專利名稱：柔性太陽能電池窗簾的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于民用家居裝飾及太陽能利用交叉技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及采用柔性太陽能 電池設(shè)計的窗簾結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前的窗簾只具有遮陽和裝飾的作用，近來，隨著生活水平的提高，人們針對百葉窗 和窗簾進(jìn)fi^了許多改進(jìn)，發(fā)明了許多新窗簾材料、新百葉窗機(jī)構(gòu)和新型的具有多種功能的 中空玻璃窗戶，但普及的只是普通的百葉窗簾，還不能起到利用太陽能發(fā)電和照明的作用。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是為克服已有技術(shù)的不足之處，設(shè)計出一種柔性太陽能電池窗簾' 將柔性太陽能電池陣和充電電池應(yīng)用于百葉窗和窗簾，使窗簾不但具有遮陽和裝飾的作 用，還可利用太陽能進(jìn)行發(fā)電和照明，且具有結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、安裝，使用壽命長等 優(yōu)點。
本實用新型設(shè)計的柔性太陽能電池窗簾，包括上軌套，安裝在上軌套上的安裝支架、 轉(zhuǎn)輪裝置、上軌、定向器、轉(zhuǎn)向器、調(diào)節(jié)桿、調(diào)節(jié)桿手柄、升降繩、拉繩及拉繩手柄，用 升降繩連接的窗簾；其特征在于，還包括在所述的上軌套上安裝有充電電池及其充電控制 電路板、指示燈、開關(guān)，在所述的窗簾的外側(cè)鋪設(shè)有柔性太陽能電池構(gòu)成太陽能電池窗簾。
本實用新型的特點及效果
隨著能源的日益緊張，太陽能的利用逐漸被社會所重視，本實用新型將柔^fe太陽能電 池陣和充'電電池應(yīng)用于百葉窗和窗簾，使窗簾具有了新的功能，實現(xiàn)了新的家庭太陽能應(yīng) 用方式。使窗簾不但具有遮陽和裝飾的作用，還可利用太陽能進(jìn)行發(fā)電和照明，由于安裝 在室內(nèi)，存在玻璃的遮擋和保護(hù)，不會受到風(fēng)吹雨淋，所以該發(fā)明的壽命與室外太陽能裝 置相比相^f較長，此外該發(fā)明不易被盜，可重復(fù)拆卸安裝，容易保護(hù)投資者的投入。且具 有結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、安裝，使用壽命長等優(yōu)點。


圖1為本實用新型的帶圖畫照明功能的太陽能電池百葉窗簾實施例1結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為實施例1的升降繩結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實用新型的柔性太陽能電池巻簾實施例2結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為實施例2帶電刷的固定軸的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5為實施例1的充電控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型設(shè)計的柔性太陽能電池窗簾結(jié)合附圖及實施例詳細(xì)說明如下 實施例l:帶圖畫照明功能的太陽能電池百葉窗簾
本實施例主要在現(xiàn)有百葉窗簾的基礎(chǔ)上，增加柔性太陽能電池板、充電控制電路、充 電電池、連接線路、開關(guān)及指示燈，實現(xiàn)窗簾的發(fā)電功能。其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括上軌 套IOI，安裝在上軌套上的安裝支架102、轉(zhuǎn)輪裝置103、上軌105、定向器106、轉(zhuǎn)向器 107、調(diào)節(jié)桿108、調(diào)節(jié)桿手柄112、升降繩lll、拉繩110及拉繩手柄115，用升降繩穿連 成窗簾的多個百葉窗葉片109和下軌封套113、下軌114;上述這些部件均為目前普通百葉 窗組成部分。
