CN105656412B - 一种屋面可移动光伏板装置及其运行控制方法和控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种屋面可移动光伏板装置及其运行控制方法和控制系统，该屋面可移动光伏板装置通过其特殊的结构设计而具备了移动、折叠和铺展的功能，可以分时段地满足建筑屋室内的日照的需求和太阳能光伏板的日照需求，解决了建筑屋室内的居住、办公人口对日照的需求与太阳能光伏板的日照需求之间的冲突问题，且因其运行控制方法也较为简单，并能够避免太阳能光伏板与屋面体转角位置处相碰撞而损坏的问题；此外，屋面可移动光伏板装置控制系统也提升了其在具体应用场景中的使用便捷性和智能性。综上所述，本发明的屋面可移动光伏板装置及其运行控制方法和控制系统，具有很好的市场应用前景，有助于推动太阳能光伏技术在城市建设中的广泛应用。

Description

一种屋面可移动光伏板装置及其运行控制方法和控制系统

技术领域

本发明涉及太阳能光伏板技术和自动化控制技术领域，具体涉及一种屋面可移动光伏板装置及其运行控制方法和控制系统。

背景技术

光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电系统主要由太阳能光伏板、以及包括充电控制器和逆变器在内的光伏充电控制电路组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合。

我国很多地区都有较为充足的日照时间，图1示出了我国自1978年至2007年的全国年平均总日照时数的统计分布图（统计单位为小时h）。但是，我国对于太阳能光伏发电的应用皮记性却不高，目前仅仅在一些工业区和无人居住地展开较大面积的光伏发电系统建设，而在人口较为密集的城市居住区，光伏发电的应用却很少，究其原因，就是缺少能够较大面积应用于城市建筑物上的光伏发电设备。

随着我国现代化建设进程的日益发展，城市建筑物众多，且不乏高大的建筑群，这些建筑物的屋面体具有大面积的外立面，如果能够在建筑物的屋面体上铺设太阳能光伏发电装置，将会成为城市普及光伏发电技术的一个重要增长点，大幅的提升城市清洁能源的来源，降低城市对能耗资源的消耗，为环境保护做出重要贡献。但光伏发电技术在城市建筑物上普及建设的一个重要阻碍就在于，城市建筑屋的屋面体上大部分区域为露台区域和窗口区域，是建筑物室内日照的主要入口，如果在建筑屋的屋面体上大面积铺设太阳能光伏板，就会造成城市建筑屋室内的居住、办公人口对日照的需求与太阳能光伏板的日照需求之间形成冲突。因此，一直以来，由于这种日照需求的冲突问题尚未得到有效解决，导致了无法在城市建筑中大面积的普及光伏发电设备。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种屋面可移动光伏板装置，其用于安装设置在建筑物的屋面体上，且能够具备移动、折叠和铺展的功能，因此可以分时段地满足建筑屋室内的日照的需求和太阳能光伏板的日照需求，解决对日照需求的矛盾问题，从而有助于光伏发电技术在城市建筑物上的普及建设，提升建筑物的环保能源采集能力。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术手段：

一种屋面可移动光伏板装置，用于安装设置在建筑物的屋面体上；包括用于横向并行地安装在建筑物屋面体上的上轨道和下轨道所构成的双轨道，以及可滑动连接在所述双轨道上的太阳能光伏板可折叠结构组件；

所述太阳能光伏板可折叠结构组件包括两块呈相同矩形状且竖向并行相邻设置的太阳能光伏板；该两块太阳能光伏板相邻近的竖向侧边通过竖向设置的转动轴相互可转动连接，使得两块太阳能光伏板形成能够横向转动折叠的可折叠结构；在每块太阳能光伏板远离另一块太阳能光伏板的竖向侧边的上部和下部分别铰接安装有上滑轮构件和下滑轮构件，使得所述上滑轮构件和下滑轮构件能够相对于太阳能光伏板横向地转动；所述太阳能光伏板可折叠结构组件通过所述两块太阳能光伏板上铰接安装的上滑轮构件和下滑轮构件分别对应地滑动连接在上轨道上和下轨道上，实现与双轨道的可滑动连接；

所述太阳能光伏板可折叠结构组件上还安装有滑轮驱动电路模块；所述滑轮驱动电路模块包括两个驱动电机、电机驱动控制电路、控制处理器、无线通信模块以及蓄电池模块；所述两个驱动电机各自用于驱动一块太阳能光伏板上的上滑轮构件或下滑轮构件的滑轮滚动，进而带动太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上的往返滑动、折叠或铺展操作；所述电机驱动控制电路的控制输出端分别与两个驱动电机电连接，所述控制处理器的数据通信端和信号输入端分别与无线通信模块和电机驱动控制电路电连接，控制处理器用于通过无线通信模块对外通信而接收数据信号，并根据对接收到的数据信号的处理结果向电机驱动控制电路发送相应的驱动电机控制指令，由电机驱动控制电路根据驱动电机控制指令分别对两个驱动电机的工作状态进行控制；所述蓄电池模块通过光伏充电控制电路与太阳能光伏板进行电连接，用于通过太阳能光伏板对蓄电池模块充电而存储太阳能光伏板采集转换的电能，并对滑轮驱动电路模块中的其它各电子元件供电。

上述的屋面可移动光伏板装置中，作为优选方案，所述双轨道中，用于对应安装设置在建筑物平面屋面体上的上轨道部分和下轨道部分均为平直轨道，用于对应安装设置在建筑物转角处屋面体上的上轨道部分和下轨道部分均为横向设置的L形弯折轨道，且L形弯折轨道的弯折部采用圆弧形。

