CN115341842A - 遮阳系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种遮阳系统，涉及门窗技术领域，遮阳系统包括框体、中空玻璃、遮阳结构、太阳能板、电池、电机及遮阳控制系统，中空玻璃密封于框体上以使中空玻璃与框体组成具有中空腔体的结构，遮阳结构、太阳能板、电池、电机及遮阳控制系统均设于中空腔体内；遮阳控制系统包括太阳能充电模块、电池充电模块、稳压模块、主控模块、射频模块、按键模块、电机感应模块、ADC采样模块及电机驱动模块；太阳能充电模块用于将太阳能板的电流输出至电池进行充电；稳压模块用于对电池输出的电压进行稳压处理并向主控模块、射频模块、按键模块及电机驱动模块供电。本发明结构简单，安装方便，可减少外部环境对内部零件的影响，降低故障率。

Description

遮阳系统

技术领域

本发明涉及门窗技术领域，尤其涉及一种遮阳系统。

背景技术

目前，遮阳产品广泛应用于各种场所，一些高档写字楼及企业等场所。然而，市面上传统性遮阳产品主要存在以下缺点：

一、使用机械行程，机械行程体积较大，结构复杂，因此造成工艺成本较高，并且性能不稳定，数据不准确，品质问题多，从而导致客户投诉较多；

二、使用按键对码技术，操作相对复杂，且触摸按键受温度和湿度影响，容易导致控制不稳定；

三、将弹簧天线内置到接收器里，占用空间极大并且容易造成接收不灵敏，反应迟缓的情况时而发生；

四、光能板必须外置到百叶窗外，进行接收光能充电，从而造成外观的占用面积较大，导致安装局限性困难，空气的氧化亦容易造成质量的损耗及脱落；

五、使用聚合物电池，由于聚合物电池成本高，安全性能较差，不能实现大电流放电，使得电池容量亦随温度的升降而缓慢衰老；

六、使用AC220V电源进行驱动，再安装，过程不科学，不便利，还需耗费大量的线材进行布控，并且还容易出错。

由上可知，基于型材与安装方面的困扰，会增加较大的工作量；同时，因型材体积局限性较大，在安装美观方面，很多客户也无法接纳；另外，现有遮阳产品对于施工方面也是极为不方便，在人工成本上损耗太大，不贴近国家减能减排的指标，从而降低社会的经济效益。因此，需要研发一种新型的遮阳产品以解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单，安装方便的遮阳系统，可减少外部环境对内部零件的影响，降低故障率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种遮阳系统，包括框体、中空玻璃、遮阳结构、太阳能板、电池、电机及遮阳控制系统，所述电机用于控制所述遮阳结构的状态，所述中空玻璃密封于所述框体上以使所述中空玻璃与框体组成具有中空腔体的结构，所述遮阳结构、太阳能板、电池、电机及遮阳控制系统均设于所述中空腔体内；所述遮阳控制系统包括太阳能充电模块、电池充电模块、稳压模块、主控模块、射频模块、按键模块、电机感应模块、ADC采样模块及电机驱动模块；所述太阳能充电模块与所述太阳能板及电池分别连接，用于将所述太阳能板的电流输出至所述电池进行充电；所述电池充电模块与所述电池连接，用于对所述电池进行充电控制；所述稳压模块与所述电池、主控模块、射频模块、按键模块及电机驱动模块分别连接，用于对电池输出的电压进行稳压处理并向所述主控模块、射频模块、按键模块及电机驱动模块供电；所述射频模块与所述主控模块连接，用于接收并转发射频信号至所述主控模块；所述按键模块与所述主控模块连接，用于接收并转发对码信号至所述主控模块；所述电机感应模块与所述主控模块及电机分别连接，用于检测并转发电机信号至所述主控模块；所述ADC采样模块与所述主控模块、太阳能板、电池及电机分别连接，用于采集并转发所述太阳能板、电池及电机的电信号至所述主控模块；所述电机驱动模块与所述主控模块及电机分别连接，用于根据所述主控模块的控制信号驱动所述电机以调节所述遮阳结构的状态。

作为上述方案的改进，所述遮阳系统还包括设于所述中空腔体内的封装结构，所述电池、电机及遮阳控制系统均设于所述封装结构内，所述太阳能板设于所述封装结构的外壁并设于所述中空腔体内。

作为上述方案的改进，所述射频模块包括相互连接的射频控制电路及FPC柔性天线，所述射频控制电路设于所述封装结构内，所述FPC柔性天线设于所述封装结构的外壁并设于所述中空腔体内。

