一种新能源电动窗帘系统的制作方法

1.本发明涉及窗帘系统技术领域，特别涉及一种新能源电动窗帘系统。


背景技术：

2.电动窗帘是通过电机驱动无线对窗帘的操控的方式。从安装上可分为内置式和外置式。电动窗帘根据操作机构和装饰效果的不同分为电动开合帘系列、电动升降帘系列、电动天棚帘(户外电动天蓬和室内电动天棚)、电动遮阳板、电动遮阳蓬等系列，具体如百叶帘、卷帘、罗马帘、柔纱帘、风琴帘、蜂巢帘等。
3.而目前随着低碳生活的要求和新能源技术的应用，越来越多的住宅采用了太阳能供电的方式，可以起到最大程度节约能耗的效果，而目前的家用太阳能装置，更多的是通过在住宅顶部设置太阳能电池板，或者将房屋外墙，顶棚通过太阳能电池板进行改装，实现太阳能供电的应用，而随着柔性板和太阳能发电单元印制技术的发明，使得太阳能窗帘系统成为可能，而太阳能窗帘目前存在一定的问题，由于太阳能柔性板是设置在室内，太阳能发电单元和充电蓄电池以及充电电路接口对接是目前亟待解决的问题，而卷帘式的太阳能发电窗帘系统由于电路印制在帘布上，通过固定接口的方式实现供电，但是卷帘式的帘布有一定的局限性，其遮光效果不佳，遮光方式为上下式，在多数场景中无法应用，但是传统的布帘虽然适用性较强，但是由于其太阳能发电单元在竖直方向上的受光面长期不均匀，设置单独的接口和工作电路，一来增加了帘重，二来整个工作电路在不均衡的分配下，成本较大（由于褶皱位置基本不能作为受光面）。所以不能形成一个效率较高的太阳能发电电路。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是，提供一种新能源电动窗帘系统，通过窗帘通过设置若干个接口实现每个窗帘受光区可以独立根据情况发电，同时通过这样的设置实现了将整个帘布作为受光区的固有的技术思路带来的使用寿命、重量以及对帘布褶皱幅度较大带来的太阳能发电单元制造工艺上的难度。
5.本发明提供一种新能源电动窗帘系统，包括安装支架、电力驱动机构、吊装帘布以及新能源供电机构，所述吊装帘布通过电力驱动机构安装于所述安装支架上，所述吊装帘布通过褶皱形成有受光帘布区以及映光帘布区，所述受光帘布区和所述映光帘布区间隔设置，所述受光帘布区上设置有若干柔性太阳能发电单元；所述吊装帘布上还设置有若干电桥吊装杆，所述电桥吊装杆一端连接于所述吊装帘布的受光帘布区，所述电桥吊装杆的另一端连接于所述电力驱动机构；所述安装支架设置有滑动轨道，所述电力驱动机构用于带动所述电桥吊装杆在滑动轨道内移动；所述新能源供电机构包括蓄电接口单元、蓄电池以及蓄电充电结构，所述蓄电充电结构设置于所述安装支架上，所述蓄电充电结构上设置若干蓄电接口单元，所述安装支架上开设有蓄电让位槽，所述电桥吊装杆穿过所述让位槽与蓄电接口单元配合且对应设
置，所述电桥安装杆上设置有充电电桥，所述充电电桥的一端与所述柔性太阳能发电单元电连接，另一端与所述蓄电接口单元电连接，所述蓄电接口单元和所述蓄电池之间设置有太阳能充电电路，当所述蓄电接口单元工作时，通过所述太阳能充电电路为所述蓄电池提供电流；所述蓄电池和所述电力驱动机构之间配置有供电电路，所述蓄电池通过所述供电电路为电力驱动机构提供电能。
6.进一步的，每一所述蓄电接口单元设置有感光单元以及充电触发触点，所述感光单元根据用于检测环境照度并生成照度数据，所述新能源供电机构接收每一照度数据以生成照度信息，并根据照度信息生成充电指令，所述充电触发触点响应于充电指令以使所述蓄电接口单元工作。
7.进一步的，所述新能源供电机构配置有受光分析策略以及充电指令策略，所述照度数据包括照度位置以及对应照度位置的照度值，所述受光分析策略根据照度位置以及照度值获得理论受光方向，并根据理论受光方向获得理论受分布模型，同时根据理论受分布模型计算每一受光帘布区的理论照度值以生成所述照度信息；所述充电指令策略配置有第一筛选子策略，所述第一筛选子策略从照度信息中筛选帘布受光区的理论照度值小于照度阈值的数据以生成第一筛选信息，所述充电指令根据所述第一筛选信息生成。
