CH706871A2 - Mobiles Ladezentrum für Elektrofahrzeuge. - Google Patents

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Abstract

Es wird ein mobiles Ladezentrum für Fahrräder und Autos vorgestellt, welches autonom und ohne Anschluss ans Netz genügend Strom produziert und in Batterien zwischenlagert, so dass Fahrräder und Autos zu jeder Tages- und Nachtzeit, unabhängig von der Produktion von Strom, aufgeladen werden können. Das mobile Ladezentrum (1) für Elektrofahrzeuge beinhaltet ein Gestell (4), an dem Batterien (20, 20´), eine Überdeckung (40) und eine Windstromanlage (11) festgemacht sind. Die Überdeckung (40) besteht aus mindestens einer Photovoltaikplatte und kann für den Transport zusammengeklappt werden. Die Überdeckung (40) ist in einer zentralen Lagerung (3) dreidimensional beweglich gelagert.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein mobiles Ladezentrum für Elektrofahrzeuge gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Ladestationen für Elektrofahrzeuge sind bekannt, seit es Akkumulatoren und/oder Batterie betriebene Geräte gibt. Sie werden meist zwecks Aufladung mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden. Heute ist eine Vielzahl von elektrischen und elektronischen Geräten mit Akkumulator versehen die in kurzen oder längeren Abständen nachgeladen werden müssen.
[0003] Eine spezielle Herausforderung stellen die Elektrotechnischen Geräte, welche relativ viel Leistung verbrauchen. Dazu gehören Fahrräder und Autos mit Elektroantrieb. Der Trend, Strom möglichst dezentral zu produzieren, hat Windstrom- und Sonnenstromanlagen populär gemacht, so dass mittlerweile Komponenten zu solchen Stromproduktionsanlagen auch unter ökonomischen Kriterien und in vielen Situationen sinnvoll eingesetzt werden können.
[0004] Bisher bekannte Ladegeräte, vor allem für Kleingeräte wie Telefone, Navigationsgeräte und Computer, aber auch für Fahrräder und Autos mit elektrischem Antrieb beziehen den Strom wie oben beschrieben entweder ganz aus dem öffentlichen Stromnetz, oder sind mit Wind- oder Sonnenstromanlagen verbunden, welche nur Energie liefern, solange die Sonne scheint oder der Wind bläst. Sie schalten um auf das Netz, sobald kein Strom mehr aus Photovoltaik oder Windrad kommt.
[0005] Das zentrale Problem ist die Zwischenspeicherung des erzeugten Stromes, wenn Wind- oder Sonnenstromanlagen verwendet werden. Dafür gibt es Möglichkeiten über Wärmespeicherung, Gasproduktion oder Batterien. Letztere ermöglichen zwar die Speicherung von Strom, sind aber mit ihrer Leistung limitiert. Erst moderne Batterien zusammen mit hochentwickelten Elektronischen Steuerungen ermöglichen die Verwendung von Batterien als Stromspeicher für die spätere Aufladung von Geräten grösserer Leistung.
[0006] Die vorliegende Erfindung stellt sich nunmehr die Aufgabe ein mobiles Ladezentrum für verschiedene elektrisch betriebene Fahrzeuge und/oder Geräte zu bauen, welches die mit Sonnenenergie und/oder Wind erzeugte Energie in Batterien zwischenlagert, so dass Elektrofahrzeuge zu jeder Tages und Nachtzeit mit nur dieser, mittel Sonne und/oder Wind erzeugten Energie nachgeladen werden können. Sie stellt sich ferner und gleichzeitig die Aufgabe, dieses Ladezentrum in Leichtbauweise zu bauen, so dass es transportierbar ist und an jedem beliebigen, dafür geeigneten Ort eingesetzt werden kann.
[0007] Diese Aufgabe löst ein mobiles Ladezentrum für Elektrofahrzeuge mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere erfindungsgemässe Merkmale gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor und deren Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.
