一种多功能光伏百叶窗及使用其的移动终端的制作方法

本发明涉及太阳能光伏设备领域，尤其涉及一种多功能光伏百叶窗及使用其的移动终端。

背景技术：

窗户是建筑物的重要组成部分，一方面保证采光，另一方面保护建筑物使用者免遭雨、冷、热和闯入者的伤害。为了有效地利用空间，普通的窗户被赋予了更多的功能，例如在窗户上安装太阳能光伏组件，但现有的太阳能光伏组件所产生的电量不能直接作用于窗户，需要市电接口或市电电源布线来引入市电以辅助窗户的各种器件的用电。而且，现有的光伏窗户功能较为单一，仅将太阳能光伏组件所产生的电量用于调节窗叶片的旋转或为防盗装置提供电量支持，未能满足消费者的多种需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种可实现光伏发电，节能环保，具有防盗、窗叶片自动调节、情景灯装饰等多种功能的多功能光伏百叶窗及使用其的移动终端。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种多功能光伏百叶窗，包括窗叶片和连接单元，多个所述窗叶片平行层叠设置，构成百叶窗主体；所述连接单元连接固定各个所述窗叶片并控制所述窗叶片的旋转角度；

还包括光伏单元，所述光伏单元包括太阳能控制电路、电能输出线和多个光伏发电片，所述光伏发电片安装于所述窗叶片，多个所述光伏发电片通过电能输出线并行连接，并且多个所述光伏发电片通过电能输出线和太阳能控制电路电连接，所述太阳能控制电路用于控制光伏发电片的电能输出量；

所述连接单元包括驱动电机、上转轴、下转轴和两个传动带，所述上转轴设置于百叶窗主体的上方，所述下转轴设置于百叶窗主体的下方；所述驱动电机的转轴和下转轴连接，所述驱动电机驱动所述下转轴旋转；所述上转轴和下转轴之间通过所述传动带连接，并且两个所述传动带设置于百叶窗主体的左右两侧，所述窗叶片的左右两端分别和对应的所述传动带连接，并且所述窗叶片的前后边缘和所述传动带的内侧固定连接，从而通过所述传动带的运动带动所述窗叶片轴向旋转；

所述驱动电机和太阳能控制电路电连接，所述光伏发电片通过所述太阳能控制电路向驱动电机输送电能；

还包括报警电路，所述报警电路包括红外报警器，所述红外报警器安装于所述窗叶片上，并且所述红外报警器和太阳能控制电路电连接，所述光伏发电片通过所述太阳能控制电路向红外报警器输送电能。

优选地，还包括控制单元，所述控制单元包括电机驱动电路和叶片调节电路，所述太阳能控制电路通过所述电机驱动电路和驱动电机电连接，所述电机驱动电路控制所述驱动电机的通断；

所述叶片调节电路和所述电机驱动电路电连接，所述叶片调节电路包括光传感器和温度传感器，所述叶片调节电路通过所述光传感器采集的光强度信息和温度传感器采集的温度信息来控制所述驱动电机，进而所述叶片调节电路控制所述百叶窗主体的所述窗叶片的旋转角度。

优选地，所述报警电路还包括微型视频监控器和声音采集器，所述微型视频监控器和声音采集器均安装于所述窗叶片上，并且所述微型视频监控器和声音采集器均与所述太阳能控制电路电连接，所述光伏发电片通过所述太阳能控制电路向所述微型视频监控器和声音采集器输送电能。

优选地，所述控制单元还包括手势采集和识别电路，所述手势采集和识别电路的输入端和所述微型视频监控器电连接，所述手势采集和识别电路的输出端和所述电机驱动电路电连接；

所述手势采集和识别电路通过所述微型视频监控器采集手势图像，然后通过分析采集到的所述手势图像识别出对应的控制指令，最后将识别出的所述控制指令发送给所述电机驱动电路，以通过所述电机驱动电路控制所述窗叶片的旋转角度。