本實施例在此基礎(chǔ)上在上軌套上新增加充電電池及其充電控制電路板(圖中未示出)、 指示燈104、開關(guān)，以及在百葉窗葉片109的外測鋪設(shè)有柔性太陽能電池構(gòu)成太陽能電池 百葉窗葉片。
本實施例的電池一般采用手機(jī)鋰離子電池或者筆記本電腦用鋰電池，其充電電壓與本 窗簾匹配，使用效率也相對較高，用戶也方便購買和更換，也可以使用其它充電電池。
本實施例的百葉窗簾寬和高均為1米，由20個1米長5厘米寬的葉片組成，每個葉 片的外測鋪設(shè)8塊面積為3cmX12cm的硅柔性太陽能電池板，目前，可采用美國Konarka 技術(shù)公司、加利福尼亞大學(xué)、日本夏普公司、日本佳能公司、韓國電子研究所研發(fā)的柔性 太陽能電池板，或中國津能投資公司也與國外合作生產(chǎn)的柔性太陽能電池板，其厚度不超 過0.4毫米。另外還可根據(jù)用戶要求在百葉窗葉片109內(nèi)測鋪設(shè)平面照明電源，如場致發(fā) 光電源。發(fā)光電源可以印刷為各類圖案，如松間明月圖等。
本實用新型的升降繩111，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括釆用導(dǎo)電材料制作的升降繩、 升降繩穿過的百葉窗葉片109上的孔的周邊設(shè)置有金屬環(huán)、與金屬環(huán)相連的電刷；金屬環(huán) 202、 207通過電刷203、 206與百葉窗葉片109上的太陽能電池板連接， 一側(cè)升降繩連接 正極，另一側(cè)升降繩連接負(fù)極。電刷的工作結(jié)構(gòu)與工作原理為，太陽能電池板正極209、 副極210分別通過導(dǎo)線201、 208與金屬環(huán)202、 207連接，金屬環(huán)202、 207上焊接有金 屬絲制作的電刷203、 206,即使導(dǎo)電材料制作的升降繩204、 205在拉動時，也能將各葉 片產(chǎn)生的電能匯集到充電控制電路。
本實用新型的調(diào)節(jié)桿108為中空，調(diào)節(jié)桿手柄112內(nèi)設(shè)太陽能電池照明開關(guān)或者給其 它電器供電的開關(guān)，在中空的調(diào)節(jié)桿108內(nèi)穿過將太陽能電池與所述開關(guān)相連的導(dǎo)線。
本實用新型的充電控制電路如圖5。太陽能電池在使用時由于太陽光的變化較大，其 內(nèi)阻又比較高，因此輸出電壓不穩(wěn)定，輸出電流也小，這就需要用一個直流變換電路變換 電壓后充電。本電路為一常規(guī)的單管直流變換電路，主要由一個高頻變壓器T1、兩個丌關(guān) 管VT1和VT2、兩個整流二極管VD1和VD2、三個電容Cl、 C2和C3,以及六個電阻 Rl、 R2、 R3、 R4、 R5禾B R6組成；該電路的連接關(guān)系及工作原理說明如下
本電路采用單端反激式變換器電路的形式。當(dāng)開關(guān)管VT1導(dǎo)通時，高頻變壓器T1初 級線圈NP的感應(yīng)電壓為1正2負(fù)，次級線圈Ns為5正6負(fù)，整流二極管VD1處于截止
