一種太陽能鋁合金窗的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種太陽能鋁合金窗，包括窗戶框架、傳動機構、轉動機構和太陽能供電單元，傳動機構包括電機和與電機連接的相互串聯的蝸桿；轉動機構包括與蝸桿嚙合的蝸輪、與蝸輪連接的轉軸和固定安裝在轉軸上的窗扇；太陽能供電單元包括依次連接的太陽能電池板、第一光敏傳感器和處理單元，處理單元與電機電連接；第一光敏傳感器將檢測到的光信號發送給處理單元，由處理單元通過電機控制轉軸旋轉，進而調整太陽能電池板的受光角度。本實用新型結構簡單，與窗戶一體化，可以安裝于任何房屋，能將太陽能高效得加以利用，既美觀又實用，并且環保節能，可以滿足部分用電需求，實現光伏建筑一體化。
【專利說明】一種太陽能鋁合金窗
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種太陽能鋁合金窗。
【背景技術】
[0002]目前國際能源主要以石油，煤炭等不可再生能源為主，而隨著這些不可再生能源的逐漸消耗，不僅世界能源危機的問題越來越嚴峻，而且由于石油和煤炭等的使用釋放出各種污染，加劇了日趨嚴重的環境問題。各國政府正在積極發展和推廣可再生能源，而太陽能是最環保并且可再生的能源。因此，需要將太陽能有效合理地加以利用，以緩和日益嚴重的能源危機。目前利用太陽能的例子有太陽能熱水器、太陽能空調等，并且還有光伏建筑一體化形式，光伏建筑一體化是應用太陽能發電的一種新概念，簡單地講就是將太陽能光伏發電方陣安裝在建筑的圍護結構外表面來提供電力，根據光伏方陣與建筑結合的方式不同，光伏建筑一體化可分為兩大類:第一類是光伏方陣與建筑的結合，這種方式是將光伏方陣依附于建筑物上，建筑物作為光伏方陣載體，起支承作用；第二類是光伏方陣與建筑的集成，這種方式是光伏組件以一種建筑材料的形式出現，光伏方陣成為建筑不可分割的一部分，但是它造價較高，發電成本高，不能充分利用太陽能，目前只是用于一些公共機構，并不能實施于尋常百姓家，局限性較大，因此，如何高效利用太陽能，使太陽能得到更為廣泛的應用仍然是一個有待研究的問題。
實用新型內容
[0003]本實用新型要解決的技術問題是提供一種太陽能鋁合金窗，可以安裝于任何房屋，它能將太陽能高效利用起來，滿足部分用電需求，實現了光伏建筑一體化，既美觀又實用，并且環保節能。
[0004]為解決以上技術問題，本實用新型采用了以下技術方案:
[0005]本實用新型提供了一種太陽能鋁合金窗，它包括窗戶框架、傳動機構、轉動機構和太陽能供電單元，所述傳動機構安裝在窗戶框架內，包括電機以及與電機連接的至少一個蝸桿，所述蝸桿通過聯軸器串聯；所述轉動機構包括與所述蝸桿嚙合的蝸輪、與所述蝸輪連接的轉軸以及固定安裝在所述轉軸上的窗扇；所述太陽能供電單元，包括安裝在所述窗扇上的太陽能電池板、測量光照角度的第一光敏傳感器和處理單元，所述處理單元與電機電連接；所述太陽能電池板將太陽光能轉化為電能并存貯于可充電電池，第一光敏傳感器將檢測到的光信號發送給處理單元，由處理單元控制電機旋轉，進而調整太陽能電池板的受光角度。結構簡單，與窗戶一體化，可以安裝于任何房屋，能將太陽能高效得加以利用，既美觀又實用，并且環保節能。
[0006]進一步的，所述窗戶框架包括第一立柱和第二立柱，所述第一立柱側部設置有第一軸孔，所述第二立柱側部設置有第二軸孔，所述轉軸通過第一軸孔和第二軸孔。所述第一軸孔和第二軸孔起到支撐作用。
[0007]進一步的，所述第一立柱頂端設置有導向孔，所述導向孔的長度根據蝸桿運動的形成來定。導向孔對蝸桿的上下運動起到導向作用。
