一种光伏控制盒及光伏百叶窗的制作方法

本实用新型涉及到光伏发电领域，具体涉及到一种光伏控制盒及光伏百叶窗。

背景技术：

针对一些日照时间长且较为偏远的地区而言，具有光伏发电功能的生活产品具有良好的实用性。目前市场上的光伏设备主要用于并网发电，光伏集成模块的设计方向主要是针对并网发电方向，有关于生活产品应用的光伏集成模块数量较少，不利于集成有光伏发电功能的生活产品开发。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种光伏控制盒及光伏百叶窗，该光伏控制盒在较小的空间内集成有光伏充电、光伏储能和对外驱动输出功能，结构设计合理，集成度高，具有良好的实用性。

相应的，本实用新型提供了一种光伏控制盒，所述光伏控制盒包括盒体、控制模块、储能组件、太阳能最大功率跟踪控制器、功率输入接口和若干个驱动接口；

所述控制模块、储能组件和太阳能最大功率跟踪控制器设置在所述盒体内，所述功率输入接口和所述若干个驱动接口外露于所述盒体表面；

所述储能组件、太阳能最大功率跟踪控制器和功率输入接口依次电性连接；所述控制模块分别与所述储能组件、太阳能最大功率跟踪控制器和所述若干个驱动接口电性连接。

可选的实施方式，所述盒体内设置有凸台，所述凸台与所述盒体内壁之间形成储能组件安装空间；

所述储能组件外形结构与所述储能组件安装空间相适配，所述储能组件设置在所述储能组件安装空间上。

可选的实施方式，所述太阳能最大功率跟踪控制器基于快拆装结构设置在所述盒体内，所述快拆装结构包括导柱，所述导柱端部尺寸大于所述导柱根部尺寸；所述太阳能最大功率跟踪控制器表面设置有固定槽，所述固定槽开口面具有相连的大端开口和小端开口；

所述导柱的设置位置与所述固定槽的大端开口设置位置相对应；

所述导柱端部伸入至所述固定槽内，所述导柱根部位与所述小端开口配合。

可选的实施方式，所述快拆装结构还包括弹片，所述弹片具有固定端和弹性活动端；

所述弹片基于所述固定端固定在所述盒体上，所述弹片设置位置位于所述太阳能最大功率跟踪控制器大端开口指向方向；

所述弹性活动端与所述太阳能最大功率跟踪控制器接触，所述弹性活动端为压缩状态。

可选的实施方式，所述若干个驱动接口包括照明驱动接口，所述照明驱动接口与所述控制模块电性连接；

和/或所述若干个驱动接口包括电机驱动接口，所述电机驱动接口与所述控制模块电性连接；

可选的实施方式，所述光伏控制盒包括无线信号接收天线；所述无线信号接收天线设置在所述盒体上或设置在所述盒体外部，所述无线信号接收天线与所述控制模块电性连接；

和/或所述光伏控制盒还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述储能组件表面；，所述温度传感器与所述控制模块电性连接。

相应的，本实用新型还提供了一种光伏百叶窗，所述光伏百叶窗包括若干片叶片，所述光伏百叶窗包括权以上任一项所述的光伏控制盒，所述叶片为光伏叶片；

所述光伏叶片包括叶片本体和光伏组件，所述光伏组件设置在所述叶片上，所述光伏组件与所述功率输入接口电性连接。

可选的实施方式，所述光伏组件为晶硅光伏组件或薄膜光伏组件。

可选的实施方式，所述光伏百叶窗还包括用于驱动所述光伏叶片往复翻转的驱动电机；

在所述光伏控制盒具有电机驱动接口的条件下，所述驱动电机与所述电机驱动接口电性连接。

可选的实施方式，所述光伏百叶窗包括照明设备，所述照明设备设置在所述叶片本体上；

在所述光伏控制盒具有照明驱动接口的条件下，所述照明设备与所述照明驱动接口电性连接。

本实用新型提供了一种光伏控制盒及光伏百叶窗，该光伏控制盒太阳能最大功率跟踪控制器基于快拆装结构进行安装，固定牢固，拆装便利，维护难度低；储能组件基于外形结构与盒体内壁的配合固定在盒体内，对盒体内部空间利用率高；驱动接口的设置，可利用储能组件对外部设备进行驱动，扩展光伏控制盒的应用范围，简化产品设计难度。该光伏控制盒在较小的空间内集成有光伏充电、光伏储能和对外驱动输出功能，结构设计合理，集成度高，具有良好的实用性。应用该光伏控制盒的百叶窗，自动化程度高，可脱离市电使用，地理适用范围广泛，具有良好的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1示出了本实用新型实施例的光伏控制盒三维爆炸结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例的太阳能最大功率跟踪控制器底面结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例的下盒体局部放大示意图；