狀態(tài)，這時高頻變壓器Tl通過初級線圈Np儲存能量；當(dāng)開關(guān)管VT1截止時，次級線圈 Ns為5負(fù)6正，高頻變壓器T1中存儲的能量通過VDl整流和電容C3濾波后向負(fù)載輸出。 Cl為濾波保護(hù)電容。三極管VT1為開關(guān)電源管，它和T1、 Rl、 R2、 R3、 C2等組成自激 式振蕩電路。加上輸入電源后，電流經(jīng)啟動電阻R1流向VT1的基極，使VT1導(dǎo)通。VT1 導(dǎo)通后，變壓器初級線圈Np就加上輸入直流電壓，其集電極電流Ic在Np中線性增長， 反饋線圈Nb產(chǎn)生3正4負(fù)的感應(yīng)電壓，使VT1得到基極為正，發(fā)射極為負(fù)的正反饋電壓， 此電壓經(jīng)C2、 R3向VT1注入基極電流使VT1的集電極電流進(jìn)一步增大，正反饋產(chǎn)生雪 崩過程，使VT1飽和導(dǎo)通。在VT1飽和導(dǎo)通期間，Tl通過初級線圈Np儲存磁能。與此 同時，感應(yīng)電壓給C2充電，隨著C2充電電壓的增高，VT1基極電位逐漸變低，當(dāng)VT1 的基極電流變化不能滿足其繼續(xù)飽和時，VT1退出飽和區(qū)進(jìn)入放大區(qū)。VT1進(jìn)入放大狀態(tài) 后，其集電極電流由放大狀態(tài)前的最大值下降，在反饋線圈Nb產(chǎn)生3負(fù)4正的感應(yīng)電壓， 使VT1基極電流減小，其集電極電流隨之減小，正反饋再一次出現(xiàn)雪崩過程，VTl迅速截 止。VT截止后，變壓器T1儲存的能量提供給負(fù)載，次級線圈Ns產(chǎn)生的5負(fù)6正的電壓 經(jīng)二極管VD1整流濾波后，在C3上得到直流電壓給電池充電。在VT1截止時，直流供電 輸人電壓和Nb感應(yīng)的3負(fù)4正的電壓又經(jīng)Rl、 R3給C2反向充電，逐漸提高VT1基極 電位，使其重新導(dǎo)通，再次翻轉(zhuǎn)達(dá)到飽和狀態(tài)，電路就這樣i復(fù)振蕩下去。R5、 R6、 R4、 VD2、 VT2等組成限壓電路，以保護(hù)電池不被過充電。
本實施例的一個葉片上的外測鋪設(shè)4塊面積為3cmX 12cm的硅柔性太陽能電池板，其 空載輸出電壓為4V，當(dāng)工作電流為40mA時輸出電壓為3V。由于直流變換器的工作效率 隨著輸入電壓的增高而增高，因此4塊太陽能電池板串聯(lián)后使用，這時電路的輸入電壓為 12V。電路工作電流跟太陽光的強(qiáng)弱有關(guān)，正常時約為40mA，這時充電電流約為85mA。
本實施例的20個葉片可以提供3400mA的充電量， 一般手機(jī)電池容量為850mA， 一 小時就可以充滿4塊，相當(dāng)于50Wh，事實上，在晴朗天氣，南向窗戶每天的日照時間遠(yuǎn) 大于一小時。10W的節(jié)能燈可以每天使用5小時，如果只是采用場致發(fā)光起到裝飾照明效 果，或者看電視時的背景照明，則可以使用更長的時間。為節(jié)約成本，充電電池可以采用 凝膠電池。百葉窗的升降也可以采用電動方式，電動控制機(jī)構(gòu)目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)，本實 用新型可以利用自身的電源，也可以使用遙控方式等。
施例2:柔性太陽能電池巻簾
本實施例也是以普通的巻簾結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，增加柔性太陽能電池板、充電控制電路、充 電電池、連接線路、開關(guān)及指示燈，實現(xiàn)窗簾的發(fā)電功能。其結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括上軌 套307，安裝在上軌套上的安裝支架、轉(zhuǎn)輪裝置、上軌、定向器、轉(zhuǎn)向器、調(diào)節(jié)桿、調(diào)節(jié) 桿手柄、升降繩、拉繩及拉繩手柄，巻簾；上述這些部件均為目前普通巻簾的組成部分。
本實施例在此基礎(chǔ)上在上軌套307上新增加充電電池及其充電控制電路板104、指示 燈、開關(guān)，以及在巻簾的外測鋪設(shè)有一塊或者若干塊通過導(dǎo)線連接的柔性太陽能電池板組 成的電池陣構(gòu)成太陽能電池巻簾。
