CN208734263U - 一种太阳能百叶窗及太阳能储能系统 - Google Patents

一种太阳能百叶窗及太阳能储能系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型实施例公开了一种太阳能百叶窗及太阳能储能系统，属于百叶窗技术领域，包括：叶片(101)，其形状为曲面结构；薄膜太阳能电池(102)，为柔性薄膜太阳能电池，其贴合在叶片(101)的表面，且形状与叶片(101)的形状相匹配。本实用新型实施例提供的太阳能百叶窗通过将重量轻、柔性好的薄膜太阳能电池贴合在曲面结构的叶片的表面，大大减轻了太阳能百叶窗的重量，增强了叶片的强度，使得该太阳能百叶窗用于室外时，其叶片在遭受大风、雨雪等恶劣天气时变形微小，不会影响柔性薄膜太阳能电池的发电能力，延长了太阳能百叶窗的寿命。

Description

一种太阳能百叶窗及太阳能储能系统
技术领域
本实用新型涉及百叶窗技术领域，尤其涉及一种太阳能百叶窗及太阳能储能系统。
背景技术
现有的百叶窗被广泛应用于控制室内采光，但普通的百叶窗仅仅起到遮挡光线的作用，并不能将遮蔽下来的光能转化成电能，造成能源的浪费。
为解决能源浪费的技术问题，现有技术采用晶硅太阳能电池做成百叶窗，以将太阳能转化成电能，但该方案本身存在如下技术问题：
1、由于晶硅太阳能电池重量重，导致晶硅太阳能百叶窗重量重。
2、由于晶硅太阳能电池不具有柔性，导致晶硅太阳能百叶窗的叶片只能为平板状，不能做成曲面结构，当该太阳能百叶窗用于室外时其叶片抵抗大风、雨雪等恶劣天气的能力差，大大影响了该太阳能百叶窗的寿命。
3、现有的晶硅太阳能百叶窗需要用户手动调节百叶窗叶片的角度以及打开和收合百叶窗，因太阳在一天之中的位置变化是随时都在发生的微小角度变化，通过人肉眼观察得到的最佳照射角度会有很大误差，而且用户无法根据太阳位置的变化实时调整百叶窗叶片的受光角度，导致光电转化效率不能达到最佳，同时手动打开和收合百叶窗不便于用户使用。
实用新型内容
(一)实用新型目的
本实用新型的目的是提供一种太阳能百叶窗，通过将重量轻、柔性好的薄膜太阳能电池贴合到百叶窗的叶片上，解决了现有技术中晶硅太阳能百叶窗重量重的技术问题；由于薄膜太阳能电池为柔性薄膜太阳能电池，进一步解决了由于晶硅太阳能电池不具有柔性，导致叶片不能做成曲面结构，当太阳能百叶窗用于室外时，其叶片抵抗大风、雨雪等恶劣天气的能力差，从而大大影响百叶窗寿命的技术问题；通过采用感应装置和控制装置，解决了现有的晶硅太阳能百叶窗无法根据太阳位置的变化实时调整百叶窗叶片的受光角度，导致光电转化效率不能达到最佳的技术问题，同时解决了手动打开和收合百叶窗不便于用户使用的技术问题。
(二)技术方案
为解决上述问题，本实用新型的第一方面提供了一种太阳能百叶窗，包括：叶片，其形状为曲面结构；薄膜太阳能电池，为柔性薄膜太阳能电池，其贴合在所述叶片的表面，且形状与所述叶片的形状相匹配。由于薄膜太阳能电池比晶硅太阳能电池重量轻，使得采用该薄膜太阳能电池制成的太阳能百叶窗重量轻，延长了该太阳能百叶窗的寿命。通过将叶片做成曲面结构，太阳能电池采用柔性薄膜太阳能电池，使得薄膜太阳能电池的形状也可以做曲面结构，以适应叶片的曲面结构，薄膜太阳能电池随叶片的曲面弯曲，构成优美造型，在增强了叶片的强度的同时提高了太阳能百叶窗的实用性和观赏性，使得该太阳能百叶窗在室外使用时，其叶片在遭受大风、雨雪等恶劣天气时变形微小，不会影响柔性薄膜太阳能电池的发电能力，同时使得太阳能百叶窗的寿命不受影响。
