CN110344739A - 一种全自动光伏百叶窗及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全自动光伏百叶窗及其使用方法，包括：叶片和窗框，叶片驱动装置，叶片外表面是薄膜光伏，窗框外表面是晶体硅光伏；叶片、窗框分别与内、外电磁铁电路相连接，内、外电磁铁电路分别包括内、外电磁铁，内、外电磁铁与叶片驱动装置相连接；随着外界光线的强弱变化，内、外电磁铁的吸力也随之变化，从而启动叶片驱动装置，进而驱动叶片转动实现光伏百叶窗的自动开合。本发明利用了薄膜光伏的弱光情况下的发电性能优于晶体硅光伏的特性，实现了百叶窗在光照强度高的时候自动关闭、在光照强度低的时候自动打开、天完全黑时自动关闭、天亮时再次打开。整个调节过程不需要人工干预与外接电源，不需要窗体改造，安装简单。

Description

一种全自动光伏百叶窗及其使用方法

本发明属于太阳能光伏设备技术领域，特别涉及一种全自动光伏百叶窗。

背景技术

百叶窗在很多大厦与居民楼中已经得到了普遍使用，其目的在于实现室内光照度的调节。普通的百叶窗由人工调节，现有的太阳能百叶窗在其基础上加上了太阳发电系统和智能控制系统。但是太阳能百叶窗的面积小，储能效果有限，控制系统复杂且价格昂贵。本发明舍弃了光伏板的发电功能，利用了薄膜光伏的弱光情况下的发电性能优于晶体硅光伏的特性，设计了一种可以自动打开与关闭的百叶窗，无需外接电源和控制系统。

现有的太阳能百叶窗在普通百叶窗结构基础上加上了太阳发电系统和智能控制系统，但是太阳能百叶窗的面积小，转换效率低，储能效果有限，而且控制系统价格昂贵且复杂，需要外接电源进行调控，会对部分室内原本的设计有所改造，安装花费高，难以得到普及。

发明内容

为了克服现有技术中存在的技术问题，本发明的一个方面提供了一种全自动光伏百叶窗，包括：叶片和窗框，叶片驱动装置，叶片外表面是薄膜光伏，窗框外表面是晶体硅光伏；叶片、窗框分别与内、外电磁铁电路相连接，内、外电磁铁电路分别包括内、外电磁铁，内、外电磁铁与叶片驱动装置相连接；

随着外界光线的强弱变化，内、外电磁铁的吸力也随之变化，从而启动叶片驱动装置，进而驱动叶片转动实现光伏百叶窗的自动开合。

进一步地，叶片驱动装置包括内铁块、外铁块，内铁块和外铁块分别与叶片的内侧边缘和外侧边缘相连接，在内铁块和内电磁铁之间设置内弹簧，在外铁块和外电磁铁之间设置有外弹簧。

较佳地，叶片为多个，叶片串联后与内电磁铁电路相连接。

较佳地，内外电磁铁设置于叶片下方的窗框内。

较佳地，叶片驱动装置包括在叶片的内侧边缘和外侧边缘上设置的绳子，内外铁块分别与绳子相连接。

本发明的另一个方面提供了一种全自动光伏百叶窗的使用方法，包括如下步骤：

S1：初始状态，百叶窗的薄膜叶片向内关闭。

S2：随着室外光线渐强，叶片在内电磁铁的吸附力作用下向外转动，但是由于此时的外界光线不强产生的吸附力不够大，在弹簧的作用力下使百叶窗打开。

S3：室外光线更加强烈，外电磁铁产生的吸附力大于内弹簧和内电磁铁的反作用力时，叶片向外关闭。

S4：当室外光线减弱，外电磁铁产生的吸附力迅速减小，而内电磁铁产生的吸附力缓慢减小，叶片回到开启状态，并随着光线的减弱持续向内转动。

S5：室外没有光线时，室内开启照明，内电磁铁产生的吸附力大于外弹簧和外电磁铁的反作用力，叶片完全向内关闭，回到起始状态。

与现有技术相比较，本发明所提供的一种全自动光伏百叶窗具有以下优点：

本发明利用了薄膜光伏的弱光情况下的发电性能优于晶体硅光伏的特性，实现了百叶窗在光照强度高的时候自动关闭、在光照强度低的时候自动打开、天完全黑时自动关闭、天亮时再次打开。整个调节过程不需要人工干预与外接电源，不需要窗体改造，安装简单。

附图说明

包含在本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出了符合本发明的装置和方法的实施方案，并与详细描述一起用于解释符合本发明的优点和原理。

