，左端的所述凸邊與解鎖按鈕底部接觸，后端的所述凸邊與信號開關(guān)底部的金屬片接觸。

7、進一步地，所述解鎖按鈕下端與底殼內(nèi)部底端之間連接有復(fù)位彈簧二。

8、進一步地，所述解鎖按鈕后端下部固定有壓板，所述壓板與機械開關(guān)下部的按鈕接觸。

9、進一步地，配置電磁鐵組件與鐵芯之間的配合參數(shù)，包括：

10、確定電磁鐵組件與鐵芯的最大行程lmax，計算公式為：

11、

12、式中，lmax是鐵芯的最大行程，鐵芯的最大行程是基于電磁鎖的設(shè)計需求，即推塊9和推桿10的行程需求，d是線圈的內(nèi)徑，d是鐵芯的直徑，g是線圈的內(nèi)徑和鐵芯的直徑間的空隙，確保鐵芯可以在沒有物理阻礙的情況下自由移動；

13、配置線圈匝數(shù)與電流強度，計算公式為：

14、

15、式中，f是電磁鐵產(chǎn)生的磁力，μ0是真空磁導(dǎo)率(約為4π×10-7t·m/a)，n是線圈的匝數(shù)，i是流經(jīng)線圈的電流強度，a是線圈的有效橫截面積，g是鐵芯到線圈中心的距離。

16、線圈的匝數(shù)n和電流強度i對電磁鐵產(chǎn)生的磁力f有著直接的影響，通過調(diào)整這兩個參數(shù)，可以優(yōu)化電磁鐵的性能。通過設(shè)定適應(yīng)度函數(shù)來反映優(yōu)化目標，如最小化能耗或最大化磁力。遺傳算法能夠探索解空間，找到最優(yōu)解或者接近最優(yōu)解的解決方案。

17、進一步地，采用遺傳算法配置線圈匝數(shù)n和電流強度i，包括步驟：

18、定義優(yōu)化目標，包括最小化能耗和最大化磁力，根據(jù)優(yōu)化目標建立適應(yīng)度函數(shù)，最小化能耗的適應(yīng)度函數(shù)為：

19、其中，p表示功耗，p＝v×i，v是電壓，i是電流，f是由電磁鐵產(chǎn)生的磁力；

20、fitnessforce(n，i)＝f；

21、最大化磁力的適應(yīng)度函數(shù)為：；

22、其中，f是電磁鐵產(chǎn)生的磁力；

23、遺傳算法的應(yīng)用，包括確定線圈匝數(shù)n和電流強度i的合理范圍，生成初始種群，每個個體包含一組n和i的值，使用適應(yīng)度函數(shù)計算每個個體的適應(yīng)度，根據(jù)適應(yīng)度選擇下一代個體，對選中的個體進行交叉操作，生成新的個體，對新生成的個體進行變異操作，重復(fù)選擇、交叉、變異操作，直到滿足終止條件，使用優(yōu)化后的參數(shù)構(gòu)建電磁鎖原型，進行實際測試，根據(jù)測試結(jié)果進行必要的參數(shù)調(diào)整。

24、本發(fā)明的有益效果：通過將接頭與上鎖機構(gòu)連接，來對驅(qū)動裝置輸送控制信號，而解鎖按鈕在復(fù)位彈簧二的驅(qū)動下始終保持向上形態(tài)，電磁鐵組件呈通電工作時，驅(qū)動鐵芯與推塊同步向左移動，觸發(fā)信號開關(guān)的同時，讓推桿同時(鎖止了)解鎖按鈕，同時解鎖按鈕則往上擠壓機械開關(guān)，使解鎖按鈕無法下壓，同時保持機械開關(guān)長閉信號，而只要電磁鐵組件工作關(guān)閉電源狀態(tài)時，通過“彈簧組件”帶動鐵芯及推塊向右“自動復(fù)位”從而實現(xiàn)推桿自動復(fù)位，解鎖按鈕此時可以向下按壓進行解鎖，使得電子鎖使用更安全方便。

