CN210141087U - 一种智能旋转的太阳能百叶窗 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及门窗领域，特别是一种智能旋转的太阳能百叶窗，通过设置电动机和若干根等距设置的太阳能板条，相邻的两根太阳能板条旋转后能够相互接触以实现所有太阳能板条之间完全遮光，电动机用于控制所有太阳能板条进行旋转运动；电动机连接有智能控制系统，由智能控制系统实现太阳能板条自动跟踪太阳辐射的入射角，智能控制系统连接有控制开关。工作时，调整太阳能板条和水平面的倾斜角度，可以实现太阳能百叶窗完全遮光；通过智能控制系统实现太阳能板条自动跟踪太阳辐射入射角，控制开关开启时太阳能板条自动跟踪太阳辐射入射角，达到最优化能量收集，控制开关关闭时可以根据室内遮光要求任意调整所述倾斜角度达到具体的遮光和隔热效果。

Description

一种智能旋转的太阳能百叶窗

技术领域

本实用新型涉及门窗领域，特别是一种智能旋转的太阳能百叶窗。

背景技术

常见的用于办公楼窗户的遮光百叶窗仅用于遮光隔热，可以手动调节百合页与水平面的倾斜角度以达到想要的遮光效果，即以叶片的凹凸方向来阻挡外界视线，采光的同时，阻挡了由上至下的外界视线，夜间时叶片的凸面向室内的话，影子不会映显到室外，不仅干净放心，而且清洁方便；

传统的遮光百叶窗采用多个长条薄叶片叠合而成，由于叶片较薄，因此相邻的两个叶片可以叠加在一起，达到叶片之间没有漏光的遮光效果，叶片的材料为合成高分子材料，能够对太阳光线进行遮挡，但是不能对太阳能进行收集；而太阳能作为一种可用作发电能源，目前已成为我们使用能源的重要组成部分，如果能将太阳能和百叶窗结合起来。

如果采用太阳能百叶窗，则可能出现的问题有：1、简单的设置太阳能收集模块，无法实现叶片智能跟踪，无法实现无人状态下，调整太阳光线和叶片之间的角度达到最优化的收集太阳能；2、设置了智能跟踪模块后，可以自动调节太阳光线但是无法满足室内遮光要求；3、太阳能百叶窗叶片具有一定的厚度，遮光时，相邻的两根叶片无法完全重叠，叶片之间存在缝隙，叶片之间无法完全遮光。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的传统的遮光百叶窗无太阳能收集模块，提供一种能够实现智能旋转且满足室内遮光要求的太阳能百叶窗。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种智能旋转的太阳能百叶窗，包括电动机和若干根等距设置的太阳能板条，所述太阳能板条为不透光材料构件，相邻的两根所述太阳能板条旋转后能够相互接触以实现两根所述太阳能板条之间完全遮光，所述电动机用于控制所有所述太阳能板条进行旋转运动，所述电动机相连接有智能控制系统，所述智能控制系统包括光电检测模块和单片机，通过所述光电检测模块检测太阳辐射入射角的实时变化信息，所述单片机根据太阳辐射的入射角的实时变化信息，自动控制所述电动机的旋转角度，实现所述太阳能板条自动跟踪太阳辐射的入射角；

所述智能旋转的太阳能百叶窗还包括控制开关(4)，所述控制开关(4)用于开关所述智能控制系统。

本实用新型通过设置电动机和若干根等距设置的太阳能板条，所述太阳能板条为不透光材料构件，相邻的两根所述太阳能板条旋转后能够相互接触以实现所有所述太阳能板条之间完全遮光，所述电动机用于控制所有所述太阳能板条进行旋转运动；所述电动机相连接有智能控制系统，所述智能控制系统包括单片机和检测太阳辐射入射角实时变化信息的光电检测模块，所述单片机根据太阳辐射入射角的实时变化信息，自动控制所述电动机的旋转角度，实现所述太阳能板条自动跟踪太阳辐射的入射角；所述智能控制系统连接有控制智能控制系统是否开启的控制开关。工作时，由于相邻的两根所述太阳能板条旋转后能够相互接触以实现两根所述太阳能板条之间完全遮光，则所述太阳能百叶窗能够达到完全遮光；通过所述光电检测模块检测所述实时变化信息，由所述单片机控制实现太阳能板条自动跟踪太阳辐射的入射角，所述控制开关用于开关所述智能控制系统；在正常遮光使用时，断开控制开关，可以根据室内遮光要求任意调整所述太阳能板条和水平面的倾斜角度达到具体的遮光和隔热效果，同时所述太阳能板条可以收集照射到百叶窗部分太阳能的能量；在室内遮光无要求的情况时，如周末办公人员休息时，合上控制开关，开启智能跟踪模式，所述太阳能板条自动跟踪太阳辐射的入射角，自动跟踪即太阳能板条的板面总与太阳光线近似的成90度，通过所述光电检测模块检测太阳辐射入射角的角度变化，将一段时间内太阳辐射入射角的角度变化输入至所述单片机中，通过所述单片机控制所述电动机旋转，所述电动机旋转的角度即该段时间所述太阳辐射入射角变化的角度，所述角度变化输入单片机的频率越高，太阳能板条的板面与太阳辐射的入射角越接近90度，以达到最优化的能量收集。