图1是本发明的一个较佳实施例的全自动光伏百叶窗的向内关闭状态的结构示意图；

图2是本发明的一个较佳实施例的全自动光伏百叶窗的开启驱动状态的结构示意图；

图3是本发明的一个较佳实施例的全自动光伏百叶窗的向外关闭状态的结构示意图。

附图标记说明

1-叶片

2-窗框

3-叶片驱动装置

4-内电磁铁

5-外电磁铁

6-内铁块

7-外铁块

8-内弹簧

9-外弹簧

10-绳子

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。然而，本发明并不局限于以下描述的实施方式。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合，且本发明的技术理念可以与其他公知技术或与那些公知技术相同的其他技术组合实施。

如无特别说明，本文中出现的类似于“第一”、“第二”的限定语并非是指对时间顺序、数量、或者重要性的限定，而仅仅是为了将本技术方案中的一个技术特征与另一个技术特征相区分。同样地，本文中在数词前出现的类似于“大约”、“近似地”的修饰语通常包含本数，并且其具体的含义应当结合上下文意理解。同样地，除非是有特定的数量量词修饰的名词，否则在本文中应当视作即包含单数形式又包含复数形式，在该技术方案中既可以包括单数个该技术特征，也可以包括复数个该技术特征。

在以上具体实施例的说明中，方位术语“上”、“下”、”左”、“右”、“顶”、“底”、“竖向”、“横向”和“侧向”等的使用仅仅出于便于描述的目的，而不应视为是限制性的。

本发明的一个较佳实施例提供了一种全自动光伏百叶窗，如图1所示，包括：叶片1和窗框2，叶片驱动装置3，叶片1外表面是薄膜光伏，窗框2外表面是晶体硅光伏；叶片1、窗框2分别与内、外电磁铁电路相连接，内、外电磁铁电路分别包括内电磁铁4、外电磁铁5，内、外电磁铁4、5与叶片驱动装置3相连接。

随着外界光线的强弱变化，内电磁铁4、外电磁铁5的吸力也随之变化，从而启动叶片驱动装置3，进而驱动叶片1转动实现光伏百叶窗的自动开合。

具体地，叶片驱动装置3包括内铁块6、外铁块7，内铁块6和外铁块7分别与叶片1的内侧边缘和外侧边缘相连接，在内铁块6和内电磁铁4之间设置内弹簧8，在外铁块7和外电磁铁5之间设置有外弹簧9。

本实施例中，叶片1为多个，叶片1串联后与内电磁铁电路相连接。

具体地，内外电磁铁4、5设置于叶片1下方的窗框2内。

具体地，叶片驱动装置3包括在叶片1的内侧边缘和外侧边缘上设置的绳子10，内外铁块6、7分别与绳子10相连接。

本发明的另一个方面提供了一种全自动光伏百叶窗的使用方法，包括如下步骤：

S1：初始状态，百叶窗的薄膜叶片向内关闭。

S2：随着室外光线渐强，叶片在内电磁铁的吸附力作用下向外转动，但是由于此时的外界光线不强产生的吸附力不够大，在弹簧的作用力下使百叶窗打开。

S3：室外光线更加强烈，外电磁铁产生的吸附力大于内弹簧和内电磁铁的反作用力时，叶片向外关闭。

S4：当室外光线减弱，外电磁铁产生的吸附力迅速减小，而内电磁铁产生的吸附力缓慢减小，叶片回到开启状态，并随着光线的减弱持续向内转动。

S5：室外没有光线时，室内开启照明，内电磁铁产生的吸附力大于外弹簧和外电磁铁的反作用力，叶片完全向内关闭，回到起始状态。

本发明的技术方案详细描述如下：

全自动光伏百叶窗的外边缘贴附晶体硅光伏板，输出连接外电磁铁。百叶窗叶片使用薄膜光伏板，所有叶片串联后输出连接内电磁铁。内外电磁铁置于圆柱形腔体内，使其会在垂直方向对腔体上层的铁块产生吸附力，铁块与电磁铁间放置弹簧。外铁块连接百叶窗叶片外侧边缘，内铁块连接百叶窗叶片内侧边缘，可以通过铁块的升降开关百叶窗。

以24小时为例，假设百叶窗初始状态为薄膜光伏板向内关闭。

早上太阳升起后需要打开百叶窗提高室内的采光，此时外界光照度达到一定值使晶体硅光伏板产生电动势，百叶窗在内电磁铁的吸附力作用下向外转动，但是由于此时的外界光线不强产生的吸附力不够大，在弹簧的作用力下使百叶窗打开而不能向外闭合；

