CN109889132A - 一种自发电智能玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及智能玻璃技术领域，公开了一种自发电智能玻璃，包括：窗框和设置在窗框内的外层玻璃、内层玻璃、多块太阳能电池板、第一电动伸缩杆、滑槽、折叠板、第一蓄电池、光照传感器和控制系统，折叠板位于外层玻璃和内层玻璃之间，窗框的顶部和底部均设有对称的滑槽，折叠板的外侧相邻两面上均设有太阳能电池板，多块太阳能电池板之间通过柔性导线串联连接，太阳能电池板与第一蓄电池连接，电动伸缩杆、光照传感器和控制系统分别连接电源，第一电动伸缩杆和光照传感器分别与控制系统连接，这种自发电智能玻璃，当光照较强时，对光线进行遮挡，同时进行发电，自动化控制发电，使用方便。

Description

一种自发电智能玻璃
技术领域
本发明涉及智能玻璃技术领域，特别涉及一种自发电智能玻璃。
背景技术
随着科技的进步和人们生活水平的提高，人们为了采光好，房屋设计均采用大面积玻璃窗户，然而大面积玻璃窗户导致夏天室内太热，空调耗电较多，而太阳能又是天然能源，取之不尽，如何充分利用玻璃窗户进行发电是人们潜在的需求。
发明内容
本发明提供一种自发电智能玻璃，可以解决现有技术中的上述问题。
本发明提供了一种自发电智能玻璃，包括：窗框和设置在窗框内的外层玻璃、内层玻璃、多块太阳能电池板、第一电动伸缩杆、滑槽、折叠板、第一蓄电池、光照传感器和控制系统；
外层玻璃设置在窗框内的外侧面，内层玻璃设置在窗框内的内侧面，折叠板位于外层玻璃和内层玻璃之间，窗框的顶部和底部均设有对称的滑槽，折叠板的上端和下端对应设置在对称的滑槽内，第一电动伸缩杆沿窗框的长度方向伸缩，折叠板的一端固定在窗框的左侧或右侧，折叠板的另一端与第一电动伸缩杆的自由端固定连接，折叠板外侧面的每个折叠面上均设有太阳能电池板，多块太阳能电池板之间通过柔性导线串联连接，太阳能电池板通过导线与第一蓄电池连接，窗框内侧设有控制按键，第一电动伸缩杆通过控制按键与电源连接，第一电动伸缩杆、光照传感器和控制系统分别连接电源，第一电动伸缩杆和光照传感器分别与控制系统连接。
还包括：筒体、自动卷轴、柔性太阳能电池板、第二电动伸缩杆和第二蓄电池，筒体固定在窗框的顶部，位于外层玻璃的一侧，自动卷轴设置在筒体内，柔性太阳能电池板卷绕在自动卷轴上，柔性太阳能电池板的前端穿出筒体通过连接板与第二电动伸缩杆的前端铰接，第二电动伸缩杆的后端铰接在窗框上，柔性太阳能电池板与第二蓄电池连接，第二电动伸缩杆通过导线连接电源和控制系统。
还包括支撑杆和小型风力发电装置，筒体顶部还固定有遮挡板，支撑杆设置在遮挡板的顶部，小型风力发电装置设置在支撑杆的顶部，小型风力发电装置通过导线与第二蓄电池连接。
所述折叠板为两块，所述第一电动伸缩杆为两个，两块折叠板的外端固定在窗框的左右两侧，两个第一电动伸缩杆的后端均固定在窗框的左右两侧，两个第一电动伸缩杆的自由端分别与两块折叠板的内端对应连接，两块折叠板的内端设有相互匹配可拆卸连接的铁片和磁铁条。
所述外层玻璃由以下质量百分比的原料制成：0.5～0.55％MgO、0.5～0.55％Na2O、60～61％SiO2、12～12.5％Al2O3、6.0～6.5％K2O、1～1.2％ZrO2、0.3～0.4％Li2O，所述外层玻璃中的Fe含量以Fe2O3计为100ppm以下。
所述内层玻璃为智能玻璃，内层玻璃通过电磁开关与第一蓄电池连接，电磁开关和控制系统连接。
所述窗框的左右两侧设有收纳腔，两个第一电动伸缩杆和两块折叠板收缩后均隐藏在收纳腔内。
