CN202611506U - 智能光伏窗户 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能光伏窗户，包括一个窗扇、一个窗框、一个将光能转化为电能的光伏模块、一个用于储蓄和释放电能的蓄能模块和一个用于控制窗扇相对于窗框倾角的窗扇倾角控制模块。光伏模块位于窗扇上，并与蓄能模块电连接；窗扇倾角控制模块与蓄能模块电连接。智能光伏窗户由于具有光伏模块、蓄能模块和窗扇倾角控制模块，能够自动控制窗扇倾角、储能等，功能丰富，能充分利用和吸收光能，低碳绿色环保。

Description

智能光伏窗户

【技术领域】

本实用新型涉及一种窗户，尤其涉及一种能够智能调节窗扇倾角并吸收光能的智能光伏窗户。

【背景技术】

窗户是房屋中最重要的设施之一，窗户的功能主要是通气、通光以及装饰作用。目前房屋中的窗户一般占据墙壁比较大的面积，一般家庭中的窗扇还相对较少，但对写字楼等地窗户数量以及面积将非常大。

随着社会经济的日益发展，城市中的空间等资源日益匮乏，而人群则越来越多。因此，人们急切的需要一件物品拥有越来越多的功能，以改善资源空间。

对于现有技术中的窗户，由于其占据城市空间或者家庭空间中的重要位置，所占比例较大。而其具有的功能却少且简单，只是为了通气、通光及装饰等简单功能，这与目前普遍的社会发展趋势不相符合，相对而言，属于浪费城市本来就稀缺的空间资源，不能满足人们日益增长的需求。

【实用新型内容】

有鉴于现有技术中的窗户功能简单以至于不能改善日益稀缺的空间资源和人口增长的矛盾，有必要提供一种智能光伏窗户，以改善目前窗户功能简单的技术问题，改善日益稀缺的空间资源和人口增长之间的矛盾。

一种智能光伏窗户，其包括一个窗扇、一个窗框、一个将光能转化为电能的光伏模块、一个用于储蓄和释放电能的蓄能模块和一个用于控制窗扇相对于窗框倾角的窗扇倾角控制模块。该光伏模块位于该窗扇上，并与该蓄能模块电连接；该窗扇倾角控制模块与该蓄能模块电连接。

在进一步的优选实施方式中，该光伏模块包括多个太阳能光伏板和电能传输线路，该太阳能光伏板固定于该窗扇，该电能传输线路将该多个太阳能光伏板与该蓄能模块电连接。

在进一步的优选实施方式中，该窗扇还包括一个玻璃板材，该玻璃板材位于该窗扇，该太阳能光伏板设置在该玻璃板材表面，该太阳能光伏板通过该玻璃板材固定于该窗扇。

在进一步的优选实施方式中，该蓄能模块包括一个接线盒和一个蓄电池，该接线盒与该光伏模块电连接，该蓄电池与该接线盒电连接。

在进一步的优选实施方式中，该窗扇倾角控制模块包括一个控制器、一个步进电机和一个用于将窗扇拉近或者推离窗框的倾角支撑器，该控制器控制该步进电机转动，该步进电机控制该倾角支撑器将该窗扇拉近或者推离窗框。

在进一步的优选实施方式中，该窗扇倾角控制模块还包括一个逆变器和一个连轴器，该蓄电池通过该逆变器连接至该步进电机，该步进电机通过该连轴器与该倾角支撑器连接传动。

在进一步的优选实施方式中，该窗扇倾角控制模块还包括一个从动齿轮杆，该从动齿轮杆与该连动器连接固定，该倾角支撑器与该从动齿轮杆连接，该步进电机依序通过该连轴器和该从动齿轮杆控制该倾角支撑器。

在进一步的优选实施方式中，该智能光伏窗户包括一个光能探测器，该控制器还包括一个太阳能能量跟踪计算模块，该光能探测器将探测到的光能量信息传输至该太能能能量跟踪计算模块。

在进一步的优选实施方式中，该控制器包括一个自动控制模块，该自动控制模块接受该太阳能能量跟踪计算模块计算数据并向该步进电机发出控制指令。

相对于现有技术，由于本实用新型智能光伏窗户包括该光伏模块、该蓄能模块和该窗扇倾角控制模块，该光伏模块用于吸收光能并将光能转化成电能，该蓄能模块用于储蓄和释放该光伏模块产生的电能，该窗扇倾角控制模块可以自动或者手动调节该窗框和该窗扇之间的夹角，从而使得光伏模块保持能量吸收的最佳状态。因此使得本实用新型智能光伏窗户能够吸能蓄能、自动控制窗扇的开启和关闭，使得智能光伏窗户的功能较多，充分利用有限的空间资源，并产生新的资源，绿色环保低碳，改善人们对目前窗户功能单一的不满，并改善日益稀缺的空间资源与能源和人口增长之间的矛盾。

【附图说明】

图1是本实用新型智能光伏窗户的一个优选实施例的模块结构示意图；

图2是图1所示的智能光伏窗户的结构示意图。

【具体实施方式】

本实用新型的原理是通过在窗户的玻璃上设置具有吸收太阳能量的光伏模块、在窗户的侧壁设置蓄能模块和窗扇倾角控制模块等，从而实现窗户的吸能、蓄能和自我调节，实现窗户的智能化。

