CN101418669B - 太阳能一体化卷帘门窗 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种太阳能一体化卷帘门窗。该卷帘门窗设有太阳能光伏发电装置、蓄电池组、控制装置和联网控制装置。该卷帘门窗利用太阳能光伏发电装置将太阳能转换为电能并存储在蓄电池组中供家庭负载使用,同时还通过联网控制装置将蓄电池组与市电电网相连,当白天天气晴好时,太阳能光伏发电装置的发电电量充足,可将多余电量并入市电电网供其他负载使用,当夜晚、白天为阴雨天气或用电负荷较大时,可将市电电网的交流电转换为直流电存储供家庭负载使用,二者互为补充,因此,实现了利用太阳能等自然能为家庭负载供电,降低了对石油、煤炭等不可再生能源的依赖,缓解能源危机,保护大气环境。

Description

太阳能一体化卷帘门窗
技术领域
[0001 ] 本发明涉及一种卷帘门窗,尤其涉及一种太阳能一体化卷帘门窗。 背景技术
[0002] 众所周知,目前家庭负载一般依赖市电电网供电,家庭用电占了世界发电量的 14%左右。然而,随着全球资源短缺日益严重,目前全球石油储量仅可供使用40年,天然气 储量仅可供使用67年,煤炭则也仅可供使用167年。太阳能是一种可谓取之不尽的能源。 据统计,我国太阳能全年辐射总量在917-2333kWH/m2,全年辐射总量取平均值为1500kWH/ m2。如何利用太阳能为家庭负载供电,以降低对石油、煤炭等不可再生能源的依赖,缓解能 源危机,保护大气环境是目前普遍关心的研究课题。
发明内容
[0003] 本发明提供一种太阳能一体化卷帘门窗,以实现利用太阳能等自然能为家庭负载 供电,降低对石油、煤炭等不可再生能源的依赖,缓解能源危机,保护大气环境。
[0004] 为达到上述目的,本发明实施例一方面提供了一种太阳能一体化卷帘门窗,包括 卷帘门窗本体,还包括:蓄电池组、控制装置和联网控制装置,所述卷帘门窗本体为太阳能 光伏发电装置或所述卷帘门窗本体外表面上安装有太阳能光伏发电装置,所述太阳能光伏 发电装置与所述蓄电池组连接,所述蓄电池组与所述控制装置连接,所述控制装置与所述 卷帘门窗本体连接,所述联网控制装置与所述蓄电池组连接。
[0005] 本发明实施例的太阳能一体化卷帘门窗,所述太阳能光伏发电装置包括若干个太 阳能光伏电池板和防反充二极管,每个所述太阳能光伏电池板与一个所述防反充二极管的 一端连接,每个所述防反充二极管的另一端与所述蓄电池组连接。
[0006] 本发明实施例的太阳能一体化卷帘门窗,所述控制装置包括电源模块、微控制器、 传感器和电磁继电器,所述微控制器分别与所述电源模块、所述传感器和所述电磁继电器 连接,所述电源模块与所述蓄电池组连接,所述电磁继电器与所述卷帘门窗本体连接。
[0007] 本发明实施例的太阳能一体化卷帘门窗,所述微控制器包括单片机,所述传感器 包括光敏传感器、声敏传感器和风力传感器。
[0008] 本发明实施例的太阳能一体化卷帘门窗,所述联网控制装置包括电压检测器、控 制器、DC/AC转换器和AC/DC转换器,所述控制器分别与所述电压检测器、所述DC/AC转换 器、所述AC/DC转换器和所述蓄电池组连接,所述电压检测器与所述蓄电池组连接。
[0009] 本发明实施例的太阳能一体化卷帘门窗,所述外表面上安装有太阳能光伏发电装 置的卷帘门窗本体,包括若干个帘片、导轨、连接绳索、传动轴、驱动电机和顶盒,所述帘片 为安装了太阳能光伏发电电池的双层金属、塑料及复合材料的面板,且其内部填充有隔热 保温材料,每个所述帘片的两端嵌于所述导轨的凹槽内,各个所述帘片通过所述连接绳索 连接在一起,所述连接绳索的一端固定在所述传动轴上,所述传动轴与所述驱动电机连接, 且所述传动轴和所述驱动电机位于所述顶盒内。[0010] 与现有技术相比,本发明实施例的卷帘门窗设有太阳能光伏发电装置、蓄电池组、 控制装置和联网控制装置,利用太阳能光伏发电装置将太阳能转换为电能并存储在蓄电池 组中供家庭负载使用,同时还通过联网控制装置将蓄电池组与市电电网相连,当白天天气 晴好时,太阳能光伏发电装置的发电电量充足,可将多余电量并入市电电网络供其他负载 使用,当夜晚、白天为阴雨天气或用电负荷较大时,可将市电电网的交流电转换为直流电存 储供家庭负载使用,二者互为补充,因此,实现了利用太阳能等自然能向家庭负载供电,降 低了对石油、煤炭等不可再生能源的依赖,缓解能源危机,保护大气环境。
附图说明
[0011] 图1为本发明实施例的太阳能一体化卷帘门窗的整体结构示意图;
