CN204425245U - 一种光伏式多功能遮阳板装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光伏式多功能遮阳板装置，该装置包括光伏功能运行机构和人机交互机构；所述光伏功能运行机构包括发电机构、储电机构、用电机构、传感器机构、第一无线通信模块和第一控制器；所述发电机构包括遮阳板、齿轮传动装置、固定框、驱动电机和底座；所述遮阳板包括遮阳面和反光面，遮阳面为光伏材料，反光面为反光材料；所述人机交互机构包括第二控制器、液晶显示屏、第二无线通信模块和摄像头；本光伏式多功能遮阳板装置是集发电、储能和光线不足时反光于室内为一体的装置，同时实现电能的智能化应用。该装置可最大限度地减少空调和照明损耗，提高室内亮度，实现人与自然的和谐相处。
Description
技术领域
本实用新型属于光伏建筑应用领域，尤其是一种光伏式多功能遮阳板装置。
背景技术
近年来，随着社会对建筑节能及绿色环保要求的不断提高和人们环保意识的增强，新能源利用和健康舒适成为建筑技术领域的研究热点，特别是光伏发电发展迅速。太阳能具有资源充足、清洁、安全等优点，国家投入大量的资金研发高性能的太阳能电池板，为充分利用太阳能奠定了基础。同时遮阳板的利用是减少空调能耗、提高室内舒适度的重要一环。
目前，物联网技术发展较快，在各个领域得到广泛应用。该技术不仅可实现物与物之间的互联和通信，而且还能实现设备层与用户之间的通讯。尤其随着无线传感网络和移动通讯技术的发展，信息传输与共享更加方便、快捷。
光伏发电与民用建筑的一体化结合是“智慧中国”的重要组成部分，遮阳系统的开发受到人们越来越多的关注，太阳能电池板正成为一种新型的光伏建筑材料。首先，二者的结合从发电形式上实现主动节能效果；其次，在遮阳板安装太阳能电池板，可以最大限度减少光伏系统对建筑采光和立面视觉效果的影响；第三，可以有效减少电能传输距离，提高光伏系统整体效率。
现有可调式建筑外遮阳板系统多为常规材料，其开闭角度通过手动操纵或常规市电控制机构，消耗不可再生的化石能源，用途单一。
综上所述，基于快速发展的光伏发电和物联网技术，一种集发电、储电、用电及自动调节的智能化遮阳板系统有待开发。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种光伏式多功能遮阳板装置，该装置包括光伏功能运行机构和人机交互机构；所述光伏功能运行机构包括发电机构、储电机构、用电机构、传感器机构、第一无线通信模块和第一控制器；所述发电机构包括遮阳板、齿轮传动装置、固定框、驱动电机和底座；所述遮阳板包括遮阳面和反光面，遮阳面为光伏材料，反光面为反光材料；所述人机交互机构包括第二控制器、液晶显示屏、第二无线通信模块和摄像头；本光伏式多功能遮阳板装置是集发电、储能和光线不足时反光于室内为一体的装置，同时实现电能的智能化应用。该装置可最大限度地减少空调和照明损耗，提高室内亮度，实现人与自然的和谐相处。
本实用新型解决所述问题所采用的技术方案是：一种光伏式多功能遮阳板装置包括光伏功能运行机构和人机交互机构；所述光伏功能运行机构包括发电机构、储电机构、用电机构、传感器机构、第一无线通信模块和第一控制器；其特征在于所述发电机构包括遮阳板、齿轮传动装置、固定框、驱动电机和底座；所述遮阳板包括遮阳面和反光面，遮阳面为光伏材料，反光面为反光材料；遮阳板两端为转轴，一端为驱动转轴与齿轮传动装置相连，另一端为从动转轴；所述齿轮传动装置包括链条和齿轮，用于调节太阳光线与遮阳板的照射角度，同时实现遮阳面与反光面的转换；所述遮阳板两端转轴安装于固定框内；所述固定框和驱动电机安装于底座上；所述驱动电机为步进电机，输出端与齿轮传动装置相连；所述用电机构包括光伏逆变器和智能电表，用电机构对储电机构所储电能实行两路输出，一路为直流负载供电，另一路通过光伏逆变器由直流电逆变成交流电，为交流负载供电；智能电表能够实时监测外接负载的用电量。