作为上述方案的改进，所述封装结构扣接于所述框体内壁的顶部。

作为上述方案的改进，所述遮阳系统还包括所述外部发射器，所述外部发射器用于与所述射频模块进行射频信号的传输并与所述按键模块进行对码信号的传输。

作为上述方案的改进，所述按键模块包括全极型霍尔传感器，所述外部发射器上设有磁铁，所述全极型霍尔传感器用于实时感应磁信号，并将所述磁信号转换为电信号以发送至所述主控模块。

作为上述方案的改进，所述遮阳系统还包括设于所述中空腔体内的无线收发模块，所述无线收发模块与所述主控模块连接，用于与外部设备进行数据交互。

作为上述方案的改进，所述遮阳结构为百叶结构。

作为上述方案的改进，所述电池为锂电池组。

作为上述方案的改进，所述电机感应模块包括双极锁存型霍尔传感器，所述双极锁存型霍尔传感器用于实时检测电机的脉冲信号并将所述脉冲信号发送至所述主控模块。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明将遮阳结构、太阳能板、电池、电机及遮阳控制系统(太阳能充电模块、电池充电模块、稳压模块、主控模块、射频模块、按键模块、电机感应模块、ADC采样模块及电机驱动模块)均封装于中空玻璃间的中空腔体内，可将控制部件及功能部件与外界环境隔离开来，从而减少了外部环境对内部零件的影响，极大降低故障率，因此维护成本低；

同时，本发明将电池封装于中空腔体内，使得主控模块、射频模块、按键模块及电机驱动模块等部件均可通过电池进行供电，无需外接电线及电源，也不需要进行布控，安装极其方便；

另外，本发明通过对各部件的针对性改进，大大地降低了各部件的尺寸，从而将太阳能板、电池、电机及遮阳控制系统均封装于中空玻璃间的中空腔体内，从而解决了传统遮阳产品因外观占用面积大而导致的安装局限性问题，从而降低了人工安装成本，提高经济效益。

附图说明

图1是本发明遮阳系统的结构示意图；

图2是本发明遮阳系统另一视觉的结构示意图；

图3是本发明遮阳系统的爆炸图；

图4是本发明遮阳系统中遮阳控制系统的结构示意图；

图5是本发明遮阳系统中太阳能充电模块的电路图；

图6是本发明遮阳系统中电池充电模块的电路图；

图7是本发明遮阳系统中稳压模块的电路图；

图8是本发明遮阳系统中射频模块的电路图；

图9是本发明遮阳系统中按键模块的电路图；

图10是本发明遮阳系统中电机感应模块的电路图；

图11是本发明遮阳系统中ADC采样模块的电路图；

图12是本发明遮阳系统中主控模块的电路图；

图13是本发明遮阳系统中电机驱动模块的电路图；

图14是本发明遮阳系统中外部反射器的结构示意图；

图15是本发明遮阳系统中封装机构的结构示意图；

图16是本发明遮阳系统中封装机构的另一结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

参见图1-图3，图1-图3显示了本发明遮阳系统的实施例，其包括框体1、中空玻璃2、遮阳结构3、太阳能板7、电池8、电机9及遮阳控制系统4，中空玻璃2密封于框体1上以使中空玻璃2与框体1组成具有中空腔体的结构，遮阳结构3、太阳能板7、电池8、电机9及遮阳控制系统4均设于中空腔体内。

具体地：

遮阳结构3可以为百叶结构，通过将百叶结构密封于中空腔体内，可使百叶结构与外界有效隔离，降低维修成本及安装难度。

太阳能板7安装于中空腔体内，可使遮阳系统的整体外观更为简洁，易于安装，还可对太阳能板7的质量保护起到极大的提升作用。

电机9用于控制遮阳结构3的状态，优选地，所述电机9尺寸为95×25.8×18.6mm，但不以此为限制，只要体积小巧即可。

电池8采用锂电池组。需要说明的是，锂电池工作环境要求较低，安全性高，寿命长，同时还具有可薄形化、任意面积化与任意形状化的优点，体积小容量大。优选地，所述锂电池组的尺寸为90×18×18mm，额定容量为800mAh，但不以此为限制，可根据实际情况进行调整。

如图4所示，遮阳控制系统4包括太阳能充电模块41、电池充电模块42、稳压模块43、主控模块44、射频模块45、按键模块46、电机感应模块47、ADC采样模块48及电机驱动模块49。

下面结合具体的电路图对各功能模块进行详细描述：

一、太阳能充电模块

太阳能充电模块41与太阳能板7及电池8分别连接，用于将太阳能板7的电流输出至电池8进行充电；

如图5所示，太阳能充电模块41包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、电阻R及电容C；其中，太阳能板7的电流经第一二极管D1进入电池8进行充电，第一二极D1管可防止电池8的电流流入太阳能板7，同时，太阳能板7的输入端并联两个TVS管(即第二二极管D2及第三二极管D3)进行保护，可有效提升安全性。

