CN201071671Y - 柔性太阳能电池窗帘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及柔性太阳能电池窗帘，属于民用家居装饰及太阳能利用交叉技术领域，该窗帘包括上轨封套，安装在上轨套上的安装支架、转轮装置、上轨、定向器、转向器、调节杆、调节杆手柄、升降绳、拉绳及拉绳手柄，用升降绳连接的窗帘；其特征在于，还包括在所述的上轨套上安装有充电电池及其充电控制电路板、指示灯、开关，在所述的窗帘的外侧铺设有柔性太阳能电池构成太阳能电池窗帘。本实用新型使窗帘不但具有遮阳和装饰的作用，还可利用太阳能进行发电和照明，且具有结构简单、易于制造、安装，使用寿命长等优点。

Description

柔性太阳能电池窗帘

技术领域

本实用新型属于民用家居装饰及太阳能利用交叉技术领域，特别涉及采用柔性太阳能电池设计的窗帘结构。

背景技术

目前的窗帘只具有遮阳和装饰的作用，近来，随着生活水平的提高，人们针对百叶窗和窗帘进行了许多改进，发明了许多新窗帘材料、新百叶窗机构和新型的具有多种功能的中空玻璃窗户，但普及的只是普通的百叶窗帘，还不能起到利用太阳能发电和照明的作用。

发明内容

本实用新型的目的是为克服已有技术的不足之处，设计出一种柔性太阳能电池窗帘将柔性太阳能电池阵和充电电池应用于百叶窗和窗帘，使窗帘不但具有遮阳和装饰的作用，还可利用太阳能进行发电和照明，且具有结构简单、易于制造、安装，使用寿命长等优点。

本实用新型设计的柔性太阳能电池窗帘，包括上轨套，安装在上轨套上的安装支架、转轮装置、上轨、定向器、转向器、调节杆、调节杆手柄、升降绳、拉绳及拉绳手柄，用升降绳连接的窗帘；其特征在于，还包括在所述的上轨套上安装有充电电池及其充电控制电路板、指示灯、开关，在所述的窗帘的外侧铺设有柔性太阳能电池构成太阳能电池窗帘。

本实用新型的特点及效果：

随着能源的日益紧张，太阳能的利用逐渐被社会所重视，本实用新型将柔性太阳能电池阵和充电电池应用于百叶窗和窗帘，使窗帘具有了新的功能，实现了新的家庭太阳能应用方式。使窗帘不但具有遮阳和装饰的作用，还可利用太阳能进行发电和照明，由于安装在室内，存在玻璃的遮挡和保护，不会受到风吹雨淋，所以该发明的寿命与室外太阳能装置相比相对较长，此外该发明不易被盗，可重复拆卸安装，容易保护投资者的投入。且具有结构简单、易于制造、安装，使用寿命长等优点。

附图说明

图1为本实用新型的带图画照明功能的太阳能电池百叶窗帘实施例1结构示意图。

图2为实施例1的升降绳结构示意图。

图3为本实用新型的柔性太阳能电池卷帘实施例2结构示意图。

图4为实施例2带电刷的固定轴的结构示意图。

图5为实施例1的充电控制电路结构示意图。

具体实施方式

本实用新型设计的柔性太阳能电池窗帘结合附图及实施例详细说明如下：

实施例1：带图画照明功能的太阳能电池百叶窗帘

本实施例主要在现有百叶窗帘的基础上，增加柔性太阳能电池板、充电控制电路、充电电池、连接线路、开关及指示灯，实现窗帘的发电功能。其结构如图1所示，包括上轨套101，安装在上轨套上的安装支架102、转轮装置103、上轨105、定向器106、转向器107、调节杆108、调节杆手柄112、升降绳111、拉绳110及拉绳手柄115，用升降绳穿连成窗帘的多个百叶窗叶片109和下轨封套113、下轨114；上述这些部件均为目前普通百叶窗组成部分。

本实施例在此基础上在上轨套上新增加充电电池及其充电控制电路板(图中未示出)、指示灯104、开关，以及在百叶窗叶片109的外测铺设有柔性太阳能电池构成太阳能电池百叶窗叶片。