所述控制系统包括：单片机和显示屏，单片机和显示屏分别与电源连接，显示屏、第一电动伸缩杆、光照传感器、第二电动伸缩杆、第一蓄电池和第二蓄电池分别与单片机连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过在窗框内设置外层玻璃和内层玻璃，在外层玻璃和内层玻璃之间设置推拉式折叠板，在推拉式折叠板上设置多块太阳能电池板，相邻两块太阳能电池板之间通过柔性导线连接，太阳能电池板与第一蓄电池连接，通过光照强度传感器感应太阳光的光照强度，控制系统根据太阳光的光照强度信号控制第一电动伸缩杆带动折叠板伸长或缩短，对光线进行遮挡，同时进行发电，自动化控制发电，使用方便。
通过在窗框顶部设置筒体，在筒体内设置自动卷轴，柔性太阳能电池板卷绕在自动卷轴上，通过光照强度传感器、控制系统和第二电动伸缩杆和自动卷轴实现柔性太阳能电池板的伸长和缩短，通过柔性太阳能电池板进行发电，自动化控制发电，使用方便。
附图说明
图1为本发明提供的一种自发电智能玻璃的正面结构示意图。
图2为本发明提供的一种自发电智能玻璃的侧面截面的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的一种自发电智能玻璃中折叠板的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的一种自发电智能玻璃的控制原理框图。
附图标记说明：
1-窗框，2-外层玻璃，3-内层玻璃，4-太阳能电池板，5-第一电动伸缩杆，6-滑槽，7-折叠板，8-筒体，9-自动卷轴，10-柔性太阳能电池板，11-第二电动伸缩杆，12-遮挡板，13-支撑杆，14-小型风力发电装置，15-柔性导线。
具体实施方式
下面结合附图1-4，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1、图2和图4所示，本发明实施例提供的一种自发电智能玻璃，包括：窗框1和设置在窗框1内的外层玻璃2、内层玻璃3、多块太阳能电池板4、第一电动伸缩杆5、滑槽6、折叠板7、第一蓄电池、光照传感器和控制系统；
外层玻璃2设置在窗框1内的外侧面，内层玻璃3设置在窗框1内的内侧面，折叠板7位于外层玻璃2和内层玻璃3之间，窗框1的顶部和底部均设有对称的滑槽6，折叠板7的上端和下端对应设置在对称的滑槽6内，第一电动伸缩杆5沿窗框1的长度方向伸缩，折叠板7的一端固定在窗框1的左侧或右侧，折叠板7的另一端与第一电动伸缩杆5的自由端固定连接，折叠板7外侧面的每个折叠面上均设有太阳能电池板4，多块太阳能电池板4之间通过柔性导线15串联连接，太阳能电池板4通过导线与第一蓄电池连接，窗框1内侧设有控制按键，第一电动伸缩杆5通过控制按键与电源连接，第一电动伸缩杆5、光照传感器和控制系统分别连接电源，第一电动伸缩杆5和光照传感器分别与控制系统连接。
使用方法及工作原理：光照传感器监测太阳光的光照强度，并将太阳光的光照强度信号发送给控制系统，控制系统监测的太阳光的光照强度与设定值进行比较，当光照强度高于设定值时，控制系统控制第一电动伸缩杆5伸长，第一电动伸缩杆5带动折叠板7沿滑槽6展开，对太阳光线进行遮挡，折叠板7为可折叠波纹塑胶板，太阳能电池板4为光伏薄膜板，同时多块太阳能电池板4将太阳光转换为电能储存在第一蓄电池内，本发明能够自动感应太阳光的强度，根据太阳光的强度展开或收缩折叠板，通过折叠板外侧面上的太阳能电池板4将太阳能转换为电能实现智能发电，自动化控制，避免强烈的太阳光透过玻璃直射入室内导致室内温度较高，手动通过控制按键控制第一电动伸缩杆伸长或收缩，能够使折叠板具有窗帘的作用，白天用于发电和遮光，晚上直接当窗帘使用，节省了窗帘，使用方便。
控制系统包括单片机，第一电动伸缩杆5和光照传感器分别与单片机连接。
如图3和图4所示，还包括：筒体8、自动卷轴9、柔性太阳能电池板10、第二电动伸缩杆11和第二蓄电池，筒体8固定在窗框1的顶部，位于外层玻璃2的一侧，自动卷轴9设置在筒体8内，柔性太阳能电池板10卷绕在自动卷轴9上，柔性太阳能电池板10的前端穿出筒体8通过连接板与第二电动伸缩杆11的前端铰接，第二电动伸缩杆11的后端铰接在窗框1上，柔性太阳能电池板10与第二蓄电池连接，第二电动伸缩杆11通过导线连接电源和控制系统。