8.进一步的，所述充电指令策略还包括第二筛选子策略，计算生成一理想充电数，根据第一筛选信息中的理论照度值对受光帘布区进行排序，筛选数量为所述理想充电数的受光帘布区以生成第二筛选信息，所述充电指令根据所述第二筛选信息生成。
9.进一步的，所述蓄电池连接有电量检测电路，所述电量检测电路用于检测蓄电池剩余电量，所述理想充电数与所述蓄电池剩余电量负相关。
10.进一步的，每一所述蓄电接口单元设置有锁定结构，所述锁定结构包括锁定线圈以及锁紧衔铁，所述锁定线圈通电时带动锁紧衔铁动作以使所述锁定结构于锁定状态，当所述电桥吊装杆经过处于锁定状态的锁定结构时，固定所述电桥吊装杆于所述蓄电接口单元。
11.进一步的，所述锁定结构还包括感应计数器，所述感应计数器用于计算通过所述蓄电接口单元的电桥吊装杆的数量以生成感应计数值，所述电力驱动机构配置有移动驱动策略，所述移动驱动策略根据用户发送的驱动控制指令生成移动量，并根据移动量计算得到每一电桥吊装杆的理论固定位置，根据理论固定位置生成若干锁定指令并发送至对应的蓄电接口单元，所述锁定指令包括计数阈值，当对应感应计数值超过对应的计数阈值时，控制锁定线圈通电以固定对应的电桥吊装杆。
12.进一步的，所述蓄电充电结构内部形成有蓄电腔，所述蓄电腔用于容纳所述蓄电池，所述蓄电腔连通每一蓄电接口单元。
13.进一步的，所述蓄电充电结构还包括交流供电支架以及交流供电安装接口，所述交流供电安装接口设置在交流供电支架上，所述交流供电安装接口耦接于供电电路以输出交流电源。
14.进一步的，还包括直流供电支架和直流供电安装接口，所述直流供电安装接口设置在直流供电支架上，所述直流供电安装接口通过直流供电电路耦接于蓄电池以输出直流电源。
15.本发明相比于现有技术的有益效果是，1、颠覆了传统太阳能帘布的构思，采用分区域的独立发电单元代替了整块帘布的发电构思，而这样一来解决了发电效率长期不均导致的发电单元以及后续电路的寿命问题以及由于传统帘布褶皱曲面反复较多，角度较大带来的生产工艺上的困难，使得太阳能发电技术可以在传统的帘布上应用。2、通过独立发电接口服务于统一的蓄电结构，使得每一发电单元可以根据需求独立工作，提高了太阳能发现系统的实际环境适应性，可以根据实际情况进行独立配置工作，保证了系统的可靠性。
附图说明
16.图1为一种新能源电动窗帘系统分体结构示意图；图2为一种新能源电动窗帘系统配合结构示意图；图3为一种新能源电动窗帘系统侧视方向示意图；图4为一种新能源电动窗帘系统吊装帘布示意图；图5为一种新能源电动窗帘系统锁定结构示意图；图6为一种新能源电动窗帘系统外设安装轴侧示意图；图7为一种新能源电动窗帘系统外设安装正视示意图；图8为一种新能源电动窗帘系统的电路原理图。
17.附图标记：100、安装支架；110、滑动轨道；111、蓄电让位槽；120、电桥吊装杆；121、充电电桥；122、突出触点；200、电力驱动机构；300、吊装帘布；310、受光帘布区；311、柔性发电单元；320、映光帘布区；400、新能源供电机构；410、蓄电接口单元；411、锁定线圈；412、锁紧衔铁；413、供电触点；414、感光单元；420、蓄电池；430、蓄电充电结构；431、蓄电腔；432、交流供电支架；433、直流供电支架；a1、太阳能充电电路；a2、供电电路；a3、电量检测电路；u1、控制器；s2、计数传感器；c1、交流供电安装接口；c2、直流供电安装接口。
具体实施方式
