一种自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置.pdf

本实用新型公开了一种自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置，其特征在于中空玻璃本体(1)内设有太阳能光伏电池百叶本体(2)，控制盒(8)内设有驱动模块(9)和自动伺服控制模块(10)，驱动模块(9)的驱动电机(7)通过传动轴(6)、卷线器(5)连接太阳能光伏电池百叶本体(2)，太阳能光伏电池百叶本体(2)连接防反充二极管(11)，防反充二极管(11)连接蓄电池组(12)，蓄电池组(12)、联网控制模块(13)、用户的供电线路(14)、市电电网(15)相连，本实用新型具有保温、遮阳、节能、隔音、安全的特性，并且利用太阳能为用电负载供电，降低了对石油、煤炭等不可再生能源的依赖，缓解能源危机，保护大气环境。

1.  一种自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置，其包括中空玻璃本体(1)，其特征在于中空玻璃本体(1)内设有太阳能光伏电池百叶本体(2)，太阳能光伏电池百叶本体(2)的两侧连接侧轨(4)，侧轨(4)上连接控制盒(8)，控制盒(8)内设有驱动模块(9)和自动伺服控制模块(10)，驱动模块(9)与自动伺服控制模块(10)通过馈电线相连，驱动模块(9)的驱动电机(7)通过传动轴(6)连接卷线器(5)，卷线器(5)连接太阳能光伏电池百叶本体(2)，太阳能光伏电池百叶本体(2)连接防反充二极管(11)，防反充二极管(11)连接蓄电池组(12)，蓄电池组(12)连接联网控制模块(13)及用户的供电线路(14)，联网控制模块(13)连接市电电网(15)及用户的供电线路(14)。

2.  根据权利要求1所述的一种自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置，其特征在于所述的太阳能光伏电池百叶本体(2)由均匀分布的通过导线及绳索(3)连接的百叶片(2-1)和百叶片(2-1)上敷设的太阳能光伏电池(2-2)构成。

3.  根据权利要求2所述的一种自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置，其特征在于所述的百叶片(2-1)的正反两面均敷设有太阳能光伏电池(2-2)。

4.  根据权利要求1所述的一种自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置，其特征在于所述的太阳能光伏电池百叶本体(2)由均匀分布的通过导线及绳索(3)连接的双面太阳能光伏电池百叶构成。

5.  根据权利要求1所述的一种自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置，其特征在于所述的中空玻璃本体(1)的背板玻璃上敷设有太阳能光伏电池。

6.  根据权利要求1所述的一种自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置，其特征在于所述的驱动模块(9)包括遥控器(9-1)，遥控器(9-1)连接无线接收单元(9-3)，无线接收单元(9-3)连接控制单片机(9-4)，控制单片机(9-4)分别连接光控单元(9-2)、驱动电机(7)和自动伺服控制模块(10)，驱动电机(7)连接计数器(9-5)和自动伺服控制模块(10)，计数器(9-5)连接自动伺服控制模块(10)，自动伺服控制模块(10)通过电流检测单元(17)或电压检测单元(16)连接防反充二极管(11)。

7.  根据权利要求(1)所述的一种自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置，其特征在于所述的联网控制模块(13)包括检测单元(13-1)，检测单元(13-1)分别与防反充二极管(11)和蓄电池组(12)连接，第一发送单元(13-2)分别与检测单元(13-1)和DC/AC转换器(13-4)连接，第二发送单元(13-3)分别与检测单元(13-1)和AC开关(13-5)连接，DC/AC转换器(13-4)分别与蓄电池组(12)、第一发送单元(13-2)、用户的供电线路(14)和市电网络(15)连接，AC开关(13-5)分别与第二发送单元(13-3)、用户的供电线路(14)和市电网络(15)连接。