本实施例的电池一般采用手机锂离子电池或者笔记本电脑用锂电池，其充电电压与本窗帘匹配，使用效率也相对较高，用户也方便购买和更换，也可以使用其它充电电池。

本实施例的百叶窗帘宽和高均为1米，由20个1米长5厘米宽的叶片组成，每个叶片的外测铺设8块面积为3cm×12cm的硅柔性太阳能电池板，目前，可采用美国Konarka技术公司、加利福尼亚大学、日本夏普公司、日本佳能公司、韩国电子研究所研发的柔性太阳能电池板，或中国津能投资公司也与国外合作生产的柔性太阳能电池板，其厚度不超过0.4毫米。另外还可根据用户要求在百叶窗叶片109内测铺设平面照明电源，如场致发光电源。发光电源可以印刷为各类图案，如松间明月图等。

本实用新型的升降绳111，其结构如图2所示，包括：采用导电材料制作的升降绳、升降绳穿过的百叶窗叶片109上的孔的周边设置有金属环、与金属环相连的电刷；金属环202、207通过电刷203、206与百叶窗叶片109上的太阳能电池板连接，一侧升降绳连接正极，另一侧升降绳连接负极。电刷的工作结构与工作原理为，太阳能电池板正极209、副极210分别通过导线201、208与金属环202、207连接，金属环202、207上焊接有金属丝制作的电刷203、206，即使导电材料制作的升降绳204、205在拉动时，也能将各叶片产生的电能汇集到充电控制电路。

本实用新型的调节杆108为中空，调节杆手柄112内设太阳能电池照明开关或者给其它电器供电的开关，在中空的调节杆108内穿过将太阳能电池与所述开关相连的导线。

本实用新型的充电控制电路如图5。太阳能电池在使用时由于太阳光的变化较大，其内阻又比较高，因此输出电压不稳定，输出电流也小，这就需要用一个直流变换电路变换电压后充电。本电路为一常规的单管直流变换电路，主要由一个高频变压器T1、两个开关管VT1和VT2、两个整流二极管VD1和VD2、三个电容C1、C2和C3，以及六个电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6组成；该电路的连接关系及工作原理说明如下：

本电路采用单端反激式变换器电路的形式。当开关管VT1导通时，高频变压器T1初级线圈NP的感应电压为1正2负，次级线圈Ns为5正6负，整流二极管VD1处于截止状态，这时高频变压器T1通过初级线圈Np储存能量；当开关管VT1截止时，次级线圈Ns为5负6正，高频变压器T1中存储的能量通过VD1整流和电容C3滤波后向负载输出。C1为滤波保护电容。三极管VT1为开关电源管，它和T1、R1、R2、R3、C2等组成自激式振荡电路。加上输入电源后，电流经启动电阻R1流向VT1的基极，使VT1导通。VT1导通后，变压器初级线圈Np就加上输入直流电压，其集电极电流Ic在Np中线性增长，反馈线圈Nb产生3正4负的感应电压，使VT1得到基极为正，发射极为负的正反馈电压，此电压经C2、R3向VT1注入基极电流使VT1的集电极电流进一步增大，正反馈产生雪崩过程，使VT1饱和导通。在VT1饱和导通期间，T1通过初级线圈Np储存磁能。与此同时，感应电压给C2充电，随着C2充电电压的增高，VT1基极电位逐渐变低，当VT1的基极电流变化不能满足其继续饱和时，VT1退出饱和区进入放大区。VT1进入放大状态后，其集电极电流由放大状态前的最大值下降，在反馈线圈Nb产生3负4正的感应电压，使VT1基极电流减小，其集电极电流随之减小，正反馈再一次出现雪崩过程，VT1迅速截止。VT1截止后，变压器T1储存的能量提供给负载，次级线圈Ns产生的5负6正的电压经二极管VD1整流滤波后，在C3上得到直流电压给电池充电。在VT1截止时，直流供电输人电压和Nb感应的3负4正的电压又经R1、R3给C2反向充电，逐渐提高VT1基极电位，使其重新导通，再次翻转达到饱和状态，电路就这样重复振荡下去。R5、R6、R4、VD2、VT2等组成限压电路，以保护电池不被过充电。

本实施例的一个叶片上的外测铺设4块面积为3cm×12cm的硅柔性太阳能电池板，其空载输出电压为4V，当工作电流为40mA时输出电压为3V。由于直流变换器的工作效率随着输入电压的增高而增高，因此4块太阳能电池板串联后使用，这时电路的输入电压为12V。电路工作电流跟太阳光的强弱有关，正常时约为40mA，这时充电电流约为85mA。

