專利名稱：卷簾式百葉窗的幕簾的勢能的回收的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及卷簾式百葉窗領(lǐng)域，尤其涉及自主供電的卷簾式百葉窗領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
這樣的卷簾式百葉窗包括由鉸接片形成的幕簾，當(dāng)該幕簾從展開狀 態(tài)變?yōu)閲@一 軸的卷繞狀態(tài)時，其側(cè)端在機(jī)動化裝置的作用下沿著側(cè)面導(dǎo)軌進(jìn)行內(nèi)部滑動，反之亦然。在本發(fā)明的背景下，所述機(jī)動化通過電池自主供電。此外，電池可設(shè)計為可充電 的，呈蓄電池形式。該電池的充電可特別通過可再生能源轉(zhuǎn)換傳感器來進(jìn)行，例如用于轉(zhuǎn)換 太陽能的光電傳感器、風(fēng)力傳感器或其它。自主供電的裝置的主要困難在于，在保留高的可靠性的同時對其工作時間的優(yōu) 化。在根據(jù)本發(fā)明的卷簾式百葉窗的背景下，自主性應(yīng)該盡可能大以便使用者在其期望時 就能夠致動所述百葉窗，而無論天氣狀況如何。然而，不應(yīng)該在不利于所述百葉窗的工作的 情況下進(jìn)行自主性的提高(例如通過節(jié)約能量)。實(shí)際上，它的使用要求所述百葉窗的幕簾 有合理的移動時間，從而要求合適的展開速度和收攏速度。正是在本發(fā)明的這種特殊背景下，設(shè)想在幕簾從卷繞狀態(tài)滑向展開狀態(tài)時回收該 幕簾的重力勢能。這種能量的轉(zhuǎn)換允許對電池充電，從而顯著提高卷簾式百葉窗的自主性。在卷簾式百葉窗的幕簾展開的過程中，存在多個階段，第一階段要求驅(qū)動卷簾式 百葉窗以將幕簾的前幾片向后推到側(cè)面引導(dǎo)滑槽中。在第一階段之后跟隨著第二階段，在 第二階段，幕簾的已經(jīng)接合在滑槽中的重量變得足以確保卷簾式百葉窗的驅(qū)動，從而確保 卷簾式百葉窗的展開，在該第二階段期間，電機(jī)作為制動裝置進(jìn)一步起作用，以限制幕簾的 下降速度并避免在幕簾到達(dá)所述導(dǎo)軌下端處的擋塊時發(fā)生事故和撞擊的風(fēng)險。此時，接著 進(jìn)行第三階段，在第三階段，幕簾施加在卷繞軸上的拉力逐漸趨于減小，對應(yīng)于所述幕簾的 各片堆疊在彼此上。在這方面將會注意到，所述片經(jīng)?？上鄬τ诒舜搜卮怪庇谄淇v向軸線的方向運(yùn) 動，以便視情況而使卷簾式百葉窗處于透光狀態(tài)或者處于完全遮光狀態(tài)。實(shí)際上，在彼此分 開的狀態(tài)下，這些片讓日光出現(xiàn)，這利于光線的穿過并確保一定程度的通風(fēng)。在第三階段期間，根據(jù)幕簾的懸垂重量與該幕簾所受摩擦之比，發(fā)動機(jī)可逐漸從 制動功能再次變?yōu)轵?qū)動功能。當(dāng)發(fā)動機(jī)確保制動功能時可進(jìn)行能量回收。然而，可以容易地理解，幕簾施加的拉 力持續(xù)變化。對制動功率而言也一樣。因此，可回收的功率其本身也是高度變化的。我們觀察到，該功率如果高于某一閾值，則對于蓄電池本身或確保其充電的電子 和電氣構(gòu)件可能是破壞性的。我們還觀察到，該破壞性的功率閾值與天氣參數(shù)相關(guān)，尤其是外界溫度以及所述 構(gòu)件的環(huán)境溫度。特別地，某些類型的電池或電氣和電子構(gòu)件視情況遭受低溫或高溫時，其 工作狀況會發(fā)生改變。例如，當(dāng)提供太高或太突然的充電能量時，在低溫下充電的鋰電池可 能會受到損壞。同樣，由于太強(qiáng)的電流而被加熱導(dǎo)致遭受高溫的某些電子和電氣構(gòu)件可能會被損壞。有利地，考慮該卷簾式百葉窗的不同構(gòu)件，在確保卷簾式百葉窗的優(yōu)化工作的同時控制所回收的功率。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明涉及一種在幕簾的展開或收攏階段回收卷簾式百葉窗的幕簾的勢能 的方法，其中所述卷簾式百葉窗包括具有電機(jī)的驅(qū)動裝置，其中電機(jī)連接于自主供電裝置。這種方法的特征在于，在幕簾的展開或收攏階段，確定對應(yīng)于由該幕簾施加在所 述驅(qū)動裝置上的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的能量的回收階段。