18.下面结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域所属的技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.参照图1-3所示，一种新能源电动窗帘系统，包括安装支架100、电力驱动机构200、吊装帘布300以及新能源供电机构400，首先对安装支架100进行说明，参照图1所示，安装支架100与墙体固定，通常隐藏入墙体设置的轨道嵌槽中，而安装支架100的下方一般设置对应帘布，所述安装支架100设置有滑动轨道110，所述电力驱动机构200用于带动所述电桥吊装杆120在滑动轨道110内移动；而帘布是通过电桥吊装杆120设置于安装支架100内，而电桥吊装杆120之间连接链条或者绳体，这样就可以通过一个电力驱动结构带动整个帘布展开或者回缩，而具体驱动结构与现有技术相同，再此不做赘述，而本发明的设计要点是如下几个方面：所述吊装帘布300通过电力驱动机构200安装于所述安装支架100上，所述吊装帘布300通过褶皱形成有受光帘布区310以及映光帘布区320，所述受光帘布区310和所述映光帘布区320间隔设置，所述受光帘布区310上设置有若干柔性太阳能发电单元；所述吊装帘
布300上还设置有若干电桥吊装杆120，所述电桥吊装杆120一端连接于所述吊装帘布300的受光帘布区310，所述电桥吊装杆120的另一端连接于所述电力驱动机构200；首先对帘布具有改进，参照图4所示，吊装帘布300在自然状态下是会产生褶皱的，这种褶皱会导致受光不均匀，因为从受光方向上看，阳光是很难照射到对应的映光帘布区320，而更加容易照射到受光帘布区310，造成发光不均，如图所示，模拟阳光照射区域，图中箭头位置属于阳光容易照射到的区域，而会导致映光帘布区320被遮挡，而难以接受到光照，所以本发明在受光帘布区310布置柔性太阳能发电单元，一来设置柔性太阳能发电单元的最大曲率较小，避开了在曲率过大的过渡位置设置柔性发电单元311，提高使用寿命，减小工艺难度，二来可以单独控制发电，提高适用性。而这样同时又带来的两个问题，1、因为如果在整个帘布都设置柔性发电单元311，那么接口就可以在传统帘布的相对固定的一侧设置，而现在这样设置就无法在传统帘布的相对固定的一侧，而如果将触点设置在轨道内，那势必容易在滑动过程中磨损触点，导致无法正常配合。2、如果设置多组蓄电电路对应多个蓄电池420，那么充电电路、供电电路a2都要设置多组，这样就会造成设计体积增加，无法适应窗帘隐藏槽中较为有限的空间，同时能源损耗较大。
20.首先为了解决以上两个问题：做出了如下设计：如图2所示，所述新能源供电机构400包括蓄电接口单元410、蓄电池420以及蓄电充电结构430，所述蓄电充电结构430设置于所述安装支架100上，所述蓄电充电结构430上设置若干蓄电接口单元410，所述安装支架100上开设有蓄电让位槽111，所述电桥吊装杆120穿过所述让位槽与蓄电接口单元410配合且对应设置，所述电桥安装杆上设置有充电电桥121，所述充电电桥121的一端与所述柔性太阳能发电单元电连接，另一端与所述蓄电接口单元410电连接，所述蓄电接口单元410和所述蓄电池420之间设置有太阳能充电电路a1，当所述蓄电接口单元410工作时，通过所述太阳能充电电路a1为所述蓄电池420提供电流；在整个轨道的正上方设计新能源供电机构400，整个新能源供电机构400与轨道平行设置，在安装支架100的正上方开设对应的蓄电让位槽111，而电桥安装杆是穿过蓄电让位槽111与上方的蓄电接口单元410配合，具体为每一所述蓄电接口单元410设置有锁定结构，所述锁定结构包括锁定线圈411以及锁紧衔铁412，所述锁定线圈411通电时带动锁紧衔铁412动作以使所述锁定结构于锁定状态，当所述电桥吊装杆120经过处于锁定状态的锁定结构时，固定所述电桥吊装杆120于所述蓄电接口单元410。如图5所示，在蓄电接口单元410的底部设置衔铁，衔铁在正常状态下阻碍电桥安装杆进入蓄电接口单元410位置，而这样一来就可以保证电桥安装杆在自然状态时可以在滑槽内通过蓄电接口单元410，就不会和触点产生磨损，而到达对应位置后，通过锁定状态主动或被动锁紧电桥安装杆，例如图5示出的是电桥安装杆上方设置有通过弹性件连接的突出触点122，就可以和供电触点413接触；正常情况下，可以通过对应的锁定结构，当锁定结构位于锁定状态时，衔铁被线圈吸合，突出触点122所在的部分“伸入”锁定结构内部，一方面完成了物理位置的锁定，第二完成了电路回路的构成，这样一来，柔性太阳能单元就通过吊装电桥完成了和新能源供电机构400的电回路连接，当然也可以通过设置在蓄电接口单元410的突出触点122伸入电桥安装杆内部，同样可以完成供电。再此不做赘述。这样就可以通过蓄电接口单元410实现动态电路关系的形成，任意的柔性太阳能发电单元都可以与任意的蓄电接口单元410形成电回路，而这种动态电路关系，最重要的是可以适应不同的窗帘开闭状态，根据需求设置不同的位置，而蓄电接
