CN110416970A - 控制太阳能组件通断电的方法、装置和幕墙系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种控制太阳能组件通断电的方法、装置和采用前述装置的幕墙系统，所述方法包括：采集反映太阳能组件所处环境中与环境安全度相关的环境特征信号；判断环境特征信号与预配置的触发信号是否匹配；如果环境特征信号与预配置的触发信号匹配，切断太阳能组件与外接设备的连接。当出现火灾等突发状况时，可以根据监测的环境特征信号的特征确定断开太阳能组件与外接设备的连接。因为环境特征信号与火灾等突发状况直接相关，并且被突发状况干扰的概率较小，所以采用其作为相应控制信号的安全性较高。
Description
技术领域
本申请涉及太阳能发电技术领域，具体涉及一种控制太阳能组件通断电的方法和装置；另外，本申请还涉及一种采用前述装置的幕墙。
背景技术
为充分利用太阳能、实现节能环保，目前已经有建筑物幕墙采用太阳能电池制作。因为每个独立的太阳能电池组件均供电电压很小，为了保证太阳能电池组能够正常向负载输出电流，多个太阳能电池组件需要连接。
而太阳能电池组连接后输出电压超过人体能够承受的安全电压值；为了保证在诸如火灾等情况下人员破窗时不会被太阳能电池组输出的电流造成伤害；太阳能电池组相互的接口端还需要设置开关模块；在出现火情等紧急情况下，通过控制开关模块的关闭即可以实现对应太阳能电池组与外界的隔离。
在现有技术状态下，出现火情等紧急情况时，需要技术人员向太阳能电池组下发关断通信指令；目前，关断通信指令通过有线或者无线通信的方式向太阳能电池组下发；而在出现火情等情况时，有线通信线路可能会因为火灾而破坏，无线通信信号因为火灾产生的等离子体以及建筑物本身的电磁屏蔽环境而造成通信失效，继而造成相应的太阳能电池组件中的开关无法断开，造成人员破窗时触电。
发明内容
本申请实施例提供一种控制太阳能组件通断电的方法和装置、采用前述装置的幕墙系统,以解决背景技术提到的技术问题。
本申请实施例提供一种控制太阳能组件通断电的方法，包括：
采集太阳能组件所处环境中与环境安全度相关的环境特征信号；
判断所述环境特征信号与预配置的触发信号是否匹配；
如果环境特征信号与预配置的触发信号匹配，切断太阳能组件与外接设备的连接。
在一具体实施例中，所述环境特征信号包括声波信号；
所述判定环境特征信号与预配置的触发信号是否匹配，包括：
判断所述声波信号的强度是否超过预设强度阈值；
如果所述声波信号的强度超过预设强度阈值，判定所述环境特征信号与预配置的触发信号匹配。
在一具体实施例中，所述如果所述声波信号的强度超过预设强度阈值，判定所述环境特征信号与预配置的触发信号匹配，包括：
如果所述声波信号的强度超过预设强度阈值，则判断所述声波信号是否包括预配置频率的信号；
如果所述声波信号包含预配置频率的信号,判定所述环境特征信号与预配置的触发信号匹配。
在一具体实施例中，所述环境特征信号包括烟雾颗粒浓度；
所述判定环境特征信号与预配置的触发信号是否匹配，包括：判断所述烟雾颗粒度浓度是否超过预配置的烟雾颗粒浓度阈值；
所述如果所述声波信号的强度超过预设强度阈值，判定所述环境特征信号与预配置的触发信号匹配，包括：
如果所述声波信号的强度超过预设强度阈值，并且所述烟雾颗粒度浓度超过预配置的烟雾颗粒浓度阈值，则判定所述环境特征信号与预配置的触发信号匹配。
在一具体实施例中，所述环境特征信号包括温度；
所述判定环境特征信号与预配置的触发信号是否匹配，包括：
判断所述温度超过预配置的温度阈值；
所述如果所述声波信号的强度超过预设强度阈值，判定所述环境特征信号与预配置的触发信号匹配，包括：
如果所述声波信号的强度超过预设强度阈值，并且所述温度超过预配置的温度阈值，则判定所述环境特征信号与预配置的触发信号匹配。