优选地，还包括情景灯单元，所述情景灯单元包括LED灯组和灯组控制模块，所述LED灯组包括多个LED灯，多个所述LED灯并联地安装于所述百叶窗主体的所述窗叶片上，多个所述LED灯形成多行多列的阵列式的所述LED灯组；

所述灯组控制模块包括灯组通断控制电路，所述LED灯组通过所述灯组通断控制电路和所述太阳能控制电路电连接；

所述灯组通断控制电路控制所述LED灯组中的各个所述LED灯的通断。

优选地，所述灯组控制模块还包括灯光颜色切换电路和闪烁频率切换电路，所述灯光颜色切换电路和闪烁频率切换电路均与所述LED灯组并联；

所述灯光颜色切换电路控制所述LED灯组中的各个所述LED灯的灯光颜色，所述闪烁频率切换电路控制所述LED灯组中的各个所述LED灯的闪烁频率。

优选地，还包括储能单元，所述储能单元包括蓄电池、限压恒流充电电路、DC-DC变换电路、充电插口和电量检测电路，所述蓄电池和所述太阳能控制电路电连接；当太阳能充足时，所述太阳能控制电路向所述蓄电池输送电能；当太阳能不足时，所述蓄电池向所述太阳能控制电路输送电能；

所述充电插口和所述DC-DC变换电路的输入端电连接，所述DC-DC变换电路的输出端和所述限压恒流充电电路的输入端电连接，所述限压恒流充电电路的输出端和所述蓄电池电连接；

所述电量检测电路和所述蓄电池电连接，所述电量检测电路检测所述蓄电池的实时电量。

优选地，还包括无线声音播放器，所述无线声音播放器安装于所述窗叶片上，所述无线声音播放器和所述太阳能控制电路电连接，所述光伏发电片通过所述太阳能控制电路向所述无线声音播放器输送电能。

优选地，还包括PCB电路板，所述PCB电路板为太阳能控制电路、控制单元、灯组控制模块、报警电路和储能单元的载体，所述PCB电路板和所述百叶窗主体并排设置；

所述控制单元还包括远程通讯模块，所述电机驱动电路、报警电路、灯组控制模块均与所述远程通讯模块电连接，所述远程通讯模块通过通信网络和移动终端建立通讯。

优选地，使用所述的多功能光伏百叶窗的移动终端包括：

窗叶片旋转控制模块，用于控制所述窗叶片的旋转角度；

报警信息管理模块，用于存储和管理接收到的红外报警信号、视频监控图像和音频信号；

情景灯管理模块，用于控制所述LED灯组的各个所述LED灯的通断、灯光颜色和闪烁频率。

所述多功能光伏百叶窗设有光伏单元，既起到遮阳功能，又可利用接收、转化和存储的太阳光辐射能量以为其他单元的功能实现提供能量支持，无需市电接口或市电电源布线来引入市电，节能环保。设有所述报警电路，以对安装有所述多功能光伏百叶窗的家庭、写字楼办公室、厂房等起到一定的安防作用。设置所述叶片调节电路可实现对所述窗叶片旋转角度的智能调控，平衡太阳能的接收效果和室内人员的舒适度。设置所述手势采集和识别电路，通过视频识别手势以控制所述窗叶片的旋转角度，实现对所述窗叶片的旋转角度的智能控制。