口单元410数量越多，适应的窗帘开闭状态的位置也就越多，而具体效果以及原理上的展开在本发明的软件实现部分。
21.为了解决第二个问题，同样基于所述蓄电充电结构430内部形成有蓄电腔431，所述蓄电腔431用于容纳所述蓄电池420，所述蓄电腔431连通每一蓄电接口单元410。本发明在蓄电充电结构430上做出了设计，将蓄电充电结构430在长度方向布置，而充电接口单元在蓄电腔431内的电路连接到充电电路，再通过充电电路连接蓄电池420，这样一来就可以通过一个充电电路完成设置，二来蓄电腔431的保证电路安全性，同时节约了空间，而所述蓄电池420和所述电力驱动机构200之间配置有供电电路a2，所述蓄电池420通过所述供电电路a2为电力驱动机构200提供电能。而同时为了进一步提高整个整个设备的适应性，还需要检测实际环境中光照强度以及光照分布，从而选择是否开启对应的充电电路，目前而言，存在两个问题，一个是感光位置虽然在帘布处，但是如果在帘布处设置照度检测的传感器，一来信号传输存在问题，二来无疑增加了帘布的重量，第三照度传感器需要额外的电源，因为太阳能发电单元无法直接给照度传感器提供电能，需要转换电路，第二个是无法直接通过充电电流判断是否选择是否选择充电，因为需要先启动充电再进行判断，影响电路的使用寿命，所以需要独立的感光单元414同时不能设计在吊装帘布300上，而本发明采用了每一所述蓄电接口单元410设置有感光单元414以及充电触发触点，具体是通过将蓄电接口单元410设置呈梯形结构，保证结构的稳定性，同时可以在面向外侧的一处形成受光面，而通过再受光面设置照度传感器，这样通过分析就可以判断照射强度和照射方向，由于照度传感器和吊装帘布300的相对位置关系已知，这样就可以检测到环境照度，从而判断选择对应需要开启的充电电路，完成对蓄电池420的充电，而同时，照度传感器可以直接通过蓄电池420供电，而照度传感器反馈的信号可以直接通过蓄电充电结构430传输到控制器u1。而具体实现的原理及方法在软件部分算法部分展开，再此不做赘述。
22.所述感光单元414根据用于检测环境照度并生成照度数据，所述新能源供电机构400接收每一照度数据以生成照度信息，并根据照度信息生成充电指令，所述充电触发触点响应于充电指令以使所述蓄电接口单元410工作。
23.而为了解决供电的问题，本发明还设置了直流供电和交流供电，通过蓄电池420可以提供除了向电力驱动机构200输出电能以外，还可以外装额外的设备进行供电，而本发明中，作为优选的，将直流供电和交流供电分别设置于整个蓄电充电结构430的两侧，所述蓄电充电结构430还包括交流供电支架432以及交流供电安装接口c1，所述交流供电安装接口c1设置在交流供电支架432上，所述交流供电安装接口c1耦接于供电电路a2以输出交流电源。还包括直流供电支架433和直流供电安装接口c2，所述直流供电安装接口c2设置在直流供电支架433上，所述直流供电安装接口c2通过直流供电电路a2耦接于蓄电池420以输出直流电源。如图6-7所示，图左为交流供电，电力驱动机构200设置于图左侧，而电力驱动机构200处连接市电，可以通过家用电源供电，也可以通过蓄电池420通过直流转交流进行供电，所以左侧设置直流-交流转化电路，而同时，如果左侧需要安装其他设备，例如如图所示的电灯、摄像头等，就可以通过对应不同的交流供电支架432，通过插接的方式直接安装，然后实现供电，而在图中靠右的位置设置有蓄电池420直接供电的电路，所以优选将蓄电池420设置在图中右侧的位置，直接通过蓄电池420直流输出，参照图示，例如控制吹灰电扇等完成直流外设的安装，也可以根据不同需求安装不同的直流支架。