本申请提供一种控制太阳能组件通断电的装置，包括：
环境信号采集器，采集太阳能组件所处环境中与安全相关的环境特征信号；
开关控制器，判断环境特征信号与预配置的触发信号是否匹配；
开关组件，用于在环境特征信号与预配置的触发信号匹配时，切断太阳能组件与外接设备的连接。
在一具体实施例中，所述环境特征信号包括声波信号，所述环境信号采集器包括拾音器；
所述开关控制器包括：强度比较器，判断所述声波信号的强度是否超过预设强度阈值；
所述开关控制器在所述声波信号的强度超过预设强度阈值时,判定所述环境特征信号与预配置的触发信号匹配。
在一具体实施例中，所述开关控制器包括：音频滤波器，用于在在所述声波信号的强度超过预设强度阈值时,判断所述声波信号是否包括预配置频率的信号；
所述开关控制器在所述声波信号包含预配置频率的信号的情况时,判定所述声波信号与预配置的触发信号匹配。
在一具体实施例中，所述环境特征信号包括烟雾颗粒浓度，所述环境信号采集器包括烟感报警器；
所述强度比较器判断所述烟雾颗粒度浓度是否超过预配置的烟雾颗粒浓度阈值；
所述开关控制器在所述声波信号的强度超过预设强度阈值，并且所述烟雾颗粒度浓度超过预配置的烟雾颗粒浓度阈值时，判定所述环境特征信号与预配置的触发信号匹配。
本申请实施例提供一种幕墙系统，包括由太阳能组件制作的镶嵌板；还包括前所述的控制太阳能组件通断电的装置。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：当出现火灾等突发状况时，可以根据监测的环境特征信号的特征(具体为环境特征信号的强度或者是否有特定的信号类型)确定断开太阳能组件与外接设备的连接。因为环境特征信号与火灾等突发状况直接相关，并且被突发状况干扰的概率较小，所以采用其作为相应控制信号的安全性较高。
附图说明
图1是实施例提供的控制太阳能组件通断电的方法的流程图；
图2是另一实施例提供的控制太阳能组件通断电的方法的流程图；
图3是实施例提供的控制太阳能组件通断电的装置的结构示意图。
其中：11-拾音器，12-开关控制器，121-强度比较器，122-音频滤波器，123-执行器，13-开关组件，14-太阳能组件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，下文所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
图1是实施例提供的控制太阳能组件与外接设备通断电的方法的流程图。如图1所示，本实施例提供的控制太阳能组件与外接设备通断电的方法包括步骤S101-S104。应当注意，实现前述方法需要相应的硬件设备配合，因此下文中在步骤描述中会提及到需要采用的硬件设备。
S101：采集太阳能组件所在环境，反映环境安全度的环境特征信号。
在本实施例中，环境特征信号可以是声波信号；对应的，采集环境特征信号的硬件设备为拾音器；拾音器对声波信号进行采样，获得代表声波信号的声音信息，并将声音信息发送给开关控制器。
S102：判断环境特征信号是否与预配置信号匹配；如果匹配，则执行S103；如果不匹配，则执行S104。
开关控制器接收到拾音器发送的声波信息后，判断声波信息代表的环境特征信号是否与预配置的声波信号匹配。
具体的，预配置的声波信号可以是一设定强度的声波信号；如果声波信息代表的声波信号的强度大于设定的声波信号，则声波信号与预配置的触发信号匹配；而如果声波信号的强度小于或者等于设定的声波信号，则声波信号与预配置的声波信号不匹配。
在其他实施例中，开关控制器也可以对声波信息进行处理，提取声波信息中代表的声波信号的频率，并将提取的声波信号的频率与预设频率的声波信号进行比较，判断声波信号中是否包含预配置频率的声波信号，继而判定是执行后续的S103和S104；如果包含预配置频率,则执行S103；如果不包含预配置频率,则执行S104。