作为本实用新型的优选方案，所述光电检测模块包括光敏电阻，通过所述光敏电阻检测太阳辐射的入射角的实时变化。

作为本实用新型的优选方案，每根所述太阳能板条的背面均设置有遮缝条，所述遮缝条用于实现相邻的两根所述太阳能板条之间能够完全遮光。

作为本实用新型的优选方案，所述太阳能板条包括第一边和第二边，所述第一边和第二边形状为斜边形状，所述斜边用于实现相邻的两根所述太阳能板条之间能够完全遮光。

作为本实用新型的优选方案，所述第一边和所述第二边形状为圆弧形状，所述圆弧形状用于实现相邻的两根所述太阳能板条之间能够完全遮光。

作为本实用新型的优选方案，所述智能旋转的太阳能百叶窗还包括电压转换装置和用于储蓄电能的蓄电池，所述电压转换装置用于蓄电池的输出电压与用电器的工作电压之间的转换。

作为本实用新型的优选方案，所述太阳能板条包括第一端和第二端，所有所述太阳能板条的所述第一端均设置有第一齿轮，所述还包括传送带，所述传送带内表面设置有与所述第一齿轮相适配的轮齿，所述传送带用于连接所有所述第一齿轮。

作为本实用新型的优选方案，所述太阳能板条包括主动太阳能板条和从动太阳能板条，所述电动机包括还包括传动轴，所述传动轴与所述主动太阳能板条的第二端相连接，用于控制所有所述太阳能板条进行旋转。

作为本实用新型的优选方案，所述太阳能板条背面具有遮光材料层。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过设置电动机和若干根等距设置的太阳能板条，所述太阳能板条为不透光材料构件，相邻的两根所述太阳能板条旋转后能够相互接触以实现所有所述太阳能板条之间完全遮光，所述电动机用于控制所有所述太阳能板条进行旋转运动；所述电动机相连接有智能控制系统，所述智能控制系统包括单片机和检测太阳辐射入射角实时变化信息的光电检测模块，所述单片机根据太阳辐射入射角的实时变化信息，自动控制所述电动机的旋转角度，实现所述太阳能板条自动跟踪太阳辐射的入射角；所述智能控制系统连接有控制智能控制系统是否开启的控制开关。

工作时，由于相邻的两根所述太阳能板条旋转后能够相互接触以实现两根所述太阳能板条之间完全遮光，则所述太阳能百叶窗能够达到完全遮光；通过所述光电检测模块检测所述实时变化信息，由所述单片机控制实现太阳能板条自动跟踪太阳辐射的入射角，通过控制开关实现智能控制系统的开关；

在正常遮光使用时，断开控制开关，可以根据室内遮光要求任意调整所述太阳能板条和水平面的倾斜角度达到具体的遮光和隔热效果，同时所述太阳能板条可以收集照射到百叶窗部分太阳能的能量；

在室内遮光无要求的情况时，如周末办公人员休息时，合上控制开关，开启智能跟踪模式，所述太阳能板条自动跟踪太阳辐射的入射角，自动跟踪即太阳能板条的板面总与太阳光线近似的成90度，通过所述光电检测模块检测太阳辐射入射角的角度变化，将一段时间内太阳辐射入射角的角度变化输入至所述单片机中，通过所述单片机控制所述电动机旋转，所述电动机旋转的角度即该段时间所述太阳辐射入射角变化的角度，所述角度变化输入单片机的频率越高，太阳能板条的板面与太阳辐射的入射角越接近90度，达到最优化的能量收集。