[0008]進一步的，所述太陽能電池板上設置有可伸縮的用于遮擋電池板的遮擋片，所述太陽能供電單元還包括用于偵測待充電設備和可充電電池的充電信息的偵測單元，所述偵測單元與處理單元電連接，并通過處理單元控制遮擋片的伸縮。當偵測到的待充電設備和可充電電池充電滿時，遮擋片伸出遮住太陽能電池板，太陽能電池板不再吸收光能，否則，遮擋片縮回，太陽能電池板繼續進行光電轉換。
[0009]進一步的,所述太陽能供電單元還包括顯示單元,所述偵測單元將偵測到的待充電設備和可充電電池的充電狀態信息反饋給處理單元，所述處理單元控制所述顯示單元顯示所述充電狀態信息?？梢詫崟r監控待充電設備和可充電電池的充放電狀態。
[0010]進一步的，所述處理單元還用于根據充電狀態信息，判斷充電設備完成充電所剩余的時間，并控制所述顯示單元顯示剩余充電時間。
[0011]進一步的，所述太陽能電池板為多塊非晶硅太陽能電池片串聯而成，所述窗戶框架上設置有測量光照強度的第二光敏傳感器，所述第二光敏傳感器與處理單元電連接，處理單元根據光照強度來控制所述太陽能電池片的伸縮。
[0012]進一步的，所述太陽能供電單元還包括充電控制單元，用于控制所述可充電電池進行充電；逆變器，用于將所述可充電電池的直流電壓轉換成交流電壓；供電接口，用于連接外部用電設備進行充電；供電控制單元，用于控制所述交流電壓對用電設備進行充電。
[0013]進一步的，所述窗扇上設置有把手，所述把手內側設置有將所述窗扇鎖緊的開關。
[0014]采用以上技術方案，本實用新型所取得的有益效果是:本實用新型提供的太陽能鋁合金窗，可以安裝于任何房屋，它能將太陽能高效利用起來，滿足部分用電需求，實現了光伏建筑一體化，既美觀又實用，并且環保節能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型的技術作進一步的詳細說明:
[0016]圖1為本實用新型太陽能鋁合金窗的整體結構圖；
[0017]圖2為圖1所示A-A視圖；
[0018]圖3為圖2所示B-B視圖；
[0019]圖4為本實用新型太陽能鋁合金窗的硬件架構圖。
[0020]其中:1 一窗戶框架；11 一第一立柱；111 一第一軸孔；112 —導向孔；12—第二立柱；121—第二軸孔；2 —窗扇；21—把手；211—開關；22—轉軸；301—太陽能電池板；302—第一光敏傳感器；303—處理單元；304—第二光敏傳感器；305—充電控制單元；306—充電接口 ；307—待充電設備；308—可充電電池；309—逆變器；310—供電控制單元；311一供電接口 ；312—用電設備；313—偵測單兀；314—顯不單兀；4一蝸桿；5—蝸輪；6—電機；7—聯軸器。
【具體實施方式】
[0021]如圖1所示，本實用新型太陽能鋁合金窗，包括窗戶框架1、傳動機構、轉動機構和太陽能供電單元，所述傳動機構安裝在窗戶框架I內，包括電機6以及與電機6連接的至少一個蝸桿4，所述蝸桿4通過聯軸器7串聯；所述轉動機構包括與所述蝸桿4嚙合的蝸輪5、與所述蝸輪5連接的轉軸22以及固定安裝在所述轉軸22上的窗扇2 ;所述太陽能供電單兀包括安裝在窗扇2上的太陽能電池板301、測量光照角度的第一光敏傳感器302和處理單元303，所述第一光敏傳感器302與處理單元303以及電機6電連接，所述太陽能電池板301將太陽光能轉化為電能并存貯于待充電設備307，第一光敏傳感器302將檢測到的光信號發送給處理單元303，由處理單元303通過電機6控制轉軸22旋轉，進而調整太陽能電池板301的受光角度。