一种自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置
技术领域：
本实用新型涉及一种自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置，属于建筑节能技术领域。
背景技术：
随着全球资源短缺日益严重，目前全球石油储量仅可供使用40年，天然气储量仅可供使用67年，煤炭则也仅可供使用167年。然而，太阳能是一种可谓取之不尽的能源，据统计，我国太阳能全年辐射总量在917-2333kWH/m²，全年辐射总量取平均值为1500kWH/m²。同时有关资料表明，仅今后5年将新增的建筑面积达50亿m²，涉及玻璃面积达10亿m²。而传统的建筑玻璃并不能将照射其上的太阳能转变为电能，如何开发一种建筑用的既能保温、遮阳、节能，又能将太阳能转变为电能供用户的用电负载使用的建筑用玻璃接收装置，以降低对石油、煤炭等不可再生能源的依赖，缓解能源危机，保护大气环境是目前普遍关心的研究课题。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而提供一种可广泛应用于建筑、交通、船舶等行业，既能保温、遮阳、节能，又能将太阳能转变为电能供用电负载使用，降低对石油、煤炭等不可再生能源的依赖，缓解能源危机，保护大气环境的自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置。
本实用新型的目的可以通过如下措施来达到：一种自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置，其包括中空玻璃本体，其特征在于中空玻璃本体内设有太阳能光伏电池百叶本体，太阳能光伏电池百叶本体的两侧连接侧轨，侧轨上连接控制盒，控制盒内设有驱动模块和自动伺服控制模块，驱动模块与自动伺服控制模块通过馈电线相连，驱动模块的驱动电机通过传动轴连接卷线器，卷线器连接太阳能光伏电池百叶本体，太阳能光伏电池百叶本体连接防反充二极管，防反充二极管连接蓄电池组，蓄电池组连接联网控制模块及用户的供电线路，联网控制模块连接市电电网及用户的供电线路；
其中，驱动模块用于驱动太阳能光伏电池百叶本体的旋转、升降和调整角度；
其中，自动伺服控制模块用于控制驱动模块带动太阳能光伏电池百叶本体的旋转、升降和调整角度；
其中，蓄电池组用于存储太阳能光伏电池百叶本体所转换的电能；
其中，防反冲二极管用于防止所述蓄电池组对太阳能光伏电池百叶本体放电；
其中，联网控制模块用于当蓄电池组电能不足时输入市电，当蓄电池组电能充足时向市电电网输出电能。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的太阳能光伏电池百叶本体由均匀分布的通过导线及绳索连接的百叶片和百叶片上敷设的太阳能光伏电池构成。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的百叶片的正反两面均敷设有太阳能光伏电池。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的太阳能光伏电池百叶本体由均匀分布的通过导线及绳索连接的双面太阳能光伏电池百叶构成。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的中空玻璃本体的背板玻璃上敷设有太阳能光伏电池。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的驱动模块包括遥控器，遥控器连接无线接收单元，无线接收单元连接控制单片机，控制单片机分别连接光控单元、驱动电机和自动伺服控制模块，驱动电机连接计数器和自动伺服控制模块，计数器连接自动伺服控制模块，自动伺服控制模块通过电流检测单元或电压检测单元连接防反充二极管；
其中，驱动电机用于驱动所述百叶旋转、升降、调整角度；
其中，光控单元用于实现装置白天、夜晚的电源的自动接通、关闭；
其中，遥控器用于对装置进行无线遥控；
其中，无线接收单元用于接收所述遥控器的无线信号，并将信号发送值所述控制单片机；
其中，控制单片机用于控制所述驱动电机的启动与停车及自动伺服控制模块的开启与关闭；
其中，电流检测单元或电压检测单元用于探测的电流值I或电压值V并发送至自动伺服控制模块；
其中，计数器用来计量驱动模块的驱动电机的转动圈数，并将转动圈数值输送至自动伺服控制模块；