附图说明

附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明其中一个实施例的光伏百叶窗结构示意图；

图2是本发明其中一个实施例的光伏百叶窗侧面结构示意图；

图3是本发明其中一个实施例的光伏百叶窗单元连接关系图；

图4是本发明其中一个实施例的控制单元模块连接关系图；

图5是本发明其中一个实施例的灯组控制模块结构图；

图6是本发明其中一个实施例的储能单元模块连接关系图；

图7是本发明其中一个实施例的移动终端模块连接关系图。

其中：窗叶片1；连接单元3；光伏单元2；太阳能控制电路23；电能输出线22；光伏发电片21；驱动电机31；上转轴32；下转轴33；传动带34；报警电路4；红外报警器41；控制单元6；电机驱动电路61；叶片调节电路62；光传感器621；温度传感器622；微型视频监控器42；声音采集器43；手势采集和识别电路63；情景灯单元7；灯组控制模块71；LED灯72；灯组通断控制电路711；灯光颜色切换电路712；闪烁频率切换电路713；储能单元5；蓄电池51；限压恒流充电电路52；DC-DC变换电路53；充电插口54；电量检测电路55；无线声音播放器44；远程通讯模块64；移动终端8；窗叶片旋转控制模块81；报警信息管理模块82；情景灯管理模块83；PCB电路板9。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例的多功能光伏百叶窗，如图1所示，包括窗叶片1和连接单元3，多个所述窗叶片1平行层叠设置，构成百叶窗主体；所述连接单元3连接固定各个所述窗叶片1并控制所述窗叶片1的旋转角度；

还包括光伏单元2，如图1、图3所示，所述光伏单元2包括太阳能控制电路23、电能输出线22和多个光伏发电片21，所述光伏发电片21安装于所述窗叶片1，多个所述光伏发电片21通过电能输出线22并行连接，并且多个所述光伏发电片21通过电能输出线22和太阳能控制电路23电连接，所述太阳能控制电路23用于控制光伏发电片21的电能输出量；

如图1、图2所示，所述连接单元3包括驱动电机31、上转轴32、下转轴33和两个传动带34，所述上转轴32设置于百叶窗主体的上方，所述下转轴33设置于百叶窗主体的下方；所述驱动电机31的转轴和下转轴33连接，所述驱动电机31驱动所述下转轴33旋转；所述上转轴32和下转轴33之间通过所述传动带34连接，并且两个所述传动带34设置于百叶窗主体的左右两侧，所述窗叶片1的左右两端分别和对应的所述传动带34连接，并且所述窗叶片1的前后边缘和所述传动带34的内侧固定连接，从而通过所述传动带34的运动带动所述窗叶片1轴向旋转；

如图3所示，所述驱动电机31和太阳能控制电路23电连接，所述光伏发电片21通过所述太阳能控制电路23向驱动电机31输送电能；

如图3所示，还包括报警电路4，所述报警电路4包括红外报警器41，如图1所示，所述红外报警器41安装于所述窗叶片1上，并且所述红外报警器41和太阳能控制电路23电连接，所述光伏发电片21通过所述太阳能控制电路23向红外报警器41输送电能。

所述多功能光伏百叶窗设有光伏单元2，既起到遮阳功能，又可利用接收、转化和存储的太阳光辐射能量以为其他单元的功能实现提供能量支持，无需市电接口或市电电源布线来引入市电，节能环保。所述多功能光伏百叶窗将普通的百叶窗和所述光伏发电片21相结合，在保证室内采光的同时，还利用了窗户的空间，实现光伏发电，有利于光伏建筑一体化。所述光伏发电片21为薄膜太阳能电池，可将太阳能转化为电能，易于安装和维护，环境适应性好，优选为铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池，铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池能量转化效率高，适合小面积应用(即便于安装于所述窗叶片1上)，稳定性好，易于封装，弱光时仍有较好的能量转化效果。多个所述光伏发电片21通过电能输出线22并行连接，从而将每个所述光伏发电片21的电量并联输出至所述太阳能控制电路23，由所述太阳能控制电路23将电量输送至各个单元。