[0022]第一光敏傳感器302將探測到的光照信息反饋給處理單元303，處理單元303通過分析計算并控制電機6轉動，電機6轉動帶動蝸桿4轉動，由于蝸桿4之間用聯軸器7串聯在一起，所有蝸桿4同步轉動，與蝸桿4嚙合的蝸輪5同步轉動，帶動與蝸輪5連接的轉軸22轉動，進而帶動窗扇2轉動，從而調整太陽能電池板301的受光角度。所述蝸桿4也可以做成一個整體，與所述蝸輪5嚙合。采用蝸輪蝸桿傳動方式，能精確控制轉軸22的轉動角度，并且蝸輪蝸桿具有自鎖功能，只能蝸桿4帶動蝸輪5轉動，而不會因為窗扇2的重力或施加在窗扇2上的外界風力導致蝸輪5轉動，而影響轉軸22轉動的精度，窗扇2旋轉的角度范圍為0-180°，旋轉范圍大，可通過旋轉窗扇2使得太陽能電池板301較大程度得吸收太陽能，例如，當正午太陽光垂直照射時，通過第一光敏傳感器302的檢測，將檢測到的光照信息反饋給處理單元303，由處理單元303分析計算后，控制傳動裝置運動，進一步控制轉動裝置運動，在轉動裝置的作用下，窗扇2旋轉到與窗戶框架呈90°，使得太陽能電池板301能夠最大程度得吸收太陽光，將太陽能有效利用起來，滿足部分用電需求，實現了光伏建筑一體化，既美觀又實用。
[0023]窗戶框架I包括第一立柱11和第二立柱12，第一立柱11為型材切割而成，截面為方形，所述傳動機構及蝸輪5設置在第一立柱11里，第一立柱11上設置有第一軸孔111，第二立柱12上設置有第二軸孔121，轉軸22的一端通過第一軸孔111，另一端通過第二軸孔121，轉軸22與第一軸孔111之間以及轉軸22與第二軸孔121之間均設置有軸承，第一軸孔111和第二軸孔121起到承載轉軸22的作用，防止轉軸22彎曲變形，第一立柱11上端還設置有導向孔112，導向孔112的深度略大于蝸桿4運動的行程，對蝸桿4的自由端起到限位和引導的作用。
[0024]太陽能電池板301設置在窗扇2的下端，太陽能電池板301為多塊非晶硅太陽能電池片串聯而成，非晶硅太陽能電池片具有較高的光吸收系數，特別是在0.3-0.75um的可見光波段，它的吸收系數比單晶硅要高出一個數量級，因而它比單晶硅對太陽能輻射的吸收率要高40倍左右，用很薄的非晶硅膜(約Ium厚)就能吸收90%有用的太陽能，并且成本低，污染小。
[0025]太陽能電池板301上設置有可伸縮的用于遮擋太陽能電池板301的可伸縮的遮擋片，所述太陽能供電單元還包括用于偵測待充電設備和可充電電池的充電信息的偵測單元313，所述偵測單元313與處理單元303和充電接口 306電連接，并通過處理單元303控制遮擋片的伸縮，當偵測到的充電滿時，遮擋片伸出將太陽能電池板301遮住。
[0026]所述窗戶框架I上設置有測量光照強度的第二光敏傳感器304，所述第二光敏傳感器304與處理單元303電連接，根據光照強度來控制所述太陽能電池片的伸縮，所述太陽能電池片層疊在一起，并可依次滑動展開，太陽能電池片可部分展開，也可整體展開，整體展開時覆蓋半個窗扇，當光照強時，處理單元303控制太陽能電池片伸出，當光照較弱時；處理單元303控制太陽能電池片縮回；處理單元303可根據光照強度控制太陽能電池片的伸出片數和縮回片數，即可采光發電，又不影響室內采光，并且與窗戶渾然一體，實用美觀。
[0027]所述太陽能供電單元還包括顯示單元314,顯示單元314與處理單元303電連接，處理單元303用于控制顯示單元314顯示充電狀態信息，該充電狀態信息包括待充電設備和可充電電池的已充入電量，充電剩余時間，所述偵測單元313將偵測到的充電狀態信息發送給處理單元303，經過處理單元303的分析處理，控制顯示單元314顯示所述充電狀態信息，所述充電狀態信息通過顯示單元314顯示出來，顯示單元314為設置在窗戶框架I上的LED，顯示單元314還用于顯示時鐘，日期，并且，處理單元303還用于控制顯示單元314顯示當前光照強度。