2、通过在所有所述太阳能板条的背面一一对应设置遮缝条，所述太阳能板条旋转至垂直面时，由所述太阳能板条背面的遮缝条遮住相邻的两根所述太阳能板条之间漏光，解决了由于所述太阳能板条具有一定的厚度而产生的相邻的两根所述太阳能板条之间无法遮光的问题。

3、通过将所述太阳能板条的第一边和第二边的形状设置成斜边形状，所述太阳能板条旋转至垂直面时，所述太阳能板条第一边与相邻的所述太阳能板条的第二边相重叠，遮住了两根所述太阳能板条之间的光线，解决了由于所述太阳能板条具有一定的厚度而产生的相邻的两根所述太阳能板条之间无法遮光的问题。

4、通过将所述太阳能板条的第一边和第二边的形状设置成圆弧形状，所述太阳能板条旋转至垂直面时，所述太阳能板条第一边与相邻的所述太阳能板条的第二边相重叠，遮住了两根所述太阳能板条之间的光线，解决了由于所述太阳能板条具有一定的厚度而产生的相邻的两根所述太阳能板条之间无法遮光的问题。

附图说明

图1是本实用新型的工作原理图；

图2是本实用新型的结构原理图；

图3是与水平面夹角为45度的太阳能板条、第一齿轮和传送带的结构关系图；

图4是与水平面夹角为90度的太阳能板条、第一齿轮和传送带的结构关系图；

图5是带遮缝条的两根太阳能板条配合图；

图6是第一边和第二边带斜边的两根太阳能板条配合图；

图7是第一边和第二边带圆弧的两根太阳能板条配合图。

图中标记：1-太阳辐射，2-电动机，3-太阳能板条，4-控制开关，5-遮缝条，6-第一端，7-第二端，8-光电检测模块，9-单片机，10-光敏电阻，11-第一边，12-第二边，13-传送带，14-第一齿轮，15-蓄电池，16-电压转换装置。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例中图2、图3、图4和图5为了更好的表示太阳能板条3的结构、相邻的太阳能板条3之间的缝隙以及遮缝条5，将该缝隙进行了放大。

具体的实施例如下，如图1所示，本实用新型的工作原理图：

一种智能旋转的太阳能百叶窗，包括电动机2和若干根等距设置的太阳能板条3，所述太阳能板条3为不透光材料构件，相邻的两根所述太阳能板条3旋转后能够实现两根所述太阳能板条3之间完全遮光，所述电动机2用于控制所有所述太阳能板条3进行旋转运动，电动机2相连接有智能控制系统，所述智能控制系统用于实现太阳能板条3自动跟踪太阳辐射1的入射角；所述智能旋转的太阳能百叶窗还包括控制开关4，所述控制开关4用于开关所述智能控制系统，断开时所述太阳能板条3不自动跟踪太阳辐射1的入射角，可单纯控制所述电动机2控制所述太阳能板条3的旋转角度。

智能控制系统控制太阳能板条3自动跟踪太阳辐射1的入射角：

智能控制系统包括光电检测模块8和单片机9，所述光电检测模块8用于检测太阳辐射1的方向，所述单片机9与光电检测模块8相连接，用于自动跟随太阳辐射1的入射角，所述智能控制系统与所述电动机2相连接，用于自动控制所述太阳能板条3自动跟踪太阳辐射1的入射角；

光电检测模块8包括光敏电阻10，通过所述光敏电阻10检测太阳辐射1的入射角的实时变化，将所述实时变化输入至单片机9，实现单片机9自动控制所述电动机2的旋转角度，实现自动控制所述太阳能板条3自动跟踪太阳辐射1的入射角。

其中，通过光敏电阻10检测太阳辐射1的入射角的实时变化，以及通过实现单片机9自动控制所述电动机2的旋转角度为现有技术。检测部分比如采用两个光敏电阻10进行对比，采集太阳辐射1的入射角的实时变化；控制部分比如单片机9采用stm32f103zet63芯片，通过PF0、PF1和PF2分别连接两相步进驱动器的脉冲输入端、方向端和使能端，决定好所需旋转角度的实时变化，进行自动控制。

自动跟踪即太阳能板条3的板面总与太阳光线近似的成90度，通过所述光电检测模块8检测太阳辐射1入射角的角度变化，将一段时间内太阳辐射1入射角的角度变化输入至所述单片机9中，通过所述单片机9控制所述电动机2旋转，所述电动机2旋转的角度即该段时间所述太阳辐射1入射角变化的角度，所述角度变化输入单片机9的频率越高，太阳能板条3的板面与太阳辐射1的入射角越接近90度。

