CN102047026B - 便携式自主光伏太阳能装置 - Google Patents

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Abstract

一种便携式自主光伏装置，所述装置包含：空心圆柱形支撑件(1、2)，其分为大致同轴地相互装配的两个部分；卷绕的柔性光伏采集器(5)；电池(4)，其安装在所述部分中的第一部分(1)中，用于存储由所述光伏采集器(5)所产生的电能；控制电子电路(3)，其安装在所述第一部分(1)中，用于管理所述电池的充电；多个LED灯(8)，其收纳在所述卷绕的光伏采集器的内部和所述部分中的第二部分(2)的内部。

Description

便携式自主光伏太阳能装置
技术领域
本发明涉及一种便携式自主光伏装置，尤其是但不仅仅地涉及由光伏采集器供电的照明系统。
背景技术
在现有技术中已知与光伏采集器和电池关联的室外灯。电池在白天充电，以在夜间给灯供电。这些装置通常相对紧凑，包含唯一一个灯或唯一一个反射器。需要多个此类的灯，以对大的面积进行照明，这增加了所必需的电池和调节器的数量，并因此增加了整个系统的成本。
同样已知更大的照明设备，其包含光伏采集器、车辆类型的电池、调节器和更大功率的灯。这些照明设备通常是固定的。在所有的情况下，电池的重量和独立构件的巨大数量使这些设备难以运输。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种新型的、可运输的然而却适于大面积照明的光伏装置。
根据本发明，这些目的特别地通过一种便携式自主光伏装置来达到，其中所述装置包含：
空心支撑件，其分为大致同轴的、相互装配的两个部分；
卷绕的柔性光伏采集器；
电池，其安装在所述部分中的第一部分中，用于存储由所述光伏采集器所产生的电能；
控制电子电路，其用于管理电池的充电，安装在所述第一部分中；
照明系统，其包含多个收纳在所述卷绕的光伏采集器的内部和所述部分中的第二部分的内部的LED灯。
该装置特别地具有如下优点：将发电、储电和将该电用于给多个灯供电所必需的所有构件集中在唯一一个支撑件中。有利地，该装置是自主的，且可由唯一一个成年身材的人来运输。该光伏太阳能装置因此构成了在其之间装配的、相互适应并允许最优收纳的部件的整体。
优选地为圆柱形或可能地为平行六面体形的支撑件的使用允许优化可轻易卷绕的柔性太阳能板的收纳。所述装置的其他构件，尤其是灯和可选的泵，收纳在卷绕的太阳能板的内部，或如同电池和电子件一样收纳在太阳能板的端部。
因此，可以在唯一一个紧凑的、圆柱形的并因此容易在肩上运输的装置中布置大尺寸的太阳能板、以及用于装配出带有多个灯的完整光伏系统所必需的所有构件。
附图说明
本发明的实施例在由附图所例示的描述中说明。在这些附图中：
图1示意地示出了根据本发明的第一变型的装置。
图2透视地示出了根据本发明的第二变型的装置。
图3透视地示出了根据本发明的第二变型的支撑件的第一部分。
图4透视地示出了根据本发明的第二变型的支撑件的第二部分。
图5透视地示出了根据本发明的第二变型的用于收纳灯和电缆的箱盒。
图6透视地示出了在使用过程中的、根据本发明的第二变型的装置。
具体实施方式
图1示意地示出了根据本发明的第一变型的装置。该装置包含分为两个部分1和2的圆柱形支撑件。支撑件优选地为圆柱形或者平行六面体形，所述两个部分1、2同轴地相互套接或螺接。支撑件可以由模制或注塑的塑料材料、金属制成，或者在其他抗冲击、抗形变、抗热、对油和溶剂不敏感的柔性材料中制成。
该支撑件构成装置的不同元件用的密封的收纳空间，其中所述元件尤其是电池4、用于控制电池的充电的电子电路3、和包含多个优选地为LED照明灯的灯8的照明装置。支撑件可以由可拆卸的密封盖20在一端或每端闭合。允许电连接这些构件的电缆可以收纳在支撑件中。
电池4由蓄电池组构成，蓄电池之间相互连接，以产生输出所期望的电压和电流的直流电发生器。也可以使用起动器(amorce)，即能够提供启动例如液压泵的机器所必需的能量功率的大功率储能系统。起动器允许比普通电池更迅速地释放电能。如果所述装置用于使液压泵运行，例如可以利用由起动器所提供的能量来启动该泵；一旦启动结束，控制电子件就自动切换到电池，电池在起动器后进行接管，以确保在正常运行时对泵的供电。
电子电路3对电池的充电和放电进行管理，并允许避免电池过早的老化。在系统运行不良的情况下，控制电子件3特别地阻止电池的完全放电，完全放电会使得电池不可用。该电子件也可以管理照明系统，或用于给电气或电子仪器充电的系统，以及可能的起动器。
照明装置8基于功率为1瓦或几瓦的LED(发光二极管)。每个LED有利地配有透镜，用以会聚或发散光线。多个LED有利地相互连接，以产生所必需的光。所有这些被置于可以用作聚光灯或普通灯的箱盒中。
图1的装置还包含柔软且柔韧的光伏采集器，其在该示例中围绕支撑件1、2卷绕。采集器优选地基于卷制成，其中所述卷基于切割为所期望的长度的柔性塑料支撑。未示出的带子(sangle)或钩毛搭扣(velcro)允许在运输中保持卷绕的采集器。光伏单元优选地置于卷绕的采集器的内表面上。采集器的内端能够永久地与支撑件1、2或支撑件的一个部分连接，所述支撑件因此在安装展开的采集器时作为基部。为使光伏采集器在其展开时自承重，所述装置可以包含在安装后将其框住并使其变硬的结构。
