智能窗装置及系统的制作方法

[0001]
本申请涉及智能家居技术领域，特别是涉及一种智能窗装置及系统。


背景技术：

[0002]
随着技术的进步和智能化的发展，智能家居的应用越来越广泛，其中，智能窗是智能家居的重要应用之一。传统的窗户是通过人工操作进行打开或关闭操作，智能窗的应用实现了自动控制窗户的打开或关闭。然而，目前应用的智能窗通常需要配合人为控制操作来实现自动启闭窗户，智能窗的自动控制程度低，而智能窗自动控制启闭过程中能耗大。
[0003]
在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：现有的智能窗自动控制程度低，且能耗大。


技术实现要素：

[0004]
基于此，有必要针对传统的智能窗自动控制程度低，且能耗大的问题，提供一种智能窗装置及系统。
[0005]
为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种智能窗装置，包括窗扇，固定设置在墙体上的窗框，以及活动连接在窗扇与窗框之间的转动机构；转动机构用于带动窗扇打开或关闭；还包括：
[0006]
动力装置，动力装置与转动机构机械连接；动力装置用于带动转动机构转动；
[0007]
控制器，控制器电性连接动力装置；
[0008]
光伏发电装置，光伏发电装置安装在窗框的第一侧；光伏发电装置分别电性连接控制器和动力装置；
[0009]
湿度传感器，湿度传感器设于窗框的第二侧；湿度传感器电性连接控制器。
[0010]
在其中一个实施例中，光伏发电装置包括太阳能发电板、储能模块和连接在太阳能发电板和储能模块之间的电源转换模块；
[0011]
储能模块分别电性连接动力装置和控制器。
[0012]
在其中一个实施例中，动力装置包括电动机以及电性连接电动机的电机驱动器；
[0013]
电动机与转动机构机械连接。
[0014]
在其中一个实施例中，电动机为步进电机。
[0015]
在其中一个实施例中，转动机构包括推杆，导轨，以及机械连接电动机的齿轮；推杆的一端与窗扇机械连接，另一端与齿轮机械连接，齿轮与导轨咬合连接。
[0016]
在其中一个实施例中，还包括设于窗框第二侧的温度传感器；
[0017]
温度传感器电性连接控制器。
[0018]
在其中一个实施例中，还包括电性连接控制器的无线通信模块；
[0019]
无线通信模块用于与移动终端通信连接。
[0020]
在其中一个实施例中，无线通信模块为蓝牙通信模块、红外通信模块或wifi通信模块。
[0021]
在其中一个实施例中，控制器为单片机。
[0022]
另一方面，本实用新型实施例还提供了一种智能窗系统，包括显示设备以及如上述任意一项的智能窗装置；
[0023]
显示设备电性连接智能窗装置。
[0024]
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：基于窗框固定设置在墙体上，转动机构活动连接在窗扇与窗框之间，进而转动机构可带动窗扇打开或关闭。基于动力装置与转动机构机械连接；控制器电性连接动力装置；光伏发电装置安装在窗框的第一侧；光伏发电装置分别电性连接控制器和动力装置，进而光伏发电装置可分别向控制器和动力装置供电，实现节能环保作用；基于湿度传感器设于窗框的第二侧；湿度传感器电性连接控制器；进而控制器可根据湿度传感器测量得到湿度，控制动力装置工作，使得动力装置能够带动转动机构转动，从而转动机构带动窗扇打开或关闭，无需人为控制操作，提高智能窗自动控制程度。
附图说明
[0025]
图1为一个实施例中智能窗装置的第一结构示意图；
[0026]
图2为一个实施例中智能窗装置的第二结构示意图；
[0027]
图3为一个实施例中智能窗装置的第三结构示意图；
[0028]
图4为一个实施例中智能窗系统的结构示意图。
具体实施方式
[0029]
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。
[0030]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0031]
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种智能窗装置，该装置包括窗扇110，固定设置在墙体上的窗框120，以及活动连接在窗扇110与窗框120之间的转动机构130；转动机构130用于带动窗扇120打开或关闭；该装置还包括：
[0032]
动力装置140，动力装置140与转动机构130机械连接；动力装置140用于带动转动机构130转动；
[0033]
控制器150，控制器150电性连接动力装置140；
[0034]
光伏发电装置160，光伏发电装置160安装在窗框120的第一侧；光伏发电装置160分别电性连接控制器150和动力装置140；