上述的屋面可移动光伏板装置中，作为优选方案，所述双轨道中，上轨道和下轨道均包括横向设置的轨道体，以及若干个连接在所述轨道体底侧且整体布置方向与轨道体延伸方向相垂直地横向设置的固定安装部，所述若干个固定安装部沿轨道体延伸方向相间隔地分布设置。

上述的屋面可移动光伏板装置中，作为优选方案，每个上滑轮构件或下滑轮构件包括能够从所述轨道体的上侧、朝向屋面体一侧以及背向屋面体一侧三个方向对轨道体进行抱轨的抱轨滑轮结构；所述抱轨滑轮结构由整体呈倒扣“凵”形的滑轮支架和三组滑轮所构成，所述三组滑轮分别安装在倒扣“凵”形滑轮支架的三个内侧壁面上；所述太阳能光伏板的设置位置位于轨道体背向屋面体的一侧，且所述抱轨滑轮结构通过竖向设置的转动轴与太阳能光伏板可转动连接，使其能够相对于太阳能光伏板的横向转动。

相应地，本发明还提供了上述屋面可移动光伏板装置的运行控制方法，为此所采用的技术方案如下：

一种如上所述屋面可移动光伏板装置的运行控制方法，由滑轮驱动电路模块中的电机驱动控制电路根据控制处理器所发送的驱动电机控制指令控制两个驱动电机分别对太阳能光伏板可折叠结构组件中的两块太阳能光伏板上的上滑轮构件或下滑轮构件进行驱动，进而带动太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上的往返滑动、折叠或铺展操作；其中：

当控制太阳能光伏板可折叠结构组件从平铺状态执行折叠操作时，将被驱动电机所驱动的靠近折叠靠拢方向一侧的上滑轮构件或下滑轮构件作为前向滑轮构件，将被驱动电机所驱动的远离折叠靠拢方向一侧的上滑轮构件或下滑轮构件作为后向滑轮构件，且运行控制过程为：通过驱动前向滑轮构件静止不动、驱动后向滑轮组件沿其所在轨道朝前向滑轮构件方向运动，促使两块太阳能光伏板相互挤压使得二者之间竖向设置的转动轴从靠近双轨道位置处朝向远离双轨道方向运动、两块太阳能光伏板逐渐折叠靠近，直至两块太阳能光伏板折叠靠拢时，驱动后向滑轮组件停止运动，折叠操作得以完成；

当控制太阳能光伏板可折叠结构组件从折叠状态执行铺展操作时，将被驱动电机所驱动的朝向铺展方向一侧的上滑轮构件或下滑轮构件作为前向滑轮构件，将被驱动电机所驱动的背向铺展方向一侧的上滑轮构件或下滑轮构件作为后向滑轮构件，且运行控制过程为：通过驱动后向滑轮构件静止不动、驱动前向滑轮组件沿其所在轨道朝远离后向滑轮构件的方向运动，促使两块太阳能光伏板相互拉伸使得二者之间竖向设置的转动轴从远离双轨道位置处朝向靠近双轨道方向运动、两块太阳能光伏板逐渐伸展张开，直至两块太阳能光伏板均铺展靠拢在双轨道上时，驱动前向滑轮组件停止运动，铺展操作得以完成；

当控制太阳能光伏板可折叠结构组件执行滑动操作时，将在滑动前进方向靠前一侧的被驱动电机所驱动的上滑轮构件或下滑轮构件作为前向滑轮构件，将在滑动前进方向靠后一侧的被驱动电机所驱动的上滑轮构件或下滑轮构件作为后向滑轮构件；若在双轨道的平直轨道部分滑动，其运行控制过程即直接驱动前向滑轮构件和后向滑轮构件同速朝向滑动前进方向运动指定距离或者到达指定位置后停止；若在双轨道的L形弯折轨道部分滑动，则其运行控制过程为：驱动前向滑轮构件和后向滑轮构件同速朝向滑动前进方向运动，直至前向滑轮构件运动至其所在轨道弯折部位置时，驱动前向滑轮构件在轨道弯折部位置静止不动、驱动后向滑轮组件沿其所在轨道继续运动，进而使得太阳能光伏板可折叠结构组件态执行折叠操作，直至两块太阳能光伏板折叠靠拢时，驱动后向滑轮构件静止不动、驱动前向滑轮组件沿其所在轨道转过弯折部位置后继续向前运动，进而使得太阳能光伏板可折叠结构组件从折叠状态执行铺展操作，直至两块太阳能光伏板均铺展靠拢在双轨道上时，驱动后向滑轮构件与前向滑轮构件同速朝向滑动前进方向运动。

此外，本发明还提供了一种作为优选方案的屋面可移动光伏板装置控制系统；为此，本发明采用了如下的技术方案：

一种屋面可移动光伏板装置控制系统，包括安装设置在建筑物屋面体上的如上所述的屋面可移动光伏板装置，其中，屋面可移动光伏板装置的双轨道横向并行地安装在建筑物屋面体上，太阳能光伏板可折叠结构组件可滑动连接在所述双轨道上，且太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上滑动所扫过的区域覆盖了建筑物屋的露台区域或窗口区域；

还包括安装在被建筑物屋的室内空间中的移动物体感测信号发射装置；所述移动物体感测信号发射装置包括移动物体感应器以及与移动物体感应器的感测信号输出端电连接的无线发射模块；所述移动物体感应器用于在感测到室内空间中的移动物体时输出移动物体感测信号；所述无线发射模块与太阳能光伏板可折叠结构组件上的滑轮驱动电路模块中的无线通信模块进行无线通信对接，用于将移动物体感应器输出的移动物体感测信号传送给滑轮驱动电路模块；