随着外界光线的逐渐增强，外电磁铁产生的吸附力变大，但是由于薄膜光伏已经面向室外，同样会产生一定的电动势使内电磁铁驱动外电磁铁的吸附力；

中午当太阳光线过于猛烈需要关闭百叶窗时，即外界光照度较高，晶体硅光伏板的光电转换效率升高，远大于薄膜光伏，此时外电磁铁产生的吸附力要大于弹簧和内电磁铁的反作用力，百叶窗会完全闭合；

下午太阳光逐渐减弱，晶体硅光伏产生的电动势大量降低，但是在低光照条件下薄膜光伏的光电转换效率几乎不变，外电磁铁吸附力迅速减小而内电磁铁吸附力只是缓慢减小，百叶窗回到开启的驱动状态；

随着光线越来越低，内电磁铁的吸附力开始大于外电磁铁的吸附力，薄膜光伏开始向内转动；

夜晚，外界没有光线，此时室内已经需要打开照明，在室内照明光线作用下，薄膜光伏板依然产生电动势，而朝向室外的晶体硅光伏无法产生电动势，此时内电磁铁的吸附力大于弹簧和外电磁铁的反作用力，百叶窗向内完全关闭，即回到初始状态。

如果室外是阴天，百叶窗在内电磁铁的吸附力作用下向外转动，但是由于此时的外界光线不强产生的吸附力不够大，在弹簧的作用力下使百叶窗打开而不能向外闭合，百叶窗处于打开状态。

夜晚，外界没有光线，此时室内已经需要打开照明，在室内照明光线作用下，薄膜光伏板依然产生电动势，而朝向室外的晶体硅光伏无法产生电动势，此时内电磁铁的吸附力大于弹簧和外电磁铁的反作用力，百叶窗向内完全关闭，即回到初始状态。

与现有技术相比较，本发明所提供的一种全自动光伏百叶窗具有以下优点：

本发明利用了薄膜光伏的弱光情况下的发电性能优于晶体硅光伏的特性，实现了百叶窗在光照强度高的时候自动关闭、在光照强度低的时候自动打开、天完全黑时自动关闭、天亮时再次打开。整个调节过程不需要人工干预与外接电源，不需要窗体改造，安装简单。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全自动光伏百叶窗，其特征在于，包括：叶片和窗框，叶片驱动装置，所述叶片外表面是薄膜光伏，所述窗框外表面是晶体硅光伏；所述叶片、所述窗框分别与内、外电磁铁电路相连接，所述内、外电磁铁电路分别包括内、外电磁铁，所述内、外电磁铁与所述叶片驱动装置相连接；

随着外界光线的强弱变化，所述内、外电磁铁的吸力也随之变化，从而启动叶片驱动装置，进而驱动所述叶片转动实现所述光伏百叶窗的自动开合。

2.根据权利要求1所述全自动光伏百叶窗，其特征在于，所述叶片驱动装置包括内铁块、外铁块，所述内铁块和所述外铁块分别与所述叶片的内侧边缘和外侧边缘相连接，在所述内铁块和所述内电磁铁之间设置内弹簧，在所述外铁块和所述外电磁铁之间设置有外弹簧。

3.根据权利要求1所述的全自动光伏百叶窗，其特征在于，所述叶片为多个，所述叶片串联后与所述内电磁铁电路相连接。

4.根据权利要求1所述的全自动光伏百叶窗，其特征在于，所述内外电磁铁设置于所述叶片下方的所述窗框内。

5.根据权利要求2所述的全自动光伏百叶窗，其特征在于，所述叶片驱动装置还包括在所述叶片的内侧边缘和外侧边缘上设置的绳子，所述内外铁块分别与所述绳子相连接。

6.一种根据权利要求5所述的全自动光伏百叶窗的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：初始状态，百叶窗的薄膜叶片向内关闭。

7.根据权利要求6所述的使用方法，其特征在于，还包括如下步骤：

S2：随着室外光线渐强，叶片在内电磁铁的吸附力作用下向外转动，但是由于此时的外界光线不强产生的吸附力不够大，在弹簧的作用力下使百叶窗打开。

8.根据权利要求7所述的全自动光伏百叶窗，其特征在于，还包括如下步骤：

S3：室外光线更加强烈，外电磁铁产生的吸附力大于内弹簧和内电磁铁的反作用力时，叶片向外关闭。

9.根据权利要求8所述的全自动光伏百叶窗，其特征在于，还包括如下步骤：

S4：当室外光线减弱，外电磁铁产生的吸附力迅速减小，而内电磁铁产生的吸附力缓慢减小，叶片回到开启状态，并随着光线的减弱持续向内转动。

10.根据权利要求5所述的全自动光伏百叶窗，其特征在于，还包括如下步骤：

S5：室外没有光线时，室内开启照明，内电磁铁产生的吸附力大于外弹簧和外电磁铁的反作用力，叶片完全向内关闭，回到起始状态。