[0012] 图2为本发明实施例的太阳能一体化卷帘门窗的局部结构放大示意图。
具体实施方式
[0013] 下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述:
[0014] 参考图1和图2,本发明实施例的太阳能一体化卷帘门窗包括卷帘门窗本体1、太 阳能光伏发电装置2、蓄电池组3、控制装置4和联网控制装置5。其中,卷帘门窗本体1的 外表面上安装有太阳能光伏发电装置2 (卷帘门窗本体1也可以是太阳能光伏发电装置2), 太阳能光伏发电装置2与蓄电池组3连接,蓄电池组3与控制装置4连接,控制装置4与卷 帘门窗本体1连接,联网控制装置5与蓄电池组3连接。
[0015] 其中,卷帘门窗本体1,包括若干个帘片11、导轨12、连接绳索13、传动轴14、驱动 电机15和顶盒16。帘片11 一般为安装了太阳能光伏发电电池的双层金属、塑料及复合材 料的面板(帘片11也可以是太阳能光伏发电装置幻,且其内部填充有发泡聚氨酯17等保 温隔音材料,并且可根据实际使用环境的要求使用其他材料及工艺。这样就使得卷帘门窗 不仅可以防盗、防偷窥、防雨、防潮、防风沙,还可以防寒、防晒、保温、隔音。每个帘片11的 两端嵌于导轨12的凹槽内,各个帘片通过连接绳索13连接在一起,连接绳索13的一端固 定在传动轴14上,传动轴14与驱动电机15连接,传动轴14和驱动电机15位于顶盒16。 其中,导轨12和顶盒16固定安装于建筑物的墙体上。
[0016] 其中,太阳能光伏发电装置2包括若干个安装于帘片11上的太阳能光伏电池板21 和防反充二极管22。太阳能光伏电池板21用于将太阳辐射的光能转变成直流电,每个太 阳能光伏电池板21与一个防反充二极管22的一端连接,每个防反充二极管22的另一端与 蓄电池组3连接,防反充二极管22用于防止蓄电池组3反向向太阳能光伏电池板21充电。 其中,防反充二极管22与蓄电池组3之间的连接导线放在导轨12的凹槽内且留有一定的 余量,以便于帘片11移动时不破坏防反充二极管22与蓄电池组3之间的连接导线。当然 太阳能光伏电池板21和防反充二极管22也可以根据实际需要安装于对拉门窗、摇杆门窗、 建筑物外墙和屋顶等任何位置。
[0017] 其中,控制装置4包括电源模块41、微控制器42、传感器43和电磁继电器44。其 中,微控制器42分别与电源模块41、传感器43和电磁继电器44连接,电源模块41与蓄电 池组3连接,电磁继电器44与驱动电机15连接连接。其中,传感器43包括光敏传感器、声 敏传感器和风力传感器,用于根据外界的声音响度、光强度或风力等级向微控制器42发送电信号,实际应用时传感器43可根据用户需要进行选择。微控制器42为单片机,当用户不 选用传感器43时,直接利用微控制器42自身的定时功能实现对卷帘门窗的自动定时升降 控制,当用选用传感器43时,若接收到传感器43发送的电信号时,根据该电信号的强弱控 制电磁继电器44的通断,从而控制卷帘门窗的升降。因此,能够实现自动定时、声控、光控、 声光控、风控等多种方式控制卷帘门窗的升降。
[0018] 其中,联网控制装置5包括电压检测器51、控制器52、DC/AC转换器53和AC/DC转 换器M。控制器52分别与电压检测器51、DC/AC转换器53、AC/DC转换器M和蓄电池组 3连接,电压检测器51与蓄电池组3连接。电压检测器51,用于检测蓄电池组3的电量,并 将检测信息发送至控制器52。控制器52,用于根据电压检测器51发送的检测信息判断蓄 电池的电量是否有剩余,若电量有富余时,则接通蓄电组3与DC/AC转换器53。DC/AC转换 器53,用于当蓄电池组3存储的直流电有富余时,将富余的直流电转换成交流电并入市电 电网;若电量不足时,则接通蓄电组3与AC/DC转换器M,AC/DC转换器M将市电电网的交 流转换成电直流电,补充蓄电池组3的电量。这样,当白天天气晴好时,太阳能光伏发电装 置2的发电电量充足,可将多余电量并入市电电网络供其他负载使用,当夜晚、白天为阴雨 天气或用电负荷较大时,可将市电电网的交流电转换为直流电存储,二者互为补充。下面以 光控方式为例,对本发明实施例的太阳能一体化卷帘门窗的工作过程进行详细说明。