所述太阳能光伏板可折叠结构组件上的滑轮驱动电路模块中，控制处理器内设置有感应控制时间区间和感应确认延迟时长，并能够对时间进行计时；在感应控制时间区间内的时间段中，控制处理器用于通过无线通信模块接收来自移动物体感测信号发射装置的移动物体感测信号，且当持续接收到的移动物体感测信号的维持时长达到感应确认延迟时长时，控制屋面可移动光伏板装置的太阳能光伏板可折叠结构组件沿双轨道折叠或移动至建筑物屋的露台区域和窗口区域以外的位置，使得露台区域和窗口区域透光入室内空间，而当未接收到移动物体感测信号的维持时长达到感应确认延迟时长时，控制屋面可移动光伏板装置的太阳能光伏板可折叠结构组件沿双轨道铺展或移动至建筑物屋的露台区域和窗口区域所在位置，阻挡露台区域和窗口区域透光入室内空间。

上述的屋面可移动光伏板装置控制系统中，作为进一步改进方案，还包括与太阳能光伏板可折叠结构组件上的滑轮驱动电路模块中的无线通信模块进行无线通信对接的无线遥控装置；所述无线遥控装置用于向所述滑轮驱动电路模块发送操作控制信号；所述操作控制信号包括用于调整控制处理器内设置的感应控制时间区间的感应控制时间区间调整信号，用于调整控制处理器内设置的感应确认延迟时长的感应确认延迟时长调整信号，以及用于控制太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上的位置和状态的太阳能光伏板位置状态控制信号。

相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的屋面可移动光伏板装置通过其特殊的结构设计，使其具备了移动、折叠和铺展的功能，因此可以分时段地满足建筑屋室内的日照的需求和太阳能光伏板的日照需求，解决了建筑屋室内的居住、办公人口对日照的需求与太阳能光伏板的日照需求之间的冲突问题，有助于光伏发电技术在城市建筑物上的普及建设，提升建筑物的环保能源采集能力。

2、本发明屋面可移动光伏板装置的运行控制方法，因其装置结构设计上具备的特点，整个运行操作控制过程也较为简单，并且还针对于其在建筑物屋面体转角位置处相应布设的L形弯折轨道位置处的滑动运行采用了特殊的运行控制方式，避免了太阳能光伏板与屋面体转角位置处相碰撞而损坏的问题。

3、本发明提供的优化的屋面可移动光伏板装置控制系统，提升了本发明屋面可移动光伏板装置在具体应用场景中的使用便捷性和智能性，能够更好的满足目前人们对家居智能化生活质量的需求。

4、本发明的屋面可移动光伏板装置，具有很好的市场应用前景，有助于推动太阳能光伏技术和节能环保能源在城市建设中的广泛应用。

附图说明

图1为我国自1978年至2007年的全国年平均总日照时数的统计分布图。

图2为本发明屋面可移动光伏板装置一种具体实施方式的结构示意图。

图3为本发明屋面可移动光伏板装置中滑轮驱动电路模块的电路构架框图。

图4为本发明屋面可移动光伏板装置中一种优选方案的上轨道（或下轨道）结构以及上滑轮组（或下滑轮组）与其抱轨配合的结构剖视示意图。

图5为本发明屋面可移动光伏板装置中太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上执行折叠/铺展操作的过程示意图。

图6为本发明屋面可移动光伏板装置中太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道的L形弯折轨道部分执行滑动操作的过程示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种屋面可移动光伏板装置，用于安装设置在建筑物的屋面体上；如图2所示，本发明的屋面可移动光伏板装置包括用于横向并行地安装在建筑物屋面体上的上轨道11和下轨道12所构成的双轨道10，以及可滑动连接在所述双轨道10上的太阳能光伏板可折叠结构组件20。其中，太阳能光伏板可折叠结构组件20包括两块呈相同矩形状且竖向并行相邻设置的太阳能光伏板21；该两块太阳能光伏板21相邻近的竖向侧边通过竖向设置的转动轴相互可转动连接，使得两块太阳能光伏板21形成能够横向转动折叠的可折叠结构；在每块太阳能光伏板21远离另一块太阳能光伏板的竖向侧边的上部和下部分别铰接安装有上滑轮构件22和下滑轮构件23，使得所述上滑轮构件22和下滑轮构件23能够相对于太阳能光伏板横向地转动；该太阳能光伏板可折叠结构组件20通过其两块太阳能光伏板上铰接安装的上滑轮构件22和下滑轮构件23分别对应地滑动连接在上轨道上11和下轨道上12，实现与双轨道10的可滑动连接。此外，太阳能光伏板可折叠结构组件上还安装有滑轮驱动电路模块；如图3所示，所述滑轮驱动电路模块包括两个驱动电机、电机驱动控制电路、控制处理器、无线通信模块以及蓄电池模块；其中，两个驱动电机各自用于驱动一块太阳能光伏板上的上滑轮构件或下滑轮构件的滑轮滚动，进而带动太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上的往返滑动、折叠或铺展操作；电机驱动控制电路的控制输出端分别与两个驱动电机电连接，控制处理器的数据通信端和信号输入端分别与无线通信模块和电机驱动控制电路电连接，控制处理器用于通过无线通信模块对外通信而接收数据信号，并根据对接收到的数据信号的处理结果向电机驱动控制电路发送相应的驱动电机控制指令，由电机驱动控制电路根据驱动电机控制指令分别对两个驱动电机的工作状态进行控制；而蓄电池模块通过光伏充电控制电路与太阳能光伏板进行电连接，用于通过太阳能光伏板对蓄电池模块充电而存储太阳能光伏板采集转换的电能，并对滑轮驱动电路模块中的其它各电子元件供电。