图4示出了本实用新型实施例的弹片结构示意图；

图5示出了本实用新型实施例的光伏百叶窗三维结构示意图；

图6示出了本实用新型实施例的光伏叶片结构示意图；

图7示出了本实用新型实施例的驱动电机结构示意图；

图8示出了本实用新型实施例光伏百叶窗电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种光伏控制盒，所述光伏控制盒包括盒体、控制模块、储能组件、太阳能最大功率跟踪控制器、功率输入接口和若干个驱动接口；所述控制模块、储能组件和所述太阳能最大功率跟踪控制器设置在所述盒体内，所述功率输入接口和所述若干个驱动接口外露于所述盒体表面；所述储能组件、太阳能最大功率跟踪控制器和功率输入接口依次电性连接；所述控制模块分别与所述储能组件、太阳能最大功率跟踪控制器和所述若干个驱动接口电性连接。该光伏控制盒内集成了控制模块、储能组件和太阳能最大功率跟踪控制器，通过功率输入接口和若干个驱动接口供外部设备进行连接，使用便利性较佳。

具体的，本实用新型实施例以光伏控制盒的其中一种实施结构为例进行说明。

图1示出了本实用新型实施例的光伏控制盒三维爆炸结构示意图。本实用新型实施例的光伏控制盒包括下盒体34、上盒体31、密封圈42、储能组件33、太阳能最大功率跟踪控制器36、控制模块37、电量指示灯38、总开关39、故障指示灯40、电机驱动接口41、功率输入接口42和照明驱动接口43。

其中，上盒体31和下盒体34之间基于螺丝等紧固件锁紧形成盒体，为了加强盒体的密封性，上盒体31和下盒体34之间设置有密封圈42。

储能组件33、太阳能最大功率跟踪控制器36和控制模块37分别固定在盒体内部。

具体的，在下盒体34内底面上设置有凸台44，凸台44和下盒体34内侧壁之间形成一个供储能组件33安装的储能组件安装空间，储能组件33通过外形轮廓与储能组件安装空间之间的配合设计，可牢固卡接在储能组件安装空间上；在下盒体34与上盒体31形成盒体时，储能组件33能够牢固固定在盒体内部。

具体的，控制模块37可以为电路板结构，控制模块37可通过螺丝等紧固件锁紧在下盒体34内底面上。

具体的，图2示出了本实用新型实施例的太阳能最大功率跟踪控制器底面结构示意图。太阳能最大功率跟踪控制器36底面设置有若干个固定槽45，所述固定槽45开口面具有相连的大端开口47和小端开口46。

图3示出了本实用新型实施例的下盒体局部放大示意图a。可选的，所述太阳能最大功率跟踪控制器基于快拆装结构设置在所述盒体内。在本实用新型实施例中，所述快拆装结构包括导柱48和弹片35。所述导柱48端部尺寸大于所述导柱48根部尺寸，从而可以使导柱48端部从固定槽45的大端开口47伸入所述固定槽45后，通过移动太阳能最大功率跟踪控制器，使导柱48根部能够与下端开口46形成配合，使导柱48端部不能从固定槽的小端开口47上脱离出来。

图4示出了本实用新型实施例的弹片结构示意图。所述弹片35具有固定端49和弹性活动端，弹片35基于所述固定端49固定在所述盒体的凸台44上，弹性活动端朝向导柱48一侧。在本实用新型实施例中，弹性活动端包括第一弹片段50和第二弹片段51，第一弹片段50和第二弹片段51的连接位置朝向上方，开口方向朝下下方，从而便于最大功率跟踪控制器从上往下置入。

具体安装时，最大功率跟踪控制器从导柱上方置入，导柱的端部从最大功率跟踪控制器固定槽的大端开口伸入固定槽中，然后驱动最大功率跟踪控制器背离所述凸台运动，导柱的根部滑至固定槽的小端开口中。

所述导柱端部尺寸大于所述导柱根部尺寸，所述导柱的设置位置与所述固定槽的大端开口设置位置相对应；所述弹片的弹性活动端与所述太阳能最大功率跟踪控制器表面接触并呈压缩状态，给与最大功率跟踪控制器一个背离所述凸台方向的驱动力，防止太阳能最大功率跟踪控制器脱出导柱。

参照附图图1，基本的，为了供光伏组件进行电力输入，光伏控制盒上设置有外露于盒体表面的功率输入接口42，所述储能组件33、太阳能最大功率跟踪控制器36和功率输入接口42依次电性连接.