[0019] 早晨,主人启动光控方式。光敏传感器感应外界环境光线强度,当外界光线强度达 到预先设定的阈值时,光敏传感器向微控制器发出一高电平信号。微控制器收到该高电平 信号后,给电磁继电器正向电流,控制电磁继电器闭合,驱动驱动电机反向转动,带动转动 轴反向转动,拉动连接绳索放下,并借助卷帘门窗的重力使卷帘门窗缓缓放下,并最终使卷 帘门窗完全封闭门窗。此时,卷帘门窗的帘片上的太阳能光伏电池板将太阳能转化为电能, 并通过防反充二极管充入蓄电池组中。电压检测器开始检测蓄电池组的电量,并将检测信 息发送至控制器。控制器根据电压检测器发送的检测信息判断蓄电池的电量是否有剩余, 若电量有富余时,则接通蓄电组与DC/AC转换器53。DC/AC转换器53将富余的直流电转换 成交流电并入市电电网,同时蓄电池组为家庭负载供电,若电量不足时,则控制器接通蓄电 组与AC/DC转换器M。AC/DC转换器M将市电电网的交流转换成电直流电,补充蓄电池组 的电量。
[0020] 傍晚,光敏传感器感应外界环境光线强度,当若外界光线强度达不到预先设定的 阈值时,光敏传感器向微控制器发出一低电平信号。微控制器收到该低电平信号后,给电磁 继电器反向电流,控制电磁继电器闭合,驱动驱动电机正向转动,带动转动轴正向转动,拉 动连接绳索升起,并最终使卷帘门窗完全打开门窗。
[0021] 本发明实施例的卷帘门窗设有太阳能光伏发电装置、蓄电池组、控制装置和联网 控制装置,利用太阳能光伏发电装置将太阳能转换为电能并存储在蓄电池组中供家庭负载 使用,同时还通过联网控制装置将蓄电池组与市电电网相连,当白天天气晴好时,太阳能光 伏发电装置的发电电量充足,可将多余电量并入市电电网络供其他负载使用,当夜晚、白天 为阴雨天气或用电负荷较大时,可将市电电网的交流电转换为直流电存储供家庭负载使 用,二者互为补充,而且本发明实施例的卷帘门窗的控制装置4还可与报警系统6互相连接 集成,实现实时报警。因此,实现了利用太阳能等自然能为家庭负载供电,降低了对石油、煤 炭等不可再生能源的依赖,缓解能源危机,保护大气环境。此外,本发明实施例的卷帘门窗的帘片为太阳能光伏发电装置或在卷帘门窗的帘片安装太阳能光伏发电电池的双层金属、 塑料及复合材料的面板,且其内部填充有发泡聚氨酯等保温隔音材料。因此,使得卷帘门窗 不仅可以防盗、防偷窥、防雨、防潮、防风沙,还可以防寒、防晒、保温、隔音。
[0022] 以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进 行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通工程技术人员对本发明的技术方 案作出的各种变形和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1. 一种太阳能一体化卷帘门窗,包括卷帘门窗本体,其特征在于,还包括:蓄电池组、 控制装置和联网控制装置,所述卷帘门窗本体为太阳能光伏发电装置或所述卷帘门窗本体 外表面上安装有太阳能光伏发电装置,所述太阳能光伏发电装置与所述蓄电池组连接,所 述蓄电池组与所述控制装置连接,所述控制装置与所述卷帘门窗本体连接,所述联网控制 装置与所述蓄电池组连接,其中,所述控制装置包括电源模块、微控制器、传感器和电磁继电器,所述微控制器分别与所 述电源模块、所述传感器和所述电磁继电器连接,所述电源模块与所述蓄电池组连接,所述 电磁继电器与所述卷帘门窗本体连接;所述联网控制装置包括电压检测器、控制器、DC/AC转换器和AC/DC转换器,所述控制 器分别与所述电压检测器、所述DC/AC转换器、所述AC/DC转换器和所述蓄电池组连接,所 述电压检测器与所述蓄电池组连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能一体化卷帘门窗,其特征在于,所述太阳能光伏发电 装置包括若干个太阳能光伏电池板和防反充二极管,每个所述太阳能光伏电池板与一个所 述防反充二极管的一端连接,每个所述防反充二极管的另一端与所述蓄电池组连接。
3.根据权利要求1所述的太阳能一体化卷帘门窗,其特征在于,所述微控制器包括单 片机,所述传感器包括光敏传感器、声敏传感器和风力传感器。
4.根据权利要求1所述的太阳能一体化卷帘门窗,其特征在于,所述外表面上安装有 太阳能光伏发电装置的卷帘门窗本体,包括若干个帘片、导轨、连接绳索、传动轴、驱动电机 和顶盒,所述帘片为安装了太阳能光伏发电电池的双层金属或塑料的面板,且其内部填充 有隔热保温材料,每个所述帘片的两端嵌于所述导轨的凹槽内,各个所述帘片通过所述连 接绳索连接在一起,所述连接绳索的一端固定在所述传动轴上,所述传动轴与所述驱动电 机连接,所述传动轴和所述驱动电机位于所述顶盒内。
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