所述装置可以另外包含允许给所连接的电气或电子仪器充电的插座(prise)或插头(fiche)。可以设置一个或多个制造商专属的插座，和/或可以在其上接插制造商专属插座的通用插座。
图2至6示出了根据本发明的光伏装置的第二变型，其中，柔性的光伏板卷绕在支撑件1、2的内部。图2示出了为运输而闭合的、分为两个部分1、2的支撑件的透视图。支撑件1、2的典型长度约为100至120厘米，其直径为大约15至20厘米，足以存储大约为0.8至1.2平方米的太阳能采集器以及装置的其他元件。支撑件优选地能够独自保持直立或平放；未示出的足架或肩部可以设置为用于保持圆柱体平放并防止其滚动。
图3示出了支撑件1的第一部分的透视图，其中支撑件以透明的方式示出，以展示电池4、用于管理电池的充电的控制电子电路3、用于与板和灯连接的电缆9用的连接器30、以及用于给电气或电子仪器重新充电的连接器31或插头。电池4优选地安装在部分1的底部，并由带有连接器30、31和电子件3的可拆卸的板闭合。电子件3另外还包含变压器或电压变换器，以提供适于不同连接器的电压等级。
可拆卸的板33优选地被缩进地安装在部分1中，留出圆柱形空间，用以收纳下文所述的收纳箱盒和采集器的端部。所述板33可例如借助于螺钉来拆卸，以更换电池。电子件3优选地安装在可拆卸的板33的下表面上，而上表面则包括多个连接器31，用以将其与可拆卸的电缆9连接，其中所述电缆允许将电子电路3一方面连接到太阳能板5，另一方面连接到灯8。在板33的上表面上还能够设置其他的连接器或插头32，如点烟器、USB等类型的连接器。其他的控制件，如开关、输入和输出熔断器、用于控制或显示电池的充电状态的显示器或灯等，还可以安装在板33的外上表面上。
在一个未示出的变型中，在电池4上方设置两个不同的板：带有电子件的第一印刷电路板33；和迭置于该印刷电路上方、带有连接器的附加板。上板可以是简单的塑料板或铝板而无需印刷轨迹；连接器通过电缆或离散线与下板相连。所述板可以位于圆柱体内部，并通过其周边、抵靠在圆柱体内部未示出的支座上来保持；密封件可能地允许将其密封。也可以设置螺接在圆柱体内部的环形圈，用以保持板33抵靠在该支座上。
支撑件1、2的第二部分2在图4中示出。这两个部分1、2用于例如通过将其螺接、将其夹紧、卡口式组装、或者简单地将一部分插入另一部分来同轴地相互组装在一起。这两个部分之间的连接优选地为密封的，或至少受到防护以免液体溅出。
支撑件2的第二部分用于在支撑件的内部收纳卷绕的柔性太阳能板5。该板的一部分超出管筒，并用于被置于支撑件1的第一部分中的自由圆柱形空间中。该部分可以在一侧通过螺接或粘接的盖来关闭。
安装杆7被收纳在支撑件外部的口袋20(例如：由与支撑件相同的材料制成的、在支撑件注塑成形之后粘接在支撑件外表面上的口袋)中。在另一个变型中，管筒通过对陶瓷材料或铝材料的挤压成形来制造；在这种情况下，口袋20有利地在该相同的操作过程中被挤压成形。围绕挤压成形的铝管筒可以设置合成管套。
如在图6中所示，这些柔性的、例如由玻璃纤维制成的杆用于被组装，以安装太阳能板并使其变硬。第二部分另包含把手，或如在该示例中所示的带子10，用于运输折叠的装置。
支撑件2的第二部分另包含用于收纳灯8和电缆9的收纳箱盒6。关闭然后打开的该箱盒的示例在图5中示出。在该实施例中，箱盒由两个半圆柱形部分构成，这两个部分进行组装以构成能够被置于卷绕的板5的内部的圆柱体。不同的灯8(在该示例中为8个灯)同轴地收纳在箱盒的基部中的合适的收纳空间中。还能够设置连接电缆9用的其他收纳空间。半圆柱形的基部在所述盖的上方闭合。箱盒用于被收纳于密封的支撑件1、2中，因此其本身不需要是密封的。
可以在箱盒6中收纳其他的装置，例如起动器、液压泵等。
不同元件的尺寸被精心地选择为相互适合。例如，灯的外直径允许将其收纳于箱盒6中，而箱盒刚好能够置于支撑件1、2中的卷绕的板的内部。同样地，太阳能板、电子件、电池和灯的电气特性相互之间完全适合。因此，尽管由不同的部件组成，该装置构成均衡的整体。
图6示意地示出了安装后的所述装置，其中太阳能采集器5通过杆7进行了组装和变硬，并通过电缆9与在支撑件1的第一部分中的电子电路3连接。所述杆优选地允许其他的安装形式，其中包括抵靠在竖直表面上的安装等。口袋或者孔眼允许使所述杆与太阳能采集器连接，其中所述太阳能采集器在所示出的示例中被安装在每个角都带有耳部的织品或塑料的矩形支撑上；矩形的支撑也是可以的。
图中使用的附图标记
1    用于收纳电池和控制电子件的支撑件的第一部分
10   带子
2    用于收纳光伏采集器的支撑件的第二部分
20   杆的收纳空间
21   支撑件的每端的盖
3    用于管理电池的充电的控制电子电路
30   用于灯和太阳能板的连接器
31   用于给电气或电子仪器充电的连接器
33   可拆卸的板
4    电池(光伏能量存储单元)
5    卷绕的柔性光伏采集器
6    收纳箱盒
7    杆
8    由多个灯构成的照明系统
9    电缆