[0035]
湿度传感器170，湿度传感器170设于窗框120的第二侧；湿度传感器170电性连接控制器150。
[0036]
其中，窗扇110可以是具有透明玻璃的窗扇。窗扇110的形状可以是矩形形状。窗框120可以矩形窗框，窗扇110关闭时，窗扇110能够与窗框120紧密贴合。在一个示例中，窗扇
110与窗框120的一侧活动连接。例如窗扇110与窗框120的上侧活动连接，而转动机构130可带动窗扇可上下伸缩，实现窗扇110的打开或关闭。墙体可以是房间的墙体，墙体设有安装窗框120的窗口，进而窗框120可在墙体的窗口处安装。转动机构130指的是把动力装置140的动力传递给窗扇110的中间设备。转动机构130可用来带动窗扇110打开或关闭。
[0037]
动力装置140指的是能够将电能转换为动能的设备。基于动力装置140机械连接转动机构，进而动力装置140可将产生的动能传递给转动机构130，使得转动机构130转动，进而转动机构130带动窗扇110打开或关闭。光伏发电装置160指的是能够将光能转变为电能的发电装置，光伏发电装置160可用来将产生的电能分别传输给控制器150和动力装置140，实现对控制器150和动力装置140的供电。光伏发电装置160可安装在窗框120的第一侧，光伏发电装置160设于室外。
[0038]
控制器150指的是能够进行数据处理和信号传输的控制设备。湿度传感器170可用来测量当前环境的湿度数据。湿度传感器170可以是电阻式湿度传感器，也可以是电容式湿度传感器。
[0039]
具体地，基于光伏发电装置160安装在窗框120的第一侧；光伏发电装置160分别电性连接控制器150和动力装置140，进而光伏发电装置160可将太阳能转换为电能，并将转换的电能分别传递给控制器150和动力装置140，实现对控制器150和动力装置140的供电，从而能够节省市电的供电量，且节能环保，缓解了智能窗自动控制启闭过程中能耗大的问题。基于转动机构130活动连接在窗扇110与窗框120之间；湿度传感器170设于窗框120的第二侧；湿度传感器170电性连接控制器150；动力装置140与转动机构130机械连接；控制器150电性连接动力装置140，进而湿度传感器170可检测室外的湿度数据，并将湿度数据传输给控制器150，进而控制器150可根据湿度数据，控制动力装置140工作，使得动力装置140带动转动机构130转动，进而实现转动机构130带动窗扇110打开或关闭。
[0040]
例如，控制器150可基于数据比较器处理湿度数据与阈值，在湿度数据大于阈值时(即当前天气为下雨时)，控制动力装置140正向转动，使得动力装置140带动转动机构130正向转动，进而实现转动机构130带动窗扇110打开；在湿度数据小于阈值时(即雨停时)，控制动力装置140反向转动，使得动力装置140带动转动机构130反向转动，进而实现转动机构130带动窗扇110关闭。
[0041]
上述实施例中，基于窗框固定设置在墙体上，转动机构活动连接在窗扇与窗框之间，进而转动机构可带动窗扇打开或关闭。基于动力装置与转动机构机械连接；控制器电性连接动力装置；光伏发电装置安装在窗框的第一侧；光伏发电装置分别电性连接控制器和动力装置，进而光伏发电装置可分别向控制器和动力装置供电，实现节能环保作用；基于湿度传感器设于窗框的第二侧；湿度传感器电性连接控制器；进而控制器可根据湿度传感器测量得到湿度，控制动力装置工作，使得动力装置能够带动转动机构转动，从而转动机构带动窗扇打开或关闭，无需人为控制操作，提高智能窗自动控制程度。
[0042]
在一个实施例中，如图2所示，光伏发电装置160包括太阳能发电板162、储能模块164和连接在太阳能发电板162和储能模块164之间的电源转换模块166；储能模块164分别电性连接动力装置140和控制器150。
[0043]
其中，太阳能发电板162指的是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应直接或间接转换成电能的装置。在一个示例中，太阳能发电板162可包括多个太阳能发电片；多
个太阳能发电片串联组成太阳能发电板162。电源转换模块166可用来对太阳能发电板产生的电能进行转换，并将转换后的电能存储在储能模块164。在一个示例中，电源转换模块166可包含逆变模块。储能模块164可以是锂电池模组。
[0044]
具体地，基于电源转换模块166连接在太阳能发电板162和储能模块164之间，储能模块164分别电性连接动力装置140和控制器150，进而太阳能发电板162可将太阳能转换为电能，并将转换的电能传递给电源转换模块166；电源转换模块166对接收到的电能进行电源转换，并将转换后的电能传输给储能装置164，实现通过储能装置164存储电能，进而可通过储能装置164分别向控制器150和动力装置140提供电能，实现对控制器150和动力装置140的供电，从而能够节省市电的供电量，且节能环保，缓解了智能窗自动控制启闭过程中能耗大的问题。