S103：切断太阳能组件与外接设备的连接。
S104：保持太阳能组件与外接设备的连接。
如果声波信号的强度大于预设声波信号的强度，则判定环境中出现异常状况。例如，当声波信号的强度过大时，可能是环境中出现了高分贝的火灾报警信号，此时需要将太阳能组件与外接设备的连接关系断开，避免人员破坏太阳能组件时被高压电伤害。而声波信号的强度没有超过预设的强度，则可以判定环境处于正常状态，因此此时可以保持太阳能组件与外接设备的连接状态。本实施例中，采集环境特征信号的设备为拾音器，对应的采集的环境特征信号为声波信号；在其他实施例中，采集环境特征信号的设备还可以是烟感报警器或者温度传感器；烟感报警器采集的环境特征信号是环境中的烟雾颗粒浓度，温度传感器采集的环境特征信号是环境的温度。
相应的，开关控制器中存储的预配置的触发信号应该是对应的烟雾颗粒浓度或者温度。具体的，当烟雾颗粒浓度超过预配置烟雾颗粒浓度阈值，或者温度超过预配置的温度阈值时，切断太阳能组件与外接设备的连接状态。
在其他实施例中，可以通过同时监控声波信号、烟雾颗粒浓度和温度中的至少两种，确定是否控制太阳能组件通断电。具体的，如果声波信号超过预设强度阈值，烟雾颗粒浓度超过预配置烟雾颗粒浓度阈值，温度超过预配置的温度阈值，则判定环境特征信号与预配置的触发信号匹配。
本实施例中，当出现火灾等突发状况时，可以根据监测的环境信号的特征(具体为环境特征信号的强度或者是否有特定的信号类型)产生触发控制太阳能组件与外接连接的触发信号，使太阳能组件与外接设备断开连接。因为环境特征信号与火灾等突发状况直接相关，并且被突发状况干扰的概率较小，所以采用其作为相应控制信号的安全性较高。
图2是另一实施例提供的控制太阳能组件与外接设备通断电的方法的流程图。如图2所示，在另一实施例中，前述的方法包括步骤S201-S205。
S201：采集声波信号。
S202：判断声波信号的强度是否超过预设强度阈值；如果声波信号的强度超过预设强度阈值，执行S203；如果声波信号的强度没有超过预设强度阈值，执行S205。
S203：判断声波信号是否包含预配置频率的声波信号；如果包含预配置频率的信号，执行S204；如果不包含预配置频率的信号，执行S205。
S204：切断太阳能组件与外接设备的连接。
S205：保持太阳能组件与外接设备的连接。
在本实施例中，采集的环境特征信号也是声波信号，相应的环境信号采集器也是拾音器。当拾音器采集到声波信号并发送给开关控制器后，开关控制器首先判断声波信号的强度。
如果声波信号的强度没有超过预设强度阈值，则开关控制器可以判定环境中没有高分贝的声音，也就没有相应的报警信息。而如果声波信号的强度超过预设强度阈值，则开关控制器判定环境中包含高分贝的声音，而环境中出现高分贝噪声时发生诸如火灾等意外情况的概率很大。
随后，开关控制器判定环境特征信号中是否包含预配置频率的声波信号；如果包括预配置频率的声波信号，则判定出现火警报警信号，证明出现火灾状况，此时执行S204切断太阳能组件与外接设备的连接。
本实施例中，开关控制器中判断声波信号强度的模块可以一直处在工作状态，而判断声波信号中是否包含预配置频率声波信号的模块可以处于待机低耗状态；只有当判断声波信号强度的模块发出触发信号后，判断声波信号中包含预配置频率声波信号的模块才被触发开启。如此，开关控制器的功耗可以较低，减少电能的消耗。
当然,在其他实施例中,也可以同时采用本实施例提供的监控声波的步骤、上一实施例提供的监控烟雾颗粒浓度和温度的步骤，形成同时监控声波信号与烟雾颗粒浓度、同时监控声波信号与温度或者同时监控三种信号的方法。