具体实施中，根据应用产品的不同，光伏控制盒设置有不同的对外的驱动接口。

可选的，所述若干个驱动接口包括照明驱动接口43；所述照明驱动接口与所述控制模块37电性连接。

可选的，所述若干个驱动接口包括电机驱动接口41；所述电机驱动接口与所述控制模块37电性连接。

可选的，为了便于外界对光伏控制盒实现控制，可选的，所述光伏控制盒还包括无线信号接收天线(图中未示出)；所述无线信号接收天线与所述控制模块电性连接。具体的，由于无线信号接收天线有多种实现方式，如无线信号接收天线可采用贴片结构，贴在盒体表面上；无线信号接收天线还可以采用磁吸结构，吸附在盒体表面或其他外部设备上，具体实施中，可根据需求进行设计。

此外，为了获取储能组件33的表面温度以及外界的环境温度，可选的，所述光伏控制盒还包括温度传感器(图中未示出)，具体的，所述温度传感器可以设置在所述储能组件表面，也可以伸出至盒体外部，用于感知外界温度；所述温度传感器与所述控制模块电性连接。

进一步的，为了实现更好的人机交互，本实用新型实施例的光伏控制盒设置有外露于所述盒体表面的电量指示灯38、总开关39和故障指示灯40，其中，电量指示灯38、总开关39和故障指示灯40分别与所述控制模块连接。总开关30用于控制控制模块的启动和关闭，为整个光伏控制盒运行的总开关；若干个电量指示灯38阵列设置在盒体上，通过亮灯的数量供外界读取当前储能模块的剩余电量；故障指示灯40则用于当控制模块检测到储能模块充放电异常时，提醒外界存在故障，需要及时将光伏控制盒以及应用该光伏控制盒的设备检修。

图5示出了本实用新型实施例的光伏百叶窗三维结构示意图。基本的，现有的百叶窗通常具有若干片可以翻转的叶片，从而使百叶窗可以为打开或关闭状态，供阳光入射或遮挡阳光、雨水。本实用新型实施例在现有百叶窗的基础上，提供了一种光伏百叶窗，本实用新型实施例的光伏百叶窗包括以上任一项所述的光伏控制盒60以及将现有的百叶窗叶片改造为光伏叶片61，所述光伏控制盒60可固定在所述光伏百叶窗的任意位置上。

图6示出了本实用新型实施例的光伏叶片结构示意图。所述光伏叶片包括叶片本体65和光伏组件63，所述光伏组件63设置在所述叶片本体65上，所述光伏组件63与所述功率输入接口连接。

一般的，百叶窗叶片的翻转角度为90度，在多片百叶窗叶片闭合使百叶窗呈关闭状态时，百叶窗叶片正面朝向外部，背面朝向内部。因此，为了充分利用太能光，光伏组件63需要至少覆盖在叶片本体65的正面上。

可选的，光伏组件63可以为晶硅光伏组件或薄膜光伏组件。当光伏组件63采用薄膜光伏组件时，由于薄膜光伏组件具有一定的柔软性，可贴附在不同结构的叶片本体上，具有更为良好的适应性。

此外，考虑到实际使用时，如果太阳光过于刺眼或者在雨雪天气时，需要关闭百叶窗，为了使百叶窗关闭后还能提供一定的光照，避免环境昏暗，可选的，可以在叶片本体65的背面设置照明设备64；在所述光伏控制盒具有照明驱动接口的条件下，所述照明设备64与所述照明驱动接口电性连接，从而使照明设备能够利用光伏能源进行供电，实现光伏百叶窗电力的自给自足。

图7示出了本实用新型实施例的驱动电机结构示意图。进一步的，考虑到现有的百叶窗自动化程度较高，叶片通常是使用电机进行驱动的，本实用新型实施例的光伏百叶窗还包括用于驱动所述光伏叶片往复翻转的驱动电机62；在所述光伏控制盒具有电机驱动接口的条件下，所述驱动电机62与所述电机驱动接口电性连接，从而使驱动电机62能够利用光伏能源进行供电，实现光伏百叶窗电力的自给自足。

相应的，针对与以上所述的光伏控制盒及百叶窗结构，本实用新型实施例提供了一种电路结构。

图8示出了本实用新型实施例光伏百叶窗电路结构示意图。为了陈述清晰，以下先对每一部件的基本结构及端口结构进行说明，其中，在附图中，虚线表示数据传输，实现表示电力传输。