所述连接单元3用于连接固定各个所述窗叶片1并控制所述窗叶片1的旋转角度，所述上转轴32和下转轴33之间通过所述传动带34连接，当所述驱动电机31驱动所述下转轴33旋转时，可通过所述传动带34的传动作用带动所述上转轴32同步旋转。而且，所述窗叶片1的前后边缘固定于传动带34的内侧，从而所述传动带34的运动可带动所述窗叶片1轴向旋转，即可同步调节所述百叶窗主体的所有窗叶片1的旋转角度，以改变所述窗叶片1之间的空隙大小，进而改变遮阳程度和通风量。所述连接单元3结构简单，易于操控，所述驱动电机31接收所述太阳能控制电路23输送的电能，无需使用市电，节能环保，使用成本低。

所述多功能光伏百叶窗还设有所述报警电路4，以对安装有所述多功能光伏百叶窗的家庭、写字楼办公室、厂房等起到一定的安防作用。所述红外报警器41安装于所述窗叶片1上，当室内有人闯入时立即产生报警信号。所述红外报警器41由所述光伏发电片21提供电能，节能环保，有效减少碳排放。

优选地，还包括控制单元6，如图3、图4所示，所述控制单元6包括电机驱动电路61和叶片调节电路62，所述太阳能控制电路23通过所述电机驱动电路61和驱动电机31电连接，所述电机驱动电路61控制所述驱动电机31的通断；所述叶片调节电路62和所述电机驱动电路61电连接，所述叶片调节电路62包括光传感器621和温度传感器622，所述叶片调节电路62通过所述光传感器621采集的光强度信息和温度传感器622采集的温度信息来控制所述驱动电机31，进而所述叶片调节电路62控制所述百叶窗主体的所述窗叶片1的旋转角度。

所述叶片调节电路62设置所述光传感器621和温度传感器622，所述光伏发电片21可直接作为所述光传感器621，以用于检测太阳光强度；所述温度传感器622用于检测室内温度，从而所述叶片调节电路62通过所述光传感器621采集的光强度信息和温度传感器622采集的温度信息来控制所述窗叶片1的旋转角度。当阳光强烈时，则减少所述窗叶片1之间的空隙，以减少太阳照射至室内的光量；当室内温度较高时，则增大所述窗叶片1之间的空隙，以加大室内的通风量。设置所述叶片调节电路62可实现对所述窗叶片1旋转角度的智能调控，平衡太阳能的接收效果和室内人员的舒适度。

优选地，所述报警电路4还包括微型视频监控器42和声音采集器43，如图1所示，所述微型视频监控器42和声音采集器43均安装于所述窗叶片1上，并且所述微型视频监控器42和声音采集器43均与所述太阳能控制电路23电连接，所述光伏发电片21通过所述太阳能控制电路23向所述微型视频监控器42和声音采集器43输送电能。所述微型视频监控器42用于对室内安全进行视频监控，提高室内安全防盗性；所述声音采集器43用于对室内进行声音采集，为警方提供更多有效证据。所述微型视频监控器42和声音采集器43均由所述光伏发电片21提供电能，可设置定时开启功能，节约能源，并且和与所述红外报警器41结合使用：当所述红外报警器41检测到室内有人闯入时，开启所述微型视频监控器42和声音采集器43，对室内情况进行录像和录音；所述微型视频监控器42和声音采集器43均具有存储功能，并可通过通信网络(蓝牙、WIFI等)将视频和音频备份至所述移动终端8，实现可疑情况下的视频警示和监控功能。

优选地，所述控制单元6还包括手势采集和识别电路63，如图4所示，所述手势采集和识别电路63的输入端和所述微型视频监控器42电连接，所述手势采集和识别电路63的输出端和所述电机驱动电路61电连接；所述手势采集和识别电路63通过所述微型视频监控器42采集手势图像，然后通过分析采集到的所述手势图像识别出对应的控制指令，最后将识别出的所述控制指令发送给所述电机驱动电路61，以通过所述电机驱动电路61控制所述窗叶片1的旋转角度。