上述为太阳光线直射太阳能板条3时的工况，特别的，在没有光照或光照强度不足以被所述光电检测模块8检测到的情况下，由于光电检测模块8无法检测到入射角的角度变化，所以没有角度变化输入到单片机9中，智能控制系统不起作用。

智能旋转的太阳能百叶窗还包括电压转换装置16和用于储蓄电能的蓄电池15，所述电压转换装置16用于蓄电池15的输出电压与用电器的工作电压之间的转换。

从太阳能板条3上收集的太阳能储存在蓄电池15中，再通过电压转换装置16，即可转换成工作电压。

太阳能板条3背面具有遮光材料层，以达到良好的遮光效果。

在正常遮光使用时，断开控制开关4，可以根据室内遮光要求任意调整所述太阳能板条3和水平面的倾斜角度达到具体的遮光和隔热效果，太阳辐射1直接照射在所述太阳能板条3上，将太阳能转换成电能储存在蓄电池15中，通过电压转换装置16转换成工作用电。

在室内遮光无要求的情况时，如周末办公人员休息时，合上控制开关4，开启智能跟踪模式，所述太阳能板条3自动跟踪太阳辐射的入射角，达到最优化的能量收集，通过光电检测模块8中的光敏电阻10检测出太阳辐射1入射角的变化，输入至单片机9，由单片机9实时控制电动机2需要旋转的角度，由电动机2控制太阳能板条3的旋转角度，即智能跟踪，进行最优化的能量收集，最后通过太阳能板条3将太阳能转换成电能储存在蓄电池15中，通过电压转换装置16转换成工作用电。

如图2所示，本实用新型的结构原理图，智能旋转的太阳能百叶窗包括16根太阳能板条3，太阳能板条3包括第一端6和第二端7，所有所述太阳能板条3的所述第一端6均设置有第一齿轮14，所述还包括传送带13，所述传送带13内表面设置有与所述第一齿轮14相适配的轮齿，所述传送带13用于连接所有所述第一齿轮14；工作时，所有所述第一齿轮14均设置在所述传送带13上，所有所述第一齿轮14的轮齿与所述传送带13上的轮齿相啮合。

太阳能板条3包括主动太阳能板条和从动太阳能板条，所述电动机2包括还包括传动轴，所述传动轴与所述主动太阳能板条的第二端7相连接，用于控制所有所述太阳能板条3进行旋转。

每根所述太阳能板条3均包括第一边11和第二边12。

图2中所示最左端的太阳能板条3即为主动太阳能板条，其余为从动太阳能板条，第一根太阳能板条3的第二边12和第二根太阳能板条3的第一边11相适配，以达到第一根太阳能板条3和第二根太阳能板条3之间无漏光的要求，第二根太阳能板条3的第二边12和第三根太阳能板条3的第一边11相适配，以此类推，太阳能板条3区域可以达到遮光要求。

电动机2包括传动轴，传动轴与主动太阳能板条之间为齿轮传动。

工作时，当电动机2的传动轴转动，主动太阳能板条开始转动，带动第一端6的第一齿轮14转动，从而带动传送带13开始运转，由于从动太阳能板条上的第一齿轮14和传送带13上的轮齿相啮合，所有从动太阳能板条会跟着主动太阳能板条进行完全同步的旋转运动。

如图3所示，与水平面夹角为45度的太阳能板条3、第一齿轮14和传送带13的结构关系图，相邻的量根太阳能板条3等距设置，太阳能板条3的第一端6设置有第一齿轮14，所有太阳能板条3通过对应的第一齿轮14和带轮齿的传送带13配合，在主动太阳能板条旋转时，所有从动太阳能板条跟着进行完全相同的旋转运动，太阳能板条3可以从0度旋转至180度。

如图4所示，与水平面夹角为90度的太阳能板条3、第一齿轮14和传送带13的结构关系图，当太阳能板条3旋转至与水平夹角为90度时，即所有太阳能板条3均垂直于水平面，此时遮光效果最好，图3及图4均为两根太阳能板条3之间带有缝隙的结构图。