[0008] In der Zeichnung zeigt: <tb>Fig. 1<SEP>Ansicht mobiles Ladezentrum. <tb>Fig. 2<SEP>Persp. Ansicht von oben mobiles Ladezentrum. <tb>Fig. 3<SEP>Seitenansicht mobiles Ladezentrum. <tb>Fig. 4<SEP>Seitenansicht Detailansicht Lagerung. <tb>Fig. 5<SEP>Aufsicht mobiles Ladezentrum. <tb>Fig. 6<SEP>Aufsicht Detailansicht Lagerung. <tb>Fig. 7<SEP>Grundriss mobiles Ladezentrum. <tb>Fig. 8<SEP>Aufsicht mobiles Ladezentrum. <tb>Fig. 9<SEP>Aufgeklapptes mobiles Ladezentrum. <tb>Fig. 10<SEP>Schräg aufgeklapptes mobiles Ladezentrum. <tb>Fig. 11<SEP>Aufsicht zum Transport vorbereitetes mobiles Ladezentrum. <tb>Fig. 12<SEP>Seitenansicht zum Transport vorbereitetes mobiles Ladezentrum. <tb>Fig. 13<SEP>Perspektivische Darstellung eines zum Transport vorbereiteten mobiles Ladezentrums.
[0009] Die Figuren stellen mögliche Ausführungsbeispiele dar, welche in der nachfolgenden Beschreibung erläutert werden.
[0010] Das vorgestellte, mobile Ladezentrum 1 für Elektrofahrzeuge produziert mittels Wind- und Sonnenenergie unabhängig von einem öffentlichen Stromnetz genügend Strom, und lädt damit Batterien 20, 20 ́ auf, aus denen dann Fahrräder und/oder Autos zu jeder beliebigen Tages- oder Nachtzeit den Strom für ihre Akkumulatoren beziehen und aufgeladen werden können.
[0011] Die Anlage ist auf einem in Leichtbauweise gefertigten Gestell 4 aufgebaut (Fig. 1 ). An diesem Gestell 1 sind Batterien 20, 20 ́, eine Überdeckung 40 und eine Windstromanlage 11 fest gemacht. Die Überdeckung 40 kann für den Transport in der Art zusammen geklappt werden, dass sie in das für den Strassenverkehr vorgeschriebene Profil passt (Fig. 12 , 13 ). Die Überdeckung 40, bestehen aus mindestens einer Photovoltaikplatte 5, mit welcher Strom aus Sonnenenergie generiert wird, kann in der Lagerung 3 in alle für die Aufnahme von Sonnenstrahlen notwendigen Positionen für die effiziente Aufnahme des Lichts gebracht werden (Fig. 8 , 9 , 10 ).
[0012] Das mobile Ladezentrum 1 ist vom Standort unabhängig einsetzbar, d.h. es kann z.B. auf einem Autoanhänger transportiert werden. In Gegenden in denen genügend Sonnenschein und/oder Wind vorhanden ist, bietet dieses Ladezentrum 1 die Möglichkeit Elektrofahrzeuge unabhängig und ausserhalb der Reichweite von öffentlichen Stromnetzen aufladen zu können. Diese Unabhängigkeit wird durch zwei Batterie-Einheiten erreicht, welche ihrerseits mittels Solarstromanlage 10 oder Windstromanlage 11 aufgeladen werden.
[0013] Die Solarstromanlage 10 arbeitet mit Solarzellen, welche Lichtenergie, z.B. Sonnenlicht, in elektrische Energie umwandelt. Mehrere plattenförmige Photovoltaik Solarzellen bilden die Solarstromanlage 10 und bieten den aufzuladenden Fahrzeugen gleichzeitig eine Überdeckung 40, so dass das aufzuladende Fahrzeug quasi unter einem Dach platz findet. Die Windstromanlage 11 erntet mit ihrem Rotor die Energie des Windes und wandelt diese über einen Generator 5 in elektrische Energie um. Die mittels Photovoltaik oder Windrad erzeugte elektrische Energie wird dazu verwendet, die Batterien 20, 20 ́ aufzuladen.
[0014] Mittels eines Lichtsensors wird die Sonnenstellung in kurzen Intervallen oder kontinuierlich überprüft. Dies ermöglicht es, über eine elektrische Steuerung die in einer Lagerung 3 (Fig. 4 , 6 ) z.B. homokinetisch gelagerte Überdeckung 40 die Solarstromanlage automatisch in die richtige Stellung zu bringen, in der sie zeitbedingt und situativ höchsten Wirkungsgrad in der Umsetzung des Lichts in Strom erreichen kann.
[0015] Ebenso wird die Windmessanlage 12 das Windrad 13 nach dem Wind ausrichten. Bei zu starkem Wind wird der mit dem Windrad 13 verbundene Generator 5 durch die elektrische Steuerung vom Windrad getrennt, damit der Generator 5 und die elektrische Steuerung keinen Schaden nehmen.