设置所述手势采集和识别电路63，通过视频识别手势以控制所述窗叶片1的旋转角度，实现对所述窗叶片1的旋转角度的智能控制。使用者在所述微型视频监控器42前做出各种窗叶片控制手势，所述微型视频监控器42采集手势图像并发送至所述手势采集和识别电路63，所述手势采集和识别电路63通过分析采集到的所述手势图像识别出对应的控制指令，然后根据识别出的控制指令控制所述电机驱动电路61调节所述窗叶片1的旋转角度。使用者可在远离所述多功能光伏百叶窗的一定距离范围内进行操控，无需触碰任何按钮，更为方便灵活和卫生安全。

优选地，还包括情景灯单元7，如图3所示，所述情景灯单元7包括LED灯组和灯组控制模块71，所述LED灯组包括多个LED灯72，多个所述LED灯72并联地安装于所述百叶窗主体的所述窗叶片1上，如图1所示，多个所述LED灯72形成多行多列的阵列式的所述LED灯组；所述灯组控制模块71包括灯组通断控制电路711，如图5所示，所述LED灯组通过所述灯组通断控制电路711和所述太阳能控制电路23电连接；所述灯组通断控制电路711控制所述LED灯组中的各个所述LED灯72的通断。

阵列式的所述LED灯组设置于所述百叶窗主体上，提高了所述多功能光伏百叶窗的装饰效果，并且通过所述手势采集和识别电路63控制所述窗叶片1持续动态旋转，从而改变所述LED灯组的投射角度，加强装饰效果。所述灯组通断控制电路711控制所述LED灯组中的各个所述LED灯72的通断，从而使用者可根据需要组合出多种图案，提高使用体验度，更为人性化和多样化。

优选地，如图5所示，所述灯组控制模块71还包括灯光颜色切换电路712和闪烁频率切换电路713，所述灯光颜色切换电路712和闪烁频率切换电路713均与所述LED灯组并联；所述灯光颜色切换电路712控制所述LED灯组中的各个所述LED灯72的灯光颜色，，从而使用者可根据需要调节各个所述LED灯72的灯光颜色；所述闪烁频率切换电路713控制所述LED灯组中的各个所述LED灯72的闪烁频率，从而使用者可根据需要调节各个所述LED灯72的闪烁频率；大大地提高使用体验度和装饰效果，更为智能化和多样化。

优选地，如图3所示，还包括储能单元5，所述储能单元5包括蓄电池51、限压恒流充电电路52、DC-DC变换电路53、充电插口54和电量检测电路55，如图6所示，所述蓄电池51和所述太阳能控制电路23电连接；当太阳能充足时，所述太阳能控制电路23向所述蓄电池51输送电能；当太阳能不足时，所述蓄电池51向所述太阳能控制电路23输送电能；所述充电插口54和所述DC-DC变换电路53的输入端电连接，所述DC-DC变换电路53的输出端和所述限压恒流充电电路52的输入端电连接，所述限压恒流充电电路52的输出端和所述蓄电池51电连接；所述电量检测电路55和所述蓄电池51电连接，所述电量检测电路55检测所述蓄电池51的实时电量。

设置所述蓄电池51，在太阳能充足时对其进行储存，而在太阳能不足时释放电能以为各个单元提高能量支持，增加了所述多功能光伏百叶窗中各个器件的持航能力。所述充电插口54为USB充电插口，从而当出现长时间的连续极端阴雨天气时，电量出现紧缺情况，可通过所述充电插口54和移动电源(即充电宝)连接，以对所述蓄电池51进行充电。从所述充电插口54输入的电量先经过所述DC-DC变换电路53进行电压大小变换以适应所述蓄电池51的额定输入电压要求，再经过所述限压恒流充电电路52对充电电量进行控制，提高充电安全可靠性。所述检测所述蓄电池51的实时电量，让使用者实时了解剩余电量情况，提醒使用者在电路紧缺时对所述蓄电池51及时充电。