[0028]所述太陽能供電單元還包括充電控制單元305、逆變器309、供電接口 311和供電控制單元310，充電控制單元305用于控制待充電設備307進行充電；逆變器309用于將待充電設備307的直流電壓轉換成交流電壓；供電接口 311用于連接外部用電設備312進行充電；供電控制單元310用于控制所述交流電壓對用電設備312進行充電。太陽能電池板301吸收太陽能并將太陽能轉化成電能，再由充電控制單元305控制將電能通過充電接口306充入待充電設備307，或者由充電控制單元305控制可充電電池308進行充電，再由逆變器309將充得的直流電轉換為交流電，然后通過供電控制單元310控制所述交流電對用電設備312進行充電，逆變器309輸出的電也可以直接用于顯示單元314、處理單元303和電機6。
[0029]窗扇2側邊設置有把手21，把手21內側設置有將所述窗扇鎖緊的開關211，握住把手21并按壓開關211就可以將窗扇2打開或關閉。
[0030]最后應說明的是:以上僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換，但是凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種太陽能鋁合金窗，其特征在于: 包括窗戶框架； 傳動機構，安裝在窗戶框架內，包括電機以及與電機連接的至少一個蝸桿，所述蝸桿通過聯軸器串聯； 轉動機構，包括與所述蝸桿嚙合的蝸輪、與所述蝸輪連接的轉軸以及固定安裝在所述轉軸上的窗扇； 太陽能供電單元，包括安裝在所述窗扇上的太陽能電池板、測量光照角度的第一光敏傳感器和處理單元，所述處理單元與電機電連接； 所述太陽能電池板將太陽光能轉化為電能并存貯于可充電電池，第一光敏傳感器將檢測到的光信號發送給處理單元，由處理單元控制電機旋轉，進而調整太陽能電池板的受光角度。
2.根據權利要求1所述的太陽能鋁合金窗，其特征在于:所述窗戶框架包括第一立柱和第二立柱，所述第一立柱側部設置有第一軸孔，所述第二立柱側部設置有第二軸孔，所述轉軸通過第一軸孔和第二軸孔。
3.根據權利要求2所述的太陽能鋁合金窗，其特征在于:所述第一立柱頂端設置有導向孔，所述導向孔的長度根據蝸桿運動的形成來定。
4.根據權利要求1所述的太陽能鋁合金窗，其特征在于:所述太陽能電池板上設置有可伸縮的用于遮擋電池板的遮擋片，所述太陽能供電單元還包括用于偵測待充電設備和可充電電池的充電信息的偵測單元，所述偵測單元與處理單元電連接，并通過處理單元控制遮擋片的伸縮。
5.根據權利要求4所述的太陽能鋁合金窗，其特征在于:所述太陽能供電單元還包括顯示單元，所述偵測單元將偵測到的充電狀態信息反饋給處理單元，所述處理單元控制所述顯示單元顯示充電狀態信息。
6.根據權利要求5所述的太陽能鋁合金窗，其特征在于:所述處理單元還用于根據充電狀態信息，判斷充電設備完成充電所剩余的時間，并控制所述顯示單元顯示剩余充電時間。
7.根據權利要求1所述的太陽能鋁合金窗，其特征在于:所述太陽能電池板為多塊非晶娃太陽能電池片串聯而成。
8.根據權利要求7所述的太陽能鋁合金窗，其特征在于:所述窗戶框架上設置有測量光照強度的第二光敏傳感器，所述第二光敏傳感器與處理單元電連接，處理單元根據光照強度來控制所述太陽能電池片的伸縮。
9.根據權利要求1所述的太陽能鋁合金窗，其特征在于:所述太陽能供電單元還包括充電控制單元，用于控制所述可充電電池進行充電； 逆變器，用于將所述可充電電池的直流電壓轉換成交流電壓； 供電接口，用于連接外部用電設備進行充電； 供電控制單元，用于控制所述交流電壓對用電設備進行充電。
10.根據權利要求1所述的太陽能鋁合金窗，其特征在于:所述窗扇上設置有把手，所述把手內側設置有將所述窗扇鎖緊的開關。
【文檔編號】E05F15/10GK203462972SQ201320461149
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年7月30日 優先權日:2013年7月30日
【發明者】熊啟權 申請人:廣東永利堅鋁業有限公司