根據(jù)其它特征，在該能量回收階段，將電機(jī)控制成作為發(fā)電機(jī)工作；根據(jù)與自主供 電裝置的工作狀況相關(guān)的至少一個參數(shù)，確定可回收功率的閾值；測量作為發(fā)電機(jī)工作的 電機(jī)所輸出的功率水平并將其與所述閾值進(jìn)行比較；調(diào)節(jié)幕簾的展開或收攏速度以將所輸 出的功率水平保持成低于或等于所述閾值。此外，在能量回收階段，定期檢查所述參數(shù)中的至少一個并確定新的閾值以便根 據(jù)該新的閾值定期調(diào)節(jié)幕簾的展開或收攏速度。實(shí)施這種方法的裝置也是本發(fā)明的主題。從下面對本發(fā)明的非限制性實(shí)施例的詳細(xì)描述中將清楚地了解本發(fā)明的其它特 征和優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及對自主供電卷簾式百葉窗的自主性的提高。這樣的卷簾式百葉窗包括具有電機(jī)的驅(qū)動裝置，其中電機(jī)連接于自主供電裝置。 自主供電裝置還包括電池。優(yōu)選地，該電池設(shè)計為可充電的，呈蓄電池形式，例如鋰電池或 其它。此外，裝置連接于所述電池以對其充電，優(yōu)選地通過采集可再生型能源(如太陽能或 風(fēng)能)，然后將該能源轉(zhuǎn)換為電流而進(jìn)行充電。在這點(diǎn)上，這樣的轉(zhuǎn)換和充電裝置能夠根據(jù)電池的電荷水平對其充電?？商峁┯?于測量該電荷水平的裝置。該裝置可涉及例如用于測量所述電池接線柱處的電壓以便允許 或不允許對其充電的傳感器。事先根據(jù)電池的特性確定電荷極限，在我們的例子中，該電荷 極限對應(yīng)于能避免電能存儲元件的任何損害的電壓閾值。因此，所述百葉窗包括至少一個傳感器，呈光電傳感器、風(fēng)力傳感器等形式。此外， 本發(fā)明包括對如此采集的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換的裝置，其連接于所述電池以允許對其充電。自主供電裝置為能夠驅(qū)動幕簾從圍繞一軸的卷繞狀態(tài)到展開狀態(tài)以及反之亦然 的裝置供電。為此，幕簾沿著側(cè)面導(dǎo)軌滑動，該側(cè)面導(dǎo)軌通常設(shè)置在將通過所述幕簾封閉的 門或窗的外擴(kuò)側(cè)壁上。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，將幕簾展開時的勢能轉(zhuǎn)換為對所述電池充電的電能。為此，本發(fā)明的目的是在幕簾的展開或收攏階段回收該幕簾的重力勢能。特別地但非限制性地，本發(fā)明涉及豎直展開的卷簾式百葉窗，并且本發(fā)明的目的 是在幕簾從卷繞狀態(tài)變?yōu)檎归_狀態(tài)時，回收由其逐漸增大的下降重量所產(chǎn)生的勢能，或者 反之亦然。
總之，由幕簾的下降重量所產(chǎn)生的機(jī)械能被部分回收以便轉(zhuǎn)換成電能并隨后以電 化學(xué)能的形式存儲在所述電池中。然后可再利用該能量來升起幕簾或啟動將來的下降。如上所述，在幕簾的展開或收攏階段，確定對應(yīng)于由該幕簾施加在所述驅(qū)動裝置 上的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的能量的回收階段。在該能量回收階段，幕簾的重量本身就足以驅(qū)動該幕簾，不再需要通過驅(qū)動裝置提供能量。這就是設(shè)想為自主供電裝置配備可逆功率轉(zhuǎn)換電子裝置的原因。換句話說，電 池能夠?yàn)轵?qū)動裝置供電，但驅(qū)動裝置(例如電機(jī))也可以作為發(fā)電機(jī)工作，從而為電池供電 以對其充電。一般來說，所回收的能量隨著幕簾在其逐漸下降時的懸垂重量連續(xù)地變化。而且， 摩擦尤其是粘滯摩擦，是百葉窗的幕簾的下降速度的函數(shù)。其結(jié)果是，幕簾的下降速度會影 響可轉(zhuǎn)換能量。因此，適宜控制幕簾的下降速度的變化以便回收最佳量的能量。然而，所回收的功率不應(yīng)該對卷簾式百葉窗的工作不利，也不應(yīng)該損害其構(gòu)件。實(shí) 際上，如果能量保持為相對較弱，則幕簾在其下降時所能提供的功率是不可忽略的，以便對 其進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而為所述電池充電。