一种多功能围墙光储直柔系统 |
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| 申请号 | CN202410065774.6 | 申请日 | 2024-01-17 | 公开(公告)号 | CN117888762A | 公开(公告)日 | 2024-04-16 |
| 申请人 | 中国建筑设计研究院有限公司; | 发明人 | 郑婕; 杜甜甜; 肖娜; 宋子琪; 韩吉喆; 焦燕; 张蔚; 贾子玉; 杨思宇; 胡英娜; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种多功能围墙光储直柔系统，包括：围墙 框架 ，具有至少一模 块 窗口，所述模块窗口连通所述围墙框架的两侧；功能模块，设于所述模块窗口之中，所述功能模块具有第一使用端或者第二使用端，所述第一使用端和所述第二使用端朝向所述围墙的两侧；供电模块，供电模块包括蓄电设备和顶板，所述顶板位于所述围墙框架顶部，所述顶板具有 电能 收集装置，所述蓄电设备分别与所述功能模块和所述电能收集装置电性连接；柔性控 制模 块，包括数据获取单元、预测单元和控制单元；所述控制单元控制所述蓄电设备和所述功能模块开始运行或停止运行。本发明实现了提高空间利用率、 能源 合理利用的多功能围墙光储直柔系统。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种多功能围墙光储直柔系统，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种多功能围墙光储直柔系统技术领域[0001] 本发明属于多功能围墙技术领域，具体而言涉及一种多功能围墙光储直柔系统。 背景技术[0002] 城市生活中，住宅区、公司、园区等地通常存在多种设施箱，如垃圾箱、快递柜、外卖柜、衣服回收箱、自动售货机等。它们种类繁多、各自独立，且通常会占用人行道或路边停车空间； [0003] 现有住宅区或单位的围墙，仅起到空间分隔的作用，存在一定的空间浪费；而快递柜、垃圾分类箱等设施，居民有内部使用的需求，快递公司与城市市政有外部使用的需求，但目前该类设施难以同时服务于两类空间；而现有技术中的多功能围墙，需要为设施箱配备相应的电力资源，没有与光储直柔系统相结合，存在功能单一、结构复杂、能源浪费等问题。 [0004] 综上，当前存在多功能围墙光储直柔系统占用空间大，空间利用率低、能源利用率低的问题亟待解决。 发明内容[0005] 鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种多功能围墙光储直柔系统，用以解决现有技术中多功能围墙光储直柔系统占用空间大，空间利用率低的技术问题。 [0006] 本发明的目的是这样实现的： [0007] 提供一种多功能围墙光储直柔系统，包括： [0009] 功能模块，设于所述模块窗口之中，所述功能模块具有第一使用端或者第二使用端，所述第一使用端和所述第二使用端朝向所述围墙的两侧；以及 [0010] 供电模块，供电模块包括蓄电设备和顶板，所述顶板位于所述围墙框架顶部，所述顶板具有电能收集装置，所述蓄电设备分别与所述功能模块和所述电能收集装置电性连接； [0011] 柔性控制模块，包括数据获取单元、预测单元和控制单元；所述数据获取单元用于获取所述电能收集装置的发电量数据以及所述功能模块的用电量数据；所述预测单元用于根据所述产电量数据和所述用电量数据得到发电量预测数据和用电量预测数据；所述控制单元根据所述发电量预测数据和所述用电量预测数据控制所述蓄电设备和所述功能模块开始运行或停止运行。 [0012] 进一步地，所述围墙框架包括底座、第一立柱、第二立柱和横梁；所述底座、所述第一立柱、所述第二立柱和所述横梁内均具有导线；所述第一立柱与所述底座固定连接；所述第二立柱与所述底座可拆卸连接；所述横梁可拆卸连接于所述第二立柱之间，以形成所述模块窗口。 [0013] 进一步地，所述功能模块包括智能垃圾箱，所述智能垃圾箱包括分类柜，所述分类柜用于供用户分类投放垃圾。 [0014] 进一步地，所述分类柜具有感应装置，所述感应装置用于感应是否有携带垃圾的用户靠近。 [0015] 进一步地，所述智能垃圾箱还包括外部垃圾柜，所述外部垃圾柜具有计数器，用于计算垃圾投放量。 [0016] 进一步地，所述功能模块还包括物品存储柜，所述物品存储柜包括应急救援设备存储柜，所述应急救援设备存储柜用于存储应急药品和应急工具。 [0017] 进一步地，所述功能模块还包括快递柜和外卖柜；所述快递柜和所述外卖柜均具有第一柜门和第二柜门，以使用户在所述围墙的两侧存放或收取快递或外卖；所述快递柜和所述外卖柜均具有操作面板，被配置为验证用户身份信息并打开相应的柜门。 [0019] 进一步地，所述蓄电设备还包括充电枪，所述充电枪与所述蓄电池电性连接，用于为外部用电设备充电。 [0021] 与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一： [0022] a)本发明提供的多功能围墙光储直柔系统，通过将功能模块嵌入围墙框架的模块窗口，形成多功能双面围墙，提高了空间利用率；通过电能收集装置、蓄电设备、功能模块和柔性控制形成光储直柔系统，实现了能源的合理利用； [0023] b)本发明提供的多功能围墙光储直柔系统，通过感应装置监测是否有携带垃圾的用户靠近，并自动打开相应的分类柜，便于用户将垃圾正确投放到相应的垃圾柜中； [0025] 为了更清楚地说明本说明书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说明书实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0026] 图1为本发明提供的多功能围墙光储直柔系统的结构示意图； [0027] 图2为本发明提供的围墙框架的结构示意图； [0028] 图3为本发明提供的围墙框架的透视图； [0029] 图4为本发明提供的功能模块的结构示意图； [0030] 图5为本发明提供的顶板的结构示意图； [0031] 图6为本发明提供的停车位的结构示意图； [0032] 图7为本发明提供的光储直柔系统的结构示意图； [0033] 图8为本发明提供的光储直柔系统的内部电路图； [0034] 图9为本发明提供的光储直柔系统的控制方法流程图。 [0035] 附图标记： [0036] 1‑围墙框架；10‑模块窗口；11‑底座；110‑第一凹口；12‑第一立柱；120‑第二凸出结构；121‑第二凹口；13‑第二立柱；14‑横梁；140‑第三凸出结构；141‑第三凹口；2‑功能模块；20‑智能垃圾箱；200‑分类柜；201‑外部垃圾柜；202‑检测与除臭装置；21‑物品存储柜；210‑应急救援设备存储柜；22‑快递柜；23‑外卖柜；24‑洗手池；25‑自助售货机；3‑供电模块；30‑蓄电设备；300‑显示部件；301‑充电枪；31‑顶板；310‑电能收集装置；311‑雨水收集槽；4‑柔性控制系统；5‑停车位；50‑防撞条。 具体实施方式[0037] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合、分离、互换和/或重新布置。基于本发明中的实施例，本领域普通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。 [0038] 在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。 [0039] 实施例1 [0040] 本发明的一个具体实施例，如图1‑9所示，公开了一种多功能围墙光储直柔系统，包括： [0041] 围墙框架1，具有至少一模块窗口10，所述模块窗口10连通所述围墙框架1的两侧； [0042] 功能模块2，设于所述模块窗口10之中，所述功能模块2具有第一使用端或者第二使用端，所述第一使用端和所述第二使用端朝向所述围墙的两侧；以及 [0043] 供电模块3，供电模块包括蓄电设备30和顶板31，所述顶板31位于所述围墙框架1顶部，所述顶板31具有电能收集装置310，所述蓄电设备30分别与所述功能模块2和所述电能收集装置310电性连接； [0044] 柔性控制模块4，包括数据获取单元、预测单元和控制单元；所述数据获取单元用于获取所述电能收集装置310的发电量数据以及所述功能模块2的用电量数据；所述预测单元用于根据所述产电量数据和所述用电量数据得到发电量预测数据和用电量预测数据；所述控制单元根据所述发电量预测数据和所述用电量预测数据控制所述蓄电设备30和所述功能模块2开始运行或停止运行。 [0045] 实施时，将所述顶板31安装于所述围墙框架1顶部，将所述功能模块2嵌入所述模块窗口10中，以形成模块化多功能双面围墙；将所述蓄电设备安装于所述围墙框架1上，以使得所述围墙框架1和所述功能模块2与所述供电模块3相配合形成所述电能收集装置310发电、所述蓄电设备30储蓄电能、所述功能模块2直流用电、柔性控制的光储直柔系统；。 [0046] 与现有技术相比，本实施例提供的多功能围墙光储直柔系统，通过将功能模块嵌入围墙框架的模块窗口，形成多功能双面围墙，提高了空间利用率；通过电能收集装置、蓄电设备、功能模块和柔性控制形成光储直柔系统，实现了能源的合理利用。 [0047] 具体而言，所述电能收集装置310收集的电能经连接直流母线的直流变换器由所述蓄电设备30储蓄，所述直流母线设于所述围墙框架1中；所述蓄电设备30内设有直流配电柜，所述直流配电柜通过直流变换器和直流母线将储蓄的电能供给所述功能模块2和所述柔性控制模块4。与传统非直驱系统相比，直流配电节省了直流交流转换过程中的能量损耗。 [0048] 本实施例中，所述数据获取单元定时获取所述电能收集装置310的发电量历史数据，以及所述功能模块2的用电量历史数据；根据所述发电量历史数据和太阳辐射强度得到发电量随机模型，以及根据所述用电量历史数据得到用电量模型，所述预测单元根据所述发电量随机模型和所述用电量模型对所述发电量历史数据和所述用电量历史数据进行训练，得到发电量预测模型和用电量预测模型，对未来某时间段的发电量和用电量进行预测，得到所述发电量预测数据和所述用电量预测数据；所述控制单元根据所述发电量预测数据和所述用电量预测数据判断在此条件下，所述功能模块2的能耗是否最小，且功率是否平衡；若是，则控制所述蓄电设备30和所述功能模块2开始运行，并实时判断所述电能收集装置310中是否有剩余电能；若有，则控制所述蓄电设备30和所述功能模块2继续运行；否则，控制蓄电设备30和所述功能模块2停止运行。 [0049] 需要说明的是，所述预测单元可以是Transformer等能够处理时序数据的神经网络，本实施例不做具体限定。 [0050] 示例性的，所述功能模块2的上下表面具有作为USB插头的第一凸出结构；所述功能模块2的所述第一使用端朝向住宅区、学校、商场等内部建筑，以供内部人员使用；所述第二使用端朝向街道等外部环境，以供外部人员使用；所述电能收集装置包括利用太阳能或风能等清洁能源产生电能的装置。 [0051] 本实施例中，所述围墙框架1包括底座11、第一立柱12、第二立柱13和横梁14；所述底座11、所述第一立柱12、所述第二立柱13和所述横梁14内均具有与所述直流母线相连接的导线；所述第一立柱12与所述底座11固定连接；所述第二立柱13与所述底座11可拆卸连接；所述横梁14可拆卸连接于所述第二立柱13之间，以形成所述模块窗口10。 [0052] 示例性的，所述第一立柱12和所述第二立柱13的尺寸均为100*100*2300mm，用户可根据使用需求自行设置所述第二立柱13的数量，两根第二立柱13之间间隔600mm，所述第二立柱13距离所述底座11高度为950mm和1650mm处设置有供所述横梁14插入的孔，以形成600*600*900mm、600*600*600mm和600*600*1600mm的所述模块窗口10。