如图5所示，带遮缝条5的两根太阳能板条3配合图，每根所述太阳能板条3的背面均设置有遮缝条5，所述遮缝条5用于实现相邻的两根所述太阳能板条3之间能够完全遮光。

每根太阳能板条3的第二端7均设置有遮缝条5，所述遮缝条5为片状的有机高分子材料，片状的遮缝条5可以完全遮住两根太阳能板条3之间的缝隙，当太阳能板条3旋转至与水平夹角为90度时，片状的遮缝条5一边在第一根太阳能板条3的第二端7，另一边在第二根太阳能板条3的第一端6。

如图6所示，第一边11和第二边12带斜边的两根太阳能板条3配合图，太阳能板条3包括第一边11和第二边12，所述第一边11和第二边12形状为斜边形状，所述斜边用于实现相邻的两根所述太阳能板条3之间能够完全遮光。

通过设置斜边结构，当太阳光线照射到两根太阳能板条3之间缝隙时，由于太阳辐射1的入射角和所述斜边的角度不相同，太阳光线无法通过该缝隙照射到室内。

如图7所示，第一边11和第二边12带圆弧的两根太阳能板条3配合图，第一边11和所述第二边12形状为圆弧形状，所述圆弧用于实现相邻的两根所述太阳能板条3之间能够完全遮光。

通过设置圆弧结构，而太阳光线为直线照射，当太阳光线照射到两根太阳能板条3之间缝隙时，由于太阳光线无法通过圆弧结构的缝隙，无法照射到室内。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能旋转的太阳能百叶窗，其特征在于，包括电动机(2)和若干根等距设置的太阳能板条(3)，所述太阳能板条(3)为不透光材料构件，相邻的两根所述太阳能板条(3)旋转后能够相互接触以实现两根所述太阳能板条(3)之间完全遮光，所述电动机(2)用于控制所有所述太阳能板条(3)进行旋转运动，所述电动机(2)相连接有智能控制系统，所述智能控制系统包括光电检测模块(8)和单片机(9)，通过所述光电检测模块(8)检测太阳辐射(1)入射角的实时变化信息，所述单片机(9)根据太阳辐射(1)的入射角的实时变化信息，自动控制所述电动机(2)的旋转角度，实现所述太阳能板条(3)自动跟踪太阳辐射(1)的入射角；

所述智能旋转的太阳能百叶窗还包括控制开关(4)，所述控制开关(4)用于开关所述智能控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种智能旋转的太阳能百叶窗，其特征在于，所述光电检测模块(8)包括光敏电阻(10)，通过所述光敏电阻(10)检测太阳辐射(1)的入射角的实时变化。

3.根据权利要求1所述的一种智能旋转的太阳能百叶窗，其特征在于，每根所述太阳能板条(3)的背面均设置有遮缝条(5)，所述遮缝条(5)用于实现相邻的两根所述太阳能板条(3)之间能够完全遮光。

4.根据权利要求1所述的一种智能旋转的太阳能百叶窗，其特征在于，所述太阳能板条(3)包括第一边(11)和第二边(12)，所述第一边(11)和第二边(12)形状为斜边形状，所述斜边用于实现相邻的两根所述太阳能板条(3)之间能够完全遮光。

5.根据权利要求4所述的一种智能旋转的太阳能百叶窗，其特征在于，所述第一边(11)和所述第二边(12)形状为圆弧形状，所述圆弧形状用于实现相邻的两根所述太阳能板条(3)之间能够完全遮光。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种智能旋转的太阳能百叶窗，其特征在于，所述智能旋转的太阳百叶窗还包括电压转换装置(16)和用于储蓄电能的蓄电池(15)，所述电压转换装置(16)用于蓄电池(15)的输出电压与用电器的工作电压之间的转换。

7.根据权利要求6所述的一种智能旋转的太阳能百叶窗，其特征在于，所述太阳能板条(3)包括第一端(6)和第二端(7)，所有所述太阳能板条(3)的所述第一端(6)均设置有第一齿轮(14)，所述智能旋转的太阳能百叶窗还包括传送带(13)，所述传送带(13)内表面设置有与所述第一齿轮(14)相适配的轮齿，所述传送带(13)用于连接所有所述第一齿轮(14)。

8.根据权利要求7所述的一种智能旋转的太阳能百叶窗，其特征在于，所述太阳能板条(3)包括主动太阳能板条(3)和从动太阳能板条(3)，所述电动机(2)包括还包括传动轴，所述传动轴与所述主动太阳能板条(3)的第二端(7)相连接，用于控制所有所述太阳能板条(3)进行旋转。

9.根据权利要求8所述的一种智能旋转的太阳能百叶窗，其特征在于，所述太阳能板条(3)背面具有遮光材料层。

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