[0045]
在一个实施例中，如图3所示，动力装置140包括电动机142以及电性连接电动机142的电机驱动器144；电动机142与转动机构130机械连接。
[0046]
其中，电动机142可包括定子和转子，转子可与转动机构130机械连接，进而当转子转动时，带动转动机构130转动。电机驱动器144可用来驱动电动机142工作。
[0047]
具体地，基于电机驱动器144电性连接电动机142，电动机142与转动机构144机械连接，进而控制器150可根据湿度传感器170传输的湿度数据，控制电机驱动器144工作，通过电机驱动器144驱动电动机142工作，使得电动机142带动转动机构130转动，进而实现转动机构130带动窗扇110打开或关闭，提高了智能窗自动控制程度。
[0048]
在一个具体的实施例中，电动机为步进电机；电机驱动器为步进电机驱动器。
[0049]
在一个实施例中，转动机构包括推杆，导轨，以及机械连接电动机的齿轮；推杆的一端与窗扇机械连接，另一端与齿轮机械连接；齿轮与导轨咬合连接。
[0050]
其中，齿轮可包含若干给凸齿，导轨设于与齿轮的凸齿咬合连接的凹槽。电动机可带动齿轮转动，进而齿轮可在导轨上移动。推杆可以是金属推杆。
[0051]
具体地，基于推杆的一端与窗扇机械连接，推杆的另一端与齿轮机械连接；齿轮与导轨咬合连接，进而控制器可根据湿度传感器传输的湿度数据，控制电机驱动器工作，通过电机驱动器驱动电动机工作，使得电动机带动齿轮在导轨上转动工作，齿轮在导轨上移动，进而传递推杆作用力，带动窗扇打开或关闭，进而实现转动机构带动窗扇打开或关闭，无需人为控制操作，提高了智能窗自动控制程度。
[0052]
在一个实施例中，智能窗装置还包括设于窗框第二侧的温度传感器；温度传感器电性连接控制器。
[0053]
其中，温度传感器可以是非接触式温度传感器。
[0054]
具体地，基于温度传感器电线连接控制器，进而温度传感器可对当前环境进行温度检测，并将检测到的温度数据传输给控制器。控制器可根据温度数据控制动力装置工作，使得动力装置能够带动转动机构转动，从而转动机构带动窗扇打开或关闭，可实现温度过高时，自动控制窗扇打开进行通风，提高；智能窗自动控制程度。
[0055]
在一个实施例中，智能窗装置还包括电性连接控制器的无线通信模块；无线通信模块用于与移动终端通信连接。
[0056]
其中，移动终端可以但不限于是手机、平板电脑或智能穿戴设备。
[0057]
具体地，基于无线通信模块通信连接在移动终端和控制器之间，移动终端可通过
无线通信模块向控制器传输控制指令，进而用于可远程控制窗扇的打开或关闭。
[0058]
在一个具体的实施例中，无线通信模块为蓝牙通信模块、红外通信模块或wifi通信模块。
[0059]
在一个具体的实施例中，控制器为单片机。例如，控制器可以是51系列的单片机。
[0060]
需要说明的是，窗扇的一侧可通过合页与窗框铰链连接，通过转动机构带动窗扇转动，进而实现窗扇的打开或关闭。
[0061]
在一个实施例中，如图4所示，还提供了一种智能窗系统，包括显示设备以及如上述任意一项的智能窗装置10；显示设备20电性连接智能窗装置10。
[0062]
其中，显示设备20可以是lcd(liquid crystal display液晶显示)显示设备或led(light emitting diode，发光二极管)显示设备。
[0063]
具体而言，基于窗框120固定设置在墙体上，转动机构130活动连接在窗扇110与窗框120之间，进而转动机构130可带动窗扇110打开或关闭。基于动力装置140与转动机构130机械连接；控制器150电性连接动力装置140；光伏发电装置160安装在窗框120的第一侧；光伏发电装置160分别电性连接控制器150和动力装置140，进而光伏发电装置160可分别向控制器150和动力装置140供电，实现节能环保作用；基于湿度传感器170设于窗框120的第二侧；湿度传感器170电性连接控制器150；进而控制器150可根据湿度传感器170测量得到湿度，控制动力装置140工作，使得动力装置140能够带动转动机构130转动，从而转动机构130带动窗扇110打开或关闭；基于显示设备20电性连接控制器150，进而控制器150可将湿度数据和窗扇110的打开或关闭信息等传输给显示设备20，通过显示设备20进行数据显示，进一步提高了智能窗自动控制程度。
[0064]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0065]
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。