24.而本发明系统的控制器u1的软件功能主要有两个：1、根据指令完成充电电路回路的物理位置关系的形成；2、根据实际情况计算哪些供电回路启动工作：而实现物理位置关系的形成，首先通过控制器u1接收对应的控制指令，例如要将窗帘从闭锁状态调整至1/3打开状态，根据用户输入的指令可以计算得到每一电桥吊装杆120的具体位置，而所述锁定结构还包括感应计数器，所述感应计数器用于计算通过所述蓄电接口单元410的电桥吊装杆120的数量以生成感应计数值，所述电力驱动机构200配置有移动驱动策略，所述移动驱动策略根据用户发送的驱动控制指令生成移动量，并根据移动量计算得到每一电桥吊装杆120的理论固定位置，根据理论固定位置生成若干锁定指令并发送至对应的蓄电接口单元410，所述锁定指令包括计数阈值，当对应感应计数值超过对应的计数阈值时，控制锁定线圈411通电以固定对应的电桥吊装杆120。根据目标状态电桥吊装杆120的具体位置就可以获知实际需要与电桥吊装杆120配合的蓄电接口单元410，而通过这样的计算就可以得到每一个需要配合的蓄电接口单元410在这个过程中需要通过几个电桥吊装杆120，而通过感应计数的方式，当计数达到对应的数量时，就可以控制线圈吸合衔铁实现充电回路，同时由于物理误差，所以不是所有的电桥吊装杆120在所有位置都会达到固定位置，这样一来，由于锁定结构带来的锁定力进行位置关系的细微调整，使得电桥吊装杆120到达相对准确的位置，起到一个较佳的配合效果，每个蓄电接口单元410独立执行对应的指令，可以相互配合，实现位置关系的微调，保证对应的蓄电接口能够形成回路。
25.而完成了在目标位置的回路形成后，选择哪些回路处于工作状态也是通过控制器u1配置的具体策略实现：所述新能源供电机构400配置有受光分析策略以及充电指令策略，所述照度数据包括照度位置以及对应照度位置的照度值，所述受光分析策略根据照度位置以及照度值获得理论受光方向，并根据理论受光方向获得理论受分布模型，同时根据理论受分布模型计算每一受光帘布区310的理论照度值以生成所述照度信息；第一个是受光分析策略，通过对应传感器的照度值，判断光照方向，再通过相对位置关系生成整个受光面的照射位置以及不同位置的照射角度，同时可以根据照度传感器反馈得到物理空间处上的竖向遮挡物，例如窗户的边框，这样就可以通过已知关系和检测关系得到理论上的受光帘布区310，和每个受光帘布区310的理论照度值，生成对应的照度信息。
26.而获得了照度信息后，第二步是通过这个照度信息控制对应的充电回路，所述充电指令策略配置有第一筛选子策略，所述第一筛选子策略从照度信息中筛选帘布受光区的理论照度值小于照度阈值的数据以生成第一筛选信息，所述充电指令根据所述第一筛选信息生成。充电回路首先是需要考虑理论上发电效率较低的帘布受光区，其次所述充电指令策略还包括第二筛选子策略，计算生成一理想充电数，根据第一筛选信息中的理论照度值对受光帘布区310进行排序，筛选数量为所述理想充电数的受光帘布区310以生成第二筛选信息，所述充电指令根据所述第二筛选信息生成。所述蓄电池420连接有电量检测电路a3，所述电量检测电路a3用于检测蓄电池420剩余电量，所述理想充电数与所述蓄电池420剩余电量负相关。根据剩余电量、最大充电数量、用户使用习惯等因素，得到一个此次充电单元的理想数量，根据发电量的大小，生成对应的充电指令，然后控制对应的充电回路的形成。
27.以上的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案、以及有益效果进行了进一步的详细说明。应当理解，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员而言，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。