使用方法及工作原理：为了充分使用太阳能进行发电，本实施例通过将柔性太阳能电池板10卷绕在自动卷轴9上，当光照传感器感应太阳光的强度大于单片机设定的太阳光的强度值时，单片机控制第二电动伸缩杆11伸长通过连接板推动柔性太阳能电池板10从自动卷轴9上输出到自动卷轴9外，通过柔性太阳能电池板10将太阳光转换为电能储存在第二蓄电池内，充分使用太阳能发电，当光照传感器感应太阳光的强度小于单片机设定的太阳光的强度时，单片机控制第二电动伸缩杆11缩短通过连接板拉动柔性太阳能电池板10，同时在自动卷轴9内卷簧的作用下，柔性太阳能电池板10卷绕在自动卷轴9上，自动化控制进行发电，充分使用太阳能，使用方便，筒体8能够对柔性太阳能电池板10进行保护。
如图3和图4所示，还包括支撑杆13和小型风力发电装置14，筒体8顶部还固定有遮挡板12，支撑杆13设置在遮挡板12的顶部，小型风力发电装置14设置在支撑杆13的顶部，小型风力发电装置14通过导线与第二蓄电池连接。
使用方法及工作原理：风能是不可忽略的清洁能源，在筒体8上设置遮挡板12，遮挡板12不但能对柔性太阳能电池板10进行遮挡保护，而且和支撑杆13共同对小型风力发电装置14进行支撑，通过小型风力发电装置14将风能转换为机械能然后将机械能转换为电能，小型风力发电装置14为现有小型风力发电机。
所述折叠板7为两块，所述第一电动伸缩杆5为两个，两块折叠板7的外端固定在窗框1的左右两侧，两个第一电动伸缩杆5的后端均固定在窗框1的左右两侧，两个第一电动伸缩杆5的自由端分别与两块折叠板7的内端对应连接，两块折叠板7的内端设有相互匹配可拆卸连接的铁片和磁铁条。
为了使得玻璃外观对称美观，设置两块折叠板7，两个第一电动伸缩杆5，两块折叠板7展开后通过相互匹配的铁片和磁铁条相互吸合，避免太阳光从两块折叠板7之间的空隙进入室内。
所述外层玻璃2由以下质量百分比的原料制成：0.5～0.55％MgO、0.5～0.55％Na2O、60～61％SiO2、12～12.5％Al2O3、6.0～6.5％K2O、1～1.2％ZrO2、0.3～0.4％Li2O，所述外层玻璃2中的Fe含量以Fe2O3计为100ppm以下。
为了提高外层玻璃2的透光率，降低玻璃中过渡金属离子的含量，本发明通过对玻璃板中的MgO、Na2O和铁(Fe)含量进行严格管理，Fe的含量在100ppm以下的范围内，能够获得外层玻璃2厚度为1mm时的可见光透射比为92％以上，由以上原料制成的外层玻璃2，具有高透光性，同时使得外层玻璃2的机械性能、抗风化能力加强，能够对抗风沙雨雪等恶劣气候环境，提高了整个装置的使用寿命。
所述内层玻璃3为智能玻璃，内层玻璃3通过电磁开关与第一蓄电池连接，电磁开关和控制系统连接。
智能玻璃随着阳光辐射量的增加，会自动变暗，与此同时，处在阴影下的智能玻璃开始明亮，使装上智能玻璃的建筑物减少供暖和致冷需用能量的25％、照明的60％、峰期电力需要量的30％，节约能源。
所述窗框1的左右两侧设有收纳腔，两个第一电动伸缩杆5和两块折叠板7收缩后均隐藏在收纳腔内，使得在不发电时，玻璃两侧不会被折叠板遮挡，外形美观。
所述控制系统包括：单片机和显示屏，单片机和显示屏分别与电源连接，显示屏、第一电动伸缩杆5、光照传感器、第二电动伸缩杆11、第一蓄电池和第二蓄电池分别与单片机连接，显示屏用于显示第一蓄电池和第二蓄电池的电量。
本发明通过在窗框内设置外层玻璃和内层玻璃，在外层玻璃和内层玻璃之间设置推拉式折叠板，在推拉式折叠板上设置多块太阳能电池板，相邻两块太阳能电池板之间通过柔性导线连接，太阳能电池板与第一蓄电池连接，通过光照强度传感器感应太阳光的光照强度，控制系统根据太阳光的光照强度信号控制第一电动伸缩杆带动折叠板伸长或缩短，对光线进行遮挡，同时进行发电，自动化控制发电，使用方便。