进一步，所述叶片与所述薄膜太阳能电池采用层压工艺结合到一起。层压工艺使得薄膜太阳能电池和叶片无缝隙粘接在一起，可大大增强太阳能百叶窗的户外防水性能，提高了太阳能百叶窗的使用寿命。
进一步，所述太阳能百叶窗还包括：传动装置，与所述叶片连接，用于自动和/或手动调节所述叶片的角度，以调节所述薄膜太阳能电池的受光角度，从而调节光电转化效率以及室内采光量，同时方便叶片的打开和收合。
进一步，所述太阳能百叶窗还包括：轨道，其设置在所述太阳能百叶窗的顶端或者一侧；所述传动装置安装在所述轨道内。
进一步，所述太阳能百叶窗还包括：感应装置，与所述薄膜太阳能电池电连接，用于感应所述薄膜太阳能电池在不同阳光强度下输出的电流和/或电压的变化；控制装置，与所述感应装置连接，用于根据所述感应装置感应到的电流和/或电压的变化，判断光照的强度和/或角度，并生成控制指令；所述传动装置，与所述控制装置连接，用于根据所述控制装置的控制指令自动调节所述叶片的角度，以调节所述薄膜太阳能电池的受光角度，从而达到最高光电转化效率，同时方便了用户打开和收合该太阳能百叶窗。
进一步，所述太阳能百叶窗还包括：轨道，其设置在所述太阳能百叶窗的顶端或者一侧；所述感应装置和所述控制装置安装在所述轨道内。
根据本实用新型的另一个方面，提供了一种太阳能储能系统，包括上述任意一项所述的太阳能百叶窗，还包括：储能装置，其与所述薄膜太阳能电池电连接，用于储存所述薄膜太阳能电池输出的电能。
进一步，所述太阳能储能系统还包括：光伏逆变器，与所述储能装置电连接，用于将所述储能装置输出的直流电转换为交流电。
进一步，所述储能装置与所述传动装置和/或控制装置电连接，为所述传动装置和/或控制装置提供电能。
(三)有益效果
本实用新型提供的一种太阳能百叶窗及太阳能储能系统，具有如下有益的技术效果：
1、本实用新型的太阳能百叶窗，通过将重量轻、柔性好的薄膜太阳能电池贴合到百叶窗的叶片上，解决了现有技术中晶硅太阳能百叶窗重量重的技术问题。本实用新型的太阳能百叶窗，由于采用了薄膜太阳能电池，使得该太阳能百叶窗比现有技术中的晶硅太阳能百叶窗重量更轻，延长了该太阳能百叶窗的寿命。
2、本实用新型的太阳能百叶窗，通过将叶片做成曲面结构，薄膜太阳能电池采用柔性薄膜太阳能电池，使得该薄膜太阳能电池的形状可随叶片的曲面弯曲，进一步解决了由于晶硅太阳能电池不具有柔性，导致太阳能百叶窗叶片只能为平板状，不能做成曲面结构，当该太阳能百叶窗用于室外时，其叶片抵抗大风、雨雪等恶劣天气的能力差，从而大大影响该太阳能百叶窗寿命的技术问题。本实用新型的太阳能百叶窗，通过将叶片做成曲面结构，并采用可适应叶片的曲面结构的柔性薄膜太阳能电池，在增强了叶片的强度的同时提高了该太阳能百叶窗的实用性和观赏性，使得该太阳能百叶窗用于室外时，其叶片在遭受大风、雨雪等恶劣天气时变形微小，不会影响柔性薄膜太阳能电池的发电能力，同时使得该太阳能百叶窗寿命不受影响。
3、本实用新型的太阳能百叶窗，通过采用感应装置和控制装置，解决了现有的晶硅太阳能百叶窗无法根据太阳位置的变化实时调整太阳能百叶窗叶片的受光角度，导致光电转化效率不能达到最佳的技术问题，同时解决了手动打开和收合百叶窗不便于用户使用的技术问题。本实用新型的太阳能百叶窗，通过采用感应装置和控制装置，实现了该太阳能百叶窗可根据太阳光线的变化，实时自动调节叶片的角度，从而调节薄膜太阳能电池的受光角度，达到最高光电转化效率，同时方便了用户打开和收合百叶窗，还可以满足用户对室内照进阳光量的需求。