优选地，还包括无线声音播放器44，如图1所示，所述无线声音播放器44安装于所述窗叶片1上，所述无线声音播放器44和所述太阳能控制电路23电连接，所述光伏发电片21通过所述太阳能控制电路23向所述无线声音播放器44输送电能。所述无线声音播放器44可通过通信网络(蓝牙、WIFI等)和所述移动终端8建立通讯，播放所述移动终端8中的声音文件，如歌曲音乐等，与所述灯组控制模块71配合，更好地营造室内情景气氛。而且，所述无线声音播放器44、微型视频监控器42和声音采集器43三者可结合使用，从而使用者可通过所述移动终端8和室内人员进行远程视频通话和远程音频通话，比如室内人员突发紧急情况时，室外人员可通过这种方式与室内人员进行沟通。

优选地，如图1所示，还包括PCB电路板9，所述PCB电路板9为太阳能控制电路23、控制单元6、灯组控制模块71、报警电路4和储能单元5的载体，所述PCB电路板9和所述百叶窗主体并排设置；所述控制单元6还包括远程通讯模块64，如图4所示，所述电机驱动电路61、报警电路4、灯组控制模块71均与所述远程通讯模块64电连接，所述远程通讯模块64通过通信网络和移动终端8建立通讯。设置所述远程通讯模块64通过通信网络和移动终端8建立通讯，从而实现对所述多功能光伏百叶窗的远程控制。

优选地，使用所述多功能光伏百叶窗的移动终端，如图7所示，所述移动终端8包括：窗叶片旋转控制模块81，用于控制所述窗叶片1的旋转角度；报警信息管理模块82，用于存储和管理接收到的红外报警信号、视频监控图像和音频信号；情景灯管理模块83，用于控制所述LED灯组的各个所述LED灯72的通断、灯光颜色和闪烁频率。

所述窗叶片旋转控制模块81可通过手势识别或触摸按钮来对所述窗叶片1的旋转角度进行远程控制，更为智能化。所述报警信息管理模块82存储和管理接收到的红外报警信号、视频监控图像和音频信号，让使用者及时了解安全防盗情况，自行判断是否报警，也便于使用者查看视频监控图像和音频信号，提高防盗可靠性。所述情景灯管理模块83可通过手势识别或触摸按钮来对所述LED灯组的各个所述LED灯72的通断、灯光颜色和闪烁频率进行远程控制，更为智能化。优选地，所述窗叶片旋转控制模块81还包括百叶窗运转模式选择子模块，所述百叶窗运转模式选择子模块可提供最大遮挡模式、标准优化模式、柔和入射模式和智能学习模式这四种运转模式以供使用者选择，其中所述最大遮挡模式可使所述窗叶片1之间的空隙减至最小，以遮挡最多太阳光；所述柔和入射模式可调节所述窗叶片1的旋转角度以避免太阳光直接入射至室内；所述标准优化模式根据百叶窗的发电量和室内人员的舒适性来调节所述窗叶片1的旋转角度；所述智能学习模式可加入室内人员活动与休息的时间段，同时自动分析所述标准优化模式为基础的算法与用户每次的手动微调动作之间的差距，并可对分析方法设计人机互动的进一步修正和确认。

本实施例所述的多功能光伏百叶窗具有以下有益效果：1.设有光伏单元2，既起到遮阳功能，又可利用接收、转化和存储的太阳光辐射能量以为其他单元的功能实现提供能量支持，无需市电接口或市电电源布线来引入市电，节能环保；2.设有所述报警电路4，以对安装有所述多功能光伏百叶窗的家庭、写字楼办公室、厂房等起到一定的安防作用；3.设置所述叶片调节电路62可实现对所述窗叶片1旋转角度的智能调控，平衡太阳能的接收效果和室内人员的舒适度；4.设置所述手势采集和识别电路63，通过视频识别手势以控制所述窗叶片1的旋转角度，实现对所述窗叶片1的旋转角度的智能控制。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。