柔性太陽能電池板的正極302、負(fù)極301通過導(dǎo)線304、 305連接窗簾上軌套307內(nèi)部 的充電控制電路及充電電池組104。巻簾收放時，上軌套307和巻簾一起轉(zhuǎn)動，上軌套307 通過帶電刷的固定軸303、 308安裝在窗戶的窗簾盒上。充電電池通過導(dǎo)線、固定軸308 與供電開關(guān)309連接，并可接裝用電設(shè)備，如燈具等。帶電刷的固定軸303、 308的結(jié)構(gòu) 如圖4所示，內(nèi)部導(dǎo)線406、 407連接在金屬環(huán)409、 410上，當(dāng)上軌套408轉(zhuǎn)動時，固定 軸上的電刷405、 411能時刻與金屬環(huán)保持接通，從而與外部導(dǎo)線404、 412保持導(dǎo)通。固 定軸體401通過金屬合葉402固定在窗戶的窗簾盒上，釘孔403用于穿過螺絲釘。
由于巻簾可以安裝單塊面積較大的電池板，簾體結(jié)構(gòu)較完整，其充電效果更好，視覺 效果可以是掛圖的形式。利用固定軸303，也可以將充電控制電路及充電電池組104安裝 在軸套307外部(比如固定在窗簾盒內(nèi)側(cè))，便于檢査和更換。巻簾的巻動可以采用升降 繩或者齒輪軸、甚至電動控制等方式，本實用新型不作限制。
權(quán)利要求1、一種柔性太陽能電池窗簾，包括上軌套，安裝在上軌套上的安裝支架、轉(zhuǎn)輪裝置、上軌、定向器、轉(zhuǎn)向器、調(diào)節(jié)桿、調(diào)節(jié)桿手柄、升降繩、拉繩及拉繩手柄，用升降繩連接的窗簾；其特征在于，還包括在所述的上軌套上安裝有充電電池及其充電控制電路板、指示燈、開關(guān)，在所述的窗簾的外側(cè)鋪設(shè)有柔性太陽能電池構(gòu)成太陽能電池窗簾。
2、 如權(quán)利要求1所述的窗簾，其特征在于，所述的充電電池采用手機(jī)鋰離子電池或 者筆記本電腦用鋰電池。
3、 如權(quán)利要求1所述的窗簾，其特征在于，還包括在所述窗簾內(nèi)測鋪設(shè)平面照明電 源該發(fā)光電源印刷有圖案。
4、 如權(quán)利要求1所述的窗簾，其特征在于，所述調(diào)節(jié)桿為中空，調(diào)節(jié)桿手柄內(nèi)設(shè)太 陽能電池照明開關(guān)或給其它電器供電的開關(guān)，在該中空的調(diào)節(jié)桿內(nèi)穿過將太陽能電池與所 述開關(guān)相連的導(dǎo)線。
5、 如權(quán)利要求1所述的窗簾，其特征在于，所述的窗簾為多個百葉窗葉片組成的百 葉窗，在該百葉窗下端相連有下軌封套及其下軌。
6、 如權(quán)利要求5所述的窗簾，其特征在于，所述的升降繩，采用導(dǎo)電材料制作的升 降繩、該升降繩穿過的百葉窗葉片上的孔的周邊設(shè)置有金屬環(huán)、與金屬環(huán)相連的電刷；金 屬環(huán)通過電刷與百葉窗葉片上的太陽能電池板連接， 一側(cè)升降繩連接正極，另一側(cè)升降繩 連接負(fù)極。
7、 如權(quán)利要求l、 2或3所述的窗簾，其特征在于，所述的窗簾為巻簾，所述上軌套 兩端安裝有帶電刷和金屬環(huán)的固定軸。
專利摘要本實用新型涉及柔性太陽能電池窗簾，屬于民用家居裝飾及太陽能利用交叉技術(shù)領(lǐng)域，該窗簾包括上軌封套，安裝在上軌套上的安裝支架、轉(zhuǎn)輪裝置、上軌、定向器、轉(zhuǎn)向器、調(diào)節(jié)桿、調(diào)節(jié)桿手柄、升降繩、拉繩及拉繩手柄，用升降繩連接的窗簾；其特征在于，還包括在所述的上軌套上安裝有充電電池及其充電控制電路板、指示燈、開關(guān)，在所述的窗簾的外側(cè)鋪設(shè)有柔性太陽能電池構(gòu)成太陽能電池窗簾。本實用新型使窗簾不但具有遮陽和裝飾的作用，還可利用太陽能進(jìn)行發(fā)電和照明，且具有結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、安裝，使用壽命長等優(yōu)點。
文檔編號E06B9/00GK201071671SQ20072014917
公開日2008年6月11日 申請日期2007年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者任俊杰, 張宇威 申請人:張宇威;任俊杰