這就是根據(jù)卷簾式百葉窗的內(nèi)部和外部參數(shù)對幕簾的 下降速度實(shí)施限制的原因。這就是為什么本發(fā)明包括根據(jù)所述卷簾式百葉窗的各種外部和內(nèi)部因素而對幕 簾的展開速度進(jìn)行控制的裝置。計算單元，例如處理器，實(shí)時轉(zhuǎn)換這些數(shù)據(jù)以控制驅(qū)動裝 置，并從而影響幕簾的下降速度。特別地，相對于與自主供電裝置的工作狀況相關(guān)的至少一個參數(shù)主要地但非限制 性地控制展開速度。為此，根據(jù)至少一個參數(shù)確定可回收功率的閾值。更特別地，可測量和記憶多個參 數(shù)以便計算所述閾值。所考慮的一個參數(shù)對應(yīng)于在所述卷簾式百葉窗中主導(dǎo)的環(huán)境溫度。特別為供電裝 置的電氣和電子構(gòu)件的溫度。實(shí)際上，如果該溫度很低或很高，則所述構(gòu)件和電池在電流和 熱耗散的大的變化(有時是快速的)的影響下可能會受到損壞，從而相應(yīng)地限制所述元件 的壽命。例如，鋰電池不能很好地承受低溫和突然的加熱。因此，適宜測量構(gòu)件的溫度以及 環(huán)境溫度。要單獨(dú)考慮或附加考慮的另一參數(shù)，對應(yīng)于對自主供電裝置的電荷狀態(tài)的測量。 例如可通過跟蹤電池接線柱處的電壓而測量該電荷狀態(tài)。如上所述，需要通過電池充電裝 置來控制該電池的電荷狀態(tài)以及向其輸送的能量大小和功率，以便不對其造成損害。每個參數(shù)被記憶以便進(jìn)行比較和/或用于功率回收閾值的計算。一旦確定了該 值，就測量作為發(fā)電機(jī)工作的電機(jī)所輸出的功率水平并將其與所述閾值進(jìn)行比較。調(diào)節(jié)幕 簾的展開或收攏速度以便將所輸出的功率水平保持成低于或等于所述閾值。更具體地，在能量回收階段，定期檢查所述參數(shù)中的至少一個并確定新的閾值以 便根據(jù)該新的閾值定期調(diào)節(jié)幕簾的展開或收攏速度。為此，裝置能夠測量所述參數(shù)和記憶所測得的值。對于可回收功率也是一樣的?？?在卷簾式百葉窗的內(nèi)部以及外部的電氣和電子構(gòu)件內(nèi)設(shè)置合適的傳感器。類似地定位用于 測量電池電荷狀態(tài)的裝置，例如用于測量電池電壓的裝置。然后將這些測量的結(jié)果存儲在存儲器中以供計算所述閾值的處理器所用。
一旦確定了該閾值，裝置就能夠?qū)⑵渑c功率水平進(jìn)行比較。將這些數(shù)據(jù)的交集與 具有刻度和對應(yīng)性的圖表進(jìn)行對照以便優(yōu)化幕簾的下降速度。根據(jù)幕簾的極限下降速度隨給定溫度或電池電荷狀態(tài)變化的可視表格而實(shí)現(xiàn)該 優(yōu)化。從而獲得與兩次所謂“非破壞性”故障之間的時間相對應(yīng)的曲線。總之，在低溫或高溫的情況下，適宜限制幕簾的下降速度以避免損壞電子構(gòu)件和 電池。此外，隨著所述構(gòu)件的加熱，可使下降速度變化以便在保持適當(dāng)工作速度的同時接近 極限值以獲得較長的壽命。特別地，卷簾式百葉窗的幕簾的下降速度在一定區(qū)間內(nèi)變化。因此，幕簾的最大下 降速度對應(yīng)于所述區(qū)間的上界并根據(jù)卷簾式百葉窗的機(jī)械結(jié)構(gòu)在不遭受損壞的情況下所 能承受的最高速度來確定。類似地，幕簾的最小下降速度對應(yīng)于所述區(qū)間的下屆并為限制 關(guān)閉的持續(xù)時間而被確定以便幕簾的收攏或展開時間從使用者的角度看保持為合理的。將注意到，為了增加所轉(zhuǎn)換的勢能，適宜最大限度地限制根據(jù)本發(fā)明的裝置中的 摩擦，例如，在其內(nèi)有幕簾滑動的導(dǎo)軌處或者在電機(jī)中的摩擦。施加在幕簾上的摩擦力之和 應(yīng)該明顯小于幕簾的懸垂部分的重量。因此，損失越最小化，采用本發(fā)明回收的能量就越多。此外，為了限制對構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的卷簾式百葉窗的元件(尤其是電子構(gòu)件和電 池)的損壞，適宜對其進(jìn)行保護(hù)，尤其為了保持均勻的溫度或者避免太低或太高的溫度。
權(quán)利要求