25、進一步，本發(fā)明通過使用遺傳算法來優(yōu)化線圈匝數(shù)n和電流強度i，可以精確地找到最優(yōu)參數(shù)組合。遺傳算法能夠探索較大的解空間，避免陷入局部最優(yōu)解，從而找到全局最優(yōu)解或接近全局最優(yōu)解的解決方案。這種精確的參數(shù)優(yōu)化有助于提高電磁鎖的整體性能。本實施例中，優(yōu)化目標包括最小化能耗和最大化磁力。通過建立不同的適應(yīng)度函數(shù)，可以同時考慮多個優(yōu)化目標。遺傳算法能夠處理多目標優(yōu)化問題，找到pareto最優(yōu)解集，即在不同目標之間取得平衡的解。這使得電磁鎖在保證足夠磁力的同時，還能降低能耗，提高能效比。

技術(shù)特征：

1.自動解鎖式電子鎖，包括底殼(1)和面殼(2)，所述面殼(2)固定在底殼(1)上端，所述底殼(1)下端安裝有接頭(3)，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動解鎖式電子鎖，其特征在于：所述電磁鐵組件包括線圈(5)和鐵芯(6)，所述線圈(5)與底殼(1)固定安裝，所述鐵芯(6)滑動連接在線圈(5)內(nèi)側(cè)，所述鐵芯(6)左部與推塊(9)右部固定。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動解鎖式電子鎖，其特征在于：所述彈簧組件包括t型桿(7)和復(fù)位彈簧一(8)，所述t型桿(7)固定在鐵芯(6)右端，所述復(fù)位彈簧一(8)設(shè)置在t型桿(7)外側(cè)，所述復(fù)位彈簧一(8)連接在線圈(5)右部與t型桿(7)右部之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動解鎖式電子鎖，其特征在于：所述推塊(9)左端固定有推桿(10)，所述底殼(1)內(nèi)部底端并位于解鎖按鈕(4)正下方固定有導(dǎo)軌(11)，所述推桿(10)左部延伸入導(dǎo)軌(11)內(nèi)部并與導(dǎo)軌(11)滑動連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動解鎖式電子鎖，其特征在于：所述推塊(9)的俯截面和右截面均呈“凸”字型結(jié)構(gòu)，所述推塊(9)前后兩端下方和左端均設(shè)有凸邊(15)，左端的所述凸邊(15)與解鎖按鈕(4)底部接觸，后端的所述凸邊(15)與信號開關(guān)(12)底部的金屬片接觸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動解鎖式電子鎖，其特征在于：所述解鎖按鈕(4)下端與底殼(1)內(nèi)部底端之間連接有復(fù)位彈簧二(14)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動解鎖式電子鎖，其特征在于：所述解鎖按鈕(4)后端下部固定有壓板(16)，所述壓板(16)與機械開關(guān)(13)下部的按鈕接觸。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動解鎖式電子鎖，其特征在于：配置電磁鐵組件與鐵芯之間的配合參數(shù)，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動解鎖式電子鎖，其特征在于：采用遺傳算法配置線圈匝數(shù)n和電流強度i，包括步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了自動解鎖式電子鎖，包括底殼和面殼，面殼固定在底殼上端，底殼下端安裝有接頭，底殼內(nèi)部右側(cè)固定安裝有電磁鐵組件，電磁鐵組件右部安裝有彈簧組件。將接頭與上鎖機構(gòu)連接，來對驅(qū)動裝置輸送控制信號，而解鎖按鈕在復(fù)位彈簧二的驅(qū)動下始終保持向上形態(tài)，電磁鐵組件呈通電工作時，驅(qū)動鐵芯與推塊同步向左移動，觸發(fā)信號開關(guān)的同時，讓推桿同時(鎖止了)解鎖按鈕，同時解鎖按鈕則往上擠壓機械開關(guān)，使解鎖按鈕無法下壓，同時保持機械開關(guān)長閉信號，而只要電磁鐵組件工作關(guān)閉電源狀態(tài)時，通過“彈簧組件”帶動鐵芯及推塊向右“自動復(fù)位”從而實現(xiàn)推桿自動復(fù)位，解鎖按鈕此時可以向下按壓進行解鎖，使得電子鎖使用更安全方便。

技術(shù)研發(fā)人員：曹海忠,陳廣新,林鐘凱
受保護的技術(shù)使用者：東莞市東南新能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6