本实施例的20个叶片可以提供3400mA的充电量，一般手机电池容量为850mA，一小时就可以充满4块，相当于50Wh，事实上，在晴朗天气，南向窗户每天的日照时间远大于一小时。10W的节能灯可以每天使用5小时，如果只是采用场致发光起到装饰照明效果，或者看电视时的背景照明，则可以使用更长的时间。为节约成本，充电电池可以采用凝胶电池。百叶窗的升降也可以采用电动方式，电动控制机构目前市场上已经出现，本实用新型可以利用自身的电源，也可以使用遥控方式等。

实施例2：柔性太阳能电池卷帘

本实施例也是以普通的卷帘结构为基础，增加柔性太阳能电池板、充电控制电路、充电电池、连接线路、开关及指示灯，实现窗帘的发电功能。其结构如图3所示，包括上轨套307，安装在上轨套上的安装支架、转轮装置、上轨、定向器、转向器、调节杆、调节杆手柄、升降绳、拉绳及拉绳手柄，卷帘；上述这些部件均为目前普通卷帘的组成部分。

本实施例在此基础上在上轨套307上新增加充电电池及其充电控制电路板104、指示灯、开关，以及在卷帘的外测铺设有一块或者若干块通过导线连接的柔性太阳能电池板组成的电池阵构成太阳能电池卷帘。

柔性太阳能电池板的正极302、负极301通过导线304、305连接窗帘上轨套307内部的充电控制电路及充电电池组104。卷帘收放时，上轨套307和卷帘一起转动，上轨套307通过带电刷的固定轴303、308安装在窗户的窗帘盒上。充电电池通过导线、固定轴308与供电开关309连接，并可接装用电设备，如灯具等。带电刷的固定轴303、308的结构如图4所示，内部导线406、407连接在金属环409、410上，当上轨套408转动时，固定轴上的电刷405、411能时刻与金属环保持接通，从而与外部导线404、412保持导通。固定轴体401通过金属合叶402固定在窗户的窗帘盒上，钉孔403用于穿过螺丝钉。

由于卷帘可以安装单块面积较大的电池板，帘体结构较完整，其充电效果更好，视觉效果可以是挂图的形式。利用固定轴303，也可以将充电控制电路及充电电池组104安装在轴套307外部(比如固定在窗帘盒内侧)，便于检查和更换。卷帘的卷动可以采用升降绳或者齿轮轴、甚至电动控制等方式，本实用新型不作限制。

Claims (7)

1.一种柔性太阳能电池窗帘，包括上轨套，安装在上轨套上的安装支架、转轮装置、上轨、定向器、转向器、调节杆、调节杆手柄、升降绳、拉绳及拉绳手柄，用升降绳连接的窗帘；其特征在于，还包括在所述的上轨套上安装有充电电池及其充电控制电路板、指示灯、开关，在所述的窗帘的外侧铺设有柔性太阳能电池构成太阳能电池窗帘。

2.如权利要求1所述的窗帘，其特征在于，所述的充电电池采用手机锂离子电池或者笔记本电脑用锂电池。

3.如权利要求1所述的窗帘，其特征在于，还包括在所述窗帘内测铺设平面照明电源该发光电源印刷有图案。

4.如权利要求1所述的窗帘，其特征在于，所述调节杆为中空，调节杆手柄内设太阳能电池照明开关或给其它电器供电的开关，在该中空的调节杆内穿过将太阳能电池与所述开关相连的导线。

5.如权利要求1所述的窗帘，其特征在于，所述的窗帘为多个百叶窗叶片组成的百叶窗，在该百叶窗下端相连有下轨封套及其下轨。

6.如权利要求5所述的窗帘，其特征在于，所述的升降绳，采用导电材料制作的升降绳、该升降绳穿过的百叶窗叶片上的孔的周边设置有金属环、与金属环相连的电刷；金属环通过电刷与百叶窗叶片上的太阳能电池板连接，一侧升降绳连接正极，另一侧升降绳连接负极。

7.如权利要求1、2或3所述的窗帘，其特征在于，所述的窗帘为卷帘，所述上轨套两端安装有带电刷和金属环的固定轴。

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