4、本实用新型的太阳能储能系统，通过采用上述太阳能百叶窗，实现了太阳能到电能的转化、输出、储存及供电，大大提高了太阳能的利用率。
附图说明
图1是本实用新型提供的太阳能百叶窗的结构示意图；
图2是本实用新型提供的太阳能储能系统的结构示意图；
图3是本实用新型提供的太阳能储能系统的系统原理图。
附图标记：
100、太阳能百叶窗，101、叶片，102、薄膜太阳能电池，103、传动装置，1031、传动轴，1032、卷绳器，1033、拉绳，104、轨道，105、感应装置，106、控制装置，200、储能装置，300、光伏逆变器，400、用电设备。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
图1是本实用新型提供的太阳能百叶窗的结构示意图。
请参照图1，本实用新型的一个方面，提供一种太阳能百叶窗100，包括：叶片101和薄膜太阳能电池102。
叶片101，其形状为曲面结构，数量至少为一个，当叶片101为多个时，该多个叶片101相互平行设置，以方便该多个叶片101的收合。
薄膜太阳能电池102，为柔性薄膜太阳能电池，其贴合在叶片101的表面，且形状与叶片101的形状相匹配并随叶片101一起转动。具体地，薄膜太阳能电池102贴合在叶片101面向阳光的一面。
由于薄膜太阳能电池102比晶硅太阳能电池重量轻，使得采用该薄膜太阳能电池102制成的太阳能百叶窗100重量轻，延长了该太阳能百叶窗100的寿命。
通过将叶片101做成曲面结构，薄膜太阳能电池102采用柔性薄膜太阳能电池，使得该薄膜太阳能电池102的形状也可以做曲面结构，且与叶片101的曲面结构相匹配，以适应叶片101的曲面结构。薄膜太阳能电池102随叶片101的曲面弯曲，构成优美造型，在增强了叶片101的强度的同时提高了百叶窗的实用性和观赏性，使得该太阳能百叶窗100在室外使用时，其叶片101在遭受大风、雨雪等恶劣天气时变形微小，不会影响柔性薄膜太阳能电池的发电能力，同时使得太阳能百叶窗100的寿命不受影响。
可选的，叶片101的形状为弧形或梭形，但本实用新型不以此为限制，叶片101的形状也可以为其他曲面结构。
可选的，叶片101可以由铝合金或者纤维布材料制成，但本实用新型不以此为限制，叶片101也可以用其他符合使用要求的材料制成。将薄膜太阳能电池贴合在铝合金百叶窗叶片或者纤维布的百叶窗的叶片101上，比传统的晶硅太阳能百叶窗重量更轻。
其中，叶片101的角度设置为可调节，以使得薄膜太阳能电池102的光电转化效率最高，或者使室内采光量满足用户需求。
可选的，叶片101与地平面的夹角的角度调节范围为0-180°，当叶片101与地平面的角度范围为20°-45°时，薄膜太阳能电池102对阳光进行光电转化的效率最高。
可选的，当叶片101为长叶片时，长叶片的中间通常设置至少一个拉绳固定位，为了避让拉绳固定位，单个叶片101上的薄膜太阳能电池102为多个，分段设置在叶片101上。其中一个叶片101上的多个薄膜太阳能电池102通过导电部件串联，再通过导电部件与另一个叶片101上的多个太阳能电池102串联，最后通过导电部件分别形成正极和负极。
可选的，当叶片101为短叶片时，单个叶片101上的薄膜太阳能电池102为一个，整体覆盖在该叶片101上。其中一个叶片101上的薄膜太阳能电池102通过导电部件与另一个叶片101上的太阳能电池102串联，再通过导电部件分别形成正极和负极。
可选的，导电部件包括但不限于铜带。
可选的，太阳能电池102与铜带通过高温焊接连接，并通过铜带实现电能的传输。