通过在窗框顶部设置筒体，在筒体内设置自动卷轴，柔性太阳能电池板卷绕在自动卷轴上，通过光照强度传感器、控制系统和第二电动伸缩杆和自动卷轴实现柔性太阳能电池板的伸长和缩短，通过柔性太阳能电池板进行发电，自动化控制发电，使用方便。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种自发电智能玻璃，其特征在于，包括：窗框(1)和设置在窗框(1)内的外层玻璃(2)、内层玻璃(3)、多块太阳能电池板(4)、第一电动伸缩杆(5)、滑槽(6)、折叠板(7)、第一蓄电池、光照传感器和控制系统；
外层玻璃(2)设置在窗框(1)内的外侧面，内层玻璃(3)设置在窗框(1)内的内侧面，折叠板(7)位于外层玻璃(2)和内层玻璃(3)之间，窗框(1)的顶部和底部均设有对称的滑槽(6)，折叠板(7)的上端和下端对应设置在对称的滑槽(6)内，第一电动伸缩杆(5)沿窗框(1)的长度方向伸缩，折叠板(7)的一端固定在窗框(1)的左侧或右侧，折叠板(7)的另一端与第一电动伸缩杆(5)的自由端固定连接，折叠板(7)外侧面的每个折叠面上均设有太阳能电池板(4)，多块太阳能电池板(4)之间通过柔性导线(15)串联连接，太阳能电池板(4)通过导线与第一蓄电池连接，窗框(1)内侧设有控制按键，第一电动伸缩杆(5)通过控制按键与电源连接，第一电动伸缩杆(5)、光照传感器和控制系统分别连接电源，第一电动伸缩杆(5)和光照传感器分别与控制系统连接。
2.如权利要求1所述的自发电智能玻璃，其特征在于，还包括：筒体(8)、自动卷轴(9)、柔性太阳能电池板(10)、第二电动伸缩杆(11)和第二蓄电池，筒体(8)固定在窗框(1)的顶部，位于外层玻璃(2)的一侧，自动卷轴(9)设置在筒体(8)内，柔性太阳能电池板(10)卷绕在自动卷轴(9)上，柔性太阳能电池板(10)的前端穿出筒体(8)通过连接板与第二电动伸缩杆(11)的前端铰接，第二电动伸缩杆(11)的后端铰接在窗框(1)上，柔性太阳能电池板(10)与第二蓄电池连接，第二电动伸缩杆(11)通过导线连接电源和控制系统。
3.如权利要求2所述的自发电智能玻璃，其特征在于，还包括支撑杆(13)和小型风力发电装置(14)，筒体(8)顶部还固定有遮挡板(12)，支撑杆(13)设置在遮挡板(12)的顶部，小型风力发电装置(14)设置在支撑杆(13)的顶部，小型风力发电装置(14)通过导线与第二蓄电池连接。
4.如权利要求1所述的自发电智能玻璃，其特征在于，所述折叠板(7)为两块，所述第一电动伸缩杆(5)为两个，两块折叠板(7)的外端固定在窗框(1)的左右两侧，两个第一电动伸缩杆(5)的后端均固定在窗框(1)的左右两侧，两个第一电动伸缩杆(5)的自由端分别与两块折叠板(7)的内端对应连接，两块折叠板(7)的内端设有相互匹配可拆卸连接的铁片和磁铁条。
5.如权利要求1所述的自发电智能玻璃，其特征在于，所述外层玻璃(2)由以下质量百分比的原料制成：0.5～0.55％MgO、0.5～0.55％Na2O、60～61％SiO2、12～12.5％Al2O3、6.0～6.5％K2O、1～1.2％ZrO2、0.3～0.4％Li2O，所述外层玻璃(2)中的Fe含量以Fe2O3计为100ppm以下。
6.如权利要求1所述的自发电智能玻璃，其特征在于，所述内层玻璃(3)为智能玻璃，内层玻璃(3)通过电磁开关与第一蓄电池连接，电磁开关和控制系统连接。
7.如权利要求4所述的自发电智能玻璃，其特征在于，所述窗框(1)的左右两侧设有收纳腔，两个第一电动伸缩杆(5)和两块折叠板(7)收缩后均隐藏在收纳腔内
8.如权利要求2所述的自发电智能玻璃，其特征在于，所述控制系统包括：单片机和显示屏，单片机和显示屏分别与电源连接，显示屏、第一电动伸缩杆(5)、光照传感器、第二电动伸缩杆(11)、第一蓄电池和第二蓄电池分别与单片机连接。
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