太阳能最大功率跟踪控制器具有三个端口，分别为功率输入端1、跟踪通信端2和功率输出端3。

储能组件具有四个端口，分别为充电端4、电机放电端5、主控放电端6和照明放电端7；需要说明的是，储能组件通常只具有一个放电电压，电压的转换需要在储能组件外部进行，因此，电机放电端5、主控放电端6和照明放电端7本质上均为储能组件的放电端。

控制模块具有六个端口，分别为主控通信端8、主控供电端9、主控电机控制端10、主控照明控制端11、温度信号接收端12和控制信号接收端13。

电机控制模块具有一个用于对外驱动电机的电机驱动端19，其中，本实用新型实施例的电机控制模块包括电机电压控制器和电机继电控制电路，其中，电机电压控制器具有电机电压输入端14和电机电压输出端15，电机继电控制电路具有电机控制输入端16、电机控制输出端17和电机受控端18。

照明控制模块具有一个用于对外驱动照明设备的照明驱动端25，其中，本实用新型实施例的照明控制模块包括照明电压控制器和照明继电控制电路，其中，照明电压控制器具有照明电压输入端20和照明电压输出端21，照明继电控制电路具有照明控制输入端22、照明控制输出端24和照明受控端23。

此外，光伏组件的电输出接口、温度传感器的信号输出接口、无线信号接收天线的信号输出接口、驱动电机的通电接口和照明设备的通电接口连接方式通常为单端连接，其中的连接原理较为简单，可参考现有技术进行理解，本实用新型实施例不另外对该部分接口进行说明。

具体的，太阳能最大功率跟踪控制器的功率输入端1用于供光伏组件的电输出接口连接，光伏组件将光能转换为电能后输入至太阳能最大功率跟踪控制器中；太阳能最大功率跟踪控制器的功率输出端3与储能组件的充电端4电性连接，为储能组件进行充电。

其中，太阳能最大功率跟踪控制器的跟踪通信端2与控制模块的主控通信端8电性连接，以实现太阳能最大功率跟踪控制器与控制模块之间的通信。

目前市场上有两种较为常见的太阳能最大功率跟踪控制器。

第一种太阳能最大功率跟踪控制器太阳能最大功率跟踪控制器自身参数的调节需要依靠控制模块进行。针对于该类太阳能最大功率跟踪控制器，一方面，太阳能最大功率跟踪控制器将获取到的有关功率输入端1的电信息(电压信息和/或电流信息)反馈至控制模块，供控制模块进行处理；然后控制模块通过设定的程序，发送控制信号对太阳能最大功率跟踪控制器进行参数调节，使太阳能最大功率跟踪控制器的功率输出端3始终保持最大功率输出，以加快储能组件的充电效果，提高能量利用率。

第二种太阳能最大功率跟踪控制器的集成度大于第一种太阳能最大功率跟踪控制器，有关自身参数的调节完全在太阳能最大功率跟踪控制器内部进行，控制模块不参与调节。

具体实施中，可选用以上所述的其中一种太阳能最大功率跟踪控制器，并在其基础功能上，实现更多种类的数据交互。

例如，针对本实用新型实施例所提供的光伏百叶窗可知，太阳能最大功率跟踪控制器可获取自身的电压/电流输出信息(即储能组件的电压/电流输入信息)，而控制模块可获取自身的电压/电流输入信息(即储能组件的电压/电流输出信息)，因此，控制模块可基于与太阳能最大功率跟踪控制器的通信，获取储能组件的电压/电流输入信息以及储能组件的电压/电流输出信息，一方面，控制模块可根据这些信息对储能组件的充放电进行监控，获取储能组件的实时状态，可根据储能组件的实时状态对电机控制模块和照明控制模块进行通断控制，避免储能组件放电异常导致外部设备损坏，另一方面，控制模块可将这些信息发送至太阳能最大功率跟踪控制器，或直接控制太阳能最大功率跟踪控制器，使太阳能最大功率跟踪控制器可相应调节适当的参数，提高太阳能最大功率跟踪控制器的工作效率。

由于控制模块需要通电才能正常运行，在本实用新型实施例中，控制模块依靠储能组件进行供电，其中，控制模块的主控供电端9与储能组件的主控放电端6电性连接。与传统的光伏百叶窗相比，控制模块利用储能组件进行供电，不依靠外部供电，使整个光伏百叶窗可脱离市电运行，以节省电网布网成本，具有良好的实用性。