其中，自动伺服控制模块为一自动伺服控制单片机，控制太阳能光伏电池百叶本体在间隔时间内的旋转角度，并计算电流值I或电压值V的最大值，读取电流值I或电压值V的最大值所对应的驱动电机的转动圈数，以此控制驱动电机转动圈数，控制驱动电机带动太阳能光伏电池百叶旋转至最佳向阳角度。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的联网控制模块包括检测单元，检测单元分别与防反充二极管和蓄电池组连接，第一发送单元分别与检测单元和DC/AC转换器连接，第二发送单元分别与检测单元和AC开关连接，DC/AC转换器分别与蓄电池组、第一发送单元、用户的供电线路和市电网络连接，AC开关分别与第二发送单元、用户的供电线路和市电网络连接；
其中，检测单元用于检测当前所述太阳能光伏电池或太阳能光伏电池百叶的工作状态和所述蓄电池组存储的电量，若当前所述太阳能光伏电池或太阳能光伏电池百叶处于正常工作状态并且所述蓄电池组存储的电量达到预先设定的阈值时，生成第一控制指令，若当前所述太阳能光伏电池或太阳能光伏电池百叶处于非正常工作状态并且所述蓄电池组存储的电量低于所述阈值时，生成第二控制指令；
其中，第一发送单元用于向DC/AC转换器发送检测单元生成的第一控制指令，由DC/AC转换器根据所述第一控制指令将所述蓄电池组存储的直流电转变成交流电，并将所述交流电并入用户的供电电路和所述市电电网；
其中，第二发送单元用于向AC开关发送检测单元生成的第二控制指令，由AC开关接通市电电网提供的交流电输入用户的供电电路供用电负载使用；
其中，DC/AC转换器用于当收到第一发送单元发送的第一控制指令时，根据所述第一控制指令将所述蓄电池组存储的直流电转变成交流电，并将所述交流电并入用户的供电线路和所述市电电网；
其中，AC开关用于当收到第二发送单元发送的第二控制指令时，根据所述第二控制指令接通市电电网提供的交流电输入用户的供电线路供用电负载使用。
本实用新型同已有技术相比可产生如下积极效果：本实用新型的自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置，在中空玻璃内置太阳能光伏电池百叶，或者在中空玻璃内置的传统百叶上敷设太阳能光伏电池，通过驱动模块和自动伺服模块控制内置的百叶进行升降和180度的翻转及叶片的角度调节，来达到自动调节采光、发电、遮阳的目的。同时该内置的太阳能光伏电池百叶或者在内置的传统百叶上敷设的太阳能光伏电池可将太阳能转变为电能，供用户的用电负载使用(包括该装置自身用电)。而且当太阳能光伏电池电量充足时可将多余电量并入市电电网供其它负载使用。并且自动伺服模块可自动控制驱动模块调整太阳能光伏电池或太阳能光伏电池百叶的最佳向阳角度，确保太阳能光伏电池或太阳能光伏电池百叶始终保持最高工作效率。而且该自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置的联网控制模块可自动调度电能，当太阳能光伏电池电量充足时可将多余电量并入市电电网供其他负载使用。该装置使太阳能光伏电池、百叶、中空玻璃巧妙的结合集成，具有保温、遮阳、节能、隔音、安全的特性，并且利用太阳能为用电负载供电，因此降低了对石油、煤炭等不可再生能源的依赖，缓解能源危机，保护大气环境。
附图说明：
图1为本实用新型的结构框图；
图2为本实用新型的太阳能光伏电池百叶本体部分的结构示意图；
图3为本实用新型的一种自动伺服控制模块和驱动模块部分的电原理框图。
具体实施方式：下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细描述：
实施例：一种自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置(参见图1-图3)，其包括中空玻璃本体1，中空玻璃本体1的背板玻璃上敷设有太阳能光伏电池，中空玻璃本体1内设有太阳能光伏电池百叶本体2，其用于将太阳能转变为电能，太阳能光伏电池百叶本体2的两侧通过滑柱连接侧轨4，这样太阳能光伏电池百叶本体2可顺着侧轨4上下升降，太阳能光伏电池百叶本体2由若干个均匀分布的通过导线及绳索3连接的百叶片2-1和百叶片2-1上敷设的太阳能光伏电池2-2构成，百叶片2-1的正反两面均敷设有太阳能光伏电池2-2。根据需要太阳能光伏电池百叶本体2也可由若干个均匀分布的通过导线及绳索3连接的双面太阳能光伏电池百叶构成。侧轨4上连接控制盒8，控制盒8内设有驱动模块9和自动伺服控制模块10，驱动模块9与自动伺服控制模块10通过馈电线相连，驱动模块9的驱动电机7通过传动轴6连接卷线器5，卷线器5连接绳索。每个太阳能光伏电池2-2或太阳能光伏电池百叶与一个防反充二极管11的一端通过馈电线相连，每个防反充二极管11的另一端与蓄电池组12通过馈电线相连。蓄电池组12与联网控制模块13通过馈电线相连，与用户的供电线路14通过馈电线相连。联网控制模块13与市电电网15通过馈电线相连，与用户的供电线路14通过馈电线相连。