可以看到，本发明的屋面可移动光伏板装置，其通过双轨道与太阳能光伏板可折叠结构组件的滑动组合结构，使得其用于安装设置在建筑物的屋面体上时，双轨道的延伸区域可以经过建筑物屋面体上的露台区域、窗口区域以及其它区域（例如墙面区域），这样以来，可以通过操作太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上滑动至屋面体上的露台区域、窗口区域，或者滑动至屋面体上露台区域、窗口区域之外的其它区域，从而来控制是否对建筑物室内进行日照采光；即便因为建筑物的屋面体上露台货开窗面积较大，没有足够的其它区域（例如墙面区域）来容纳太阳能光伏板可折叠结构组件，导致双轨道的延伸区域仅能够覆盖建筑物屋面体上的露台区域、窗口区域，在这样的情况下，由于太阳能光伏板可折叠结构组件采用了两块太阳能光伏板结合滑轮构件的可折叠结构，因此能够通过两块太阳能光伏板之间以及太阳能光伏板与滑轮构件之间具备的横向转动能力，使其能够实现在双轨道上滑动形成折叠收拢状态的功能，从而可以通过折叠收拢在露台区域、窗口区域的旁侧，或者铺展开对露台区域、窗口区域形成遮挡，来控制是否对建筑物室内进行日照采光。由此可见，将本发明的屋面可移动光伏板装置安装设置在建筑物的屋面体上，由于其具备移动、折叠和铺展的功能，因此可以根据使用者的需要，分时段地满足建筑屋室内的日照的需求和太阳能光伏板的日照需求，这样就解决了建筑屋室内的居住、办公人口对日照的需求与太阳能光伏板的日照需求之间的冲突问题。不仅如此，在本发明的屋面可移动光伏板装置中，太阳能光伏板可折叠结构组件上还安装有滑轮驱动电路模块，该滑轮驱动电路模块中的控制处理器能够通过无线通信模块对外通信而接收数据信号，并根据对接收到的数据信号的处理结果向电机驱动控制电路发送相应的驱动电机控制指令，进而由电机驱动控制电路根据控制处理器所发送的驱动电机控制指令控制两个驱动电机分别对太阳能光伏板可折叠结构组件中的两块太阳能光伏板上的上滑轮构件或下滑轮构件进行驱动，带动太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上的往返滑动、折叠或铺展操作；当然，要依靠驱动电机驱动两块太阳能光伏板上的上滑轮构件或下滑轮构件来带动太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上运行，就需要被驱动的上滑轮构件、下滑轮构件与双轨道之间具备足够的滑动摩擦力；这样以来，就只需要设计能够与滑轮驱动电路模块进行无线通信对接的遥控装置，向其发送控制指令，即可控制太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上的往返滑动、折叠或铺展操作，避免了手动操作的麻烦，也避免了建筑物屋面体上部分区域对于建筑物室内人员而言无法触及而导致对太阳能光伏板可折叠结构组件进行手动移动操作的区域受到限制的问题，使得屋面可移动光伏板装置的双轨道可以延伸布设到建筑物屋面体上的任意位置（意味着太阳能光伏板可折叠结构组件能够沿双轨道滑动到建筑物屋面体上的任意位置）而不受限制，增强本发明屋面可移动光伏板装置对建筑物屋面体面积的利用率。而屋面可移动光伏板装置中通过采集日照而转化得到的电能，均储存在滑轮驱动电路模块的蓄电池模块中，这些电能除了用以供给屋面可移动光伏板装置的运行之外，多余的电能则可以用于作为建筑物供电使用，或者用于输出至国家电网，用以作为城市供电，为城市电能消耗的节能环保工作做出贡献。

在具体应用设计时，本发明的屋面可移动光伏板装置的双轨道中，用于对应安装设置在建筑物平面屋面体上的上轨道部分和下轨道部分可以均为平直轨道，便于安装和太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上的滑动运行；而用于对应安装设置在建筑物转角处屋面体上的上轨道部分和下轨道部分则可以均为横向设置的L形弯折轨道，且L形弯折轨道的弯折部采用圆弧形，这样设计，一方面是为了尽可能的利用建筑物屋面体的表面积，让屋面可移动光伏板装置的铺设轨迹随建筑物屋面体的弯折形状而设计，另一方面也特别强调了针对建筑物转角处屋面体所采用的L形弯折轨道部分的弯折部采用圆弧形，以使得太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上滑动时能够顺利的滑过轨道的弯折部。