所述人机交互机构包括第二控制器、液晶显示屏、第二无线通信模块和摄像头；传感器机构所采集数据由第一无线通信模块通过无线传输信号传输至第二无线通信模块，而后传输至第二控制器；所述第二控制器以月、季度、年份的数据分类形式存储，所存储数据为遮阳板角度的调整提供依据；所述液晶显示屏首先以图表或折线图形式显示所存储数据，定性分析环境因素，进而调整遮阳板，其次为用户提供人性化的操作界面；摄像头主要用于采集现场图片，以彩信形式传输到手机客户端，实现室内与移动设备的互联。
本实用新型的有益效果是：
(1)当太阳光线充足时，本实用新型的遮阳板能够达到较好的遮阳效果同时利用太阳能发电；光线不足时，反射太阳光至室内提高光照水平，实现对清洁能源的利用，减少空调和照明系统的损耗。
(2)本实用新型遮阳板角度可调，随着光照强度变化实现遮阳板角度的自动调节，同时遮阳面所产生电能储存于蓄电池组，实现对交流、直流负载的供电。
(3)本实用新型光伏式多功能遮阳板装置采用物联网技术，配合无线通信网络，实现信息的传播与共享。
附图说明
图1本实用新型光伏式多功能遮阳板装置一种实施例的光伏功能运行机构结构框图；
图2本实用新型光伏式多功能遮阳板装置一种实施例的人机交互机构结构框图；
图3本实用新型光伏式多功能遮阳板装置一种实施例的发电机构结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步解释。
本实用新型提供了一种光伏式多功能遮阳板装置包括光伏功能运行机构和人机交互机构；
所述光伏功能运行机构包括发电机构1、储电机构2、用电机构3、传感器机构4、第一无线通信模块5和第一控制器6；
所述发电机构1包括遮阳板11、齿轮传动装置12、固定框13、驱动电机14和底座15；所述遮阳板11包括遮阳面和反光面，遮阳面为光伏材料，当阳光光线充足时，遮阳面接收光线并将太阳能转化为电能；反光面为反光材料，当阳光光线不足时，反光面将光线反射至室内，提高室内光线强度；遮阳板11两端为转轴，一端为驱动转轴与齿轮传动装置12相连，另一端为从动转轴；所述齿轮传动装置12包括链条和齿轮，用于调节太阳光线与遮阳板的照射角度，实现光伏发电效率最大化，同时进行其遮阳面与反光面的转换；所述遮阳板11两端转轴安装于固定框13内；所述固定框13和驱动电机14安装于底座15上；所述驱动电机14为步进电机，输出端与齿轮传动装置12相连，实现遮阳板的精确定位；
所述传感器机构4现有技术，包括光强传感器、温度传感器、雨雪传感器、风速传感器以及风向传感器等，为第一控制器6提供较准确的控制数据。
所述储电机构2是蓄电池组，为现有技术；
所述用电机构3包括光伏逆变器和智能电表，用电机构可以为外接设备供电；其中外接设备包括直流负载和交流负载；众所周知，光伏发电输出为直流电，为有效利用电能，本实用新型对蓄电池组所储电能实行两路输出，其中一路为直流负载供电；一路通过光伏逆变器由直流电逆变成交流电，为交流负载供电；智能电表能够实时监测外接设备的用电量；
第一控制器6为PIC16F877型单片机，首先由传感器机构4获取即时的外界环境数据，第一控制器6通过对其分析、处理，发出指令自动控制驱动电机的正反转及步进的幅度，结合齿轮传动装置12调节遮阳板11的旋转角度，实现自动调节功能；其次控制电能的储存，正常运行时蓄电池储能，蓄电池发生故障时，第一控制器6控制遮阳板受光面最小；最后控制电能输出，一路为逆变器交流输出，另一路为直流输出，实现电能的充分利用；