将模块窗口设置多种尺寸，有利于提高围墙框架结构的稳定性，且便于多种功能模块嵌入和后期维护工作。 [0053] 在某些实施例中，所述底座11具有第一凹口110，所述第一凹口110作为电源及USB插口；所述第一立柱12和所述第二立柱13具有第二凸出结构120，所述第二凸出结构120作为USB插头，所述第二凸出结构120与所述第一凹口110相连接，以连接电源或数据管理系统；所述第一立柱12和所述第二立柱13的两侧具有第二凹口121，尺寸为50*50*25mm，所述横梁14两端具有第三凸出结构140，尺寸为50*50*25mm，所述第三凸出结构140与所述第二凹口121连接，以使所述横梁14与所述第一立柱12和所述第二立柱13相连接；所述横梁14的上下表面还具有第三凹口141，所述第三凹口141供所述第一凸出结构插入，以使所述功能模块2与所述围墙框架1相连接。 [0054] 本实施例中，所述多功能围墙光储直柔系统还包括停车位5，所述停车位5设于所述第一使用端的一侧，所述停车位具有防撞条50，用于防止车辆撞上所述多功能双面围墙。 [0055] 在某些实施例中，所述围墙框架1中还具有智能维护传感器，用于监测所述围墙框架1的结构状态；所述智能维护传感器包括温度传感器、湿度传感器和应力传感器中的一种或多种，所述智能维护传感器监测到的数据通过无线传输模块实时传回远程监控系统，以便及时发现安全隐患并进行维护。 [0056] 本实施例中，所述功能模块包括智能垃圾箱20，所述智能垃圾箱包括分类柜200，所述分类柜200用于供用户分类投放垃圾；所述分类柜200具有感应装置，所述感应装置用于感应是否有携带垃圾的用户靠近。 [0057] 示例性的，所述感应装置可以通过无线或红外技术实现，当感应装置感应到用户携带垃圾靠近时，智能垃圾箱可以自动打开相应的分类柜，以便用户将垃圾正确投放到相应的垃圾分类容器中。这一智能化的设计不仅提高了垃圾分类的效率，还促使用户更积极地参与到环保活动中，从而提升了整个系统的可持续性。 [0058] 本实施例中，所述智能垃圾箱20还包括检测与除臭装置202，所述检测与除臭装置202用于检测垃圾分类投放是否正确，以及定时喷洒除臭剂以对所述智能垃圾箱20进行除臭和消毒。 [0059] 具体而言，所述检测与除臭装置202的主要作用是监测垃圾分类投放的准确性，确保用户将垃圾正确投放到相应的所述分类柜200中。所述检测与除臭装置202采用传感器技术、图像识别或其他先进的检测技术实现；当用户投放垃圾时，所述检测与除臭装置202能够识别垃圾的种类，并验证它是否符合正确的分类标准；如果检测到垃圾错误分类，系统可以通过提供提示、发出声音警告或通过其他方式提醒用户进行正确的垃圾分类；这种智能垃圾箱的设计促进了垃圾分类的准确性，有助于提高整体的垃圾处理效率和环保效果。 [0060] 本实施例中，所述智能垃圾箱20还包括外部垃圾柜201，所述外部垃圾柜201具有计数器，用于计算垃圾投放量。 [0061] 具体而言，所述外部垃圾柜201只在朝向街道的一侧设置有柜门，便于外部使用者投放垃圾以及垃圾回收车回收垃圾；所述外部垃圾柜201内具有计数器，用于记录某段时间的垃圾投放量，有助于提高管理垃圾处理的效率。 [0062] 本实施例中，所述功能模块还包括物品存储柜21，所述物品存储柜21包括应急救援设备存储柜210，所述应急救援设备存储柜210用于存储应急药品和应急工具。 [0063] 示例性的，所述物品存储柜21的柜门设置为透明玻璃，并贴有提示标记，使有需要的用户能够快速识别所述应急救援设备存储柜210内的物品，便于在紧急情况下快速采取行动。 [0064] 在某些实施例中，所述物品存储柜21还包括应急药品储存柜以及朝向住宅区等内部建筑的一侧的柜体管理系统与操作面板，有助于实现住宅区平急两用的需求。 [0065] 本实施例中，所述功能模块还包括快递柜22和外卖柜23；所述快递柜22和所述外卖柜23均具有第一柜门和第二柜门，以使用户在所述围墙的两侧存放或收取快递或外卖；所述快递柜22和所述外卖柜23均具有操作面板，被配置为验证用户身份信息并打开相应的柜门。 [0066] 具体而言，所述快递柜22和所述外卖柜23在所述围墙的两侧形制一致，快递员在朝向街道的外侧放置快递，居民可根据情况在住区内外收取快递或快递，外部扫描取件可直接使用所述操作面板。所述操作面板包括触摸屏、数字键盘、条形码扫描器或其他身份验证设备，以确保只有经过授权的用户能够访问柜内物品；用户可以通过操作面板验证身份，例如输入密码、扫描身份证或使用手机应用程序，进行身份验证；身份验证成功时，相应的柜门将会自动解锁，使用户能够方便地取出或存放包裹或外卖；通过操作面板实现智能身份验证不仅提高了存取安全性，还简化了用户的操作流程，为用户提供更加便捷、高效的使用体验。 [0067] 在某些实施例中，与所述快递柜22和所述外卖柜23一起搭配使用的还有快递箱回收柜和外卖盒回收柜，所述快递箱回收柜和所述外卖盒回收柜在所述围墙两侧均可使用，但在朝向街道的外侧可打开所述外部垃圾柜201，由垃圾回收车分类回收。 [0068] 示例性的，所述快递柜22根据所述填充格的尺寸设置600*600*430mm、600*200*260mm、600*200*165mm、600*200*135mm等尺寸，以满足不同大小快递盒的存取需求；同理，所述外卖柜23设置320*350*320mm、320*350*230mm、320*350*160mm、240*350*320mm、240* 350*230mm、240*350*160mm、600*200*165mm等多种尺寸，以满足不同大小外卖盒的存取需求。 [0069] 本实施例中，所述蓄电设备30包括显示部件300和蓄电池，所述显示部件300用于显示所述蓄电池的电量。 [0070] 具体而言，所述蓄电设备30不仅包括蓄电池，还集成了所述显示部件300，其主要功能是实时显示蓄电池的电量状态。通过这一显示部件，用户可以方便地监测和了解蓄电设备的电量水平，使其更容易规划和管理能源的使用。所述显示部件300可以采用各种技术，如LED显示屏、液晶显示屏或其他合适的技术，以清晰、直观的方式呈现电池的当前电量信息。 [0071] 在某些实施例中，所述蓄电设备30还包括操作模块，所述操作模块包括内置机芯、摄像头与操作面板，不仅服务于所述操作模块自身，还可为其他模块提供操作服务。 [0072] 本实施例中，所述蓄电设备30还包括充电枪301，所述充电枪301与所述蓄电池电性连接，用于为外部用电设备充电。 [0073] 示例性的，所述充电枪301配备有各种转接头，用户可根据需要使用充电枪301配合转接头，将所述蓄电池中的电能传输到各种外部设备，如电动车、移动设备等。 [0074] 本实施例中，所述顶板还具有雨水收集槽311，所述功能模块还包括洗手池24和自助售货机25，所述洗手池24包括与所述雨水收集槽311相连通的净化装置，所述净化装置用于净化所述雨水收集槽311收集的雨水，以供所述洗手池24使用。 [0075] 具体而言，所述雨水收集槽311设于所述光伏屋顶的边缘，所述洗手池的所述第一使用端包括台面、水龙头和所述净化装置，所述洗手池的所述第二使用端包括支持攀爬植物种植的背板；所述雨水收集槽311能够有效地储存降雨过程中收集到的雨水；收集的雨水可用于各种环境友好的用途，如植物灌溉、清洗或其他水资源需要；所述净化装置对雨水的处理包括过滤、消毒等处理方法，为用户提供清洁、安全的水源。 [0076] 以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述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，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。 |
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