而双轨道的具体轨道结构形式，其实可以采用很多种现有滑轨技术所采用的轨道结构形式。但在本发明的屋面可移动光伏板装置中，作为双轨道的一种优选方案，如图4所示，其上轨道和下轨道均包括横向设置的轨道体101，以及若干个连接在所述轨道体101底侧且整体布置方向与轨道体延伸方向相垂直地横向设置的固定安装部102（图4中，轨道体延伸方向为垂直于直面方向），所述若干个固定安装部102沿轨道体延伸方向相间隔地分布设置；这样设计双轨道的原因在于，一方面可以通过沿轨道体延伸方向相间隔分布设置的若干个固定安装部固定在建筑物的屋面体上，便于双轨道的安装，另一方面使得轨道体整体向上凸出于固定安装部而形成一条完整的轨道线路，从而太阳能光伏板可折叠结构组件上的上滑轮构件和下滑轮构件与双轨道的轨道体之间就可以采用抱轨结构加以滑动配合。相应地，为了满足与双轨道采用抱轨结构配合的要求，太阳能光伏板可折叠结构组件上的每个上滑轮构件或下滑轮构件包括能够从所述轨道体的上侧、朝向屋面体一侧以及背向屋面体一侧三个方向对轨道体进行抱轨的抱轨滑轮结构；如图4所示，所述抱轨滑轮结构由整体呈倒扣“凵”形的滑轮支架201和三组滑轮202所构成，所述三组滑轮202分别安装在倒扣“凵”形滑轮支架201的三个内侧壁面上；所述太阳能光伏板的设置位置位于轨道体背向屋面体的一侧，且所述抱轨滑轮结构通过竖向设置的转动轴与太阳能光伏板可转动连接，使其能够相对于太阳能光伏板的横向转动。这样以来，每个上滑轮构件和下滑轮构件就能够与双轨道之间采用抱轨结构配合的形式，可以更好的确保太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上滑动的稳定性，并且也能够使得太阳能光伏板可折叠结构组件安装到双轨道上的安装操作更加方便，直接将上滑轮构件、下滑轮构件由上往下沿倒扣“凵”形滑轮支架的开口分别挂入到双轨道的上轨道和下轨道上，使得倒扣“凵”形滑轮支架三个内侧壁面上的三组滑轮分别从述轨道体的上侧、朝向屋面体一侧以及背向屋面体一侧三个方向与轨道体进行滚动配合即可；在太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上滑动工作的过程中，凭借太阳能光伏板可折叠结构组件的自重以及上滑轮构件和下滑轮构件与双轨道之间的抱轨结构配合，就能够确保其运行可靠性。

本发明的屋面可移动光伏板装置，在其运行使用中，由滑轮驱动电路模块中的电机驱动控制电路根据控制处理器所发送的驱动电机控制指令控制两个驱动电机分别对太阳能光伏板可折叠结构组件中的两块太阳能光伏板上的上滑轮构件或下滑轮构件进行驱动，进而能够带动太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上的往返滑动、折叠或铺展操作。其具体的运行控制方法如下：

当控制太阳能光伏板可折叠结构组件从平铺状态执行折叠操作时，将被驱动电机所驱动的靠近折叠靠拢方向一侧的上滑轮构件或下滑轮构件作为前向滑轮构件，将被驱动电机所驱动的远离折叠靠拢方向一侧的上滑轮构件或下滑轮构件作为后向滑轮构件，且运行控制过程如图5所示（图5中折叠运行控制过程为由上至下展示），具体为：通过驱动前向滑轮构件静止不动、驱动后向滑轮组件沿其所在轨道朝前向滑轮构件方向运动（如图5中状态①所示），促使两块太阳能光伏板相互挤压使得二者之间竖向设置的转动轴从靠近双轨道位置处朝向远离双轨道方向运动、两块太阳能光伏板逐渐折叠靠近（如图5中状态②所示），直至两块太阳能光伏板折叠靠拢时（如图5中状态③所示），驱动后向滑轮组件停止运动，折叠操作得以完成。

当控制太阳能光伏板可折叠结构组件从折叠状态执行铺展操作时，将被驱动电机所驱动的朝向铺展方向一侧的上滑轮构件或下滑轮构件作为前向滑轮构件，将被驱动电机所驱动的背向铺展方向一侧的上滑轮构件或下滑轮构件作为后向滑轮构件，且运行控制过程如图5所示（图5中铺展运行控制过程为由下至上展示），具体为：通过驱动后向滑轮构件静止不动、驱动前向滑轮组件沿其所在轨道朝远离后向滑轮构件的方向运动（如图5中状态③所示），促使两块太阳能光伏板相互拉伸使得二者之间竖向设置的转动轴从远离双轨道位置处朝向靠近双轨道方向运动、两块太阳能光伏板逐渐伸展张开（如图5中状态②所示），直至两块太阳能光伏板均铺展靠拢在双轨道上时（如图5中状态①所示），驱动前向滑轮组件停止运动，铺展操作得以完成。

当控制太阳能光伏板可折叠结构组件执行滑动操作时，将在滑动前进方向靠前一侧的被驱动电机所驱动的上滑轮构件或下滑轮构件作为前向滑轮构件，将在滑动前进方向靠后一侧的被驱动电机所驱动的上滑轮构件或下滑轮构件作为后向滑轮构件；若在双轨道的平直轨道部分滑动，其运行控制过程即直接驱动前向滑轮构件和后向滑轮构件同速朝向滑动前进方向运动指定距离或者到达指定位置后停止；若在双轨道的L形弯折轨道部分滑动，则其运行控制过程如图6所示，具体为：驱动前向滑轮构件和后向滑轮构件同速朝向滑动前进方向运动（如图6中状态①所示），直至前向滑轮构件运动至其所在轨道弯折部位置时（如图6中状态②所示），驱动前向滑轮构件在轨道弯折部位置静止不动、驱动后向滑轮组件沿其所在轨道继续运动，进而使得太阳能光伏板可折叠结构组件态执行折叠操作（如图6中状态③所示），直至两块太阳能光伏板折叠靠拢时（如图6中状态④所示），驱动后向滑轮构件静止不动、驱动前向滑轮组件沿其所在轨道转过弯折部位置后继续向前运动，进而使得太阳能光伏板可折叠结构组件从折叠状态执行铺展操作（如图6中状态⑤所示），直至两块太阳能光伏板均铺展靠拢在双轨道上时（如图6中状态⑥所示），驱动后向滑轮构件与前向滑轮构件同速朝向滑动前进方向运动。