二、电池充电模块

电池充电模块42与电池8连接，用于对电池8进行充电控制；

如图6所示，电池充电模块42选用CS5095E型号的三节锂电池充电芯片U4进行电池充电，其中，电池充电模块42的输入电压为5V,输出电压为12V。

三、稳压模块

如图7所示，稳压模块43可将电池电压BATVCC转换为3.3V的电压；本发明中，稳压模块43与电池8、主控模块44、射频模块45、按键模块46及电机驱动模块49分别连接，通过稳压模块43可对电池8输出的电压进行稳压处理并向主控模块44、射频模块45、按键模块46及电机驱动模块49供电；

四、射频模块

射频模块45与主控模块44连接，用于接收并转发射频信号至主控模块44；

如图8所示，射频模块45选用CMT2300A射频芯片U2，把接收到的射频信号进行处理后发送给主控模块44。

五、按键模块

按键模块46与主控模块44连接，用于接收并转发对码信号至主控模块44；

如图9所示，按键模块46选用CC6201低功耗全极型霍尔传感器U1，把磁信号转化为电信号发送给主控模块44。

六、电机感应模块

电机感应模块47与主控模块44及电机9分别连接，用于检测并转发电机信号至主控模块44；

如图10所示，电机感应模块47选用TMR1202低功耗双极锁存型霍尔传感器，用于检测电机8的圈数，并把圈数所对应的实时脉冲信号发送给主控模块44进行计数。优选地，所述双极锁存型霍尔传感器体积小巧，便于装嵌于中空腔体内，可大大的降低现场安装的繁琐性，性能稳定，成本低。

七、ADC采样模块

ADC采样模块48与主控模块44、太阳能板7、电池8及电机9分别连接，用于采集并转发太阳能板7、电池8及电机9的电信号至主控模块44；

如图11所示，本发明中需通过ADC采样模块48分别进行太阳能电压采样、电池电压采样及电机电流采样，并将采样数据发送给主控模块44，从而实时反馈硬件状态。

八、主控模块

主控模块44，用于根据太阳能板7、电池8及电机9的电信号生成控制信号；

如图12所示，主控模块44实时处理射频芯片发出的信号，按键信号，ADC采样信号，电机霍尔传感器信号等，并发送电机驱动信号，LED显示信号。

优选地，所述主控模块44的功耗为60uA，尺寸为41×16×13.4mm，但不以此为限制，只要体积小巧即可；

九、电机驱动模块

电机驱动模块49与主控模块44及电机9分别连接，用于根据主控模块44的控制信号驱动电机9以调节遮阳结构3的状态。

如图13所示，电机驱动模块49选用TB67H451 FNG电机驱动芯片U2，主控模块44可通过电机驱动芯片发U2送高低电平信号来控制电机9正反转。

需要说明的是，TB67H451 FNG电机驱动芯片自带限流保护功能，可以设定保护电流，利用这点我们可以有效低耗地堵停电机9。

综上，本发明将遮阳结构3、太阳能板7、电池8、电机9及遮阳控制系统4(太阳能充电模块41、电池充电模块42、稳压模块43、主控模块44、射频模块45、按键模块46、电机感应模块47、ADC采样模块48及电机驱动模块49)均封装于中空玻璃2间的中空腔体内，从而将控制部件及功能部件与外界环境隔离开来，减少了外部环境对内部零件的影响，极大降低故障率，因此维护成本低；同时，本发明将电池8封装于中空腔体内，使得主控模块44、射频模块45、按键模块46及电机驱动模块49等部件均可通过电池8进行供电，无需外接电线及电源，也不需要进行布控，安装及其方便。

如图14所示，遮阳系统还包括外部发射器5，外部发射器5用于与射频模块45进行射频信号的传输并与按键模块46进行对码信号的传输。

需要说明的是，外部发射器5上设有磁铁，按键模块46中的全极型霍尔传感器用于实时感应磁信号，并将所述磁信号转换为电信号以发送至所述主控模块44。优选地，所述外部发射器5可以为T型遥控器，但不以此为限制，只要可实现对码操作即可。

与现有技术不同的是，本发明将霍尔感应技术与对码技术相结合，通过全极型霍尔传感器实时感应磁场强度从而检测按键模块46与外部发射器5之间的位置关系，便于控制器44根据检测出的位置关系进行对码操作，稳定性强，反应灵敏，容易操作。

例如，工作时使用T型遥控器靠近遮阳控制系统4中的按键模块46，以进行霍尔磁感接收；同时，主控模块44即可接收到感应信号，并进入学习状态；然后，按一下T型遥控器上的对码键，即可与主控模块44进行对码。

参见图15及图16，本发明中，遮阳系统还包括设于中空腔体内的封装结构6，电池8、电机9及遮阳控制系统4均设于封装结构6内，太阳能板7设于封装结构6的外壁并设于所述中空腔体内。

