卷帘式百叶窗的幕帘的势能的回收 【技术领域】
本发明涉及卷帘式百叶窗领域，尤其涉及自主供电的卷帘式百叶窗领域。
背景技术
这样的卷帘式百叶窗包括由铰接片形成的幕帘，当该幕帘从展开状态变为围绕一轴的卷绕状态时，其侧端在机动化装置的作用下沿着侧面导轨进行内部滑动，反之亦然。
在本发明的背景下，所述机动化通过电池自主供电。此外，电池可设计为可充电的，呈蓄电池形式。该电池的充电可特别通过可再生能源转换传感器来进行，例如用于转换太阳能的光电传感器、风力传感器或其它。
自主供电的装置的主要困难在于，在保留高的可靠性的同时对其工作时间的优化。在根据本发明的卷帘式百叶窗的背景下，自主性应该尽可能大以便使用者在其期望时就能够致动所述百叶窗，而无论天气状况如何。然而，不应该在不利于所述百叶窗的工作的情况下进行自主性的提高(例如通过节约能量)。实际上，它的使用要求所述百叶窗的幕帘有合理的移动时间，从而要求合适的展开速度和收拢速度。
正是在本发明的这种特殊背景下，设想在幕帘从卷绕状态滑向展开状态时回收该幕帘的重力势能。这种能量的转换允许对电池充电，从而显著提高卷帘式百叶窗的自主性。
在卷帘式百叶窗的幕帘展开的过程中，存在多个阶段，第一阶段要求驱动卷帘式百叶窗以将幕帘的前几片向后推到侧面引导滑槽中。在第一阶段之后跟随着第二阶段，在第二阶段，幕帘的已经接合在滑槽中的重量变得足以确保卷帘式百叶窗的驱动，从而确保卷帘式百叶窗的展开，在该第二阶段期间，电机作为制动装置进一步起作用，以限制幕帘的下降速度并避免在幕帘到达所述导轨下端处的挡块时发生事故和撞击的风险。此时，接着进行第三阶段，在第三阶段，幕帘施加在卷绕轴上的拉力逐渐趋于减小，对应于所述幕帘的各片堆叠在彼此上。
在这方面将会注意到，所述片经常可相对于彼此沿垂直于其纵向轴线的方向运动，以便视情况而使卷帘式百叶窗处于透光状态或者处于完全遮光状态。实际上，在彼此分开的状态下，这些片让日光出现，这利于光线的穿过并确保一定程度的通风。
在第三阶段期间，根据幕帘的悬垂重量与该幕帘所受摩擦之比，发动机可逐渐从制动功能再次变为驱动功能。
当发动机确保制动功能时可进行能量回收。然而，可以容易地理解，幕帘施加的拉力持续变化。对制动功率而言也一样。因此，可回收的功率其本身也是高度变化的。
我们观察到，该功率如果高于某一阈值，则对于蓄电池本身或确保其充电的电子和电气构件可能是破坏性的。
我们还观察到，该破坏性的功率阈值与天气参数相关，尤其是外界温度以及所述构件的环境温度。特别地，某些类型的电池或电气和电子构件视情况遭受低温或高温时，其工作状况会发生改变。例如，当提供太高或太突然的充电能量时，在低温下充电的锂电池可能会受到损坏。同样，由于太强的电流而被加热导致遭受高温的某些电子和电气构件可能会被损坏。
有利地，考虑该卷帘式百叶窗的不同构件，在确保卷帘式百叶窗的优化工作的同时控制所回收的功率。
【发明内容】
为此，本发明涉及一种在幕帘的展开或收拢阶段回收卷帘式百叶窗的幕帘的势能的方法，其中所述卷帘式百叶窗包括具有电机的驱动装置，其中电机连接于自主供电装置。
这种方法的特征在于，在幕帘的展开或收拢阶段，确定对应于由该幕帘施加在所述驱动装置上的电机转矩的能量的回收阶段。
根据其它特征，在该能量回收阶段，将电机控制成作为发电机工作；根据与自主供电装置的工作状况相关的至少一个参数，确定可回收功率的阈值；测量作为发电机工作的电机所输出的功率水平并将其与所述阈值进行比较；调节幕帘的展开或收拢速度以将所输出的功率水平保持成低于或等于所述阈值。
此外，在能量回收阶段，定期检查所述参数中的至少一个并确定新的阈值以便根据该新的阈值定期调节幕帘的展开或收拢速度。
实施这种方法的装置也是本发明的主题。
从下面对本发明的非限制性实施例的详细描述中将清楚地了解本发明的其它特征和优点。
【具体实施方式】
本发明涉及对自主供电卷帘式百叶窗的自主性的提高。
这样的卷帘式百叶窗包括具有电机的驱动装置，其中电机连接于自主供电装置。自主供电装置还包括电池。优选地，该电池设计为可充电的，呈蓄电池形式，例如锂电池或其它。此外，装置连接于所述电池以对其充电，优选地通过采集可再生型能源(如太阳能或风能)，然后将该能源转换为电流而进行充电。
在这点上，这样的转换和充电装置能够根据电池的电荷水平对其充电。可提供用于测量该电荷水平的装置。该装置可涉及例如用于测量所述电池接线柱处的电压以便允许或不允许对其充电的传感器。事先根据电池的特性确定电荷极限，在我们的例子中，该电荷极限对应于能避免电能存储元件的任何损害的电压阈值。
因此，所述百叶窗包括至少一个传感器，呈光电传感器、风力传感器等形式。此外，本发明包括对如此采集的能量进行转换的装置，其连接于所述电池以允许对其充电。