通过上述的运行控制方式，可以看到，借助本发明屋面可移动光伏板装置中双轨道与太阳能光伏板可折叠结构组件的滑动组合结构设计特点，太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上的折叠、铺展操作控制过程及其在平直轨道部分滑动的控制过程都非常简单，易于技术上的实现；而针对于太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上的L形弯折轨道部分滑动时，就不能简单采用驱动前向滑轮构件和后向滑轮构件同速运动的方式，因为在实际的使用场景中，双轨道上的L形弯折轨道部分对应在建筑物的屋面体转角位置处，简单的运行控制方式容易导致太阳能光伏板可折叠结构组件中的两块太阳能光伏板在从双轨道上的L形弯折轨道部分滑过的过程中与屋面体转角位置处相碰撞而损坏，因此在经过双轨道上的L形弯折轨道部分时采用了上述的先折叠、再铺展开的运行控制方式，避免太阳能光伏板与屋面体转角位置处相碰撞而损坏的问题。

本发明的屋面可移动光伏板装置，在实际应用场景中的使用方式可以有很多种不同的形式。但考虑到使用的便捷性以及功能上的智能性，本发明还提供了一种作为优选方案的屋面可移动光伏板装置控制系统。

该优化方案的屋面可移动光伏板装置控制系统包括安装设置在建筑物屋面体上的本发明上述的屋面可移动光伏板装置，包括安装在被建筑物屋的室内空间中的移动物体感测信号发射装置。其中，屋面可移动光伏板装置的双轨道横向并行地安装在建筑物屋面体上，太阳能光伏板可折叠结构组件可滑动连接在所述双轨道上，且太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上滑动所扫过的区域覆盖了建筑物屋的露台区域或窗口区域。而移动物体感测信号发射装置则包括移动物体感应器以及与移动物体感应器的感测信号输出端电连接的无线发射模块；所述移动物体感应器用于在感测到室内空间中的移动物体时输出移动物体感测信号；所述无线发射模块与太阳能光伏板可折叠结构组件上的滑轮驱动电路模块中的无线通信模块进行无线通信对接，用于将移动物体感应器输出的移动物体感测信号传送给滑轮驱动电路模块。同时，相应地，屋面可移动光伏板装置的太阳能光伏板可折叠结构组件上的滑轮驱动电路模块中，控制处理器内设置有感应控制时间区间和感应确认延迟时长，并能够对时间进行计时；在感应控制时间区间内的时间段中，控制处理器用于通过无线通信模块接收来自移动物体感测信号发射装置的移动物体感测信号，且当持续接收到的移动物体感测信号的维持时长达到感应确认延迟时长时，控制屋面可移动光伏板装置的太阳能光伏板可折叠结构组件沿双轨道折叠或移动至建筑物屋的露台区域和窗口区域以外的位置，使得露台区域和窗口区域透光入室内空间，而当未接收到移动物体感测信号的维持时长达到感应确认延迟时长时，控制屋面可移动光伏板装置的太阳能光伏板可折叠结构组件沿双轨道铺展或移动至建筑物屋的露台区域和窗口区域所在位置，阻挡露台区域和窗口区域透光入室内空间。

由此以来，由于建筑物室内设置了移动物体感测信号发射装置，只要室内有人员走动，移动物体感测信号发射装置便能够感测到并向太阳能光伏板可折叠结构组件上的滑轮驱动电路模块发送移动物体感测信号，滑轮驱动电路模块只要发现表明室内有人的移动物体感测信号持续了足够长的时间（即持续时长达到了感应确认延迟时长），则确认室内有人，便触发控制太阳能光伏板可折叠结构组件沿双轨道折叠或移动至建筑物屋的露台区域和窗口区域以外的位置，使得露台区域和窗口区域透光入室内空间；而当建筑物室内无人时，移动物体感测信号发射装置便不会向太阳能光伏板可折叠结构组件上的滑轮驱动电路模块发送移动物体感测信号，滑轮驱动电路模块只要发现没有接收到移动物体感测信号的情况持续了足够长的时间（即持续时长达到了感应确认延迟时长），则确认室内已没有人，便触发控制屋面可移动光伏板装置的太阳能光伏板可折叠结构组件沿双轨道铺展或移动至建筑物屋的露台区域和窗口区域所在位置，阻挡露台区域和窗口区域透光入室内空间，进行光伏电能的采集。这样，便使得安装设置在建筑物屋面体上的屋面可移动光伏板装置实现了自感应式的“开窗”、“关窗”功能，简化了人为的手动操作，更加的便捷和智能化。

这其中，感应控制时间区间可以设置在室内有人活动且需要光照、通风的时间段区间，例如将感应控制时间区间设置为每天的上午7点至下午8点，或者每天的中午的12点至下午6点，等等，具体的感应控制时间区间设置方式根据实际需要而确定。而感应确认延迟时长可以设计为数分钟或者数十秒，甚至也可以为数秒，只要达到确认室内有人、无人的要求即可；设置感应确认延迟时长主要是为了避免因移动物体感测信号发射装置进行移动物体检测时的偶然信号拨动造成误操作的情况。

当然，在上述屋面可移动光伏板装置控制系统的基础上，还可以增加设计与太阳能光伏板可折叠结构组件上的滑轮驱动电路模块中的无线通信模块进行无线通信对接的无线遥控装置；该无线遥控装置用于向所述滑轮驱动电路模块发送操作控制信号；所述操作控制信号可以包括用于调整控制处理器内设置的感应控制时间区间的感应控制时间区间调整信号，用于调整控制处理器内设置的感应确认延迟时长的感应确认延迟时长调整信号，以及用于控制太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上的位置和状态的太阳能光伏板位置状态控制信号，等等。这样以来，使用者就可以根据使用需求，通过无线遥控装置自由的设置和调整感应控制时间区间和感应确认延迟时长，甚至完全关闭感应控制时间区间和感应确认延迟时长（即均设置为0），还可以自由的控制太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上的位置状态，使其在任意需要的时刻进行“开窗”、“关窗”操作，使得系统的使用更加方便。