下面结合图示，对本实用新型进行说明。

请参看图1，图1是本实用新型智能光伏窗户的一个优选实施例的模块结构示意图。

该智能光伏窗户1包括一个光伏模块11、一个蓄能模块12、一个窗扇倾角控制模块13和一个支撑模块14。该光伏模块11设置在该智能光伏窗户1的窗扇上，用于吸收阳光中的光能量，并将能量转化为可以储蓄的其他类型的能量，例如在本实施例中，该光伏模块将光能转化为电能。该蓄能模块12用于储蓄该光伏模块11因吸收光能而产生的其他能量。在本实施例中，该蓄能模块12用于储蓄电能。该窗扇倾角控制模块13用于自动控制窗户的开启、关闭，以及控制窗扇相对于窗框的夹角，从而使得窗扇上的光伏模块11能够以最佳的方式吸收最多的光能。该支撑模块14用于支撑该光伏模块11、一个蓄能模块12、一个窗扇倾角控制模块13。

具体地，该光伏模块11与该蓄能模块12电连接，向该蓄能模块12传输能量；该蓄能模块12与该窗扇倾角控制模块13电连接，用于为该窗扇倾角控制模块13提供驱动能源；该窗扇倾角控制模块13通过控制窗扇从而使得光付模块11吸收更多的光能；该支撑模块14是机械结构，包括窗扇和窗框等。

请一并参阅图2，图2是图1所示智能光伏窗户1的结构示意图。该智能光伏窗户1的支撑模块14包括一个窗框141和一个窗扇142。窗框141安装于墙壁上，窗扇142固定在窗框141上，并可以围绕窗框141的某个边转动。在本实施例中，该智能光伏窗户1可以是一种上悬窗，窗户从窗框的下侧打开，向外推开。所谓上侧是指该智能光伏窗户1安装于墙壁时距离地面相对较远的一侧，对应地，当智能光伏窗户1安装于墙壁时距离地面相对较近的一侧称为下侧。所谓内是该智能光伏窗户1的靠近使用者的一侧，位于室内的一侧；对应地，该智能光伏窗户1的位于室外的并且相对远离使用者的一侧是该智能光伏窗户1的内侧。

该支撑模块14还包括两个滑撑143，位于该窗框141和该窗扇142相接之处，用于将该窗扇142与该窗框141相固定，并使得该窗扇142相对于该窗框141的上侧转动。

该支撑模块14还包括一个执手144、一个中间锁块145以及两个转角器146。该执手144用于方便用户手推该窗扇142或者手拉该窗扇142，设置在该窗扇142的下侧边缘处。该中间锁块145位于该窗扇142的上侧边缘中部，用于在该窗扇142与该窗框141闭合时将该窗扇142锁固在该窗框141上。该转角器146位于该窗扇142的两个侧边处，并临近该窗扇142的底边设置，每个侧边处具有一个转角器146。

该光伏模块11包括多个光伏板111、玻璃板112和电力传输线路113。该光伏板111为太阳能光伏板，用于吸收太阳能并将太阳能转化为电能。该光伏板设置在该玻璃板112表面，位于该窗扇142的外侧面。该玻璃板112固定于该窗扇142上。该电力传输线路111与该多个光伏板111电连接，用于将该光伏板111产生的电能传输至该蓄能模块12。

该蓄能模块12包括一个接线盒121和一个蓄电池122，该接线盒121用于将该电路传输线路113整理并接到蓄电池122，该蓄电池122用于储蓄或者释放电能。

该窗扇倾角控制模块13包括一个控制器131、一个逆变器132、一个步进电机133、一个连轴器134、一个从动齿轮杆135、一个倾角支撑器136、一个第一限位开关137、一个第二限位开关138和一个光能传感器139。

该控制器131用于控制该步进电机133的转动，可以控制该步进电机133向顺时针或者逆时针方向两个相反的方向转动。该逆变器132用于将该蓄电池122的电能方式转化为适合该步进电机133所适用的电源。例如直流转交流。

该步进电机133与该连轴器134连接，该连轴器134位于该步进电机133和该从动齿轮杆135之间。该步进电机133转动时，带动该连轴器134转动，再带动该从动齿轮杆135转动。

该从动齿轮杆135与该倾角支撑器136连接，该倾角支撑器136连接该窗扇142和该窗框141，可以将该窗扇142推离或者拉近该窗框141。该从动齿轮杆135用于控制该倾角支撑器136，当该从动齿轮杆135向一个方向转动时，可以控制该倾角支撑器136将该窗扇142推离该窗框141；当该从动齿轮杆135向另一个方向转动时，可以控制该倾角支撑器136将该窗扇142拉近该窗框141。具体地，在本实施方式中，当该从动齿轮杆135顺时针转动时，可以控制该倾角支撑器136将该窗扇142推离该窗框141；当该从动齿轮杆135逆时针转动时，可以控制该倾角支撑器136将该窗扇142拉近该窗框141。对应地，定义顺时针转动为正转，逆时针转动为反转。当从动齿轮杆135正转，也即是步进电机133正转时，该窗扇142逐渐打开，该窗扇142与该窗框141的夹角会逐渐增大；相反地，当从动齿轮杆135反转，也即是步进电机133反转时，该窗扇142逐渐关闭，该窗扇142与该窗框141的夹角会逐渐减小。