薄膜太阳能电池102是整体覆盖在叶片101的表面还是分段覆盖在叶片101的表面，可根据叶片101的长度以及空间位置确定，但本实用新型不以此为限制。其中，叶片101的长度需根据窗户的宽度来确定。
在一实施例中，叶片101与薄膜太阳能电池102采用层压工艺结合到一起。具体地，太阳能电池102先与铜带高温焊接在一起，再与叶片101层压在一起。层压工艺使得薄膜太阳能电池102和叶片101无缝隙粘接在一起，可大大增强太阳能百叶窗100的户外防水性能，提高了太阳能百叶窗100的使用寿命。
在一实施例中，该太阳能百叶窗100还包括：传动装置103。
传动装置103，与叶片101连接，用于自动和/或手动调节叶片101的角度，以调节薄膜太阳能电池102的受光角度，从而调节光电转化效率以及室内照进阳光的量，同时方便叶片101的打开和收合。
其中，传动装置103包括：传动轴1031、卷绳器1032和拉绳1033。
传动轴1031，为手动控制和/或自动控制。
卷绳器1032，与传动轴1031连接，且通过拉绳1033与叶片1连接。卷绳器1032在传动轴1031的带动下，通过拉绳1033带动叶片1转动，以调节叶片1的受光角度。
在一实施例中，该太阳能百叶窗100还包括：轨道104。
轨道104，其设置在太阳能百叶窗100的顶端或者一侧。
传动装置103安装在轨道104内。
轨道104上设置有安装孔，用于配合紧固件将太阳能百叶窗100固定到适当位置。
可选的，紧固件包括但不限于膨胀螺栓。
在一实施例中，该太阳能百叶窗100还包括：感应装置105和控制装置106。
感应装置105，与薄膜太阳能电池102电连接，用于感应薄膜太阳能电池102在不同阳光强度下输出的电流和/或电压的变化。
控制装置106，与感应装置105连接，用于根据感应装置105感应到的电流和/或电压的变化，判断光照的强度和/或角度，并生成控制指令。
传动装置103，与控制装置106连接，用于根据控制装置106的控制指令自动调节叶片101的角度，以调节薄膜太阳能电池102的受光角度。
可选的，感应装置105和控制装置106安装在轨道104内。但本实用新型不以此为限制，感应装置105和控制装置106也可以安装在其他合适的位置。
本实施例中的太阳能百叶窗100，通过采用传动装置103、感应装置105和控制装置106，实现了该太阳能百叶窗100可根据太阳光线的变化，实时自动调节叶片101的角度，从而调节薄膜太阳能电池102的受光角度，以达到最高光电转化效率，同时方便了用户打开和收合该太阳能百叶窗100。
在上述实施例中，叶片101可以为横向布置，通过上下拉动打开和收纳叶片101；叶片101也可以为竖向布置，通过左右拉动打开和收纳叶片101。该两种布置方式，均能适于室内和室外使用，在其被用于室外时，光电转化效率更高。
在上述实施例中，该太阳能百叶窗100可以为横帘百叶窗、垂直帘百叶窗或屋顶作为天窗使用的天棚窗。
下面介绍本实用新型实施例的太阳能百叶窗100的工作原理：
叶片101上的薄膜太阳能电池102将太阳能转化为电能，当薄膜太阳能电池102接收阳光的时候，不同的阳光强度会产生不同的电流和电压。感应装置105通过导电部件形成的正极和负极与薄膜太阳能电池102电连接，当感应装置105感应到薄膜太阳能电池102输出的电流和/或电压的变化时，向控制装置106发出信号，控制装置106通过对信号进行对比，判断光照的强度和角度，同时根据判断结果生成控制指令，并输出给传动装置103，传动装置103根据控制指令自动带动叶片101转动，进行叶片101角度的调节。