一種在卷簾式百葉窗的幕簾的展開或收攏階段對該幕簾的重力勢能進(jìn)行回收的方法，其中所述卷簾式百葉窗包括具有電機(jī)的驅(qū)動裝置，該電機(jī)連接于自主供電裝置，所述方法的特征在于-在幕簾的展開或收攏階段，確定對應(yīng)于由該幕簾施加在所述驅(qū)動裝置上的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的能量回收階段。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于-在該能量回收階段，將電機(jī)控制成作為發(fā)電機(jī)工作；-根據(jù)與自主供電裝置的工作狀況相關(guān)的至少一個參數(shù)，確定可回收能量的閾值；_測量作為發(fā)電機(jī)工作的電機(jī)所輸出的能量水平并將其與所述閾值進(jìn)行比較；-調(diào)節(jié)幕簾的展開或收攏速度以將所輸出的能量水平保持成低于或等于所述閾值。
3.權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，在能量回收階段，定期檢查所述參數(shù) 中的至少一個并確定新的閾值以便根據(jù)該新的閾值定期調(diào)節(jié)幕簾的展開或收攏速度。
4.權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，至少一個參數(shù)對應(yīng)于對自主供電裝置 的電荷狀態(tài)的測量，尤其是對電池接線柱處的電壓的測量。
5.權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，至少一個參數(shù)對應(yīng)于所述自主供電裝 置的電氣和電子構(gòu)件的溫度。
6.權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，至少一個參數(shù)對應(yīng)于環(huán)境溫度。
7.一種用于實(shí)施如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述方法的卷簾式百葉窗，包括具有電 機(jī)的驅(qū)動裝置，該電機(jī)連接于自主供電裝置；以及對對應(yīng)于由所述幕簾施加在所述驅(qū)動裝 置上的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的能量進(jìn)行回收的裝置，所述卷簾式百葉窗的特征在于，所述回收裝置包 括_一方面用于測量和記憶與自主供電裝置的工作狀況相關(guān)的至少一個參數(shù)，另一方面 用于測量和記憶所輸出的能量水平的裝置；-將所述能量水平與根據(jù)所述參數(shù)確定的閾值進(jìn)行比較的裝置；以及-調(diào)節(jié)所述幕簾的展開和收攏速度的裝置。
8.權(quán)利要求7的卷簾式百葉窗，其特征在于，所述測量裝置包括用于測量自主供電裝 置的電氣和電子構(gòu)件的溫度的裝置。
9.權(quán)利要求7或8中任一項(xiàng)的卷簾式百葉窗，其特征在于，所述測量裝置包括用于測量 自主供電裝置的電荷狀態(tài)尤其是電池接線柱處電壓的裝置。
10.權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)的卷簾式百葉窗，其特征在于，所述測量裝置包括用于測 量環(huán)境溫度的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及在卷簾式百葉窗的幕簾的展開或收攏階段對該幕簾的勢能進(jìn)行回收，其中所述卷簾式百葉窗包括具有電機(jī)的驅(qū)動裝置，該電機(jī)連接于自主供電裝置。更具體而言，在幕簾的展開或收攏階段，確定對應(yīng)于由該幕簾施加在所述驅(qū)動裝置上的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的能量的回收階段。本發(fā)明還允許在不損壞所述百葉窗的構(gòu)件的情況下進(jìn)行能量回收。
文檔編號H02J7/32GK101827993SQ200880102303
公開日2010年9月8日 申請日期2008年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月9日
發(fā)明者A·拉布魯尼 申請人:布本多夫公司;法國原子能委員會