自主供电装置为能够驱动幕帘从围绕一轴的卷绕状态到展开状态以及反之亦然的装置供电。为此，幕帘沿着侧面导轨滑动，该侧面导轨通常设置在将通过所述幕帘封闭的门或窗的外扩侧壁上。
本发明的优点在于，将幕帘展开时的势能转换为对所述电池充电的电能。
为此，本发明的目的是在幕帘的展开或收拢阶段回收该幕帘的重力势能。
特别地但非限制性地，本发明涉及竖直展开的卷帘式百叶窗，并且本发明的目的是在幕帘从卷绕状态变为展开状态时，回收由其逐渐增大的下降重量所产生的势能，或者反之亦然。
总之，由幕帘的下降重量所产生的机械能被部分回收以便转换成电能并随后以电化学能的形式存储在所述电池中。然后可再利用该能量来升起幕帘或启动将来的下降。
如上所述，在幕帘的展开或收拢阶段，确定对应于由该幕帘施加在所述驱动装置上的电机转矩的能量的回收阶段。
在该能量回收阶段，幕帘的重量本身就足以驱动该幕帘，不再需要通过驱动装置提供能量。这就是设想为自主供电装置配备可逆功率转换电子装置的原因。换句话说，电池能够为驱动装置供电，但驱动装置(例如电机)也可以作为发电机工作，从而为电池供电以对其充电。
一般来说，所回收的能量随着幕帘在其逐渐下降时的悬垂重量连续地变化。而且，摩擦尤其是粘滞摩擦，是百叶窗的幕帘的下降速度的函数。其结果是，幕帘的下降速度会影响可转换能量。因此，适宜控制幕帘的下降速度的变化以便回收最佳量的能量。
然而，所回收的功率不应该对卷帘式百叶窗的工作不利，也不应该损害其构件。实际上，如果能量保持为相对较弱，则幕帘在其下降时所能提供的功率是不可忽略的，以便对其进行转换，从而为所述电池充电。这就是根据卷帘式百叶窗的内部和外部参数对幕帘的下降速度实施限制的原因。
这就是为什么本发明包括根据所述卷帘式百叶窗的各种外部和内部因素而对幕帘的展开速度进行控制的装置。计算单元，例如处理器，实时转换这些数据以控制驱动装置，并从而影响幕帘的下降速度。
特别地，相对于与自主供电装置的工作状况相关的至少一个参数主要地但非限制性地控制展开速度。
为此，根据至少一个参数确定可回收功率的阈值。更特别地，可测量和记忆多个参数以便计算所述阈值。
所考虑的一个参数对应于在所述卷帘式百叶窗中主导的环境温度。特别为供电装置的电气和电子构件的温度。实际上，如果该温度很低或很高，则所述构件和电池在电流和热耗散的大的变化(有时是快速的)的影响下可能会受到损坏，从而相应地限制所述元件的寿命。例如，锂电池不能很好地承受低温和突然的加热。因此，适宜测量构件的温度以及环境温度。
要单独考虑或附加考虑的另一参数，对应于对自主供电装置的电荷状态的测量。例如可通过跟踪电池接线柱处的电压而测量该电荷状态。如上所述，需要通过电池充电装置来控制该电池的电荷状态以及向其输送的能量大小和功率，以便不对其造成损害。
每个参数被记忆以便进行比较和/或用于功率回收阈值的计算。一旦确定了该值，就测量作为发电机工作的电机所输出的功率水平并将其与所述阈值进行比较。调节幕帘的展开或收拢速度以便将所输出的功率水平保持成低于或等于所述阈值。
更具体地，在能量回收阶段，定期检查所述参数中的至少一个并确定新的阈值以便根据该新的阈值定期调节幕帘的展开或收拢速度。
为此，装置能够测量所述参数和记忆所测得的值。对于可回收功率也是一样的。可在卷帘式百叶窗的内部以及外部的电气和电子构件内设置合适的传感器。类似地定位用于测量电池电荷状态的装置，例如用于测量电池电压的装置。
然后将这些测量的结果存储在存储器中以供计算所述阈值的处理器所用。
一旦确定了该阈值，装置就能够将其与功率水平进行比较。将这些数据的交集与具有刻度和对应性的图表进行对照以便优化幕帘的下降速度。
根据幕帘的极限下降速度随给定温度或电池电荷状态变化的可视表格而实现该优化。从而获得与两次所谓“非破坏性”故障之间的时间相对应的曲线。
总之，在低温或高温的情况下，适宜限制幕帘的下降速度以避免损坏电子构件和电池。此外，随着所述构件的加热，可使下降速度变化以便在保持适当工作速度的同时接近极限值以获得较长的寿命。
特别地，卷帘式百叶窗的幕帘的下降速度在一定区间内变化。因此，幕帘的最大下降速度对应于所述区间的上界并根据卷帘式百叶窗的机械结构在不遭受损坏的情况下所能承受的最高速度来确定。类似地，幕帘的最小下降速度对应于所述区间的下届并为限制关闭的持续时间而被确定以便幕帘的收拢或展开时间从使用者的角度看保持为合理的。
将注意到，为了增加所转换的势能，适宜最大限度地限制根据本发明的装置中的摩擦，例如，在其内有幕帘滑动的导轨处或者在电机中的摩擦。施加在幕帘上的摩擦力之和应该明显小于幕帘的悬垂部分的重量。因此，损失越最小化，采用本发明回收的能量就越多。
此外，为了限制对构成根据本发明的卷帘式百叶窗的元件(尤其是电子构件和电池)的损坏，适宜对其进行保护，尤其为了保持均匀的温度或者避免太低或太高的温度。