需要说明的是，通过封装结构6可将电池8、电机9及遮阳控制系统4进行遮蔽密封处理，从而提升遮阳系统的整体效果。优选地，封装结构6可通过扣合方式扣接于框体1内壁的顶部，与框体1相互紧贴，具有良好的整体性，安装/拆卸方便。

进一步，射频模块45包括相互连接的射频控制电路及FPC柔性天线，射频控制电路设于封装结构6内，FPC柔性天线设于封装结构6的外壁并设于所述中空腔体内。优选地，所述封装结构6可由两型材拼合以形成箱体结构，通过将FPC柔性天线附着在型材表面，可有效提升信号接收的灵敏度，数据更准确，操作更容易。

另外，遮阳系统还包括设于中空腔体内的无线收发模块，无线收发模块与主控模块连接，用于与外部设备进行数据交互。

因此，本发明通过对各部件的针对性改进，大大地降低了各部件的尺寸，从而将遮阳结构3、太阳能板7、电池8、电机9及遮阳控制系统4(太阳能充电模块41、电池充电模块42、稳压模块43、主控模块44、射频模块45、按键模块46、电机感应模块47、ADC采样模块48及电机驱动模块49)均封装于中空玻璃间的中空腔体内，从而解决了传统遮阳产品因外观占用面积大而导致的安装局限性问题，从而降低了人工安装成本，提高经济效益。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种遮阳系统，其特征在于，包括框体、中空玻璃、遮阳结构、太阳能板、电池、电机及遮阳控制系统，所述电机用于控制所述遮阳结构的状态，所述中空玻璃密封于所述框体上以使所述中空玻璃与框体组成具有中空腔体的结构，所述遮阳结构、太阳能板、电池、电机及遮阳控制系统均设于所述中空腔体内；

所述遮阳控制系统包括太阳能充电模块、电池充电模块、稳压模块、主控模块、射频模块、按键模块、电机感应模块、ADC采样模块及电机驱动模块；

所述太阳能充电模块与所述太阳能板及电池分别连接，用于将所述太阳能板的电流输出至所述电池进行充电；

所述电池充电模块与所述电池连接，用于对所述电池进行充电控制；

所述稳压模块与所述电池、主控模块、射频模块、按键模块及电机驱动模块分别连接，用于对电池输出的电压进行稳压处理并向所述主控模块、射频模块、按键模块及电机驱动模块供电；

所述射频模块与所述主控模块连接，用于接收并转发射频信号至所述主控模块；

所述按键模块与所述主控模块连接，用于接收并转发对码信号至所述主控模块；

所述电机感应模块与所述主控模块及电机分别连接，用于检测并转发电机信号至所述主控模块；

所述ADC采样模块与所述主控模块、太阳能板、电池及电机分别连接，用于采集并转发所述太阳能板、电池及电机的电信号至所述主控模块；

所述电机驱动模块与所述主控模块及电机分别连接，用于根据所述主控模块的控制信号驱动所述电机以调节所述遮阳结构的状态。

2.如权利要求1所述的遮阳系统，其特征在于，还包括设于所述中空腔体内的封装结构，所述电池、电机及遮阳控制系统均设于所述封装结构内，所述太阳能板设于所述封装结构的外壁并设于所述中空腔体内。

3.如权利要求2所述的遮阳系统，其特征在于，所述射频模块包括相互连接的射频控制电路及FPC柔性天线，所述射频控制电路设于所述封装结构内，所述FPC柔性天线设于所述封装结构的外壁并设于所述中空腔体内。

4.如权利要求2所述的遮阳系统，其特征在于，所述封装结构扣接于所述框体内壁的顶部。

5.如权利要求1所述的遮阳系统，其特征在于，还包括外部发射器，所述外部发射器用于与所述射频模块进行射频信号的传输并与所述按键模块进行对码信号的传输。

6.如权利要求5所述的遮阳系统，其特征在于，所述按键模块包括全极型霍尔传感器，所述外部发射器上设有磁铁，所述全极型霍尔传感器用于实时感应磁信号，并将所述磁信号转换为电信号以发送至所述主控模块。

7.如权利要求1所述的遮阳系统，其特征在于，还包括设于所述中空腔体内的无线收发模块，所述无线收发模块与所述主控模块连接，用于与外部设备进行数据交互。

8.如权利要求1所述的遮阳系统，其特征在于，所述遮阳结构为百叶结构。

9.如权利要求1所述的遮阳系统，其特征在于，所述电池为锂电池组。

10.如权利要求1所述的遮阳系统，其特征在于，所述电机感应模块包括双极锁存型霍尔传感器，所述双极锁存型霍尔传感器用于实时检测电机的脉冲信号并将所述脉冲信号发送至所述主控模块。

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