[0016] Zentrale Bedeutung kommt naturgemäss der elektrischen Steuerung des Ladezentrums 1 zu. Sie regelt die Produktion, die Speicherung in den Batterien des mobilen Ladezentrums und auch den Ladevorgang der an diese Batterien angeschlossenen und aufzuladenden Fahrzeug Akkumulatoren.
[0017] Der Aufbau des Ladezentrums 1 erfolgte unter Berücksichtigung und Kontrolle der statisch ausgewogenen Gewichte. Auf der einen Seite hält die Leichtkonstruktion die flexible Überdeckung 40 auf sicherer Höhe. Anderseits gewährleisten die in der Leichtkonstruktion integrierten Batterien 20, 20 ́ mit ihrem Gewicht eine statisch ausbalancierte Konstruktion, welche auch ohne Fundament sicher steht. Normale Windkräfte und deren Auftriebswirkung werden aufgenommen und abgefangen. Lediglich um das Ladezentrum auch vor Böen und Sturm zu schützen werden Verankerungen vorgeschlagen. Fundamente sind jedoch nicht erforderlich, da die beiden Batterien 20, 20 ́ mindestens zweimal das Gewicht der Überdeckung 40 aufweisen. Ferner sind die Batterien 20, 20 ́ auf Rollen gelagert, so dass sie relativ zum Gestell 4 seitlich nach aussen bewegt werden können, um jedem Fahrzeug genügend Platz zu bieten. Zum Transport werden sie nach innen verschoben, damit das Ladezentrum 1 im vorgeschriebenen Profil der Strassenverkehrsordnung entspricht.
[0018] Spezielles Augenmerk wurde auch dem Zusammenspiel der höher angeordneten Windstromanlage 11 und der mit ihr verbundenen Windmessanlage 12 gewidmet. Durch geschickte Anordnung des flexiblen Verstell- und Aufbausystems und der darauf abgestimmten Steuerung wird ein Verschaffen der Solarstromanlage 10 durch die aus Windrad 13 und Windmessanlage 12 bestehenden Windstromanlage 11 weitgehend vermieden.

Claims (7)

1. Mobiles Ladezentrum für Elektrofahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladezentrum (1) mindestens eine Batterie (20), mindestens eine Solarstromanlage (10), mindestens eine Windstromanlage (11), mindestens einen Lichtsensor (2), mindestens eine Windmessanlage (12) und mindestens eine elektrischen Steuerung (30) aufweist.
2. Mobiles Ladezentrum (1) gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarstromanlage (10) den Strom mittels mindestens einer Photovoltaikplatte (5)erzeugt, welche gleichzeitig eine Überdeckung (40) bildet, die auf einem Gestell (4) in einer zentralen Lagerung (3) Zentrum der Vorrichtung dreidimensional beweglich gelagert ist,
3. Mobiles Ladezentrum gemäss Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder möglichen Stellung für optimale Energieerzeugung beweglich gelagerten Überdeckung (40) immer ein Rechteckvolumen von mindestens 4m Länge, mindestens 1.5m Breite und mindestens 1.5m Höhe frei bleibt.
4. Mobiles Ladezentrum für Elektrofahrzeuge gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdeckung in einer Lagerung (3) im Zentrum, homokinetisch gelagert ist.
5. Mobiles Ladezentrum für Elektrofahrzeuge gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Steuerung (30) mit dem Lichtsensor (2) verbunden ist der den Sonnenstand meldet, so dass die in einer Lagerung (3) beweglich gelagerte Überdeckung (40) durch den entsprechenden Befehl der elektrischen Steuerung (30) über entsprechende Motoren und Getriebe jederzeit dem Sonnenstand für optimale Leistung nachgeführt wird.
6. Mobiles Ladezentrum für Elektrofahrzeuge gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Steuerung (30) mit der Windmessanlage (12) verbunden ist, welche die Windrichtung misst, so dass die Windstromanlage (11) der Windrichtung nachgeführt wird, um die optimale Leistung zu erbringen, und bei zu starkem Wind mittels elektrischer Steuerung (30) den Generator (5) vom Windrad trennt.
7. Mobiles Ladezentrum für Elektrofahrzeuge gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht der Batterien (20, 20 ́) mindestens zweimal dem Gewicht der Überdeckung (40) entspricht.
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