所述人机交互机构包括第二控制器7、液晶显示屏8、第二无线通信模块9和摄像头10；传感器机构4所采集数据由第一无线通信模块5通过无线传输信号传输至第二无线通信模块9，而后传输至第二控制器7；所述第二控制器7以月、季度、年份的数据分类形式存储，所存储数据为以后遮阳板角度的调整提供依据；第二控制器7为PIC16F877型单片机，实现人机交互界面的控制功能，包括无线传输信号的接收与发送，数据存储、处理和显示，参数设置及摄像头图片获取和手机彩信的接收等控制功能；所述液晶显示屏首先以图表或折线图形式显示所存储数据，定性分析环境因素，进而调整遮阳板，其次为用户提供人性化的操作界面；摄像头10主要用于采集现场图片，以彩信形式传输到手机客户端，实现室内与移动设备的互联。手机是市售彩屏手机即可。
本光伏式多功能遮阳板装置的工作原理以及工作流程是：
首先，根据第二控制器7以月、季度、年份的数据分类形式存储的数据来设置驱动电机14的步进值、遮阳板11角度调节范围等参数，将参数传输给第二无线通信模块9，再通过无线传输信号传输至第一无线通信模块5，第一控制器6获取参数数据，发出指令使得遮阳板11的角度运行到一个初始状态。其次，根据环境变化，由传感器机构4采集外界环境数据传输给第一控制器6，进而控制驱动电机14旋转，及时调节遮阳板与太阳光线的照射角度；传感器机构4数据采集时间间隔为1小时，避免短时间内光线变化不明显引起电机的微调节；所得的电能储存于储电机构2，通过用电机构3一路输出相匹配直流电，供给直流负载；一路通过光伏逆变器逆变为交流220V，供给交流负载。最后，传感器机构4所得的数据再通过第一控制器6、第一无线通信模块5和第二无线通信模块9，存储于第二控制器7中。
本实用新型未述及之处适用于现有技术。
Claims (2)
1.一种光伏式多功能遮阳板装置，所述装置包括光伏功能运行机构和人机交互机构；所述光伏功能运行机构包括发电机构、储电机构、用电机构、传感器机构、第一无线通信模块和第一控制器；其特征在于所述发电机构包括遮阳板、齿轮传动装置、固定框、驱动电机和底座；所述遮阳板包括遮阳面和反光面，遮阳面为光伏材料，反光面为反光材料；遮阳板两端为转轴，一端为驱动转轴与齿轮传动装置相连，另一端为从动转轴；所述齿轮传动装置包括链条和齿轮，用于调节太阳光线与遮阳板的照射角度，同时实现遮阳面与反光面的转换；所述遮阳板两端转轴安装于固定框内；所述固定框和驱动电机安装于底座上；所述驱动电机输出端与齿轮传动装置相连；所述用电机构包括光伏逆变器和智能电表，用电机构对储电机构所储电能实行两路输出，一路为直流负载供电，另一路通过光伏逆变器由直流电逆变成交流电，为交流负载供电；智能电表能够实时监测外接负载的用电量。
2.根据权利要求1所述的光伏式多功能遮阳板装置，其特征在于所述人机交互机构包括第二控制器、液晶显示屏、第二无线通信模块和摄像头；传感器机构所采集数据由第一无线通信模块通过无线传输信号传输至第二无线通信模块，而后传输至第二控制器；所述第二控制器以月、季度、年份的数据分类形式存储，所存储数据为遮阳板角度的调整提供依据；所述液晶显示屏首先以图表或折线图形式显示所存储数据，定性分析环境因素，进而调整遮阳板，其次为用户提供人性化的操作界面；摄像头主要用于采集现场图片，以彩信形式传输到手机客户端，实现室内与移动设备的互联。
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| CN105781386A (zh) * | 2016-02-25 | 2016-07-20 | 北京小米移动软件有限公司 | 一种百叶窗 |
| CN109937760A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-06-28 | 文映蓉 | 一种适于偏远地区的无源控温种植大棚 |
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