该第一限位开关137位于该窗扇142上，该第二限位开关138位于该窗框141上。当该窗扇142开启到最大位置时，即，该窗扇142与该窗框141的夹角达到该智能光伏窗户1允许的最大值时，该倾角支撑器136会将该第一限位开关137压下，使得步进电机133断电并停止正转。当该窗扇142关闭时，该倾角支撑器136会将该第二限位开关138压下，使得步进电机133断电并停止反转。

该光能传感器139用于探测太阳光强能量，并将光强度信号传输给该控制器131。该控制器131包括手动控制档和自动控制档两个档位。当该控制器131调节到手动控制档时，用户可以手动按动控制器上的相关按钮，控制该步进电机133正转或者反转，从而控制该窗扇142的开启或者关闭或者该窗扇142打开的程度。当该控制器131调节到自动控制档时，该控制器131通过计算该光能传感器131传输给该控制器131的光能强度数据，并通过能量跟踪系统跟踪计算出能该光伏模块11吸收光能最大时该窗框141和该窗扇142的夹角α，同时发出控制信号给该步进电机133，控制该步进电机133进行正转或者反转，从而将该窗框141和该窗扇142的夹角定位为该夹角α。从而使得该倾角控制模块13能够实时的调整该窗框141和该窗扇142之间的夹角，从而使得该光伏模块11实时的保持能量吸收的最佳状态。

相对于现有技术，由于本实用新型智能光伏窗户1包括该光伏模块11、该蓄能模块12和该窗扇倾角控制模块13，该光伏模块11用于吸收光能并将光能转化成电能，该蓄能模块12用于储蓄和释放该光伏模块11产生的电能，该窗扇倾角控制模块13可以自动或者手动调节该窗框141和该窗扇142之间的夹角，从而使得光伏模块11保持能量吸收的最佳状态。因此使得本实用新型智能光伏窗户1能够吸能蓄能、自动控制窗扇142的开启和关闭，使得智能光伏窗户1的功能更多，充分利用有限的空间资源，并产生新的资源，绿色环保低碳，改善人们对目前窗户功能单一的不满，并改善日益稀缺的空间资源与能源和人口增长之间的矛盾。

以上对本实用新型所提供的智能光伏门窗进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种智能光伏窗户，其特征在于，该智能光伏窗户包括一个窗扇、一个窗框、一个将光能转化为电能的光伏模块、一个用于储蓄和释放电能的蓄能模块和一个用于控制窗扇相对于窗框倾角的窗扇倾角控制模块；该光伏模块位于该窗扇上，并与该蓄能模块电连接；该窗扇倾角控制模块与该蓄能模块电连接。

2.根据权利要求1所述的智能光伏窗户，其特征在于，该光伏模块包括多个太阳能光伏板和电能传输线路，该太阳能光伏板固定于该窗扇，该电能传输线路将该多个太阳能光伏板与该蓄能模块电连接。

3.根据权利要求2所述的智能光伏窗户，其特征在于，该窗扇还包括一个玻璃板材，该玻璃板材位于该窗扇，该太阳能光伏板设置在该玻璃板材表面，该太阳能光伏板通过该玻璃板材固定于该窗扇。

4.根据权利要求1所述的智能光伏窗户，其特征在于，该蓄能模块包括一个接线盒和一个蓄电池，该接线盒与该光伏模块电连接，该蓄电池与该接线盒电连接。

5.根据权利要求1所述的智能光伏窗户，其特征在于，该窗扇倾角控制模块包括一个控制器、一个步进电机和一个用于将窗扇拉近或者推离窗框的倾角支撑器，该控制器控制该步进电机转动，该步进电机控制该倾角支撑器将该窗扇拉近或者推离窗框。

6.根据权利要求5所述的智能光伏窗户，其特征在于，该窗扇倾角控制模块还包括一个逆变器和一个连轴器，该蓄电池通过该逆变器连接至该步进电机，该步进电机通过该连轴器与该倾角支撑器连接传动。

7.根据权利要求6所述的智能光伏窗户，其特征在于，该窗扇倾角控制模块还包括一个从动齿轮杆，该从动齿轮杆与该连动器连接固定，该倾角支撑器与该从动齿轮杆连接，该步进电机依序通过该连轴器和该从动齿轮杆控制该倾角支撑器。

8.根据权利要求5所述的智能光伏窗户，其特征在于，该智能光伏窗户包括一个光能探测器，该控制器还包括一个太阳能能量跟踪计算模块，该光能探测器将探测到的光能量信息传输至该太能能能量跟踪计算模块。

9.根据权利要求8所述的智能光伏窗户，其特征在于，该控制器包括一个自动控制模块，该自动控制模块接受该太阳能能量跟踪计算模块计算数据并向该步进电机发出控制指令。

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