其中蓄电池组12，用于存储太阳能光伏电池或太阳能光伏电池百叶所转换的电能；
其中防反冲二极管11，用于防止所述蓄电池组对所述太阳能光伏电池或太阳能光伏电池百叶放电；
其中，联网控制模块13，用于当蓄电池组电能不足时输入市电，当蓄电池组电能充足时向市电电网输出电能。联网控制模块13包括，检测单元13-1，其分别与防反充二极管11和蓄电池组12通过馈电线连接，用于检测当前所述太阳能光伏电池或太阳能光伏电池百叶的工作状态和所述蓄电池组存储的电量，若当前所述太阳能光伏电池或太阳能光伏电池百叶处于正常工作状态并且所述蓄电池组存储的电量达到预先设定的阈值时，生成第一控制指令，若当前所述太阳能光伏电池或太阳能光伏电池百叶处于非正常工作状态并且所述蓄电池组存储的电量低于所述阈值时，生成第二控制指令；第一发送单元13-2，分别与检测单元13-1和DC/AC转换器13-4通过馈电线连接，用于向DC/AC转换器13-4发送检测单元13-1生成的第一控制指令，由DC/AC转换器13-4根据所述第一控制指令将所述蓄电池组存储的直流电转变成交流电，并将所述交流电并入用户的供电电路14和所述市电电网15；第二发送单元13-3，分别与检测单元13-1和AC开关13-5通过馈电线连接，用于向AC开关13-5发送检测单元13-1生成的第二控制指令，由AC开关13-5接通市电电网15提供的交流电输入用户的供电电路14供用电负载使用；DC/AC转换器13-4，分别与蓄电池组12、第一发送单元13-2、用户的供电线路14和市电网络15通过馈电线连接，用于当收到第一发送单元13-2发送的第一控制指令时，根据所述第一控制指令将所述蓄电池组12存储的直流电转变成交流电，并将所述交流电并入用户的供电线路14和所述市电电网15；AC开关13-5，分别与第二发送单元13-3、用户的供电线路14和市电网络15通过馈电线连接，用于当收到第二发送单元13-3发送的第二控制指令时，根据所述第二控制指令接通市电电网15提供的交流电输入用户的供电线路14供用电负载使用。
其中驱动模块9包括遥控器9-1，遥控器9-1连接无线接收单元9-3，无线接收单元9-3连接控制单片机9-4，控制单片机9-4分别连接光控单元9-2、驱动电机7和自动伺服控制模块10，驱动电机7连接计数器9-5和自动伺服控制模块10，计数器9-5连接自动伺服控制模块10，自动伺服控制模块10通过电流检测单元17或电压检测单元16连接防反充二极管11。驱动电机，用于驱动所述百叶升降、调整角度；光控单元，用于实现装置白天、夜晚的电源的自动接通、关闭；遥控器，用于对装置进行无线遥控；无线接收单元，用于接收所述遥控器的无线信号，并将信号发送值所述控制单片机；控制单片机，用于控制所述驱动电机的启动与停车及自动伺服模块的开启与关闭。其中，遥控器预设有百叶上行提升(叶片自动翻转180度)、百叶下降(叶片自动反向翻转180度)、停止、百叶角度调整、发电、光控、自动伺服控制等功能按钮，每个功能按钮对应预先写入控制单片机的一组指令，当发电功能启动后，太阳能光伏电池百叶与蓄电池组之间的电路自动接通，太阳能光伏电池百叶将电能输送至蓄电池组，当自动伺服控制功能启动后，发电功能随之启动；百叶将由自动伺服模块控制，此时驱动模块的控制单片机不对百叶进行控制；
驱动模块9和自动伺服控制模块10通过以下方式控制驱动模块带动太阳能光伏电池或太阳能光伏电池百叶旋转至最佳向阳角度，保持其最高发电效率：自动伺服控制模块10为一自动伺服控制单片机，控制太阳能光伏电池百叶在间隔时间内的旋转角度，即设置时间间隔t(可预设10分钟、或20、30分钟)，设置转动角度r(可预设5度)，根据驱动电机转速及连接百叶的连接绳索的尺寸计算百叶旋转角度r所需要驱动电机所转动的圈数p，将t、p值写入自动伺服控制模块的控制单片机，使用时自动伺服控制模块控制百叶每隔t分钟，百叶旋转r度。电流检测单元17或电压检测单元16将探测的电流值I(或电压值V)发送至自动伺服模块的控制单片机，计数器9-5用来计量驱动模块驱动电机的转动圈数，并将转动圈数值输送至自动伺服模块的控制单片机，取循环次数值为5，使用时自动伺服模块的控制单片机控制百叶每隔t分钟，百叶旋转r度，并且计数器将驱动电机旋转五次的转动圈数值P1、P2、P3、P4、P5发送至自动控制模块的控制单片机，同时电流检测单元(或电压检测单元)依次探测I1、I2、I3、I4、I5，五次电流值(或V1、V2、V3、V4、V5五次电压值)，并将此值发送至自动伺服控制单片机，自动伺服控制单片机通过计算I1、I2、I3、I4、I5(或V1、V2、V3、V4、V5)的最大值确定百叶的最佳向阳角度。举例如I3值(或V3值)为最大，自动伺服模块的控制单片机读取电流检测单元所测电流I3时(或电压检测单元所测电压V3时)所对应的驱动电机的转动圈数P3，以此控制控制驱动电机转动P3圈，此时百叶即为最佳向阳角度。