当用户对采光量有特殊要求时，可通过控制装置106设定室内采光量，控制装置106根据该设置生成控制指令，传动装置103根据控制指令自动带动叶片101转动，在叶片101随阳光位置变化进行角度调节的过程中，始终保持室内有足够的阳光照进来，达到室内光照充足的目的，在用户得到光电转化的绿色能源的同时，还能享受阳光。
图2是本实用新型提供的太阳能储能系统的结构示意图。
图3是本实用新型提供的太阳能储能系统的系统原理图。
请参照图2、图3，本实用新型的另一个方面，提供一种太阳能储能系统，包括上述所述的太阳能百叶窗100，还包括：储能装置200。
储能装置200，其与薄膜太阳能电池102电连接，用于储存薄膜太阳能电池102输出的电能。
可选的，储能装置200为储能电池，但本实用新型不以此为限制，储能装置200也可以为其他具有储能功能的装置。
在本实施例中，该太阳能储能系统还包括：光伏逆变器300。
光伏逆变器300，与储能装置200电连接，用于将储能装置200输出的直流电转换为交流电。
在一实施例中，光伏逆变器300不具有储能功能，用于将储能装置200输出的直流电转换为交流电，并输出给用电设备400。
在另一实施例中，光伏逆变器300具有储能功能，用于将太阳能百叶窗100输出的直流电转换为交流电并储存，以供用电设备400使用。
可选的，用电设备400包括但不限于家用电器。本实用新型的太阳能储能系统通过采用上述太阳能百叶窗，实现了太阳能到电能的转化、输出、储存及供电，大大提高了太阳能的利用率。
在一实施例中，储能装置200与传动装置103和/或控制装置106电连接，为传动装置103和/或控制装置106提供电能。
下面介绍本实用新型实施例的太阳能储能系统的工作原理：
太阳能百叶窗100的薄膜太阳能电池102将太阳能转化为电能，并通过导电部件将电能输出给储能装置200，储能装置200储存薄膜太阳能电池102输出的电能，并将电能输出到光伏逆变器300，光伏逆变器300把直流电转变为交流电，并储存或者输出供用电设备400使用，同时，储能装置200中的电能还输出给传动装置103和控制装置106供其正常工作。
本实用新型旨在保护一种太阳能百叶窗及太阳能储能系统，具有如下有益的技术效果：
1、本实用新型的太阳能百叶窗，通过将重量轻、柔性好的薄膜太阳能电池贴合到百叶窗的叶片上，解决了现有技术中晶硅太阳能百叶窗重量重的技术问题。本实用新型的太阳能百叶窗，由于采用了薄膜太阳能电池，使得该太阳能百叶窗比现有技术中的晶硅太阳能百叶窗重量更轻，延长了该太阳能百叶窗的寿命。
2、本实用新型的太阳能百叶窗，通过将叶片做成曲面结构，薄膜太阳能电池采用柔性薄膜太阳能电池，使得该薄膜太阳能电池的形状可随叶片的曲面弯曲，进一步解决了由于晶硅太阳能电池不具有柔性，导致太阳能百叶窗叶片只能为平板状，不能做成曲面结构，当该太阳能百叶窗用于室外时，其叶片抵抗大风、雨雪等恶劣天气的能力差，从而大大影响该太阳能百叶窗寿命的技术问题。本实用新型的太阳能百叶窗，通过将叶片做成曲面结构，并采用可适应叶片的曲面结构的柔性薄膜太阳能电池，在增强了叶片的强度的同时提高了该太阳能百叶窗的实用性和观赏性，使得该太阳能百叶窗用于室外时，其叶片在遭受大风、雨雪等恶劣天气时变形微小，不会影响柔性薄膜太阳能电池的发电能力，同时使得该太阳能百叶窗寿命不受影响。