需要说明的是，针对于第一种太阳能最大功率跟踪控制器，太阳能最大功率跟踪控制器与控制模块之间通信的目的包括实时调节太阳能最大功率跟踪控制器的电转换参数；太阳能最大功率跟踪控制器在离线状态下(即太阳能最大功率跟踪控制器与控制模块不发生通信)，依然会具有电接收和电输出功能，因此，储能组件在初始电余量不足以驱动控制模块的条件下，太阳能最大功率跟踪控制器依然可以为储能组件进行充电。

此外，储能组件的输出电压为5v或12v直流电，因此，储能组件可直接为控制模块进行供电。

此外，控制模块的主控电机控制端10与电机继电控制电路的电机受控端18电性连接，用于控制电机继电控制电路的通断；主控照明控制端11与照明继电控制电路的照明受控端23电性连接，用于控制照明继电控制电路的通断。

此外，温度传感器与温度信号接收端12电性连接，用于为控制模块提供环境温度信息或具体某一零部件的温度。可选的，温度传感器可设置在储能组件表面，用于获取储能组件的表面温度，检测储能组件的表面温度，防止储能组件过热，出现安全隐患。

此外，控制模块的控制信号接收端13用于供外部的信号传输设备电性连接，可选的，可以为有线控制信号输入或无线控制信号输入。在本实用新型实施例中，无线信号接收天线与所述控制信号接收端13连接，用于无线控制信号输入，实现光伏设备的无线控制功能。

由于储能组件的输出电压恒定，为了实现对外部电机设备的驱动，需要对储能组件的输出电压进行处理后进行输出。此处所述的输出电压处理包括电压值处理以及直流/交流转换，具体所采用的输出电压处理结构需要根据外部设备的需求进行设定。

具体的，本实用新型实施例的电机电压控制器的电机电压输入端14与储能组件的电机放电端5电性连接，电机电压控制器将储能组件的电机放电端5输出电进行处理后(根据电机类型的不同可以为升压处理和/或直流电转交流电处理)，通过电机电压输出端15与电机继电控制电路的电机控制输入端16的电性连接，将电力输出至电机继电控制电路；电机继电控制电路的电机控制输出端17与电机驱动端19电性连接，电机驱动端19与驱动电机进行电性连接；电机继电控制电路的电机受控端18与控制模块的主控电机控制端10电性连接，电机继电控制电路的通断受控制模块进行控制。

可选的，电机继电控制电路包括正转继电控制电路和反转继电控制电路，正转继电控制电路和反转继电控制电路的输入端分别与电机电压输出端15电性连接，正转继电控制电路和反转继电控制电路的输出端分别与电机驱动端19电性连接；正转继电控制电路和反转继电控制电路的控制端分别与主控电机控制端10电性连接。

正转继电控制电路和反转继电控制电路由中控模块进行通断控制，由于正转继电控制电路和反转继电控制电路不能同时启动(通路)，可选的，可基于一单刀双掷继电开关同时对正转继电控制电路和反转继电控制电路进行通断控制。

由于储能组件的输出电压恒定，为了实现对照明设备的驱动，需要对储能组件的输出电压进行处理后进行输出。具体的，本实用新型实施例的照明电压控制器的照明电压输入端20与储能组件的照明放电端7电性连接，照明电压输出端21与照明继电控制电路的照明控制输入端22电性连接，照明继电控制电路的照明控制输出端24与照明驱动端25电性连接。照明电压控制器将储能组件的输出电压进行变换后，由照明继电控制电路控制，对照明驱动端25进行供电，供照明设备进行电性连接。

需要说明的是，控制模块的主控通信端8、主控电机控制端10、主控照明控制端11、温度信号接收端12和控制信号接收端13本质上为一系列的i/o接口，在满足i/o接口数量需求的条件下，基于现有技术考虑，控制模块可选用任意型号的处理芯片，如51单片机系列、stm32系列等处理芯片。

本实用新型提供了一种光伏控制盒及光伏百叶窗，该光伏控制盒太阳能最大功率跟踪控制器基于快拆装结构进行安装，固定牢固，拆装便利，维护难度低；储能组件基于外形结构与盒体内壁的配合固定在盒体内，对盒体内部空间利用率高；驱动接口的设置，可利用储能组件对外部设备进行驱动，扩展光伏控制盒的应用范围，简化产品设计难度。该光伏控制盒在较小的空间内集成有光伏充电、光伏储能和对外驱动输出功能，结构设计合理，集成度高，具有良好的实用性。应用该光伏控制盒的百叶窗，自动化程度高，可脱离市电使用，地理适用范围广泛，具有良好的实用性。

以上对本实用新型实施例所提供的一种光伏控制盒及光伏百叶窗，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。