综上所述，本发明的屋面可移动光伏板装置通过其特殊的结构设计，使其具备了移动、折叠和铺展的功能，因此可以分时段地满足建筑屋室内的日照的需求和太阳能光伏板的日照需求，解决了建筑屋室内的居住、办公人口对日照的需求与太阳能光伏板的日照需求之间的冲突问题，有助于光伏发电技术在城市建筑物上的普及建设，提升建筑物的环保能源采集能力；同时，本发明屋面可移动光伏板装置的运行控制方法，因其装置结构设计上具备的特点，整个运行操作控制过程也较为简单，并且还针对于其在建筑物屋面体转角位置处相应布设的L形弯折轨道位置处的滑动运行采用了特殊的运行控制方式，避免了太阳能光伏板与屋面体转角位置处相碰撞而损坏的问题；此外，本发明提供的优化的屋面可移动光伏板装置控制系统，也提升了本发明屋面可移动光伏板装置在具体应用场景中的使用便捷性和智能性，能够更好的满足目前人们对家居智能化生活质量的需求。可见，本发明的屋面可移动光伏板装置，具有很好的市场应用前景，有助于推动太阳能光伏技术和节能环保能源在城市建设中的广泛应用。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种屋面可移动光伏板装置，其特征在于，用于安装设置在建筑物的屋面体上；包括用于横向并行地安装在建筑物屋面体上的上轨道和下轨道所构成的双轨道，以及可滑动连接在所述双轨道上的太阳能光伏板可折叠结构组件；

所述太阳能光伏板可折叠结构组件包括两块呈相同矩形状且竖向并行相邻设置的太阳能光伏板；该两块太阳能光伏板相邻近的竖向侧边通过竖向设置的转动轴相互可转动连接，使得两块太阳能光伏板形成能够横向转动折叠的可折叠结构；在每块太阳能光伏板远离另一块太阳能光伏板的竖向侧边的上部和下部分别铰接安装有上滑轮构件和下滑轮构件，使得所述上滑轮构件和下滑轮构件能够相对于太阳能光伏板横向地转动；所述太阳能光伏板可折叠结构组件通过所述两块太阳能光伏板上铰接安装的上滑轮构件和下滑轮构件分别对应地滑动连接在上轨道上和下轨道上，实现与双轨道的可滑动连接；所述双轨道中，上轨道和下轨道均包括横向设置的轨道体，以及若干个连接在所述轨道体底侧且整体布置方向与轨道体延伸方向相垂直地横向设置的固定安装部，所述若干个固定安装部沿轨道体延伸方向相间隔地分布设置；每个上滑轮构件或下滑轮构件包括能够从所述轨道体的上侧、朝向屋面体一侧以及背向屋面体一侧三个方向对轨道体进行抱轨的抱轨滑轮结构；所述抱轨滑轮结构由整体呈倒扣“凵”形的滑轮支架和三组滑轮所构成，所述三组滑轮分别安装在倒扣“凵”形滑轮支架的三个内侧壁面上；所述太阳能光伏板的设置位置位于轨道体背向屋面体的一侧，且所述抱轨滑轮结构通过竖向设置的转动轴与太阳能光伏板可转动连接，使其能够相对于太阳能光伏板的横向转动；

所述太阳能光伏板可折叠结构组件上还安装有滑轮驱动电路模块；所述滑轮驱动电路模块包括两个驱动电机、电机驱动控制电路、控制处理器、无线通信模块以及蓄电池模块；所述两个驱动电机各自用于驱动一块太阳能光伏板上的上滑轮构件或下滑轮构件的滑轮滚动，进而带动太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上的往返滑动、折叠或铺展操作；所述电机驱动控制电路的控制输出端分别与两个驱动电机电连接，所述控制处理器的数据通信端和信号输入端分别与无线通信模块和电机驱动控制电路电连接，控制处理器用于通过无线通信模块对外通信而接收数据信号，并根据对接收到的数据信号的处理结果向电机驱动控制电路发送相应的驱动电机控制指令，由电机驱动控制电路根据驱动电机控制指令分别对两个驱动电机的工作状态进行控制；所述蓄电池模块通过光伏充电控制电路与太阳能光伏板进行电连接，用于通过太阳能光伏板对蓄电池模块充电而存储太阳能光伏板采集转换的电能，并对滑轮驱动电路模块中的其它各电子元件供电。

2.根据权利要求1所述的屋面可移动光伏板装置，其特征在于，所述双轨道中，用于对应安装设置在建筑物平面屋面体上的上轨道部分和下轨道部分均为平直轨道，用于对应安装设置在建筑物转角处屋面体上的上轨道部分和下轨道部分均为横向设置的L形弯折轨道，且L形弯折轨道的弯折部采用圆弧形。

3.一种如权利要求1所述屋面可移动光伏板装置的运行控制方法，其特征在于，由滑轮驱动电路模块中的电机驱动控制电路根据控制处理器所发送的驱动电机控制指令控制两个驱动电机分别对太阳能光伏板可折叠结构组件中的两块太阳能光伏板上的上滑轮构件或下滑轮构件进行驱动，进而带动太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上的往返滑动、折叠或铺展操作；其中：