Claims (9)

1.一种便携式自主光伏装置，所述装置包含：
空心圆柱形支撑件(1、2)，其分为相互大致同轴地装配的两个部分；
卷绕的柔性光伏采集器(5)；
电池(4)，其安装在所述部分中的第一部分(1)中，用于存储由所述光伏采集器(5)所产生的电能；
控制电子电路(3)，其安装在所述第一部分(1)中，用于管理所述电池的充电；
多个LED灯(8)，其收纳在所述卷绕的光伏采集器的内部和所述部分中的第二部分(2)的内部
其中，所述光伏采集器(5)卷绕在所述第二部分(2)的内部，并超出所述第二部分，以便部分地接合在所述第一部分(1)的内部。
2.如权利要求1所述的装置，还包含可拆卸的电缆(9)，所述电缆允许将所述光伏采集器(5)连接到所述控制电子电路(3)，并允许将所述控制电子电路(3)连接到所述灯(8)。
3.如权利要求1或2中任一项所述的装置，还包含杆(7)，用于在所述光伏采集器(5)一旦在所述支撑件外展开后安装所述光伏采集器(5)并使其变硬。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述支撑件(1、2)由塑料制成，并是密封的。
5.如权利要求3所述的装置，其中，所述杆(7)收纳在所述支撑件(1、2)的外部。
6.如权利要求4或5中任一项所述的装置，包含在所述第二部分(2)的内部的所述灯用的收纳箱盒(6)。
7.如权利要求1至2及4至5中任一项所述的装置，其中，所述支撑件(1、2)包含运输用把手或带子(10)。
8.如权利要求1至2及4至5中任一项所述的装置，其中，所述控制电子电路安装在圆形板(33)上，所述圆形板可拆卸地安装在所述第一部分(1)中的电池(4)的上方。
9.如权利要求8所述的装置，其中，多个连接器(30、31)安装在所述板(33)上，用以连接将所述电池(4)连接到所述光伏采集器(5)的可拆卸的电缆，并用于给电气或电子仪器重新充电。
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