3、本实用新型的太阳能百叶窗，通过采用感应装置和控制装置，解决了现有的晶硅太阳能百叶窗无法根据太阳位置的变化实时调整太阳能百叶窗叶片的受光角度，导致光电转化效率不能达到最佳的技术问题，同时解决了手动打开和收合百叶窗不便于用户使用的技术问题。本实用新型的太阳能百叶窗，通过采用感应装置和控制装置，实现了该太阳能百叶窗可根据太阳光线的变化，实时自动调节叶片的角度，从而调节薄膜太阳能电池的受光角度，达到最高光电转化效率，同时方便了用户打开和收合百叶窗，还可以满足用户对室内照进阳光量的需求。
4、本实用新型的太阳能储能系统，通过采用上述太阳能百叶窗，实现了太阳能到电能的转化、输出、储存及供电，大大提高了太阳能的利用率。
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (9)

1.一种太阳能百叶窗(100)，其特征在于，包括：
叶片(101)，其形状为曲面结构；
薄膜太阳能电池(102)，为柔性薄膜太阳能电池，其贴合在所述叶片(101)的表面，且形状与所述叶片(101)的形状相匹配。
2.根据权利要求1所述的太阳能百叶窗(100)，其特征在于，
所述叶片(101)与所述薄膜太阳能电池(102)采用层压工艺结合到一起。
3.根据权利要求1所述的太阳能百叶窗(100)，其特征在于，还包括：
传动装置(103)，与所述叶片(101)连接，用于自动和/或手动调节所述叶片(101)的角度，以调节所述薄膜太阳能电池(102)的受光角度。
4.根据权利要求3所述的太阳能百叶窗(100)，其特征在于，还包括：
轨道(104)，其设置在所述太阳能百叶窗(100)的顶端或者一侧；
所述传动装置(103)安装在所述轨道(104)内。
5.根据权利要求3所述的太阳能百叶窗(100)，其特征在于，还包括：
感应装置(105)，与所述薄膜太阳能电池(102)电连接，用于感应所述薄膜太阳能电池(102)在不同阳光强度下输出的电流和/或电压的变化；
控制装置(106)，与所述感应装置(105)连接，用于根据所述感应装置(105)感应到的电流和/或电压的变化，判断光照的强度和/或角度，并生成控制指令；
所述传动装置(103)，与所述控制装置(106)连接，用于根据所述控制装置(106)的控制指令自动调节所述叶片(101)的角度，以调节所述薄膜太阳能电池(102)的受光角度。
6.根据权利要求5所述的太阳能百叶窗(100)，其特征在于，还包括：
轨道(104)，其设置在所述太阳能百叶窗(100)的顶端或者一侧；
所述感应装置(105)和所述控制装置(106)安装在所述轨道(104) 内。
7.一种太阳能储能系统，其特征在于，包括权利要求1-6中任意一项所述的太阳能百叶窗(100)，还包括：
储能装置(200)，其与所述薄膜太阳能电池(102)电连接，用于储存所述薄膜太阳能电池(102)输出的电能。
8.根据权利要求7所述的储能系统，其特征在于，还包括：
光伏逆变器(300)，与所述储能装置(200)电连接，用于将所述储能装置(200)输出的直流电转换为交流电。
9.根据权利要求7或8所述的储能系统，其特征在于，
所述储能装置(200)与传动装置(103)和/或控制装置(106)电连接，为所述传动装置(103)和/或控制装置(106)提供电能。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110318655A (zh) * 2019-05-14 2019-10-11 嘉兴贵复贸易有限公司 一种调光节能窗

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