自动伺服控制模块10和驱动模块9还可以通过以下的另一种方式实现自动调整太阳能光伏电池或太阳能光伏电池百叶的最佳向阳角度，保证其最高的工作效率。根据所安装地理位置的经纬度，计算每段时间的最佳向阳角度，时间间隔可预设30分钟，设置百叶初始状态为全闭合角度，根据驱动电机的转速及连接百叶的连接绳索的尺寸计算百叶由全闭合角度转至某时间最佳向阳角度时，驱动电机所需旋转的圈数及所需转动的正负方向，将时钟值、对应的圈数值及转动的正负方向值写入自动伺服模块的控制单片机；使用时，自动伺服模块读取某时钟值时百叶的最向阳角度对应的驱动电机所需旋转的圈数及正负方向，控制驱动电机开始旋转。依此既可实现自动调整百叶至最佳向阳角度的功能。
本实用新型的自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置，在使用过程中，光控单元根据白天、夜晚的日照强度控制电源的接通与关闭，电源接通后装置由自动伺服模块自动控制；同时用户可使用遥控器对装置进行人为控制。
现有的百叶中空玻璃多为管状电机驱动，采用无线遥控、声控、光控、声光控、定时等多种控制方式。本实用新型的自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置在实施过程中，可利用现有的百叶中空玻璃，在其内置的每个百叶上敷设太阳能光伏电池或者用太阳能光伏电池百叶直接代替原有的百叶，增加一套与管状驱动电机相连的自动伺服模块，太阳能光伏电池或太阳能光伏电池百叶通过原有的连接百叶的连接绳索布置馈电线与防反充二极管相连。使用过程中，自动伺服模块可自动调整百叶的最佳向阳角度，保证其最高的工作效率。
同时随着太阳能光伏技术的发展，太阳能光伏电池的发电效率逐渐提高，如在微光条件下既可工作发电，制造成本逐渐降低，为达到最优效果，实施过程中可在原有百叶的双面均敷设太阳能光伏电池或采用双面太阳能光伏电池百叶，及在中空玻璃本体的背板玻璃上敷设太阳能光伏电池。
本实用新型的自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置，在实施过程中，可将联网控制模块与用户配电箱的电路输出线路相连，蓄电池组与联网控制模块相连，联网控制模块与蓄电池组同时与用户的电力线路连接，由联网控制模块实现电力的自动调度，当蓄电池组的电能充足时，联网控制模块自动切断市电电网的电力输入，此时蓄电池组所存储的电能可供用户的用电负载使用，并且可将多余的电能输出至市电电网供其他负载使用；当蓄电池组的电能不足时，联网控制模块自动接通市电电网的电力输入，此时用户的用电负载使用市电供电。
本实用新型的自动控制伺服太阳能百叶光伏电池的中空玻璃接收装置，在中空玻璃内置太阳能光伏电池百叶，或者在中空玻璃内置的传统百叶上敷设太阳能光伏电池，通过驱动模块和自动伺服模块控制内置的百叶进行升降和180度的翻转叶片的角度调节，达到自动调节采光、发电、遮阳的效果。同时该内置的太阳能光伏电池百叶或者在内置的传统百叶上敷设的太阳能光伏电池将太阳能转变为电能，供用户的用电负载使用(包括该装置自身用电)。而且当太阳能光伏电池电量充足时可将多余电量并入市电电网供其它负载使用。该装置使太阳能光伏电池、百叶、中空玻璃巧妙的结合集成，具有保温、遮阳、节能、隔音、安全的特性，并且利用太阳能为用电负载供电，降低了对石油、煤炭等不可再生能源的依赖，缓解能源危机，保护大气环境。该装置开拓了太阳能电池的使用空间，不仅可以安装于室内，也可以用于室外，可广泛应用于建筑门窗、玻璃隔断、玻璃幕墙、天窗等，以及公路、铁路、机场、码头、各种交通工具，室外围墙、隔音墙、防风墙等。并且该装置采用模块化设计，若干该装置可联网组成大规模的电厂。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的单元或流程并不一定是实施本实用新型所必需的。
以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。