除了提供前述的控制太阳能组件与外接设备通断电的方法外，本发明实施例还提供一种实现前述方法的装置。图3是实施例提供的控制太阳能组件与外接设备通断电的装置的结构示意图，如图3所示，所述装置包括环境信号采集器、开关控制器12和开关组件13。
其中的环境信号采集器用于采集环境特征信号；开关控制器12的信号输入端与环境信息采集器的信号输出端连接，开关控制器12的控制信号输出端与开关组件13的控制端连接；开关控制器根据接收的环境特征信号，向开关组件输出通断信号。而开关组件13的两个连接端分别与太阳能组件14和外接设备连接；当前述两个连接端断开连接时，太阳能组件14与外接设备的连接被断开。
前述控制太阳能组件14与外接设备通断电的装置中，根据采集的环境信号类型的不同，环境信号采集器类型也就不同。如果采集的环境信号为声波信号，则环境信号采集器为拾音器11；如果采集的环境信号为烟雾颗粒浓度或者温度，环境信号采集器为烟感报警器或者温度传感器。
在环境信号采集器为拾音器11的情况下，开关控制器12可以包括强度比较器121、音频滤波器122和执行器123。强度比较器121的信号输入端与拾音器11的信号输出端连接；音频滤波器122的一个信号输入端与强度比较器122的信号输出端连接，另一输入端与强度比较器121连接；音频滤波器122的输出端与执行器123连接，执行器的信号输出端为所述开关控制器12的控制信号输出端。
在环境信号采集器为烟感报警器的情况下，开关控制器12中的强度比较器121可以在烟感报警器监测的烟雾颗粒度浓度超过预配置烟雾颗粒度浓度阈值，判定环境特征信号与预配置的触发信号匹配。
在环境信号采集器为温度传感器的情况下，开关控制器12中的温度比较器121可以在温度传感器检测的温度信号超过预配置的温度阈值时，判定环境特征信号与预配置的触发信号匹配。
在其他实施例中，环境信号采集器可以是拾音器、烟感报警器和温度传感器的中至少两个的组合，只有在相应的传感器监测的信号同时满足前文提供的条件时，开关控制器才判定环境特征信号与预配置的触发信号匹配。
应当注意，本实施例中，环境信号采集器应当设置在靠近太阳能组件14的位置；具体应用中，环境信号采集器可以设置在太阳能组件14的背板处。
当拾音器11采集到声波信号发送给开关控制器12后，强度比较器121首先判定声音信号的强度是否超过预设强度；在超过预设强度后，声音信号才会被发送至音频滤波器122，并触发音频滤波器122工作。音频滤波器122滤波确定声波信号类型包含预配置频率后，才会触发执行器123控制开关组件13断开太阳能组件14与外接设备的连接。
在本实施例提供的控制太阳能组件的装置中，开关组件13可以是单刀单掷开关；实际应用中单刀单掷开关可以为传统的继电器开关，也可以是半导体电路中的集成开关。
在其他实施例中，开关组件13也可以是单刀双掷开关；在此情况下，单刀双掷开关的动端和第一不动端应均与外接设备连接，单刀双掷开关的第二不动端与太阳能组件14连接；如果开关组件13实现太阳能组件14与外接设备的连接，其动端和第一不动端短路连接。
在开关组件13为单刀双掷开关的情况下，较为优选的，开关组件13还可以包括与第一不动端连接的二极管，二极管根据开关组件13相对于太阳能组件14的位置对应的设置，防止电流的逆流，以避免出现外接设备的高电压加载到太阳能组件14、造成人员伤害。
当然，在其他实施例中，开关组件13也可以设置两个单刀双掷开关，两个单刀双掷开关的第二不动端分别与太阳能组件14的两端口连接，使太阳能组件14完全与外接设备断开连接。
以上分别介绍了本申请提供的各种实现太阳能组件14与外接设备通断电的装置。除了提供前述装置外，本申请还提供一种采用前述装置的幕墙系统。具体的，幕墙系统包括支撑机构和架设在支撑结构外表面的镶嵌板，镶嵌板为太阳能组件14；前述装置设置在太阳能组件14与外接设备之间。应当注意，前述装置的应当设置在幕墙系统面向室内的一侧。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种控制太阳能组件通断电的方法，其特征在于,包括：