当控制太阳能光伏板可折叠结构组件从平铺状态执行折叠操作时，将被驱动电机所驱动的靠近折叠靠拢方向一侧的上滑轮构件或下滑轮构件作为前向滑轮构件，将被驱动电机所驱动的远离折叠靠拢方向一侧的上滑轮构件或下滑轮构件作为后向滑轮构件，且运行控制过程为：通过驱动前向滑轮构件静止不动、驱动后向滑轮组件沿其所在轨道朝前向滑轮构件方向运动，促使两块太阳能光伏板相互挤压使得二者之间竖向设置的转动轴从靠近双轨道位置处朝向远离双轨道方向运动、两块太阳能光伏板逐渐折叠靠近，直至两块太阳能光伏板折叠靠拢时，驱动后向滑轮组件停止运动，折叠操作得以完成；

当控制太阳能光伏板可折叠结构组件从折叠状态执行铺展操作时，将被驱动电机所驱动的朝向铺展方向一侧的上滑轮构件或下滑轮构件作为前向滑轮构件，将被驱动电机所驱动的背向铺展方向一侧的上滑轮构件或下滑轮构件作为后向滑轮构件，且运行控制过程为：通过驱动后向滑轮构件静止不动、驱动前向滑轮组件沿其所在轨道朝远离后向滑轮构件的方向运动，促使两块太阳能光伏板相互拉伸使得二者之间竖向设置的转动轴从远离双轨道位置处朝向靠近双轨道方向运动、两块太阳能光伏板逐渐伸展张开，直至两块太阳能光伏板均铺展靠拢在双轨道上时，驱动前向滑轮组件停止运动，铺展操作得以完成；

当控制太阳能光伏板可折叠结构组件执行滑动操作时，将在滑动前进方向靠前一侧的被驱动电机所驱动的上滑轮构件或下滑轮构件作为前向滑轮构件，将在滑动前进方向靠后一侧的被驱动电机所驱动的上滑轮构件或下滑轮构件作为后向滑轮构件；若在双轨道的平直轨道部分滑动，其运行控制过程即直接驱动前向滑轮构件和后向滑轮构件同速朝向滑动前进方向运动指定距离或者到达指定位置后停止；若在双轨道的L形弯折轨道部分滑动，则其运行控制过程为：驱动前向滑轮构件和后向滑轮构件同速朝向滑动前进方向运动，直至前向滑轮构件运动至其所在轨道弯折部位置时，驱动前向滑轮构件在轨道弯折部位置静止不动、驱动后向滑轮组件沿其所在轨道继续运动，进而使得太阳能光伏板可折叠结构组件态执行折叠操作，直至两块太阳能光伏板折叠靠拢时，驱动后向滑轮构件静止不动、驱动前向滑轮组件沿其所在轨道转过弯折部位置后继续向前运动，进而使得太阳能光伏板可折叠结构组件从折叠状态执行铺展操作，直至两块太阳能光伏板均铺展靠拢在双轨道上时，驱动后向滑轮构件与前向滑轮构件同速朝向滑动前进方向运动。

4.一种屋面可移动光伏板装置控制系统，其特征在于，包括安装设置在建筑物屋面体上的如权利要求1所述的屋面可移动光伏板装置，其中，屋面可移动光伏板装置的双轨道横向并行地安装在建筑物屋面体上，太阳能光伏板可折叠结构组件可滑动连接在所述双轨道上，且太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上滑动所扫过的区域覆盖了建筑物屋的露台区域或窗口区域；

还包括安装在被建筑物屋的室内空间中的移动物体感测信号发射装置；所述移动物体感测信号发射装置包括移动物体感应器以及与移动物体感应器的感测信号输出端电连接的无线发射模块；所述移动物体感应器用于在感测到室内空间中的移动物体时输出移动物体感测信号；所述无线发射模块与太阳能光伏板可折叠结构组件上的滑轮驱动电路模块中的无线通信模块进行无线通信对接，用于将移动物体感应器输出的移动物体感测信号传送给滑轮驱动电路模块；

所述太阳能光伏板可折叠结构组件上的滑轮驱动电路模块中，控制处理器内设置有感应控制时间区间和感应确认延迟时长，并能够对时间进行计时；在感应控制时间区间内的时间段中，控制处理器用于通过无线通信模块接收来自移动物体感测信号发射装置的移动物体感测信号，且当持续接收到的移动物体感测信号的维持时长达到感应确认延迟时长时，控制屋面可移动光伏板装置的太阳能光伏板可折叠结构组件沿双轨道折叠或移动至建筑物屋的露台区域和窗口区域以外的位置，使得露台区域和窗口区域透光入室内空间，而当未接收到移动物体感测信号的维持时长达到感应确认延迟时长时，控制屋面可移动光伏板装置的太阳能光伏板可折叠结构组件沿双轨道铺展或移动至建筑物屋的露台区域和窗口区域所在位置，阻挡露台区域和窗口区域透光入室内空间。

5.如权利要求4所述的屋面可移动光伏板装置控制系统，其特征在于，还包括与太阳能光伏板可折叠结构组件上的滑轮驱动电路模块中的无线通信模块进行无线通信对接的无线遥控装置；

所述无线遥控装置用于向所述滑轮驱动电路模块发送操作控制信号；所述操作控制信号包括用于调整控制处理器内设置的感应控制时间区间的感应控制时间区间调整信号，用于调整控制处理器内设置的感应确认延迟时长的感应确认延迟时长调整信号，以及用于控制太阳能光伏板可折叠结构组件在双轨道上的位置和状态的太阳能光伏板位置状态控制信号。