采集太阳能组件所处环境中与环境安全度相关的环境特征信号；
判断所述环境特征信号与预配置的触发信号是否匹配；
如果环境特征信号与预配置的触发信号匹配，切断太阳能组件与外接设备的连接。
2.根据权利要求1所述的控制太阳能组件通断电的方法，其特征在于：
所述环境特征信号包括声波信号；
所述判定环境特征信号与预配置的触发信号是否匹配，包括：
判断所述声波信号的强度是否超过预设强度阈值；
如果所述声波信号的强度超过预设强度阈值，判定所述环境特征信号与预配置的触发信号匹配。
3.根据权利要求2所述的控制太阳能组件通断电的方法，其特征在于：
所述如果所述声波信号的强度超过预设强度阈值，判定所述环境特征信号与预配置的触发信号匹配，包括：
如果所述声波信号的强度超过预设强度阈值，则判断所述声波信号是否包括预配置频率的信号；
如果所述声波信号包含预配置频率的信号，判定所述环境特征信号与预配置的触发信号匹配。
4.根据权利要求2或者3所述的控制太阳能组件通断电的方法，其特征在于：
所述环境特征信号包括烟雾颗粒浓度；
所述判定环境特征信号与预配置的触发信号是否匹配，包括：判断所述烟雾颗粒度浓度是否超过预配置的烟雾颗粒浓度阈值；
所述如果所述声波信号的强度超过预设强度阈值，判定所述环境特征信号与预配置的触发信号匹配，包括：
如果所述声波信号的强度超过预设强度阈值，并且所述烟雾颗粒度浓度超过预配置的烟雾颗粒浓度阈值，则判定所述环境特征信号与预配置的触发信号匹配。
5.根据权利要求2或者3所述的控制太阳能组件通断电的方法，其特征在于：
所述环境特征信号包括温度；
所述判定环境特征信号与预配置的触发信号是否匹配，包括：
判断所述温度超过预配置的温度阈值；
所述如果所述声波信号的强度超过预设强度阈值，判定所述环境特征信号与预配置的触发信号匹配，包括：
如果所述声波信号的强度超过预设强度阈值，并且所述温度超过预配置的温度阈值，则判定所述环境特征信号与预配置的触发信号匹配。
6.一种控制太阳能组件通断电的装置，其特征在于,包括：
环境信号采集器，采集太阳能组件所处环境中与安全相关的环境特征信号；
开关控制器，判断环境特征信号与预配置的触发信号是否匹配；
开关组件，用于在环境特征信号与预配置的触发信号匹配时，切断太阳能组件与外接设备的连接。
7.根据权利要求6所述的控制太阳能组件通断电的装置，其特征在于，所述环境特征信号包括声波信号，所述环境信号采集器包括拾音器；
所述开关控制器包括：强度比较器，判断所述声波信号的强度是否超过预设强度阈值；
所述开关控制器在所述声波信号的强度超过预设强度阈值时,判定所述环境特征信号与预配置的触发信号匹配。
8.根据权利要求7所述的控制太阳能组件通断电的装置，其特征在于，
所述开关控制器包括：音频滤波器，用于在在所述声波信号的强度超过预设强度阈值时,判断所述声波信号是否包括预配置频率的信号；
所述开关控制器在所述声波信号包含预配置频率的信号的情况时,判定所述声波信号与预配置的触发信号匹配。
9.根据权利要求7或者8所述的控制太阳能组件通断电的装置，其特征在于，
所述环境特征信号包括烟雾颗粒浓度，所述环境信号采集器包括烟感报警器；
所述强度比较器判断所述烟雾颗粒度浓度是否超过预配置的烟雾颗粒浓度阈值；
所述开关控制器在所述声波信号的强度超过预设强度阈值,并且所述烟雾颗粒度浓度超过预配置的烟雾颗粒浓度阈值时，判定所述环境特征信号与预配置的触发信号匹配。
10.一种幕墙系统，包括太阳能组件,其特征在于：还包括如权利要求6-9任一项所述的控制太阳能组件通断电的装置。
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